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Wireless Local Area Network

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Wireless Local Area Network [ˈwaɪəlɪs ləʊkl ˈɛəɹɪə ˈnɛtwɜːk] (Wireless LAN bzw. W-LAN, meist WLAN; deutsch drahtloses lokales Netzwerk) bezeichnet ein lokales Funknetz, wobei meist ein Standard der IEEE-802.11-Familie gemeint ist. Für diese engere Bedeutung ist in manchen Ländern (z. B. USA, Großbritannien, Kanada, Niederlande, Spanien, Frankreich, Italien) weitläufig beziehungsweise auch synonym der Begriff Wi-Fi gebräuchlich. Verwendet wird der Begriff häufig auch irreführend als Synonym für WLAN-Hotspots bzw. kabellosen Internetzugriff.[1]

Im Gegensatz zum Wireless Personal Area Network (WPAN) haben WLANs größere Sendeleistungen und Reichweiten und bieten im Allgemeinen höhere Datenübertragungsraten. WLANs stellen Anpassungen der Schicht 1 und 2 des OSI-Referenzmodells dar, wohingegen in WPANs z. B. über eine im Netzwerkprotokoll vorgesehene Emulation der seriellen Schnittstelle und PPP beziehungsweise SLIP eine Netzverbindung aufgebaut wird. Bei WLAN wird heute meist das Modulationsverfahren OFDM verwendet.

Betriebsarten

WLANs können – je nach Hardwareausstattung und Bedürfnissen der Betreiber – in verschiedenen Modi betrieben werden:

Infrastruktur-Modus

Der Infrastruktur-Modus ähnelt im Aufbau dem Mobilfunknetz: Ein Wireless Access Point, oft in Form eines Routers, übernimmt die Koordination aller Clients und sendet in einstellbaren Intervallen (üblicherweise zehnmal pro Sekunde) kleine Datenpakete, sogenannte „Beacons“ (engl. „Leuchtfeuer“, vgl. dt. „Bake“), an alle Stationen im Empfangsbereich. Die Beacons enthalten u. a. folgende Informationen:

  • Netzwerkname („Service Set Identifier“, SSID),
  • Liste unterstützter Übertragungsraten,
  • Art der Verschlüsselung.

Dieses „Leuchtfeuer“ erleichtert den Verbindungsaufbau ganz erheblich, da die Clients lediglich den Netzwerknamen und optional einige Parameter für die Verschlüsselung kennen müssen. Gleichzeitig ermöglicht der ständige Versand der Beacon-Pakete die Überwachung der Empfangsqualität – auch dann, wenn keine Nutzdaten gesendet oder empfangen werden. Beacons werden immer mit der niedrigsten Übertragungsrate (1 MBit/s) gesendet, der erfolgreiche Empfang des „Leuchtfeuers“ garantiert also noch keine stabile Verbindung mit dem Netzwerk.

Die SSID-Übermittlung (Broadcasting) lässt sich in der Regel deaktivieren, auch wenn das den eigentlichen Standard verletzt. Dadurch wird der drahtlose Zugangspunkt selbst unsichtbar. Die Clients stellen in dieser Variante jedoch aktiv die Verbindung her, indem sie, falls keine Verbindung besteht, jederzeit aktiv nach allen gespeicherten Netzwerknamen „versteckter“ Netze suchen. Problematisch ist dabei, dass diese Informationen leicht für einen Angriff auf die Endgeräte ausgenutzt werden können, indem durch den Angreifer die Anwesenheit des Access Point simuliert wird.[2]

Da WLAN auf der Sicherungsschicht (Schicht 2 im OSI-Modell) dieselbe Adressierung wie Ethernet verwendet, kann über einen Wireless Access Point mit Ethernet-Anschluss leicht eine Verbindung zu kabelgebundenen Netzen (im WLAN-Jargon „Distribution System“, DS) hergestellt werden. Eine Ethernet-Netzwerkkarte kann folglich nicht unterscheiden, ob sie mit einer anderen Ethernet-Netzwerkkarte oder (über einen Access Point) mit einer WLAN-Karte kommuniziert. Allerdings muss zwischen 802.11 (WLAN) und 802.3 (Ethernet) konvertiert werden.

Der Aufbau großer WLANs mit mehreren Basisstationen und unterbrechungsfreiem Wechsel der Clients zwischen den verschiedenen Basisstationen ist im Standard vorgesehen. In der Praxis kommt es dabei allerdings zu Problemen:

  • Die Frequenzbereiche der Basisstationen überlappen sich und führen zu Störungen.
  • Da – anders als bei Mobilfunknetzen – die gesamte „Intelligenz“ im Client steckt, gibt es kein echtes Handover zwischen verschiedenen Basisstationen. Ein Client wird im Normalfall erst nach einer neuen Basisstation suchen, wenn der Kontakt zur vorherigen bereits abgebrochen ist.

Eine Lösung für dieses Problem steckt in der Verlagerung der Kontrollfunktionen in die Basisstationen beziehungsweise das Netzwerk: Eine zentrale Instanz kann Frequenzen, Sendeleistung etc. besser steuern und z. B. auch einen Handover initiieren. Da die Basisstationen in einem solchen Szenario einen Teil ihrer Funktionalität verlieren und direkt mit der zentralen Instanz kommunizieren können müssen, wird an entsprechenden Geräteklassen (Lightweight Access Point) und Protokollen gearbeitet. Proprietäre Lösungen existieren bereits seit einigen Jahren, offene Standards (z. B. das Lightweight Access Point Protocol) sind dagegen immer noch in Arbeit. Diskussionen entzünden sich vor allem an der Frage, welches Gerät welche Funktionen übernehmen soll.

Ad-hoc-Modus

Im Ad-hoc-Modus ist keine Station besonders ausgezeichnet, sondern alle sind gleichwertig. Ad-hoc-Netze lassen sich schnell und ohne großen Aufwand aufbauen, für die spontane Vernetzung weniger Endgeräte sind allerdings andere Techniken, wie Bluetooth, eher gebräuchlich.

Die Voraussetzungen für den Ad-hoc-Modus sind dieselben wie für den Infrastruktur-Modus: Alle Stationen benutzen denselben Netzwerknamen („Service Set Identifier“, SSID) und optional dieselben Einstellungen für die Verschlüsselung. Da es in einem Ad-hoc-Netz keine zentrale Instanz (Access Point) gibt, muss deren koordinierende Funktion von den Endgeräten übernommen werden. Eine Weiterleitung von Datenpaketen zwischen den Stationen ist nicht vorgesehen und in der Praxis auch nicht ohne Weiteres möglich, denn im Ad-hoc-Modus werden keine Informationen ausgetauscht, die den einzelnen Stationen einen Überblick über das Netzwerk geben könnten. Aus diesen Gründen eignet sich der Ad-hoc-Modus nur für eine sehr geringe Anzahl von Stationen, die sich wegen der begrenzten Reichweite der Sender zudem physisch nahe beieinander befinden müssen. Ist das nicht der Fall, kann es vorkommen, dass eine Station nicht mit allen anderen Stationen kommunizieren kann, da diese schlicht kein Signal mehr empfangen.

Um dieses Problem zu beheben, können die teilnehmenden Stationen mit Routing-Fähigkeiten ausgestattet werden, so dass sie in der Lage sind, Daten zwischen Geräten weiterzuleiten, die sich nicht in Sendereichweite zueinander befinden. Erhebung und Austausch von Routing-Informationen ist Teil der Aufwertung eines Ad-hoc-Netzwerks zum mobilen Ad-hoc-Netzwerk: Softwarekomponenten auf jeder Station sammeln Daten (z. B. zur „Sichtbarkeit“ anderer Stationen, Verbindungsqualität etc.), tauschen sie untereinander aus und treffen Entscheidungen für die Weiterleitung der Nutzdaten. Die Forschung in diesem Bereich ist noch nicht abgeschlossen und hat neben einer langen Liste von experimentellen Protokollen (AODV, OLSR, MIT RoofNet, B.A.T.M.A.N. etc.) und Standardisierungsvorschlägen (Hybrid Wireless Mesh Protocol, 802.11s) auch einige kommerzielle Lösungen (z. B. Adaptive Wireless Path Protocol von Cisco) hervorgebracht. Siehe in diesem Zusammenhang auch: Freies Funknetz.

