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WLAN-Nutzung: Wenn einer alle ausbremst

Eine schlechte Verbindung kann alle Nutzer eines Access-Points ausbremsen

Forscher des französischen CNRS-Instituts für Informatik und angewandte Mathematik, "IMAG", suchen eine Lösung für ein Netzwerkarchitektur-Problem von Datenfunknetzen, das zumindest bei den immer verbreiteteren 11-Mbps-WLAN-Netzen nach IEEE-802.11b-Standard auftritt. Dabei werden alle aufgebauten Verbindungen auch bei hervorragender Signalqualität automatisch auf die Geschwindigkeit des am langsamsten angebundenen WLAN-Netzwerkteilnehmers abgesenkt.

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In der Praxis arbeiten WLAN-Karten mit vier verschiedenen Datenraten (11 Mbps, 5,5 Mbps, 2 Mbps oder 1 Mbps) mit unterschiedlichen Signal-Modulations-Techniken, die entsprechend der Verbindungsqualität zum Access-Point gewählt werden. Wenn nun diejenigen in der unmittelbaren Nähe des Access Point mit 11 Mbps angebunden sind, kann ein weiter entfernterer oder durch Hindernisse etwa nur mit 1 Mbps angebundener WLAN-Teilnehmer die Datenrate für alle auf die gleiche Geschwindigkeit absenken - auch wenn die besser angebundenen WLAN-Nutzer weiterhin ihre 11-Mbps-Verbindung angezeigt bekommen. Dazu kommt, dass sich alle Teilnehmer die reduzierte Bandbreite teilen müssen und nicht jeder 1 Mbps zur Verfügung hat.

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Während dies bei Web-Browsing nicht sonderlich auffällt, nicht jeder Netzwerkteilnehmer permanent Daten sendet und die Flusskontrolle in höherstufigen Protokollen wie TCP den Effekt etwas mildern, könne die im CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) des WLAN-Standard begründete Schwäche bei steigendem Interesse an drahtlos übertragenen Audio- und Video-Streams oder auch bei längeren Downloads dennoch unangenehm auffallen. CSMA/CA sorgt dafür, dass alle Netzwerkteilnehmer die gleiche Bandbreite zur Verfügung haben.

Die Bandbreitenreduktion sei jedoch für den Anwender nicht vorherseh- oder nachvollziehbar, da sie nur von den Aktivitäten schlecht angebundener Nutzer abhänge. Bei steigendem Bandbreitenbedarf und immer größerem Interesse an WLAN-Nutzung stelle sich damit die Frage, wie gut WLAN den Anforderungen entspreche.

Die IMAG-Forscher arbeiten derzeit an Lösungen, um die "Bandbreiten-Anomalie" zu begrenzen oder zu beseitigen, da sie der Entwicklung von neuen Kommunikationsanwendnungen wie Audio oder Video über das Internet abträglich ist. Access-Point- bzw. Hotspot-Betreiber können allerdings auch jetzt schon einfachere Gegenmaßnahmen ergreifen, indem sie Verbindungen von unter 5,5 Mbps unterbinden bzw. nur auf einem separaten Access-Point möglich machen. Bandbreitenprobleme kann es auch in 802.11g-Access-Points (54 Mbps) geben, wenn diese etwa auch zu 802.11b-Hardware ins Netz lässt und der Kompatibilitäts-Overhead die Bandbreite für alle leicht bis merklich absenkt.

Ihre Analyse der WLAN-Anomalie haben die CNRS-IMAG-Wissenschaftler Martin Heusse, Franck Rousseau, Gilles Berger-Sabbatel und Andrzej Duda auf der Netzwerkkonferenz INFOCOM 2003 im April 2003 in San Francisco präsentiert und Ende Juli 2003 per Pressemitteilung darauf aufmerksam gemacht. Technische Details fanden sich in letzterer leider nicht.

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kagi 04. Aug 2003

es ist falsch, dass die anderen WLAN ebenfalls in den 1 Mbit modus gehen. richtig ist...


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