Wireless Access Point

Aufgabe und Funktionsweise

Ein Wireless Accesspoint (AP), auch Basisstation genannt, ist ein elektronisches Gerät, das als Schnittstelle für kabellose Kommunikationsgeräte dient. Endgeräte wie Notebooks verbinden sich über einen Wireless Adapter (Drahtlosadapter) mit dem Accesspoint. Dieser kann über ein Kabel an ein fest installiertes Kommunikationsnetz angeschlossen sein. Üblicherweise verbindet er mobile Geräte über ein Wireless Local Area Network (WLAN, Funknetz) mit einem Local Area Network (LAN) oder einem anderen kabelgebundenen Datennetz, etwa einem Telefon- oder Kabelfernsehnetz.

Ein Accesspoint kann außerdem als zentrale Schnittstelle zwischen mehreren Endgeräten eingesetzt werden. So lassen sich beispielsweise Computer und Drucker kabellos miteinander verbinden. Dieser sogenannte Ad-hoc-Modus des Accesspoints ist nicht mit einem Ad-hoc-Netz zu verwechseln, das ohne Accesspoint arbeitet. Die mögliche Teilnehmerzahl eines Routers ist etwas stärker begrenzt als die eines Accesspoints.

Technische Einordnung

Wireless Accesspoints erfüllen hauptsächlich ähnliche Aufgaben wie Bridges und Switches: Sie verbinden Geräte auf hardwarenahem Niveau, vermeiden mit Verfahren wie CSMA/CA Datenkollisionen und überbrücken Unterschiede zwischen verschiedenen Übertragungsmedien.

Im OSI-Modell sind Accesspoints wie Bridges und Switches der Sicherungsschicht zugeordnet, also Schicht 2 (Data Link Layer). Ethernet umfasst ebenfalls diese Schicht, zusätzlich aber auch die darunterliegende Bitübertragungsschicht, also Schicht 1 (Physical Layer).

Ein WLAN-Router ist ein Verbundgerät aus einem Router und einem integrierten Wireless Accesspoint. Durch Funktionen wie Routing, Paketfilter und DHCP-Server arbeitet er zusätzlich auf höheren Schichten des OSI-Modells. Kann ein Gerät insbesondere TCP/IP-Pakete auf Schicht 3 weiterleiten, wird es daher als WLAN-Router und nicht nur als Accesspoint bezeichnet.

Netzkennung und Betriebsarten

Ein Funknetz nach IEEE 802.11 erhält einen Funknetzwerknamen, die ESSID. Anhand dieser Kennung können Clients verschiedene Netze unterscheiden. Ein Accesspoint kann regelmäßig Broadcast-Telegramme mit der ESSID und weiteren WLAN-Daten senden, damit Endgeräte das vorhandene Netz erkennen. Die Angaben dieses Artikelabschnitts sind allerdings laut Wikipedia nicht hinreichend mit Belegen ausgestattet.

Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal von 802.11-Accesspoints sind ihre unterstützten Betriebsarten. Manche Geräte können gleichzeitig Verbindungen zu anderen Accesspoints und zu Clients aufbauen. Zu den möglichen Betriebsarten gehören Basic Service Set (BSS), Extended Service Set (ESS), Ethernet Bridge, Wireless Bridge, Wireless Repeater und Wireless Distribution System (WDS). Diese Topologien werden zusammen auch als Infrastruktur-Modus bezeichnet.

• Basic Service Set: Ein einzelner Accesspoint nimmt beliebig viele Endgeräte auf, die untereinander Daten austauschen können. Seine Clients bilden ein eigenständiges Intranet.

• Ethernet Bridge: Der Accesspoint besitzt neben der Funkschnittstelle ein Netzwerkinterface mit RJ-45-Buchse. Er vermittelt Daten zwischen dem kabelgebundenen Ethernet und dem WLAN auf OSI-Schicht 2. Dies entspricht den üblichen Fähigkeiten eines marktgängigen Accesspoints.

• Extended Service Set: Zwei oder mehr Accesspoints werden über Ethernet verbunden und erhalten dieselbe ESSID. Dadurch wächst die Reichweite des Funknetzes. Ändert ein Client seinen Standort, wird er automatisch zwischen den Accesspoints übergeben; dieser Wechsel heißt Roaming.

• Wireless Distribution System: Mehrere Accesspoints werden ohne Kabel miteinander verbunden. Beim Point-to-Point-Modus arbeitet die Verbindung als Wireless Bridge, beim Point-to-Multipoint-Modus als Wireless Repeater. Dafür sollten Accesspoints desselben Herstellers eingesetzt werden.

Einige Accesspoints lassen sich in einen Client-Modus umschalten. Funktionell sind sie dann keine Accesspoints mehr, sondern Wireless Adapter. Dies ist sinnvoll, wenn etwa ein PC oder Drucker nur einen Ethernetanschluss besitzt und kabellos in ein LAN eingebunden werden soll.

Kompatibilitätsgrenzen

Nicht jedes Produkt unterstützt sämtliche Betriebsarten, und nicht jeder Accesspoint besitzt einen Anschluss für eine externe Antenne.

Im Extended Service Set können Basisstationen verschiedener Hersteller inkompatibel sein. Für ein gemeinsames Netz mit Roaming müssen die Geräte Informationen über die angemeldeten Clients austauschen. Der dafür vorgesehene Standard IEEE 802.11f wurde erst im Juni 2003 verabschiedet. Bis dahin hatten viele Hersteller bereits eigene Lösungen entwickelt, die untereinander nicht kompatibel waren.

Auch beim Point-to-Point- oder Point-to-Multipoint-Betrieb ist Kompatibilität nicht garantiert, weil das verwendete WDS kein anerkannter Standard ist. Empfohlen werden deshalb Geräte desselben Herstellers oder zumindest Geräte mit demselben Chipsatz. Zudem wird von einzelnen WLAN-Karten oder Treibern berichtet, die nicht über Repeater kommunizieren können. Vor dem Kauf sollte daher geprüft werden, ob für die geplante Gerätekombination bereits Erfolge oder Probleme bekannt sind.

Accesspoint als Software

Ein WLAN-fähiger PC, Laptop oder ein Smartphone kann mithilfe von Software selbst als Accesspoint arbeiten. Bei Mac OS X auf Apple-Macintosh-Computern war diese Fähigkeit bereits im Betriebssystem enthalten; unter dem Stand von Lion bestand dabei jedoch keine Kompatibilität zu WPA- beziehungsweise WPA2-geschützten Netzwerken. Als Programme für Linux nennt der Artikel fli4l, WiFiAdmin und WIFIDog.

Gegenüber einem eigenen Hardware-Accesspoint hat die Software-Lösung Nachteile: WLAN-Karten besitzen selten einen Anschluss für eine externe Antenne. Außerdem benötigt ein PC deutlich mehr Strom, Kühlung und Platz als ein hardwarebasierter Accesspoint.