Test: High-Speed-WLAN nach 802.11a

20.06.2002 von Jörg Luther
Der neue WiFi5-Standard verspricht schnelle Wireless LANs mit bis zu 54 MBit/s. tecCHANNEL hat das Intel PRO/Wireless 5000 getestet, eines der ersten verfügbaren Systeme.

Wireless LANs haben sich mittlerweile von der Nischenlösung zur Hype-Anwendung gemausert. Kabellos ist schick, seit der Einführung des IEEE-802.11-Standards herstellerübergreifend kompatibel und durch die Standard-Erweiterung 802.11b ("WiFi", Wireless Fidelity) sogar etwas schneller als kabelgebundenes 10-MBit-Ethernet. Zumindest theoretisch, denn die von der Industrie gebetsmühlenartig wiederholte Transferrate von 11 MBit/s gilt lediglich für den Brutto-Datendurchsatz. Die Schallmauer für Nutzdaten liegt dagegen bei rund 7 MBit/s.

Da sich bei Wireless LANs alle Geräte die verfügbare Bandbreite teilen müssen, macht das drahtlose Netzwerken speziell beim Einsatz Multimedia-orientierter Applikationen bislang nicht wirklich Spaß. Mögliche Abhilfe wartet aber bereits in den Startlöchern: Der neue Standard IEEE 802.11a verspricht Datenraten bis 54 MBit/s. Marketinggerecht firmieren entsprechende Geräte auch unter der Bezeichnung WiFi5. Die Fünf steht dabei für das verwendete 5-GHz-Band.

In den USA und in Teilen Europas sind WiFi5-WLANs schon im Fachhandel zu haben, hier zu Lande warten sie jedoch noch auf ihre Zulassung. Rechtliche Probleme rund um die Regelung der Sendeleistung in verschiedenen Teilbändern von 5,15 bis 5,35 GHz verhindern bisher ein zustimmendes Nicken der deutschen Behörden. Weitere technische Details und mehr zu den Zulassungsproblemen des neuen Funknetzstandards finden Sie in unserem Beitrag 802.11: Standard für drahtlose Netze.

Eingeschränkte Leistung

Dank Intel erhielten wir Anfang Juni dennoch die Gelegenheit, einen ersten Einblick in die Leistungsfähigkeit von WLANs nach dem 802.11a-Standard zu gewinnen. Die Chipbauer überließen uns für zwei Tage ein System aus ihrem eigenen Testpool, das mit einer Einzelbetriebserlaubnis ausgestattet ist. Diese gestattet lediglich einen Einsatz bei einer Frequenz von 5,25 GHz.

Unterstützung gewährte parallel zum Test Intels lokaler WLAN-Spezialist Heribert Bayer. Von ihm erfuhren wir schon vorab, dass er weder mit dem Design noch mit der Performance der Systeme "so ganz zufrieden" ist. Bei der Beurteilung der Leistung sollten wir jedoch in Erwägung ziehen, erinnerte Bayer, dass die PC-Cards derzeit aus den schon zitierten juristischen Gründen nur mit einer Sendeleistung von 40 mW statt der technisch problemlos möglichen 100 mW operieren. Der Access Point strahlt die Daten ebenfalls nicht mit den maximal erlaubten 0,2 Watt ab, sondern beschränkt sich auf 150 mW.

Testsystem

Beim Auspacken des Intel PRO/Wireless 5000 LAN Starter Kit wird klar, was Intels WLAN-Spezialist am Design des Access Point missfällt. Der präsentiert sich zwar im schicken postmodernen Look, erweist sich aber hinsichtlich der Anschluss-möglichkeiten als nicht sonderlich durchdacht. So liegen die Netzteilbuchse und der 10/100-MBit/s-LAN-Port im Geräteboden. Zwar hat Intel die Anschlüsse einige Zentimeter versenkt; ein Aufstellen des Systems auf dem Tisch ist aber nicht möglich, da die Verkabelung deutlich über den Geräteboden hinausragt.

