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Mesh-Netzwerke - clever vernetzt für einen optimalen Empfang

Die wunderbare Welt der drahtlosen Netzwerktechnik ist nur dann effizient, solange die Verbindungen auch wirklich störungsfrei funktionieren. Besonders im Büroalltag ist das heute wichtiger denn je.

In der Praxis treten aufgrund örtlicher Gegebenheiten leider immer wieder Verbindungsprobleme auf, die sich mit der richtigen Technik aber perfekt meistern lassen. Wir zeigen Ihnen gerne wie einfach das geht. Denn oftmals reicht bei einem vorhandenen WLAN-Netzwerk ein Firmware-Update aus, um auf ein WLAN-Mesh-System umzusteigen.



Was ist ein Mesh-WLAN Netzwerk?

Der Begriff „Mesh“ kommt aus dem englischen Sprachgebrauch und bedeutet soviel wie Masche, Gitter oder auch ineinandergreifen, knüpfen bzw. sich vereinen lassen. Und genau das ist es, was ein Mesh-Netzwerk auszeichnet. Denn ein Mesh-Netzwerk besteht aus einer Basisstation, die als Mesh-Router arbeitet, und einem oder bei Bedarf auch mehreren Satelliten (Funk-Knotenpunkte). Und genau wie in einem Netz, bei dem die einzelnen Knoten mehrfach mit den Nachbarknoten verbunden sind, sind auch die Mesh-Komponenten untereinander mehrfach per Funk verbunden bzw. vernetzt.

  

Mesh-Netzwerke ermöglichen einen flächendeckenden und schnellen Internetzugang.

Bewährte Technik im Einsatz

Bei einem Mesh-Netzwerk wird die drahtlose Netzwerktechnik nicht wieder neu erfunden. Nein, ganz im Gegenteil! Ein Mesh-Netzwerk verwendet die bereits bewährte Technologie des 2,4 GHz- und 5 GHz-Frequenzbereiches, um ein flächendeckendes WLAN-Netz mit hoher Geschwindigkeit aufzubauen.



Wann brauche ich ein Mesh-WLAN Netzwerk?

Immer dann, wenn der Router an einer für ein WLAN-Netz ungünstigen Stelle montiert ist. Erfahrungsgemäß wird der Router immer da aufgebaut, wo der Kabelanschluss in das Haus geführt wurde. Dieser Ort ist für eine Funknetzwerk-Zentrale (WLAN-Router) nicht immer die optimalste Stelle, denn in vielen Privat-Häusern ist das der Keller. Selbst in Firmengebäuden ist der Kabelanschluss oftmals so ungünstig plaziert, dass nicht überall im Gebäude oder auf großen Flächen eine vernünftige WLAN-Verbindung aufgebaut werden kann.

Auch wenn in Routernähe ein optimales WLAN-Signal vorhanden ist, können bereits eine Etage höher die Downloads deutlich länger dauern. In weiter entfernten Räumen kann oft gar keine WLAN-Verbindung zum Router aufgebaut werden. Bei begrenzten Räumlichkeiten helfen WLAN-Repeater da weiter. Aber bei großen Bürogebäuden oder weitläufigen Firmengeländen sind WLAN-Repeater oftmals keine optimale Lösung. Die Installation eines Mesh-Netzwerkes wäre in diesem Fall mehr als sinnvoll. Denn dadurch kann die WLAN-Reichweite erhöht und die WLAN-Abdeckung sowie der WLAN-Empfang deutlich verbessert werden. 

Mesh-Netzwerke bieten hohe Signalstärke bei voller Übertragungsgeschwindigkeit.



Wie wird ein Mesh-Netzwerk aufgebaut?

In den meisten Routern ist das Modem (DSL, Kabel oder LTE) bereits mit integriert.

Die Basis-Station des Mesh-Netzwerkes wird einfach per Kabelverbindung am Modem (DSL, Kabel oder LTE) angeschlossen. Über diesen Anschluss erhält das Mesh-Netzwerk den Zugang in das öffentliche Netz bzw. zum Internet.

Da aber in den meisten Fällen bzw. in vielen Routern das Modem integriert ist, wird die Mesh-Basisstation einfach an einem LAN-Port des Routers angeschlossen. In diesem Fall muss der interne WLAN-Router abgeschaltet werden.

