Professionelle Access Points für Schulen

WLAN ist ein geteiltes Medium, auf das alle Access Points Zugriff haben. Es kann passieren, dass die Access Points dieselben Kanäle verwenden, was zu Störungen in der WLAN Betreibung führen kann. Die Funktion der automatischen Kanalwahl (Adaptive RF Optimization) sorgt dafür, dass die Access Points sich qualitative Kanäle wählen, die nicht von weiteren Access Points verwendet werden. Durch eine ständige Überwachung der einzelnen Kanäle ist es einem professionellen Access Point möglich, den für ihn optimalen Kanal je nach Auslastungsgrad zu wählen.

Normalerweise dürfen alle Endgeräte die gleiche Anzahl an Daten (Paketen) verschicken und empfangen, bevor das nächste Endgerät an der Reihe ist. Das führt dazu, dass das Netzwerk insgesamt auf die Geschwindigkeit des langsamsten Teilnehmers ausgebremst wird.
Geht man zum Beispiel davon aus, dass sich mehrere Endgeräte, die unterschiedliche WLAN-Standards verwenden, in einem Netz befinden, wobei das erste Endgerät den alten 802.11g Standard verwendet und das zweite Endgerät bereits den neueren 802.11n Standard verwendet. Das erste Endgerät hat damit (bei einer Kanalbandbreite von 20MHz und einem Datenstrom) eine Netto-Datenrate von 25Mbit/s, während das zweite eine Netto-Datenrate von 30Mbit/s hat. Beide fordern nun eine Menge von 100Mbit ein. Nun würde zu Beginn das erste Endgerät bedient, welcher 4 Sekunden braucht um eine Menge von 100Mbit zu empfangen. Der zweite allerdings bräuchte nur 3,33 Sekunden für die gleiche Menge an Mbit. Das führt dazu, dass alle Endgeräte auf das langsamste Gerät warten, bis sie wieder an der Reihe sind, und die Gesamtperformance sinkt. Somit wäre jedes Netz immer nur so leistungsfähig, wie das schwächste Endgerät.
Um dies zu verhindern kommt die sogenannte „Airtime Fairness“ ins Spiel: Professionelle Access Points gewähren jedem Endgerät den gleichen Zeitanteil. In dieser Zeit können alle Endgeräte so viele Daten senden oder empfangen, wie sie können. Somit hat auch das schnelle Endgerät die Möglichkeit, entsprechend viele Daten zu übertragen. Dies sorgt gerade bei der Nutzung vieler verschiedener Endgeräte für eine enorme Steigerung des WLAN-Durchsatzes.

Professionelle WLAN-Router und Access Points stellen sowohl das 2,4GHz- als auch das 5GHz-Band gleichzeitig zur Verfügung. Endgeräte, die ebenfalls zu beiden Frequenzbändern Verbindungen aufbauen können, entscheiden eigenständig, über welche Frequenz sie verbunden werden wollen. Diese Entscheidung ist allerdings nicht immer die Optimalste. Mit Band Steering können Router und Access Points erkennen, welches Frequenzband das Beste für die Endgeräte ist. Mit Band Steering verbindet der Access Point die Endgeräte automatisch mit dem optimalen Frequenzband.

Mit welchem Access Point sich ein Endgerät verbindet entscheidet immer das Endgerät. Ein Wechsel zum nächsten Access Point findet nicht immer automatisch statt, da dies einen höheren Energieaufwand für das Endgerät bedeutet. Aus diesem Grund gewährleisten professionelle Access Points in Umgebungen, in denen sich viele Access Points und Endgeräte befinden, dass Endgeräte von diesem ausgeloggt werden, wenn es sich nicht mehr in ausreichender Reichweite befindet. Somit wird sichergestellt, dass sich ein Endgerät immer mit dem besten Access Point verbindet und mit allen Endgeräten eine hohe Bandbreite erreicht wird.

MIMO (Multiple Input Multiple Output) ist ein Verfahren in der (WLAN-)Funktechnik, welches für die Datenübertragung mehrere Antennen gleichzeitig verwendet. Dies sorgt für eine optimale Übertragungsleistung, da durch dieses Verfahren sowohl die Stabilität als auch der Datendurchsatz eines Funknetzes erhöht werden können.
Im WLAN-Bereich muss beim MIMO-Verfahren zwischen zwei Varianten unterschieden werden. Ein 802.11n oder 802.11ac Wave 1 fähiger Access Point kann lediglich mit einem Client gleichzeitig kommunizieren. Man spricht daher in diesem Fall von dem SU-MIMO (Single-User MIMO). Wenn der Access Point beispielsweise drei Antennen besitzt, der zu bedienende Laptop allerdings nur zwei, bleibt in diesem Fall eine Antenne ungenutzt. Da Smartphones häufig sogar nur über eine Antenne verfügen, ist die nicht genutzte Netzwerkkapazität hier noch größer.
Das aktuellere Verfahren MU-MIMO (Multi-User MIMO) kann dieses Problem beseitigen. Ein 802.11ac Wave 2 fähiger Access Point besitzt die Möglichkeit verschiedene Clients gleichzeitig zu bedienen. Somit bleibt keine Antenne ungenutzt. Der Laptop mit zwei Antennen kann bedient werden und dazu auch ein weiteres Gerät, wie beispielsweise ein Smartphone. Dadurch kann die Effizienz und die tatsächliche Leistungsfähigkeit von WLAN-Netzwerken erhöht werden.