Funk im Unternehmen
WLAN-Ratgeber: Tools zur Planung und Optimierung
Zuerst sollte der Funknetzplaner den Bandbreitenbedarf seiner WLAN-User durchkalkulieren und sich die Frage stellen: Wie viele Notebooks, Tablets und Smartphones werden für welche WLAN-Anwendungen wie lange pro Tag in welchen Räumen benötigt?
Auf dieser Bedarfsabschätzung muss der Funknetzarchitekt dann WLAN-Design- und Kaufentscheidungen treffen: Wo genau soll er welche Sorte Funkstationen im Gebäude positionieren, damit sie optimale Signalstärken, Speed und Coverage entfalten? Welche Art und Menge von WLAN-Routern, Access Points, Antennen, Netzteilen, PoE-Adaptern und Ethernet-Kabeln muss man für diesen Rollout kalkulieren und bestellen? Ist das Projekt dann final ausgerollt, sollte er die Qualität des fertigen Hotspots testen, im laufenden Betrieb verfeinern und an das weitere Traffic-Wachstum anpassen.
Bei der Planung kann ein sogenannter Site Survey helfen. Je größer das geplante Funknetz und je schwieriger die Funkverhältnisse, desto aufwendiger der Site Survey. Aruba und weitere WLAN-Lieferanten unterscheiden vier Schwierigkeitsgrade:
Virtual Site Surveys auf Basis der Baupläne, ohne Vor-Ort-Begehung, nur mit Software;
Passive Site Surveys mit Datenanalysen aus bereits aktiven Access Points vor Ort;
Aktive Site Surveys aus neuen Datenreihen mit provisorisch aufgebauten Access Points;
Komplexe Site Surveys, wie unter Punkt 3, aber mit zusätzlichen Spektralanalysen.
In der Praxis lassen sich diese Methoden auch kombinieren. Um es gleich vorweg zu sagen: Ein guter Funknetzplaner mit viel Projekterfahrung durchwandert das Gebäude mit wachem Auge und weiß danach schon aus dem Bauch heraus ziemlich genau, wo er die Funkstationen positionieren würde, um hohe Coverage und trotzdem geringe Interferenzen zu bekommen. Wer so jemanden kennt, sollte ihn für ein paar Stunden konsultieren und das Gebäude gemeinsam zu inspizieren.
- WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Software-Programme wie AirMagnet WiFi Analyzer, Aruba Visual RF Plan, Ekahau Site Survey Pro, InSSIDer, Network Stumbler, Xirrus Wi-Fi Inspector können bei der Planung, Erweiterung und laufenden Verbesserung von WiFi-Netzen helfen. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Die Ekahau Site Survey Software fragt den Funknetzplaner: Wie viele Laptops, Tablets, Smartphones sollen das geplante WiFi-Netz benutzen können? Wie viele Minuten pro Tag kommt jedes Gerät zum Internet-Surfen, für Emails, Video-Streaming, File Transfers, VoIP-over-WLAN-Telefonate, et cetera zum Einsatz? Daraus wird der Mengen-Bedarf an WLAN Access Points berechnet. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Je schwieriger sich die Location funktechnisch darstellt, desto aufwändiger wird die Ermittlung von Art und Menge der Access Points. Beim Virtual Site Survey liest man digitale Baupläne ein. Danach spuckt das Programm die WLAN-Bestell-Liste aus. Bei komplexen Fällen macht man einen Active Site Survey mit Probemessungen vor Ort. Kommen starke Funkhindernisse und Störquellen hinzu, dann wird die Location zusätzlich mit einem Spektrum-Analysator untersucht. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
In Gebäuden, Räumen und Geländen mit geringer Wireless-Komplexität funktioniert das Virtual Site Survey Verfahren mit bloßer Software und eingescannten Bauplänen recht gut. Dazu muss man die Location nicht einmal vor Ort besichtigen, sofern die Bau-Pläne mit der Realität übereinstimmen. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Befinden sich massive Funkhindernisse wie Stahlbeton-Pfeiler und Stahlschränke in der gewünschten Wireless-Location, dann können zahlreiche Funkschatten, Spiegelungen und Interferenzen entstehen, die sich nicht per Software allein aus den digitalen Bauplänen prognostizieren lassen. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Hier wurde der Bauplan eines funktechnisch unkomplizierten Grossraumbüros in die Virtual Site Software Aruba Visual RF Plan eingelesen. Nach weiteren Angaben, etwa zur Raumhöhe und zur Art der Access Points, wird die Menge und Positionierung der Funkstationen für ein optimales WiFi-Netz berechnet. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Im ersten Anlauf hat Aruba Visual RF Plan hier zehn Access Points mit etwas zu großen Funkzellen zur WiFi-Versorgung des eingescannten Großraumbüros vorgeschlagen. Links oben, links unten und rechts unten strahlen die APs weiter als nötig aus dem Büro hinaus. Das lässt sich aber händisch korrigieren. