Wireless Distribution System

Grundprinzip und Bedeutung

Das Wireless Distribution System (WDS) ist ein Verfahren zur Adressierung von Datenframes in drahtlosen lokalen Netzwerken nach IEEE 802.11. Es wurde 1999 nur sehr knapp definiert und ermöglicht anspruchsvolle Netzwerktopologien. Die Definition legt jedoch nicht fest, wie WDS konkret eingesetzt werden soll. Deshalb sind Implementierungen verschiedener Hersteller häufig nicht vollständig kompatibel; im Regelfall werden Geräte desselben Herstellers verwendet.

WDS schafft unter anderem die Grundlage für Ad-hoc-Netze, Gateways zu lokalen Netzwerken anderer Standards wie Ethernet sowie drahtlose Bridges. Eine Bridge verbindet Netzwerkabschnitte miteinander. Für Ad-hoc-Netze und Gateways enthalten die Datenframes drei Adressen. Für andere Zwecke wird ein Format mit vier Adressen verwendet: Adressat, Übermittler, Ziel und Quelle. Dieses 4-Adressen-Format erlaubt unterschiedliche Anwendungen, ohne dass WDS selbst deren genaue Ausgestaltung festlegt.

Netz aus mehreren Basisstationen

Eine mögliche Anwendung ist ein Funknetzwerk aus mehreren WLAN-Basisstationen beziehungsweise Wireless Access Points (APs). Damit kann eine größere Fläche abgedeckt werden als mit einem einzelnen Zugriffspunkt, ohne alle Basisstationen per Kabel miteinander verbinden zu müssen. Jede Basisstation benötigt lediglich eine Stromversorgung. WDS kann dabei über eine einzige WLAN-Schnittstelle oder über mehrere Schnittstellen eines Access Points umgesetzt werden.

Die Angaben zu dieser Anwendung sind im Artikel als nicht hinreichend belegt gekennzeichnet.

Technische Umsetzung

Beim Single-Radio-WDS verwendet ein Access Point dieselbe WLAN-Schnittstelle sowohl für die Verbindung zum benachbarten Access Point als auch für die Kommunikation mit den WLAN-Nutzern, den Clients. Weil jedes Paket zweimal übertragen werden muss, halbiert sich die Datenübertragungsrate dieser Schnittstelle.

Beim Dual-Radio-WDS besitzt der Access Point getrennte Funkverbindungen: Ein Sender bindet den nächsten Access Point an, ein zweiter versorgt die Clients. Dadurch lässt sich die Bandbreitenverringerung des Single-Radio-Betriebs vermeiden oder reduzieren. Ergänzend können Richtfunk, Beamforming oder Mehrwegeausbreitung mit MIMO eingesetzt werden. MIMO nutzt mehrere Übertragungswege beziehungsweise Antennen. Solche aufwendigeren Verfahren kommen laut Artikel in der Praxis jedoch relativ selten vor.

Im Optimalfall werden Sender unterschiedlicher Standards verwendet, zum Beispiel 802.11a, 802.11b/802.11g und 802.11n. Die beteiligten Access Points müssen die WLAN-MAC-Adressen der jeweils anderen Access Points kennen. Außerdem sollten sie dieselbe SSID, dasselbe IP-Subnetz, denselben Funkkanal und denselben Netzwerkschlüssel verwenden. Bei WPA-Verschlüsselung ist eine gemeinsame SSID zwingend. Als Verschlüsselung nennt der Artikel WPA oder das unsicherere WEP.

Diese gemeinsamen Einstellungen sind wichtig für Roaming beziehungsweise Handover: Damit ist der „fliegende“, also möglichst unterbrechungsfreie Wechsel eines Clients von einem Access Point zu einem anderen gemeint.

Betriebs- und Verbindungsarten

WDS unterscheidet zwei Betriebsarten:

• Im Bridging-Modus kommunizieren zwei als WLAN-Bridges konfigurierte Access Points ausschließlich miteinander. Weitere WLAN-Clients können sich nicht mit ihnen verbinden.
• Im Repeating-Modus sind mehrere Access Points über WDS miteinander verbunden und erlauben zusätzlich die Verbindung von WLAN-Clients. So lässt sich die Reichweite des WLANs erweitern. Die meisten Geräte arbeiten in diesem Modus laut Artikel allerdings nur mit WEP-Verschlüsselung.

Daneben werden die Verbindungen nach der Zahl der gekoppelten Access Points eingeteilt. Eine Verbindung eines Access Points mit genau einem weiteren Access Point heißt Direktverbindung oder Point-to-Point. Verbindet sich ein Access Point mit mehreren Access Points, handelt es sich um Point-to-Multipoint. Diese Einteilung beeinflusst nicht, ob der Bridging- oder der Repeating-Modus verwendet werden kann.

Abgrenzung zum Universal Repeater Mode

WDS darf nicht mit dem Universal Repeater Mode verwechselt werden. Bei WDS entsteht eine Bridge zwischen Access Points; beim Universal Repeater Mode arbeitet der Repeater dagegen als Client.

Für WDS müssen beide Access Points eingerichtet werden. Beim Universal Repeater Mode ist nur die Konfiguration des Repeaters beziehungsweise Clients erforderlich. Beide Verfahren benötigen denselben WLAN-Kanal und führen zu einer Halbierung der WLAN-Bandbreite.

Nach der Vergleichstabelle unterstützt WDS grundsätzlich nur WEP; WPA ist lediglich durch proprietäre Lösungen mit Geräten desselben Herstellers möglich. Der Universal Repeater Mode unterstützt dagegen WEP, WPA und WPA2. Bei verschlüsseltem WDS ist dieselbe SSID erforderlich, beim Universal Repeater Mode nicht. Roaming zwischen den Access Points ist mit WDS möglich, mit dem Universal Repeater Mode hingegen nicht.