Wireless Distribution System (WDS) und Repeating

Zur Reichweitenerhöhung bestehender Funknetze beziehungsweise Verbindung kabelgebundener Netze via Funk (Wireless Bridging) existieren verschiedene Methoden → siehe Wireless Distribution System.

Frequenzen und Datenübertragungsraten

Übersicht

Für drahtlose Netzwerke sind bisher zwei lizenzfreie Frequenzblöcke aus den ISM-Bändern freigegeben worden:

Standard Frequenzblock Anzahl nutzbare Kanäle Bandbreiten Anzahl überlappungsfrei nutzbare Kanäle (Kanäle)
[MHz] Kanäle
IEEE 802.11b 2400–2483,5 1–14 11 in den USA,
13 in Europa,
14 in Japan 		022 MHz 03 in Europa und den USA (1,6,11),
04 in Japan (1,6,11,14)
IEEE 802.11g 11 in den USA,
13 in Europa und Japan 		020 MHz 04 in Europa und Japan (1,5,9,13),
03 in den USA (1,6,11)
IEEE 802.11n 020 MHz 04 in Europa und Japan (1,5,9,13),
03 in den USA (1,6,11)
040 MHz (wenn keine konkurrierenden Netzwerke vorhanden sind)[3] 02 in Europa und Japan (1,9),
01 in den USA
5150–5350
und
5470–5725,0 		36–64
und
100–140 		19 in Europa und Japan,
16 in den USA 		020 MHz 19 in Europa und Japan,
16 in den USA
040 MHz[3] 09 in Europa und Japan
IEEE 802.11a/h 020 MHz 19 in Europa und Japan (mit TPC und DFS nach 802.11h),
16 in den USA
IEEE 802.11ac 020 MHz 19 in Europa und Japan,
16 in den USA
040 MHz 09 in Europa und Japan
080 MHz[4]
160 MHz[4]

Datenübertragungsraten

Übersicht

Standard Frequenz-
band 		Modu-
lation 		MIMO Bandbreite
[MHz] 		Datenrate
Brutto max.
[Mbit/s] 		Datenrate
Netto max.
[Mbit/s] 		802.11-2012-Kapitel/Clauses
Modulationsverfahren
Bemerkung
Einheit wie oben außer anders angegeben
IEEE 802.11 2,4 GHz OFDM – 0022 0,002 Clause 16, DSSS
IEEE 802.11b OFDM,
DSSS 		– 0022 0,011[5] 0,005[5] Clause 17, HR/DSSS
0044[6] 0,022[6] 0,008[7] proprietär (802.11b+)[6][7]
0066[6] 0,033[6] proprietär (802.11b+)[6]
0088[6] 0,044[6] proprietär (802.11b+)[6]
IEEE 802.11g OFDM,
QAM64 		– 0020 0,054[5] 0,025[5] Clause 19, ERP
0020 0,125[8] 0,034[8] proprietär (802.11g++)[8]
0040 0,108[9] 0,030[7] proprietär (802.11g+)[7]
IEEE 802.11n 2,4 GHz
oder
5,0 GHz 		1×1
1×2
1×3 		0020 0,065[10][11][12] 0,030[11][12]
0040 0,150[11][12] 0,075[11][12] Clause 20, HT
2×2
2×3 		0020 0,130[11][12] 0,060[11][12]
0040 0,300[11][12] 0,150[11][12]
3×3 0020 0,195[12] 0,090[12]
0040 0,450[12] 0,200[12]
1×4 0020 0,065[13] 0,030[13]
0040 0,200[13] 0,100[13]
2×4 0020 0,130[13] 0,060[13]
0040 0,400[13] 0,200[13]
3×4 0020 0,195[13] 0,090[13]
0040 0,600[13] 0,300[13]
4×4 0020 0,260[13] 0,120[13]
0040 0,800[13] 0,400[13]
IEEE 802.11a 5,0 GHz – 0020 0,054[11] 0,025[11] Clause 18, OFDM
0040 0,108 0,030 proprietär (802.11a+)
IEEE 802.11ac QAM256 1×3 0020 0,086[12] 0,040[12]
0040 0,200[12] 0,090[12]
0080 0,433[12] 0,200[12]
2×3 0020 0,173[12] 0,080[12]
0040 0,400[12] 0,180[12]
0080 0,866[12] 0,300[12]
3×3 0020 0,260[12] 0,120[12]
0040 0,600[12] 0,220[12]
0080 1,300 Gbit/s[12] 0,650[12]
0160 2,600 Gbit/s[14]
1×4 0020 0,086[13] 0,040[13]
0040 0,200[13] 0,090[13]
0080 0,433[13] 0,215[13]
2×4 0020 0,173[13] 0,085[13]
0040 0,400[13] 0,180[13]
0080 0,866[13] 0,430[13]
3×4 0020 0,260[13] 0,130[13]
0040 0,600[13] 0,270[13]
0080 1,300 Gbit/s[13] 0,650[13]
4×4 0020 0,350[13] 0,175[13]
0040 0,800[13] 0,360[13]
0080 1,733 Gbit/s[13] 0,860[13]
8×8 0160 6,900 Gbit/s 3,500 Gbit/s[15]
IEEE 802.11ad 60,0 GHz QAM64 – 2000 GHz 6,700 Gbit/s[14] Standard in Vorbereitung

Die Spalte MIMO gibt die Anzahl der notwendigen Antennen für die angegebene Übertragungsgeschwindigkeit an. MIMO 3×3 bedeutet, dass sowohl an der Empfangs- sowie Sendestation jeweils drei Antennen vorhanden sind und somit drei Datenströme parallel übertragen können. Theoretisch verdreifacht sich damit die Datenrate gegenüber 1×1, in der Praxis bringt jede zusätzliche Antenne einen immer geringeren Gewinn. Der Aufwand für Sende- und Empfangeinheiten steigt linear, der für die Signalverarbeitung sogar überlinear an, weshalb Geräte mit MIMO 8×8 im Feld nicht anzutreffen sind. Mit „kleinen“ WLAN-ac-Sticks mit nur einer Antenne sind z. B. maximal 433 MBit erreichbar. Ebenfalls zu berücksichtigen ist, dass sich alle Geräte auf demselben Kanal die Bandbreite für Senden und Empfangen teilen. Außerdem enthalten die angegebenen Brutto-Datenübertragungsraten den Protokoll-Overhead, also die Verwaltungsdaten, so liegt selbst unter optimalen Bedingungen die erreichbare Nettoübertragungsrate nur wenig über der Hälfte der Brutto-Angaben. Im Mischbetrieb (802.11b + g) kann die Übertragungsrate gegenüber dem reinen 802.11g-Betrieb deutlich einbrechen. Die Netto-Datenübertragungsraten sind unter optimalen Bedingungen in der Praxis realistisch erreichbar.[16][17]

Datendurchsatz auf Anwendungsebene

Gemessener applikations-spezifischer UDP-Datendurchsatz mit 802.11g
Gemessener applikations-spezifischer UDP-Datendurchsatz mit 802.11n (40 MHz Bandbreite)

Oft ist der theoretisch mögliche Durchsatz auf OSI-Schicht 2 angegeben. Für den Benutzer ist aber der tatsächliche Datendurchsatzes auf OSI-Schicht 5 relevant. Die Norm IEEE802.11 unterteilt WLAN in verschieden Varianten (b, g, n, a), von denen jede andere theoretisch mögliche Datenraten besitzt. Diese Varianten sind wieder in Modulationsarten unterteilt. Für alle Varianten gilt jedoch, dass der Datendurchsatz nicht nur von Signalstärken und der daraus resultierenden Modulation abhängt, sondern auch maßgeblich von u. a. der Paketgröße abhängig ist.