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Hier wurden einige Access Points von Hand weiter ins Großraumbüro herein gezogen, etwa links oben. Zudem wurden die Funkzellen der APs durch Absenkung der Sendestärken verkleinert. So wird die Kapazität des WiFi-Netzes präziser auf den gewünschten Versorgungs-Bereich innerhalb des Großraumbüros konzentriert. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Mit der Ekahau Site Survey Software entsteht eine Heatmap des Funknetzes: Die roten Stellen sind besonders gut mit WiFi-Funk versorgt, die blauen sind nur schwach ausgeleuchtet. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Für private User gibt es den kostenlosen Ekahau HeatMapper zum Planen und Analysieren von WLAN Hotspots. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
AirMagnet bietet eine Kollektion an WiFi-Analysatoren und WiFi-Planungs-Tools. In dieser Grafik ist der Signalstärke-Filter so eingestellt, dass die grünen Bereiche den Wünschen der Funknetz-Planer entsprechen. Die grauen Bereiche sind unterversorgt. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Bei Lancom Systems kann der Funknetzplaner Spektral-Scans aus den Verkehrsdaten der Access Points erheben: Der Scan des Funkspektrums oben im Bild zeigt die Auslastung einzelner WLAN-Kanäle zu einem bestimmten Zeitpunkt. Das historische Wasserfall-Diagramm unten zeigt deren Auslastung in zeitlicher Abfolge. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Idealerweise legt man drei Access Points im gleichen Raume nicht auf die gleiche Frequenz, sondern verteilt ihre Sendepower auf drei möglichst weit voneinander entfernte Kanäle, etwa 1 und 6 und 11, damit es weniger Interferenzen gibt. Das gilt natürlich nur, sofern die Kanäle 1 und 6 und 11 überhaupt störungsfrei nutzbar sind. Ein Spektralscan kann bei der Störungsanalyse und optimalen Kanalverteilung helfen. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Etliche WiFi-Messtools unterstützen die aktuellsten Betriebssysteme noch nicht und laufen am besten auf älteren, externen WiFi-Karten. Hier steckt gerade eine große PCMCIA-WLAN-Karte bei einer Funknetz-Messung im Millennium Hotel & Ressort Stuttgart im Laptop des Autors. - WLAN: Tools für die Planung und Analyse
Das kostenlose WiFi-Messtool Network Stumbler zeigt recht schön, welche Access Points mit welchen MAC-Adressen am Standort des Testers gerade mit welchen Signalstärken und Signalqualitäten aktiv sind.
Virtual Site Survey mit Aruba Visual RF Plan
Visual RF Plan ist eine kostenlose Planungssoftware für Virtual Site Survey WLAN, in die man Gebäudepläne einlesen kann. Den Wänden und Decken kann man eine Dicke zuordnen, etwa 30 cm, und eine Verlustleistung, zum Beispiel 3 dbi. Daneben fragt das Programm: Welche und wie viele Endgeräte sollen auf welcher Fläche und mit welchem Speed versorgt werden. Welche konkreten Access-Point-Modelle sollen dafür verwendet werden?
Das Modell spuckt dann die Anzahl der benötigten APs und deren optimale Positionierung im Gebäude oder im Gelände aus. Je genauer man das Modell mit Daten füttert, desto relevanter wird das Ergebnis.
So eine virtuelle Funknetzplanung ohne Vor-Ort-Recherchen klappt aber nur bei unkomplizierten Gebäuden, zum Beispiel bei einem einstöckigen Großraumbüro ohne Funkhindernisse, ohne aktive Funkstörer, mit identischen Abständen zwischen allen Schreibtischen, mit guter Gleichverteilung aller Mitarbeiter im Raume und mit überall gleich "schweren" Applikationen auf allen WLAN-Endgeräten aller Mitarbeiter. In diesem idealen Fall könnte man zum Beispiel rundumstrahlende OMNI-APs mit integrierten Down-Tilt-Antennen in exakt gleichen Abständen an die Decke montieren und sich dann auf eine gleichmäßige Funkversorgung im gesamten Großraumbüro freuen.
Laut Markus Handte, Senior Systems Engineer bei Aruba Networks, werden 95 Prozent der Fälle mit Aruba Visual RF Plan gut berechnet. Bei den restlichen 5 Prozent handele es sich um Sonderfälle, bei denen man eine Ortsbegehung benötigt - zum Beispiel um Büros mit metallbedampften Scheiben. Die erkennt man aus den Plänen meist nicht. In solchen Fällen brauche man eine Kombination aus Bauplänen und Ortsbegehung.