Selbstverständlich können auch bestehende LAN-Netzwerke mit Hilfe eines Mesh-Netzwerkes problemlos erweitert werden, um eine hohe Reichweite zu erzielen. Dazu wird die Mesh-Basisstation einfach mit einem beliebigen Netzwerkanschluss verbunden. Somit kann auch in Bereichen wie Lagerhallen, Nebengebäuden oder in weiteren Etagen eines großen Hauses, wo die Verlegung von LAN-Kabeln u.U. sehr aufwändig wäre, sehr einfach ein schneller Internetzugang ermöglicht werden.



Wie funktioniert die Mesh-Technologie?

Einfaches Mesh-Netzwerk mit einem Satelliten

  

Aufbau eines einfachen Mesh-Netzwerkes mit einer Basisstation (B) und einem Satelliten (S1).

Einfache Mesh-Netzwerke aus einer Basisstation (B), die den vorhandenen WLAN-Router ersetzt, und mindestens einem Satelliten (S1).


Einige Hersteller bieten für den einfachen Einstieg 2er Sets mit Basisstation und einem Satelliten oder 3er-Sets mit Basisstation und zwei Satelliten an. 

Der Aufbau und die Organisation des Netzwerkes sind schnell erledigt und das Routing der Daten vom Client (Smartphone, Tablet oder Notebook) zum Modem/Modemrouter erfolgt auf direktem Wege.


Mesh-Netzwerk zur Erhöhung der Funkreichweite

Mesh-Netzwerk mit weiteren Satelliten, die untereinander kommunizieren.

 

Den großen Vorteil spielt ein Mesh-Netzwerk dann aus, wenn weitere Satelliten hinzukommen.


Denn nun kann durch die räumliche Positionierung der Satelliten der WLAN-Empfangsbereich „verlängert“ bzw. flächenmäßig vergrößert werden. Im Privatbereich lässt sich so vom Keller bis unter das Dach ein vernünftiges WLAN-Netz aufbauen.


Bei dem gewerblichen Einsatz eines Mesh-Netzwerkes kann so auch im letzten Winkel des Firmengeländes eine vernünftige Internet-Verbindung aufgebaut werden. Auch in diesem Beispiel erfolgt das Routing der Daten auf direktem Weg von Satellit zu Satellit.


Mesh-Netzwerk mit Funk-Überschneidung der Satelliten

Immer der Satellit mit dem besten Empfang übernimmt die Verbindung.

 

Richtig interessant wird es, wenn sich die Funkbereiche der Satelliten überschneiden.


Denn nun haben die Satelliten die freie Auswahl, auf welchem Weg die Daten vom Router zum Client und umgekehrt gesendet werden.


Das Routing findet sehr dynamisch statt und wird von den einzelnen Satelliten aufgrund der Bandbreite, der momentanen Auslastung und den äußeren Einflüssen immer wieder neu ermittelt.



Welche Vorteile hat ein Mesh-Netzwerk?

Im Gegensatz zu Repeatern, die lediglich die empfangenen Signale wiederholenkommunizieren die Komponenten eines Mesh-Netzwerkes untereinander und tauschen Informationen über den Status jedes angemeldeten Netzwerk-Users (Client) aus.

Durch das dynamische Routing mit Band Steering wird immer die optimalste Funkverbindung zwischen den Satelliten genutzt, damit für den Client der schnellstmögliche Datenaustausch gewährleistet ist. Die Umschaltung des Übertragungsweges erfolgt vollautomatisch und unterbrechungsfrei.

Da das gesamte Mesh-Netzwerk unter dem gleichen Netzwerknamen (SSID) läuft, findet der Wechsel von Satellit zu Satellit fließend statt. Wenn man sich z.B. mit dem Smartphone innerhalb des Mesh-Netzwerkes bewegt, übernimmt immer der Satellit die Verbindung, der das stärkste Signal liefert. Bei einem herkömmlichen WLAN-System mit WLAN-Repeater hingegen bleibt man immer mit dem Repeater verbunden, auch wenn man sich momentan näher am Router befindet.

Der Installationsaufwand ist extrem gering, da jeder Satellit nur mit einem Stromanschluss verbunden werden muss. Zudem lässt sich das Mesh-Netzwerk spielend leicht erweitern, da die Einbindung neuer Satelliten auf Knopfdruck per WPS (WiFi Protect Setup) erfolgt.

