WLAN ist heutzutage ein unverzichtbarer Bestandteil unseres digitalen Lebens. Ob zu Hause, im Büro oder in öffentlichen Bereichen – nahezu jeder nutzt die drahtlose Internetverbindung. Doch wie genau funktioniert WLAN? In diesem Beitrag erklären wir die technischen Grundlagen, die es ermöglichen, dass Daten kabellos von einem Gerät zu einem anderen übertragen werden. Wir geben Ihnen einen Überblick über die zugrunde liegende Technologie und wie WLAN-Netzwerke effektiv betrieben werden.
Die grundlegende Funktionsweise von WLAN
Die Rolle des Routers Der zentrale Bestandteil eines WLAN-Netzwerks ist der Router. Ein WLAN-Router ist ein Gerät, das eine Verbindung zum Internet über ein Kabel (meistens Ethernet) herstellt und diese Verbindung dann drahtlos an alle verbundenen Geräte weitergibt. Der Router sendet und empfängt Funksignale, die als Datenpakete bezeichnet werden.
Datenübertragung durch Funkwellen WLAN verwendet Funkwellen zur Datenübertragung. Der Router überträgt die Daten über einen bestimmten Funkkanal, der auf der 2.4 GHz- oder 5 GHz-Frequenz basiert. Diese Funkwellen können von Geräten wie Laptops, Smartphones, Tablets und anderen WLAN-fähigen Geräten empfangen werden. Die Geräte kommunizieren dann mit dem Router, um Daten zu senden oder zu empfangen.
Modulation und Demodulation Um die Daten effizient über Funkwellen zu übertragen, wird eine Technik namens Modulation verwendet. Modulation bedeutet, dass die Daten in ein Signal umgewandelt werden, das über Funkwellen gesendet werden kann. Das Gerät empfängt das Signal, demoduliert es und wandelt es wieder in die ursprünglichen Daten um. Dies ermöglicht eine schnelle und effiziente Übertragung von Informationen.
Der Weg von Datenpaketen Daten, die über WLAN übertragen werden, werden in kleine „Pakete“ aufgeteilt. Jedes Paket enthält Informationen darüber, wohin die Daten gesendet werden sollen und welche Daten es transportiert. Diese Pakete werden dann über das WLAN-Netzwerk zum richtigen Zielgerät geleitet. Auf ihrem Weg werden die Pakete durch den Router gesteuert, der dafür sorgt, dass sie an das richtige Gerät weitergegeben werden.
Die Rolle von Frequenzen: 2.4 GHz vs. 5 GHz
2.4 GHz: Bessere Reichweite, aber geringere Geschwindigkeit Die 2.4 GHz-Frequenz bietet eine größere Reichweite und kann besser durch Wände und Hindernisse dringen, was sie ideal für größere Bereiche oder mehrstöckige Gebäude macht. Allerdings ist diese Frequenz auch stärker ausgelastet, da viele andere Geräte (z. B. Mikrowellen, schnurlose Telefone) ebenfalls die 2.4 GHz-Bänder verwenden. Dies kann zu Interferenzen und einer reduzierten Geschwindigkeit führen.
5 GHz: Höhere Geschwindigkeit, aber kürzere Reichweite Die 5 GHz-Frequenz bietet eine höhere Geschwindigkeit, hat jedoch eine kürzere Reichweite und ist weniger gut darin, Hindernisse zu durchdringen. Diese Frequenz wird daher vor allem für Anwendungen mit hoher Bandbreite genutzt, wie Streaming und Online-Gaming, bei denen hohe Geschwindigkeiten erforderlich sind und keine langen Entfernungen überwunden werden müssen.
WLAN-Sicherheit und Verschlüsselung
WLAN-Netzwerke sind anfällig für Sicherheitsbedrohungen, weshalb es wichtig ist, sie zu schützen. Moderne WLAN-Router verwenden eine Verschlüsselung, um sicherzustellen, dass niemand unbefugten Zugriff auf das Netzwerk hat. Die gängigsten Verschlüsselungsstandards sind WPA2 und WPA3. Diese Technologien verschlüsseln den Datenverkehr, sodass er nur vom berechtigten Empfänger entschlüsselt und gelesen werden kann.
WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) WPA2 ist der weit verbreitete Sicherheitsstandard für WLAN-Netzwerke. Es bietet starke Verschlüsselung und schützt das Netzwerk vor vielen Arten von Angriffen. WPA2 verwendet AES (Advanced Encryption Standard), eine moderne und sichere Verschlüsselungstechnik.
WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3) WPA3 ist die neueste Sicherheitstechnologie und bietet noch stärkeren Schutz als WPA2. Es schützt vor Brute-Force-Angriffen und stellt sicher, dass auch öffentliche WLANs sicher verwendet werden können. Wenn verfügbar, sollte WPA3 immer bevorzugt werden, da es ein höheres Sicherheitsniveau bietet.
WLAN-Protokolle und Standards
Neben der Frequenz und der Verschlüsselung spielen auch die WLAN-Protokolle eine wichtige Rolle bei der Leistung eines Netzwerks. Die gängigsten WLAN-Protokolle sind:
IEEE 802.11b/g/n/ac/ax Diese Protokolle definieren die Standards für WLAN-Verbindungen und bestimmen, wie Daten über das Netzwerk übertragen werden. Die neueren Standards (wie 802.11ac und 802.11ax) bieten höhere Geschwindigkeiten und eine bessere Leistung, insbesondere in dichten Netzwerken.
Wi-Fi 6 (802.11ax) Der neueste WLAN-Standard, Wi-Fi 6, bietet eine höhere Geschwindigkeit, eine bessere Reichweite und eine verbesserte Leistung bei der Nutzung mehrerer Geräte gleichzeitig. Wi-Fi 6 ist besonders für moderne Haushalte und Unternehmen geeignet, in denen viele Geräte gleichzeitig verbunden sind.
Fazit: Wie WLAN funktioniert
WLAN nutzt Funkwellen, um Daten zwischen Geräten und einem Router zu übertragen. Diese Daten werden in kleine Pakete aufgeteilt und über die 2.4 GHz- oder 5 GHz-Frequenz an das Zielgerät gesendet. Dabei kommt eine Technologie zur Modulation und Demodulation zum Einsatz, um die Daten effizient zu übertragen. Die Wahl der richtigen Frequenz, der Sicherheitsstandard und das verwendete WLAN-Protokoll bestimmen maßgeblich die Leistung und Sicherheit Ihres WLANs.
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