"Amerikanisches Design", kommentierte Bayer mit zwinkerndem Auge. Eigentlich sei der Access Point sowieso für die Wandmontage bestimmt, wiegelte er auf Nachfragen ab. Das passende Montagematerial liegt dem Kit denn auch bei. Daneben finden sich im PRO/Wireless-5000-Bundle zwei PC-Cards, ein schmales englischsprachiges Handbuch und eine CD. Letztere enthält Treiber sowie Management- und Client-Software für alle Win32-Varianten.

Installation

Weder verfügt Intel PRO/Wireless-5000-AP über einen RS232-Port, noch liegt Software zur Konfiguration des Access Point via LAN bei. Als einzige Managementmöglichkeit bietet der AP ein Webinterface an. Da das System in der Werkseinstellung die IP-Adresse 192.0.2.1 mit der Netzmaske 255.255.0.verwendet, gilt es zur Basiskonfiguration zunächst, eine Workstation entsprechend zu konfigurieren. Erst dann kann der Access Point via Browser ins lokale Netz eingebunden werden.

Welchen Nutzen die seltsame Paarung aus vorkonfigurierter Class-C-Adresse und Class-B-Maske bieten soll, bleibt uns verschlossen. Rätselhaft auch, warum der Access Point sich zwar per DHCP automatisch Adressdaten besorgen könnte, diese Fähigkeit jedoch per Default deaktiviert ist.

Die Treiberinstallation auf der mobilen Messstation läuft dagegen, wie von Intel gewohnt, problemlos ab. Als Client-Applikation liefert Intel das PROSet-II-Tool mit. Das komfortable Werkzeug überwacht und visualisiert zum einen den Betriebszustand der WLAN-Karte. Daneben regelt es auch das Zusammenspiel der Funk-NIC mit einem eventuell vorhandenen Festnetzadapter.

Durchsatztest

Bei den Durchsatzmessungen mit dem Intel PRO/Wireless 5000 kommt echte Freude auf: So performant haben wir uns ein Funk-LAN immer gewünscht. Zwar erreicht das System nicht die fünffache Netto-Datenrate von 802.11b-Systemen, bringt es innerhalb eines typischen Büroraums aber auf echte 15 MBit/s. Das will allerdings noch nichts heißen: Durch die Übertragung im höheren Frequenzband (5,2 statt der 2,4 GHz von 802.11b) werden die Signale von Hindernissen stärker gedämpft, so dass bei weiteren Distanzen der Durchsatz deutlich abfällt.

Am bei unseren bisherigen WLAN-Tests als Messpunkt 1 bezeichneten Ort in sechs Meter Entfernung ist davon jedoch noch nichts zu spüren: Die Transferrate pendelt sich hier auf 14,4 MBit/s ein. Auch in zwölf Metern Distanz zum Funkhub - hinter zwei Rigipswänden - transferiert das Testsystem noch immer 11,5 MBit/s in Richtung des Access Point. Erst an Messpunkt 3 führt die jetzt zwischen AP und Client liegende Brandschutzmauer zu einem ersten deutlich fühlbaren Leistungseinbruch. Die Durchsatzrate sinkt hier auf rund 7,2 MBit/s.

Reichweite

Nur sechs Meter weiter ist an der zweiten Brandschutzmauer für das Intel PRO/Wireless 5000 die Welt zu Ende. Hier verbünden sich Physik und geringe Sendeleistung gegen das System. Allerdings scheiterten in unserem 802.11b-Test auch zahlreiche Geräte des Vorläuferstandards an dieser Hürde. Aus reiner Neugier wiederholen wir den Test 50 Zentimeter weiter in Richtung Access Point vor der Brandschutzmauer. Hier erzielt das PRO/Wireless 5000 zwar gerade noch einen Link. Die Transferrate liegt dabei aber schon unter jener von 802.11b-Systemen an Messpunkt 4.

Ein Blick in die Paketstatistik der Client-Software macht klar, warum das Intel PRO/Wireless den erhofften Durchsatz noch nicht ganz erbringt und auch die Reichweite gewisse Probleme bereitet: Die Masse der Pakete versendet der Client mit 36 oder 48 MBit/s, mit steigender Entfernung fährt er auf 12 oder gar nur 6 MBit/s zurück. Eine Sendetransferrate von 54 MBit/s erzielt ausschließlich der Access Point, der mit einer höheren Sendeleistung operieren kann.