In einer typischen Situation sitzt einer der Endpunkte der Verbindung im WLAN, der andere im drahtgebundenen Ethernet. Daher müssen die Datenpakete das WLAN (802.11) passieren und z. B. in Ethernet (802.3) konvertiert werden und andersherum. Durch die verschiedenen Paketlängen der Medien beeinflusst die Paketgröße der Anwendung den Durchsatz. Anwendungen mit kleinen Paketen, z. B. VoIP, weisen einen schlechteren Datendurchsatz auf als solche mit großen Paketen, z. B. HTTP-Transfers. Dies ist auch deutlich in den beiden Graphen und der Tabelle zu erkennen, welche mit 25 m Abstand zwischen den WLAN-Endpunkten aufgenommen wurden.[18][19]

Standard Bandbreite UDP-Durchsatz im 2,4-GHz-Band in MBit/s[18][19]
kleine Pakete
(64 Byte) 		große Pakete
(1460 Byte)
802.11b 20 MHz 0,5 005,5
802.11g 2,2 025,1
802.11a 2,5 028,3
802.11n 9,3 073,0
40 MHz 9,0 100,0

Übertragungsart: Einzelträger (DSSS)

Bei den folgenden Raten wird sowohl Frequenz- als auch Codespreizung eingesetzt. Die Raten mit PBCC sind optionale Erweiterungen und werden meistens nicht unterstützt.

Übertragungsrate Modulation Kodierung Kommentar
10 Mbit/s DBPSK CBC wird für Beacons verwendet
20 Mbit/s DQPSK CBC
5,5 Mbit/s DQPSK CCK
5,5 Mbit/s BPSK PBCC optional
110 Mbit/s DQPSK CCK
110 Mbit/s QPSK PBCC optional
220 Mbit/s 8-PSK PBCC optional
330 Mbit/s 8-PSK PBCC optional

Übertragungsart: Mehrträger (OFDM, 20 MHz Kanalbreite)

Bei den folgenden Raten wird ein Faltungscode mit einer Informationsrate von 1/2 eingesetzt. Die Informationsraten 2/3 und 3/4 kommen durch nachträgliche Punktierung des zuvor generierten Bitstroms mit der Informationsrate von 1/2 zustande, d. h. die Redundanzen werden teilweise wieder gelöscht.

Informationsrate, OFDM (20 MHz)
Modulation 1/2 2/3 3/4
Mbit/s
BPSK 06 n/a 09
QPSK 12 n/a 18
16 QAM 24 n/a 36
64 QAM n/a 48 54

Frequenzen und Kanäle

In Deutschland ist für die Frequenzvergabe die Bundesnetzagentur (BNetzA) zuständig, in Österreich die Rundfunk und Telekom Regulierungs-GmbH (RTR), in der Schweiz das Bundesamt für Kommunikation (BAKOM). Die nationalen Behörden richten sich nach übergeordneten Behörden wie dem ETSI in Europa.

Die Frequenzzuteilungen im 2,4-GHz-Band und im 5-GHz-Band sind für Deutschland der Webseite der BNetzA und für Österreich der Webseite der RTR zu entnehmen.[20]

Anmerkungen zu 2,4 GHz

Der Frequenzbereich im 2,4-GHz-Band wurde in 14 Kanäle aufgeteilt; in fast allen Ländern sind nur die ersten 13 verwendbar. Früher waren in Spanien nur die Kanäle 10 und 11 und in Frankreich die Kanäle 10 bis 13 zulässig.

Obwohl der Kanalabstand (außer bei Kanal 14) 5 MHz beträgt, benötigt eine Funkverbindung eine Bandbreite von 20 MHz (b-Standard 22 MHz). Um Störungen zu vermeiden, müssen räumlich überlappende Funkzellen nichtüberlappende Frequenzbereiche wählen, nach obigem Schema einen Abstand von mindestens vier Kanalnummern haben. Für überlappende Funkzellen werden daher bevorzugt die Kanalkombinationen 1, 5, 9, 13 (in den USA 1, 6, 11) verwendet.

Aufgrund der geringen Frequenzbreite der FCC werden US-Karten auch als „World“-Karten bezeichnet. Dies soll unterstreichen, dass sie in den meisten Ländern eingesetzt werden dürfen.

Zu berücksichtigen ist, dass die WLAN-Kanäle 9 und 10 nahe am Spitzenwert der Leckfrequenz haushaltsüblicher Mikrowellenherde (2,455 GHz) liegen und dadurch eine Störung dieser Kanäle möglich ist.

Anmerkungen zu 5 GHz

Mit Ausnahme der USA, in denen die Kanäle 36 bis 64 auch im Freien verwendet werden dürfen, ist der 802.11a-Standard weltweit nur für den Gebrauch in geschlossenen Räumen zugelassen. In Europa sind jedoch durch den 802.11h-Standard erweiterte Nutzungsmöglichkeiten gegeben.

Die Kanäle 155 bis 171 sind in Deutschland von der Bundesnetzagentur für „Broadband Fixed Wireless Access“ (BFWA) für gewerbliche, öffentliche Netze freigegeben und meldepflichtig. Sie erlauben bis zu 4 Watt Sendeleistung.[21]

Auf Basis der SRD-Zulassung (Short Range Device) darf der Frequenzbereich 5725–5850 MHz (Kanäle 149 bis 165) mit einer äquivalenten isotropen Strahlungsleistung von 25 mW in Europa genutzt werden.[22]

Laut der EU-Entscheidung 2005/513/EC darf der Bereich 5150–5350 MHz (Kanäle 36 bis inklusive 64) mit einer Sendeleistung von bis zu 200 mW in Europa nur in geschlossenen Räumen genutzt werden, der Bereich 5150–5250 MHz dabei auch ohne DFS und TPC. Der Bereich 5470–5725 MHz kann mit einer äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP) von bis zu 1,0 W genutzt werden, wenn die automatische Leistungsregelung (TPC/TPS) und das dynamische Frequenzwahlverfahren (DFS) verwendet werden.[23] Dadurch soll sichergestellt werden, dass Primärnutzer (z. B. Regenradar) auf denselben Frequenzen nicht gestört werden.[24] In Amerika galten schon vorher ähnliche Regelungen. Südafrika übernahm die EU-Entscheidung unverändert, auch in den meisten anderen Ländern der Erde gibt es ähnliche Beschränkungen.

Nutzungsbedingungen

Vorlage:Zukunft/In 5 Jahren

2,4 GHz (802.11b/g/n)
Kanal Mitten-
Frequenz
[GHz]		 Nutzungsbedingungen
Europa und fast alle Länder der Welt USA[25] Japan
01 * 2,412 100 mW 1 W 100 mW
02 * 2,417 100 mW 1 W 100 mW
03 * 2,422 100 mW 1 W 100 mW
04 * 2,427 100 mW 1 W 100 mW
05 * 2,432 100 mW 1 W 100 mW
06 * 2,437 100 mW 1 W 100 mW
07 * 2,442 100 mW 1 W 100 mW
08 * 2,447 100 mW 1 W 100 mW
09 * 2,452 100 mW 1 W 100 mW
10 * 2,457 100 mW 1 W 100 mW
11 * 2,462 100 mW 1 W 100 mW
12 * 2,467 100 mW ** 1 W ** 100 mW
13 * 2,472 100 mW ** 1 W ** 100 mW
14 * 2,484 verboten verboten nur DSSS (802.11b)

** Bei 802.11b sollten nur die Kanäle 1, 6 und 11 verwendet werden, da sich sonst die Kanäle überlappen.[26]

** Bei 802.11g und 802.11n im 2,4 GHz-Band sollten in Europa und Japan nur die Kanäle 1, 5, 9 und 13 verwendet werden, um dem überlappungsfreien 20-MHz-Kanalschema gerecht zu werden.