Repeater halten die Verbindung zum Client aufrecht, bis sie abreißt.

Unser Praxistipp: Mesh-Update

Wer auf ein Mesh-Netzwerk umsteigen will muss sich nicht zwangsläufig neue Geräte kaufen. Da ein Mesh-Netzwerk auf bestehende WLAN-Technik aufsetzt, ist es in einigen Fällen ausreichend, die Firmware von Routern, Repeatern und Co. auf den neuesten Stand zu bringen.

Die Firma AVM bietet die Möglichkeit, aktuelle als auch ältere FRITZ!-Produkte, wie z.B. die Fritzbox, auf Mesh-Technik umzustellen. Dazu muss die Firmware FRITZ!OS 7 oder höher auf den jeweiligen Produkten installiert sein. Welche Fritzbox oder welche anderen Geräte von AVM auf Mesh umgerüstet werden können, kann man auf der FAQ-Seite von AVM nachschauen.



Häufig gestellte Fragen zum Thema Mesh-Netzwerke

Was ist der Unterschied von Dual-Band fähigen Mesh-Systemen zu Tri-Band fähigen Mesh-Systemen?

Dual-Band fähige Mesh-Systeme besitzen ein Funkmodul mit 2,4 GHz und ein Modul mit 5 GHz. Beide Module bzw. WLAN-Bänder werden zur Kommunikation zwischen den Satelliten und zwischen dem Satellit und dem Client genutzt.

Tri-Band-Modelle besitzen ein Funkmodul mit 2,4 GHz und zwei Module mit 5 GHz. Ein 5 GHz Funkmodul baut dabei eine dedizierte (zugehörige) Verbindung zwischen den Satelliten auf, die nicht für die Clients verwendet wird. Dadurch wird die Übertragungsleistung erhöht.

Was ist der Unterschied zwischen reaktiven und proaktiven Routing?

Beim reaktiven Routing muss die bestmögliche Verbindung zwischen den Satelliten vor der Übertragung der Nutzerdaten erst noch ermittelt werden. Dazu werden Kontrolldaten gesendet und ausgewertet. Erst dann werden die Nutzerdaten auf der bestmöglichen Route übertragen. Dies führt zwangsläufig zu einer gewissen zeitlichen Verzögerung.

Beim proaktiven Routing werden kontinuierlich Kontrollpakete übertragen, um den zur Zeit besten Überragungsweg zwischen den Satelliten zu ermitteln. Somit können die Nutzerdaten unverzüglich und dadurch schneller übertragen werden.

Was sagt die Anzahl der Antennen aus?

Durch den Einsatz von mehreren Antennen in einem WLAN-Gerät kann die Empfangsfeldstärke aber auch die Datenrate erhöht werden. Im WLAN-Standard 802.11n sind max. vier Datenströme (Streams) und im WLAN-Standard 802.11ac sind sogar bis zu acht Datenströme möglich.


Was ist der Unterschied zwischen Mesh-WiFI und Mesh-WLAN

Die Begriffe WLAN und WiFi werden oft gleichbedeutend für ein drahtloses Netzwerk genutzt. Allerdings beschreibt nur der Begriff WLAN als Abkürzung für Wireless Local Area Network das Funknetzwerk. Der Begriff WiFi steht für Wireless Fidelity und bezeichnet die kabellose Wiedergabetreue gem. Zertifizierung nach Standard IEEE-802.11 durch die Wi-Fi-Allianz. Die Wi-Fi-Allianz ist ein Zusammenschluss von über 300 Herstellern, die durch den WiFi-Standard Kompatibilitäts-Probleme von WLAN-Geräten unterschiedlicher Firmen vermeiden.    

Funktioniert jede AVM Fritzbox in einem Mesh-System?

Ob eine AVM Fritzbox als Mesh-WLAN-Router genutzt werden kann, hängt von der AVM-Fritzbox und von der aktuell verwendeten Firmware ab. Die aktuellen Geräte sowie viele ältere Modelle lassen sich noch nach einem Firmware-Update in ein vermaschtes Netzwerk einbinden. Im Zweifelsfall kann auf der Herstellerseite nachgesehen werden, ob das verwendete Modell Mesh-fähig ist und als Mesh-Router genutzt werden kann.

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