Testergebnisse

Zum leichteren Vergleich haben wir alle Messwerte des Intel PRO/Wireless 5000 zusammen mit denen eines leistungsfähigen 802.11b-Konkurrenten (1stWave Professional) in nebenstehender Grafik dargestellt.

Beachten Sie dabei bitte, dass die Transferrate für Messpunkt 4 beim Intel-System vor, beim 1stWave-Gerät jedoch hinter der Brandschutzmauer erfasst wurde. Dennoch liegt die Transferrate des 802.11a-Systems niedriger.

Fazit

Trotz der Reichweitenschwäche, die aus physikalischen Gründen zu erwarten war, präsentiert sich das Testsystem nach IEEE 802.11a als erfreulich leistungsfähige Infrastrukturlösung. Bei einer verbesserten Sendeleistung der PC-Card dürfte für eine Campusvernetzung keine höhere Dichte von Access Points erforderlich sein als für ein 802.11b-WLAN. Leider bleibt dem deutschen Administrator vorerst nur der neidische Blick auf die Kollegen in Frankreich, Großbritannien, Benelux und Skandinavien, die bereits jetzt mit dem Segen ihrer Zulassungsbehörden die schnellen WiFi5-Netze betreiben dürfen. (jlu)

Testkonfiguration

Um die Messergebnisse vergleichbar zu halten, testen wir Intels 802.11a-WLAN in derselben Umgebung wie seine 802.11b-Konkurrenten. Alle Messungen erfolgen im Infrastruktur-Modus. Access Point und LAN-Messstelle (Pentium-III/650, 128 MByte RAM, 3Com 3C905-C, WinNT 4.0 SP6) arbeiten dabei an einem 10/100-MBit/s-Switch von Accton (SwitcHub-8mi). Als mobile Teststation kommt ein Notebook des Typs Maxdata Artist Denver (Pentium-II/266, 64 MByte RAM, Windows 98 SE) zum Einsatz.

Zur Durchsatzmessung verwenden wir NetCPS 1.0 von Jarle Aase als Werkzeug. Die Freeware stellt eine dedizierte IP-Verbindung (TCP, Port 4455) zwischen zwei Rechnern her und überträgt eine Datenmenge von 100 MByte. Dabei ermittelt das Programm im Sekundentakt mit einer Auflösung von einer Millisekunde die Anzahl der übertragenen Bytes. Zusätzlich hält NetCPS die maximal erzielte Durchsatzrate fest und berechnet abschließend anhand der Übertragungsdauer die durchschnittliche Geschwindigkeit der Verbindung.

Alle Messungen erfolgen im ersten Obergeschoss eines Bürogebäudes in einem in Ost-West-Richtung verlaufenden Flur. Den Access Point stationieren wir in einem nördlich dieses Flurs liegenden Büroraum. Anschließend nehmen wir von fünf entlang des Flurs angeordneten Standorten aus Durchsatzmessungen vor.

Messpunkt 1 liegt in einem Zimmer sechs Meter westlich des AP und wird von diesem durch eine Rigipswand getrennt. Messpunkt 2 befindet sich in einem Büro zwölf Meter westlich des Access Point hinter zwei Rigipswänden. An beiden Messpunkten zeigt die Antenne der Messstation vom AP weg. Der Messpunkt 3 rund 30 Meter ostwärts des AP liegt von diesem aus gesehen hinter einer Stahlbetonwand mit geöffneter Brandschutztür aus Metall sowie insgesamt vier Rigipswänden (zwei vor, zwei nach der Brandschutzmauer).

Unmittelbar ostwärts von Messpunkt 3 folgt eine weitere Stahlbetonwand mit (geöffneter) Brandschutztür. Hinter dieser Mauer können viele der bislang getesteten 802.11b-Systeme schon keine Verbindung zum AP mehr herstellen. Alle WLANs, die an dieser Stelle noch einen Link erzielen, testen wir darüber hinaus an zwei weiteren Messpunkten. Der erste davon (Messpunkt 4) befindet sich im Abstand von 36 Metern zum Access Point an einer Gebäude-Ecke. Messpunkt 5 liegt noch einmal fünf Meter weiter in einem rechtwinklig in Nord-Süd-Richtung anschließenden Flur.