** Wird von WLAN-Geräten aufgrund eines niedrigen Emissionslimits direkt an der oberen Bandgrenze (2,4835 GHz) in der Regel nicht oder nur mit deutlich niedrigerer Leistung unterstützt.

5 GHz (802.11a/h/j/n/ac)
Kanal Mitten-
Frequenz
(MHz)		 Nutzungsbedingungen
Europa, Japan[27] und fast alle Länder der Welt USA, Australien China, Singapur, Israel
036 5.180 200 mW erlaubt erlaubt
040 5.200 200 mW erlaubt erlaubt
044 5.220 200 mW erlaubt erlaubt
048 5.240 200 mW erlaubt erlaubt
052 5.260 200 mW erlaubt erlaubt
056 5.280 200 mW erlaubt erlaubt
060 5.300 200 mW erlaubt erlaubt
064 5.320 200 mW erlaubt erlaubt
100 5.500 1 W erlaubt verboten
104 5.520 1 W erlaubt verboten
108 5.540 1 W erlaubt verboten
112 5.560 1 W erlaubt verboten
116 5.580 1 W erlaubt verboten
120 5.600 1 W verboten verboten
124 5.620 1 W verboten verboten
128 5.640 1 W verboten verboten
132 5.660 1 W erlaubt verboten
136 5.680 1 W erlaubt verboten
140 5.700 1 W erlaubt verboten
Europa USA, China und viele andere Japan, Türkei, Israel
149 5.745 25 mW (SRD) erlaubt verboten
153 5.765 25 mW (SRD) erlaubt verboten
157 5.785 25 mW (SRD) erlaubt verboten
161 5.805 25 mW (SRD) erlaubt verboten
165 5.825 25 mW (SRD) erlaubt verboten
60 GHz (802.11ad)
Kanal Mitten-
Frequenz
[GHz]
1 58,320
2 60,480
3 62,640
4 65,880
vorläufig, da 802.11ad noch nicht normiert ist

Kanalbreiten, überlappungsfreie Kanäle und Spektralmasken

Spektralmasken für 802.11a/b/g/n
Überlappungsfreie Kanäle im 2,4-GHz-Band

Gemäß den Vorgaben des Normungsinstituts ETSI steht der WLAN-Anwendung im 2,4-GHz-Band eine Gesamtbandbreite von 83,5 MHz zur Verfügung (mit geringfügigen Unterschieden in den einzelnen Ländern der EU).

802.11

Der ursprüngliche, nicht mehr gebräuchliche WLAN-Standard 802.11 aus dem Jahr 1997 sah drei Übertragungsarten vor:

  • Erstens gab es das Frequenzsprungverfahren (FHSS), bei der das verwendete Spektrum in viele kleine Kanäle zerteilt wird. Sender und Empfänger springen synchron nach vordefinierten Abfolgen von Kanal zu Kanal. Das reduziert die Störungsempfindlichkeit erheblich.
  • Zweitens gab es die Übertragungsart DSSS, ein Einzelträgerverfahren, bei dem die Sendeenergie auf einen breiten Frequenzbereich verteilt wird. Schmalbandige Störungen – wie etwa durch Bluetooth, ZigBee oder Modellflug – können dadurch praktisch „geschluckt“ werden. Das Signal in einem DSSS-Kanal erstreckt sich über 22 MHz. Die störenden Ausläufer der Modulation am oberen und unteren Ende des Kanals müssen gedämpft werden. Daraus ergibt sich ein Kanalabstand von ebenfalls 22 MHz, wenn sich die für das Signal genutzten Bereiche nicht überlappen sollen. In den USA und Europa waren somit drei überlappungsfreie Kanäle möglich, in Japan vier. Üblicherweise verwendete man die Kanäle 1, 6 und 11 sowie in Japan zusätzlich Kanal 14. Mit Leistungseinbußen war auch ein Betrieb mit geringerem Kanalabstand möglich.
  • Drittens gab es das Infrarot-Übertragungsverfahren. Dieses verwendete diffuses Licht mit einer Wellenlänge von 850-950 nm. Damit war eine Übertragung von bis zu 16 Mbit/s auf einer maximalen Entfernung von 10 Metern möglich. Die Infrarot-Übertragung war nur im Ad-hoc-Modus möglich.
802.11a und 802.11b

Bei der Entwicklung von 802.11a und 802.11b wurde als Modulation OFDM, ein Mehrträgerverfahren, gewählt. Man entschied sich Kanäle von 20 MHz Breite zu verwenden. Ein Kanal besteht aus 52 Zwischenträgern (engl. sub-carrier) zu je 0,3125 MHz, also insgesamt 16,25 MHz, die tatsächlich für das Signal verwendet werden. Vier von diesen Zwischenträgern sind Pilotträger, übermitteln also keine Daten. Zur Robustheit des Signals tragen die Verfahren Subcarrier-Interleaving, Scrambling und Faltungscode bei. Subcarrier-Interleaving ist ein Frequenzsprungverfahren auf Ebene der Unterträger.

Da OFDM noch nicht für das 2,4-GHz-Band zugelassen war, als 802.11a (5 GHz) und 802.11b (2,4 GHz) entworfen und standardisiert wurden, musste man für 802.11b wieder auf DSSS mit 22 MHz Kanalbreite zurückgreifen, jedoch konnte durch eine neue Kodierungsart die Übertragungsrate auch mit DSSS erhöht werden.

802.11h

Hierbei handelt es sich um eine Erweiterung zum Standard 802.11a.

Sie fügt Transmission Power Control (TPC) und Dynamic Frequency Selection (DFS) hinzu. Damit wird gesichert, dass Radaranlagen, Satelliten- und Ortungsdienste nicht gestört werden. Sie muss beim Betrieb mit großen Sendeleistungen und außerhalb von Gebäuden in Europa zwingend eingesetzt werden.

802.11g

Nachdem OFDM auch für 2,4 GHz freigegeben worden war, übertrug man das 20-MHz-Kanalschema von 802.11a (5 GHz) auf 2,4 GHz. Im 2003 veröffentlichten Standard 802.11g wurde auch ein Kompatibilitätsmodus für 802.11b-Geräte eingebaut. In Europa sind nun durch die geringere Kanalbreite 4 statt 3 überlappungsfreie Kanäle im 2,4-GHz-Band möglich (1, 5, 9 und 13). Dieses Kanalschema wird auch von der österreichischen Rundfunk und Telekom Regulierungs-GmbH (RTR) empfohlen.[28] In Japan wurde darauf verzichtet Kanal 14 für OFDM freizugeben, sodass mit der Abnahme der Nutzung der inzwischen veralteten Übertragungsart DSSS der Kanal 14 wieder für andere Nutzungen frei wird.

802.11n

Mit 802.11n wurden 802.11a und g erweitert, so dass nun wahlweise ein Betrieb mit einem Kanalabstand von 40 MHz und einer Signalbreite von 33,75 MHz möglich ist. Das Signal setzt sich in diesem Modus aus 108 Zwischenträgern zu wiederum 0,3125 MHz zusammen. Sechs von diesen Trägern sind Pilotträger. Dadurch ergibt sich eine Steigerung der maximalen Bruttoübertragungsrate (pro Stream) auf 150 Mbit/s, jedoch halbiert sich die Anzahl der überlappungsfreien Kanäle.

802.11ac

Im Dezember 2013 ist der neue Standard 802.11ac verabschiedet worden,[29] der gegenüber 802.11n eine schnellere Datenübertragung mit einer Bruttodatenrate von 1,3 Gbit/s ermöglicht. Netto schaffen gute Geräte aber immerhin das Dreifache der 3-Stream-MIMO-Geräte. Die Datenübertragung geschieht ausschließlich im 5-GHz-Band und fordert eine größere Kanalbreite von 80 MHz, optional eine Kanalbreite von 160 MHz.

802.11ad

Frühestens ab 2014 soll mit dem IEEE 802.11ad-Standard im 60-GHz-Bereich bis zu 7 Gbit/s auf Strecken einiger Meter ohne Hindernisse in der Verbindungslinie erreicht werden. Die hohen Datenraten im 60-GHz-Bereich sind durch die im Vergleich zum 5-GHz-Bereich sehr breiten Kanäle möglich. Die Geräte, die für den 60-GHz-Bereich geplant sind, sollen für größere Entfernungen bei reduzierter Datenrate in den 5-GHz- oder 2,4-GHz-Bereich wechseln können.[30]

Reichweite und Antennen

54-MBit-WLAN-PCI-Karte (802.11b/g) mit Dipolantenne (Sperrtopf), links neben dem Slotblech
54-MBit-WLAN-USB-Adapter (802.11b/g) mit integrierter Antenne
Wireless-LAN-Cardbus-Karte Typ II (802.11b/g) mit integrierter Antenne
Access Point, einsetzbar als Bridge und Repeater, mit einer Rundstrahlantenne ausgeführt als Dipolantenne (Sperrtopf)

Die zulässige äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) von 100 mW (2,4 GHz) beziehungsweise 500 mW (5 GHz) handelsüblicher 802.11-Endgeräte lässt 30 bis 100 Meter Reichweite auf freier Fläche erwarten. Einige WLAN-Geräte erlauben den Anschluss einer externen Antenne. Mit Richtantennen lassen sich bei Sichtkontakt im Freien mehrere Kilometer überbrücken. In geschlossenen Räumen ist die Reichweite stark von Hindernissen sowie Art und Form der Bebauung abhängig.

Leichtbauwände mindern die Reichweite durch Dämpfung und können – je nach verwendetem (Metall-)Trägerbau sowie Art der Unterfolie – ein großes Hindernis sein. Insbesondere Stein- und Betonaußenwände dämpfen, vor allem durch Feuchtigkeit bedingt, stark – ebenso wie metallbedampfte Glasscheiben beziehungsweise Brandschutzkonstruktionen. Je höher die elektrische Leitfähigkeit des Materials, desto stärker ist die Dämpfung.

Oberflächen können aber auch als Reflektor wirken und damit die Reichweite verbessern.

WLAN nach IEEE 802.11h (maximal 54 Mbit/s brutto) arbeitet im 5-GHz-Band, in dem ein größerer Frequenzbereich (455 MHz Bandbreite) zur Verfügung steht und damit 19 nicht überlappende Frequenzen (in Deutschland) lizenzfrei nutzbar sind. (Siehe dazu auch, für die USA: U-NII) Im Normalbetrieb sind in Gebäuden nach IEEE 802.11h 200 mW äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) erlaubt. Jedoch nur ein kleiner Teil des Frequenzbereichs ist ohne weitere Anforderungen (TPC, Transmitter Power Control und DFS, Dynamic Frequency Selection) nutzbar. Im Freien ist ebenfalls nur ein kleiner Frequenzbereich mit TPC und DFS erlaubt. In diesem sind auch höhere äquivalente isotrope Strahlungsleistungen bis 1 Watt EIRP gestattet.[31] TPC und DFS sollen sicherstellen, dass Satellitenverbindungen und Radargeräte nicht gestört werden. Als primäre Lizenznehmer sind diese gegenüber der Nutzung für WLAN privilegiert.

Mit speziellen Richtfunkantennen lassen sich bei Sichtkontakt mehrere Kilometer überbrücken. Dabei werden teilweise Rekorde mit Verbindungen über bis zu hundert Kilometer aufgestellt, bei denen keine Sendeverstärker eingesetzt werden, sondern nur Antennen mit hohem Gewinn. Allerdings funktioniert das nur bei quasi-optischer Sicht und möglichst freier erster Fresnelzone. Die zulässige äquivalente isotrope Strahlungsleistung (EIRP) wird dabei aber meist deutlich überschritten.

Antennen bringen sowohl einen Sende- als auch einen Empfangsgewinn (Antennengewinn, angegeben in dBi), indem sie elektromagnetische Wellen bündeln. Daher muss statt der Sendeleistung die sogenannte äquivalente isotrope Strahlungsleistung zur Beschränkung herangezogen werden.

In Europa ist die äquivalente isotrope Strahlungsleistung von WLAN-Anlagen bei 2,4 GHz auf 100 mW(= 20 dBm) EIRP, bei 5,15–5,35 GHz über 5,25 GHz mit TPC und DFS auf 200 mW (= 23 dBm) EIRP, beziehungsweise bei 5,47–5,725 GHz mit TPC und DFS auf 1000 mW (= 30 dBm) EIRP begrenzt.

Zum EIRP siehe auch: Äquivalente isotrope Strahlungsleistung, Abschnitt Praktische Berechnung.

Sicherheit

Ohne Maßnahmen zur Erhöhung der Informationssicherheit sind drahtlose lokale Netzwerke Angriffen ausgesetzt, wie zum Beispiel Snarfing oder Man-In-The-Middle-Angriffen. Es ist daher erforderlich, das mit entsprechenden Mitteln, insbesondere durch die Verwendung von Verschlüsselung und Kennwörtern (Authentifizierung) zu verhindern oder zumindest deutlich zu erschweren.

Verschlüsselung

Teil des WLAN-Standards IEEE 802.11 ist Wired Equivalent Privacy (WEP), ein Sicherheitsstandard, der den RC4-Algorithmus enthält. Die darin enthaltene Verschlüsselung mit einem nur 40 Bit (64 Bit genannt) beziehungsweise 104 Bit (128 Bit genannt), bei einigen Herstellern auch 232 Bit (256 Bit genannt) langen statischen Schlüssel reicht jedoch nicht aus, das WLAN ausreichend zu sichern. Durch das Sammeln von Schlüsselpaaren sind Known-Plaintext-Angriffe möglich. Es gibt frei erhältliche Programme, die sogar ohne vollständigen Paketdurchlauf, einen schnellen Rechner vorausgesetzt, das Passwort entschlüsseln können. Jeder Nutzer des Netzes kann den gesamten Verkehr zudem mitlesen. Die Kombination von RC4 und CRC wird als kryptografisch unsicher betrachtet.

Aus diesen Gründen sind technische Ergänzungen entwickelt worden, etwa WEPplus, Wi-Fi Protected Access (WPA) als Vorgriff und Teilmenge zu 802.11i, Fast Packet Keying, Extensible Authentication Protocol (EAP), Kerberos oder High Security Solution, die alle mehr oder weniger gut das Sicherheitsproblem von WLAN verkleinern.

Der Nachfolger von WEP ist der neue Sicherheitsstandard 802.11i. Er bietet eine erhöhte Sicherheit durch Advanced Encryption Standard (AES) (bei WPA2) und gilt zurzeit als nicht entschlüsselbar, solange keine trivialen Passwörter verwendet werden, die über eine Wörterbuch- oder gar Brute-force-Attacke geknackt werden können. Als Empfehlung kann gelten, mit einem Passwortgenerator Passwörter zu erzeugen, die Buchstaben in Groß- und Kleinschreibung, Zahlen und Sonderzeichen enthalten und nicht kürzer als 32 Zeichen sind.

WPA2 ist das Äquivalent der Wi-Fi Alliance zu 802.11i, das mit dem Verschlüsselungsalgorithmus AES (Advanced Encryption Standard mit Schlüssellängen von 256 Bit) arbeitet und in neueren Geräten meist unterstützt wird. Einige Geräte lassen sich durch Austausch der Firmware mit WPA2-Unterstützung nachrüsten. Jedoch erfolgt hier die Verschlüsselung meist ohne Hardwarebeschleunigung, so dass der Zugewinn an Sicherheit durch eine starke Einbuße an Übertragungsrate erkauft wird.

Eine alternative Herangehensweise besteht darin, die gesamte Verschlüsselung auf die IP-Ebene zu verlagern. Dabei wird der Datenverkehr beispielsweise durch die Verwendung von IPsec oder durch einen VPN-Tunnel geschützt. Besonders in freien Funknetzen werden so die Inkompatibilitäten verschiedener Hardware umgangen, eine zentrale Benutzerverwaltung vermieden und der offene Charakter des Netzes gewahrt.

Zur rechtlichen Situation siehe weiter unten.

Beim sogenannten „WarWalking“ (oder beim Abfahren ganzer Gegenden mit dem Auto Wardriving genannt) werden mit einem WLAN-fähigen Notebook oder PDA offene WLANs gesucht. Diese können mit Kreide markiert werden (WarChalking). Das Ziel dabei ist, Sicherheitslücken aufzudecken und dem Betreiber zu melden und die Verbreitung von WLAN zu untersuchen, oder diese zum eigenen Vorteil (kostenlos und unter fremdem Namen surfen) auszunutzen.

Authentifizierung

Extensible Authentication Protocol ist ein Protokoll, um Clients zu authentifizieren. Es kann zur Nutzerverwaltung auf RADIUS-Server zurückgreifen. EAP wird hauptsächlich innerhalb von WPA für größere WLAN-Installationen eingesetzt.

Eine Authentifizierung ist auch über die MAC-Adresse der drahtlosen Netzwerkadapter möglich. Die MAC-Adresse ist eine Hardware-Kennung, anhand deren sich jeder angeschlossene Netzwerkadapter identifizieren lässt. Die meisten Access Points beziehungsweise Router bieten die Möglichkeit, den Zugriff nur für bestimmte MAC-Adressen zu ermöglichen. Allen nicht zugelassenen MAC-Adressen wird dann keine IP-Adresse zugewiesen, beziehungsweise der Zugriff auf den Access Point ist blockiert. Eine alleinige Sicherung über MAC-Adressen-Filterung ist jedoch nicht sicher, da sich solche Adressen problemlos einstellen lassen. Gültige MAC-Adressen können z. B. durch das Mitlauschen des Datenverkehrs anderer Teilnehmer gefunden werden. Aber auch Verschlüsselungen lassen sich auf diese Weise knacken.

Grundlegende Sicherheitsmaßnahmen

Dazu gehören einige grundlegende Einstellungen am Router beziehungsweise Access Point:

  • Aktivierung der Verschlüsselung mit einer sicheren Verschlüsselungsmethode, d. h. mindestens WPA, besser WPA2; dabei spezifische Hinweise zur Sicherheit der gewählten Verschlüsselungsmethode im jeweiligen Artikel beachten
  • Vergabe eines sicheren Netzwerkschlüssels
  • Ersetzen der werkseitig voreingestellten Router- beziehungsweise Access-Point-Passwörter, da diese z. B. bei Arcadyan (einige Easybox- und Speedport-Modelle) anhand der BSSID errechnet werden können[32][33]
  • Deaktivieren von Wi-Fi Protected Setup, wenn die Funktion nicht (mehr) benötigt wird[34]
  • Änderung des werkseitig voreingestellten SSID-Namens, so dass keine Rückschlüsse auf verwendete Hardware, Einsatzzweck oder Einsatzort möglich sind (minimaler Sicherheitsgewinn, da anhand der BSSID meist auf die Hardware Rückschlüsse gezogen werden können)
  • Deaktivierung der Fernkonfiguration des Routers, soweit vorhanden (insbesondere bei privaten Haushalten)
  • Konfiguration des Access Point nach Möglichkeit nur über kabelgebundene Verbindungen vornehmen beziehungsweise Konfiguration per WLAN deaktivieren
  • Ausschalten von WLAN-Geräten, solange sie nicht genutzt werden (Zeitmanagement)
  • regelmäßige Firmware-Aktualisierungen des Access Point, um sicherheitsrelevante Verbesserungen zu erhalten
  • Trennung des Access Point vom restlichen (kabelgebundenen) Netzwerkteil mit Hilfe von VLANs und gleichzeitiger Einsatz einer Firewall zwischen den Netzwerkteilen

Gesellschaftliche Bedeutung

Die starke Verbreitung von Drahtlosnetzwerken in den letzten Jahren unterstreicht den Trend zu mehr Mobilität und flexibleren Arbeitsbedingungen. Bereits 2005 wurden in der Europäischen Union mehr Notebooks als Desktop-Rechner verkauft, die meisten davon mit eingebautem WLAN-Chip. Öffentliche und kommerzielle WLAN-Access-Points mit Internetanbindung, sogenannte „Hot Spots“, ermöglichen an vielen Orten den Zugriff auf das weltweite Datennetz. Deren gesellschaftliche Bedeutung zeigt beispielsweise die Initiative Wifi4EU, mit der die EU in ihren Mitgliedsstaaten die Bereitstellung kostenloser WLAN-Netze in öffentlichen Einrichtungen subventioniert.[35][36]

Bei privaten Nutzern finden sich ohnehin nahezu flächendeckend DSL-Zugangsgeräte mit eingebautem Access Point, die die Telekommunikationsanbieter oft verbilligt zusammen mit dem Internet-Anschluss anbieten.

Weitere Anwendungen

WLAN kann auch als Plattform zur Lokalisierung in Städten und Gebäuden verwendet werden. Seit Anfang 2008 wird dazu vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen auf einer Fläche von 25 Quadratkilometern in Nürnberg eine Testumgebung betrieben.[37] Nach einer ersten Betriebsphase soll das System auf weitere deutsche und europäische Städte wie zum Beispiel Berlin, München, Frankfurt, London, Paris und Mailand ausgedehnt werden.[38]

Google und Apple nutzen die Daten von WLANs, um Nutzer zu lokalisieren. Damit bieten sie eine Alternative zur Lokalisierung per GPS.[39]

Es wird intensiv geforscht, inwieweit WLAN auch im öffentlichen Straßenverkehr genutzt werden kann, um die Verkehrssicherheit zu erhöhen.[40]


Rechtliche Lage in Deutschland

Umstritten war die Frage, inwieweit der Anschlussinhaber eines WLAN für Rechtsverletzungen Dritter haftet, die unter der IP-Adresse des Anschlussinhabers begangen werden.[41] In diesem Zusammenhang steht auch die Rechtsfrage, welche Schutzmaßnahmen ein Anschlussinhaber überhaupt zu ergreifen hat und wo gegebenenfalls zumutbare Schutzmaßnahmen (sogenannte „Prüfungs- und Überwachungspflichten“) enden.

Das Hanseatische Oberlandesgericht entschied, dass ein sorgeberechtigter Elternteil als Störer auch für Urheberrechtsverletzungen haftet, die durch seine Kinder begangen wurden. Den Eltern sei es zumutbar, technische Maßnahmen zu ergreifen, um die Nutzung illegaler Tauschbörsen zu verhindern (Beschl. v. 11. Oktober 2006 – 5 W 152/06). Auch das Oberlandesgericht Köln sah die Haftung für Urheberrechtsverletzungen nicht nur für eine GmbH als Anschlussinhaberin als gegeben an, sondern verurteilte auch den Geschäftsführer der GmbH zur persönlichen Haftung aus dem Gesichtspunkt der Störerhaftung (Beschl. v. 8. Mai 2007 – 6 U 244/06).

Die gegenteilige Ansicht vertrat das Oberlandesgericht Frankfurt am Main. Die Richter entschieden, dass der Inhaber eines Internetanschlusses grundsätzlich nicht als Störer für die unberechtigte Nutzung einer WLAN-Verbindung durch unberechtigte Dritte haftet, die mit ihm in keinerlei Verbindung stehen.[42] Nach Ansicht des Landgerichtes München I besteht auch keine Haftung eines Radiosenders für die durch einen Volontär begangenen Rechtsverletzungen, da kein Unternehmen grenzenlose Mitarbeiterüberwachungspflichten einhalten könne (Urteil v. 4. Oktober 2007 – 7 O 2827/07).

Diese uneinheitliche Rechtsprechung führte dazu, dass ein solcher Fall beim Bundesgerichtshof anhängig war. Der u. a. für das Urheberrecht zuständige I. Zivilsenat verkündete am 12. Mai 2010 eine grundlegende Entscheidung zu den Haftungsfragen. Privatpersonen können demnach auf Unterlassung, nicht dagegen auf Schadensersatz in Anspruch genommen werden, wenn ihr nicht ausreichend gesicherter WLAN-Anschluss von unberechtigten Dritten für Urheberrechtsverletzungen im Internet genutzt wird.[43] Eine Entscheidung darüber, wie die Rechtslage bei WLANs ist, die der Anbieter bewusst an die Öffentlichkeit richtet, steht bislang noch aus.

Daneben stellt sich die Frage, ob sich derjenige, der unberechtigt ein offenes, fremdes WLAN nutzt, strafbar macht. Diese unberechtigte Nutzung wird teils in Anspielung auf „Schwarzfahren“ als „Schwarzsurfen“ bezeichnet. Das Amtsgericht Wuppertal hat 2007 entschieden, dass sich ein „Schwarzsurfer“ wegen eines Verstoßes gegen §§ 89, S. 1, 148 I 1 TKG und §§ 44, 43 II Nr. 3 BDSG strafbar macht.[44] Nach einer Entscheidung desselben Amtsgerichts von 2010 soll „Schwarzsurfen“ nicht mehr unter Strafe stehen.[45] Das Landgericht Wuppertal bestätigte diese Entscheidung. Schwarzsurfen sei unter keinem rechtlichen Gesichtspunkt strafbar.[46]

Mit der am 21. Juli 2016 erlassenen Änderung des Telemediengesetzes wurde durch eine Ergänzung von § 8 Abs. 3 klargestellt, dass auch Zugangsanbieter, die Nutzern einen Internetzugang über ein drahtloses lokales Netzwerk zur Verfügung stellen, haftungsprivilegiert sind. Damit ist geregelt, dass WLAN-Betreiber unter das sogenannte Providerprivileg fallen. Die eigentliche Abschaffung der Störerhaftung schaffte es hingegen zunächst nicht in den Gesetzestext. Stattdessen fand sich in der Begründung des Gesetzes lediglich der Hinweis, dass der Gesetzgeber es gern sähe, dass WLAN-Betreiber nicht mehr für Rechtsverstöße Dritter abgemahnt und auf Unterlassung in Anspruch genommen werden können.

Echte Rechtssicherheit für offene Funknetze wurde damit gerade noch nicht erreicht. Im Gegensatz zum eigentlichen Gesetzestext ist die Begründung nicht bindend. Gerichte können sie zur Auslegung heranziehen, müssen die dort dargelegte Sichtweise aber nicht zwingend teilen. Daher erwirkte die TMG-Novelle des Jahres 2016 noch keinen Durchbruch bei der Anpassung der Störerhaftung. Dazu hätte der Gesetzgeber die Betreiber im Gesetz ausdrücklich insbesondere von Unterlassungsansprüchen freistellen müssen.[47]

Dazu kam es erst durch eine weitere Gesetzesänderung Mitte 2017. Hiernach stellt die Neufassung von § 7 Abs. 4 S. 3 TMG klar, dass die Zugangsanbieter Dritten nicht mehr für das Verhalten der WLAN-Nutzer haften.[48] Trotz dieser Erneuerung der Gesetzeslage verbleiben für den Betrieb öffentlicher WLAN-Netze jedoch noch eine Reihe rechtlicher Anforderungen, etwa solche des Datenschutzes.[49]

Zur aktuellen Rechtslage siehe Störerhaftung.

Diskussion gesundheitlicher Wirkungen

Die von WLAN-Geräten benutzten Funkfrequenzen liegen um 2,4 GHz beziehungsweise 5,4 GHz, also im Mikrowellenbereich. WLAN wird daher im Zusammenhang mit möglichen gesundheitlichen Auswirkungen im Rahmen der elektromagnetischen Umweltverträglichkeit diskutiert.

Nach mehreren Studien, u. a. des Bundesamts für Strahlenschutz (BfS), gibt es innerhalb der gesetzlichen Expositionsgrenzwerte nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft keine Hinweise, dass diese hochfrequenten elektromagnetischen Felder gesundheitliche Risiken darstellen.

Die einzige gesicherte biologische Auswirkung ist die thermische Erwärmung.[50] Der zugehörige Prozess heißt dielektrische Erwärmung. Um Schäden durch thermische Erwärmung zu vermeiden, wurde ein Grenzwert für die spezifische Absorptionsrate definiert. Im normalen Betrieb wird dieser Grenzwert bei körperfernem Betrieb weit unterschritten.[51] Lediglich Laptopnutzer kommen nahe an die Grenzwerte, wenn sie ihr Gerät auf ihrem Oberschenkel aufgelegt haben.[52]

Unabhängig von den bisherigen Erkenntnissen empfiehlt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) generell, die persönliche Strahlenbelastung zu minimieren, um mögliche, aber bisher nicht erkannte gesundheitliche Risiken gering zu halten.[52]

Es gibt vereinzelt Berichte von Personen, die über verschiedene Beschwerden klagen und diese selbst auf WLANs zurückführen.[53] Verschiedene Untersuchungen mit elektrosensiblen Menschen konnten aber keinen Zusammenhang zwischen den Beschwerden und elektromagnetischer Strahlung feststellen.

Abbildungen

Siehe auch

Literatur

Weblinks

 Commons: Wireless LAN – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

  1. ↑ „Kostenloses“ WLAN … Abgerufen am 29. März 2013.
  2. ↑ Why Non-Broadcast Networks are not a Security Feature. Microsoft Technet, abgerufen am 29. Dezember 2011.
  3. ↑ 3,0 3,1 smallnetbuilder.com
  4. ↑ 4,0 4,1 Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines. 30. November 2011, abgerufen am 3. Juni 2012.
  5. ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 avm.de – Wissensdatenbank - FRITZ!Box 7170 - 2 Nutzdatenrate der WLAN-Verbindung ermitteln, abgerufen am 12. Januar 2018
  6. ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 elektronik-kompendium.de - 802.11b+ (PBCC), abgerufen am 12. Januar 2018
  7. ↑ 7,0 7,1 7,2 7,3 Guida-Wi-Fi-0.9.1-5.pdf - Seite 16, (italienisch), abgerufen am 12. Januar 2018
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 Handbuch AVM Fritz!Box 7170, Seite 171, Glossar 802.11g++
  9. ↑ wordpress.com - 802.11 ¿Que es el Wifi N y sus diferencia con a/b/g…? (spanisch), abgerufen am 12. Januar 2018
  10. ↑ elektronik-kompendium.de - IEEE 802.11n / WLAN mit 150 MBit/s, abgerufen am 12. Januar 2018
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 11,8 11,9 avm.de – Wissensdatenbank - FRITZ!Box 7390 - 2 Nutzdatenrate der WLAN-Verbindung ermitteln, abgerufen am 12. Januar 2018
  12. ↑ 12,00 12,01 12,02 12,03 12,04 12,05 12,06 12,07 12,08 12,09 12,10 12,11 12,12 12,13 12,14 12,15 12,16 12,17 12,18 12,19 12,20 12,21 12,22 12,23 12,24 12,25 12,26 12,27 12,28 12,29 avm.de – Wissensdatenbank - FRITZ!Box 7490 - 2 Nutzdatenrate der WLAN-Verbindung ermitteln, abgerufen am 12. Januar 2018
  13. ↑ 13,00 13,01 13,02 13,03 13,04 13,05 13,06 13,07 13,08 13,09 13,10 13,11 13,12 13,13 13,14 13,15 13,16 13,17 13,18 13,19 13,20 13,21 13,22 13,23 13,24 13,25 13,26 13,27 13,28 13,29 13,30 13,31 13,32 13,33 13,34 13,35 13,36 13,37 13,38 13,39 avm.de – Wissensdatenbank - FRITZ!Box 7590 - 2 Nutzdatenrate der WLAN-Verbindung ermitteln, abgerufen am 09.Januar 2018
  14. ↑ 14,0 14,1 Ernst Ahlers: Technische Kniffe beim Gigabit-WLAN – Details des WLAN-Standards IEEE 802.11ac. Heise, 27. Juni 2013, abgerufen am 8. Mai 2014.
  15. ↑ Matthew S. Gast: 802.11ac: A Survival Guide – Chapter 5. 802.11ac Planning. O’Reilly & Associates, 27. August 2013, abgerufen am 13. Mai 2015.
  16. ↑ Ernst Ahlers: Funk-Evolution. In: c’t. Nr. 13, 2009 S. 86–89 (Kostenpflichtiger Zeitschriftenartikel).
  17. ↑ Ernst Ahlers: Gigabit-Funker. In: c’t. Nr. 19, 2012 S. 86–91 (Kostenpflichtiger Zeitschriftenartikel).
  18. ↑ 18,0 18,1 Towards Energy-Awareness in Managing Wireless LAN Applications. IEEE/IFIP NOMS 2012: IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium, abgerufen am 11. August 2014.
  19. ↑ 19,0 19,1 Application Level Energy and Performance Measurements in a Wireless LAN. The 2011 IEEE/ACM International Conference on Green Computing and Communications, abgerufen am 11. August 2014.
  20. ↑ Frequenzuteilungen im 2,4-GHz- (PDF; 29 kB) und 5-GHz-Band bei der Bundesnetzagentur (PDF; 28 kB); sowie im 2,4-GHz- und 5-GHz-Band bei der RTR
  21. ↑ bundesnetzagentur.de
  22. ↑ SRD-Zulassung ETSI EN 300 440-1 (PDF; 506 kB)
  23. ↑ Vfg 8 / 2006 (Memento vom 26. März 2010 im Internet Archive)
  24. ↑ TU Dresden, Netzwerktechnonlogien-Funknetzwerke (S.3) Abgerufen am 24. Juli 2016.
  25. ↑ National Archives and Records Administration: Code of Federal Regulations. Title 47: Telecommunication, Part 15 – Radio Frequency Devices, Subpart C – Intentional Radiators, § 15.247 (b)(3) (ecfr.gpoaccess.gov).
  26. ↑ db9ja.de - WLAN-Standards nach IEEE 802.11 abgerufen am 12. Januar 2018
  27. ↑ Japan Market Offers IEEE Std 802.11ac-ready Gears. Abgerufen am 7. Mai 2014.
  28. ↑ Die Nutzung der Kanäle 1, 5, 9 und 13 wird vorgeschlagen.
  29. ↑ Official IEEE 802.11 Working Group Project Timelines. Abgerufen am 22. September 2013.
  30. ↑ Chistoph Schmidt: Gigabit WLAN. In: Chip. 10/2012, S. 31, ISSN 0170-6632.
  31. ↑ Bundesnetzagentur: WLAN 5 GHz (PDF; 28 kB)
  32. ↑ heise.de
  33. ↑ heise.de
  34. ↑ heise.de
  35. ↑ WIFI4EU: EU finanziert freies WLAN in Europa | Aktuelles | European Parliament. (http://www.europarl.europa.eu/news/de/headlines/economy/20170904STO83004/wifi4eu-eu-finanziert-freies-wlan-in-europa).
  36. ↑ Dr. Henrik Bremer: Wifi4EU: Übersicht zur EU-Förderung öffentlicher Hotspots. In: WIRTSCHAFTSRAT Recht. 2018-01-15 (https://www.wr-recht.de/wifi4eu/).
  37. ↑ http://www.iis.fraunhofer.de/EN/bf/nl/lik/tu/index.jsp (Memento vom 23. Februar 2009 im Internet Archive)Vorlage:Webarchiv/Wartung/Linktext_fehlt
  38. ↑ focus.de
  39. ↑ zdnet.de
  40. ↑ berlin.de
  41. ↑ Oliver Langner: Missbrauch offener W-LAN-Netze. In: Akademie.de. 18. Februar 2011, abgerufen am 23. Juli 2012.
  42. ↑ Oberlandesgericht Frankfurt am Main, Urteil vom 1. Juli 2008, Aktenzeichen 11 U 52/07, Volltext (Gründe) bei RA Dipl.-Physiker Lindinger; dazu auch: Gericht: Keine Haftung für offenes WLAN. heise.de
  43. ↑ Urteil vom 12. Mai 2010, Az. I ZR 121/08
  44. ↑ Schwarz-Surfen ist strafbar – Strafbarkeit bei Nutzung eines offenen WLAN-Netzes – Amtsgericht Wuppertal, Urteil vom 3. April 2007, 29 Ds 70 Js 6906/06 (16/07), kostenlose-urteile.de
  45. ↑ Unerlaubte Nutzung eines offenen WLAN nicht strafbar – Amtsgericht Wuppertal, Beschluss vom 3. August 2010, 26 Ds-10 Js 1977/08-282/08
  46. ↑ „Schwarzsurfen“ in unverschlüsselt betriebenen fremden WLAN-Funknetzwerken ist nicht strafbar – Landgericht Wuppertal, Beschluss vom 19. Oktober 2010, 25 Qs 177/10, kostenlose-urteile.de
  47. ↑ Ende der WLAN-Störerhaftung: Europarecht steht echter Rechtssicherheit nicht im Weg › Digitale Gesellschaft. In: digitalegesellschaft.de. Abgerufen am 24. August 2016.
  48. ↑ LTO: Abschaffung der Störerhaftung - diesmal richtig?. In: Legal Tribune Online. (https://www.lto.de/recht/hintergruende/h/tmg-novelle-abschaffung-stoererhaftung-netzsperren-overblocking/).
  49. ↑ Dr. Henrik Bremer: Rechtliche Anforderungen an den Datenschutz im öffentlichen WLAN. In: WIRTSCHAFTSRAT Recht. 2017-07-20 (https://www.wr-recht.de/datenschutz-im-oeffentlichen-wlan/).
  50. ↑ Biologische und gesundheitliche Wirkungen hochfrequenter elektromagnetischer Felder. (Memento vom 27. Februar 2015 im Webarchiv archive.is) Bundesamt für Strahlenschutz.
  51. ↑ BG-Vorschrift BGV B11 „Elektromagnetische Felder“. (PDF) BG der Feinmechanik und Elektrotechnik, abgerufen am 1. März 2012.
  52. ↑ 52,0 52,1 Infoblatt „Sprach- und Datenübertragung per Funk: Bluetooth und WLAN“. Bundesamt für Strahlenschutz.
  53. ↑ Nebenwirkungen von WLAN-Strahlung in der Diskussion. In: Computerwoche, 30. Juli 2008.

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