Bluetooth mit Beiwagen

WLAN-Protokollerweiterungen für bessere Ad-hoc-Vernetzung

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So wird der mit bis zu 600 MBit/s lockende 802.11n-Funk mit jeder neuen Chipsatz-Generation attraktiver. Des Blauzahns unmittelbare Zukunft heißt indes 802.11g. Die 2009 offengelegte Bluetooth-3.0-Spezifikation sieht als Basis nach wie vor eine 3-MBit/s-Verbindung vor, über die auch Steuerdaten und Sitzungsschlüssel ausgetauscht werden. Der maximal 54 MBit/s schnelle 802.11g-Link dient lediglich als "Offload Channel", wenn viele Daten zu übertragen sind. Das funktioniert auch ohne einen WLAN-Access-Point (AP) in der Nähe. Da Bluetooth-3.0-Geräte überdies die Sendeleistung des 802.11g-Moduls an die Funksituation anpassen, sollen etablierte WLAN-Zellen kaum beeinträchtigt werden.

Bluetooth 3.0 nimmt WLAN als Massentransportmedium: Die Verbindungsaushandlung läuft wie gewohnt per Bluetooth-Funk (blau), doch die Nutzdaten fließen über das deutlich schnellere WLAN-Modul.

Unterm Strich könnte Bluetooth 3.0 sogar Kapazität im 2,4-GHz-Band schaffen, da die reine Datenübertragung per 802.11g wesentlich schneller abgeschlossen ist als per herkömmlichem Bluetooth. Bluetooth 3.0 ist keine Revolution, sondern eher reiner Pragmatismus. Die hieraus entstehende Chance weiß die Wi-Fi Alliance vorzüglich zu nutzen und dient den WLAN-Standard 802.11 als Universallösung für immer mehr Anwendungen an.

Beim klassischen WLAN gibt es eine Basisstation, typischerweise den im Internet-Router integrierten AP, und Clients. Der AP agiert als Übergang (Bridge) zum Kabel-LAN und via Router auch zum Internet. Die Clients schicken ihre Daten stets über den AP, auch wenn sie andere WLAN-Teilnehmer auf direktem Weg besser erreichen könnten. Diese Betriebsart heißt Infrastruktur-Modus. Die APs stellen darin eine Erweiterung des vorhandenen Netzwerks für mobile Geräte dar.

Weil diese Sterntopologie einfach zu verwalten ist und Netzfunktionen an einen zentralen Punkt ausgelagert werden können, verlassen sich fast alle WLANs auf einen AP. Zwar haben die Entwickler der WLAN-Norm IEEE 802.11 auch einen von APs unabhängigen Ad-hoc-Modus (Independent BSS, IBSS) in die Wiege gelegt, mit dem WLAN-Clients ähnlich wie bei Bluetooth ein spontanes Funknetz untereinander aufbauen können. Sie haben den IBSS-Modus aber nur unscharf spezifiziert, sodass die Geräteentwickler bei vielen Implementierungsdetails ihrer Intuition folgen müssen.

Im klassischen WLAN läuft jeglicher Datenverkehr über den zentralen Access Point, auch wenn zwei Geräte wie hier Notebook und Tablet-PC direkt schneller kommunizieren könnten.

Deshalb gibt es häufig Probleme, WLAN-Geräte verschiedener Hersteller ad hoc miteinander zu verknüpfen. Das Zertifizierungsgremium der WFA, das sich die Interoperabilität von 802.11-Produkten auf die Fahne geschrieben hat, geht sogar davon aus, dass rund 60 Prozent der Testkosten fürs Wi-Fi-Label allein auf den Ad-hoc-Modus entfallen. Sichere Verschlüsselung ist im IBSS-Modus auch nicht spezifiziert.

Der IEEE-Standard 802.11e für Dienstgüteunterstützung (Priorisierung für verschiedene Verkehrstypen, QoS) enthält ein Verfahren, das Stationen in einem Infrastructure BSS direkte Kommunikation erlaubt. So müssen diese ihre Daten nicht erst zum AP senden, der sie dann zum Empfänger weiterreicht, was Performance frisst, weil die gleichen Daten zweimal durch die Luft gehen. Deshalb drängt sich Direct Link Setup (DLS) geradezu auf, wenn der HD-Fernseher direkt neben dem Blu-ray-Abspieler steht. So kann das Video statt zwei mal den langen Weg zum AP im Flur nur einmal die viel kürzere, folglich weniger gedämpfte und somit schnellere Direktverbindung nehmen.

Da die Standardisierung von 802.11e seinerzeit nicht zu einem Ende zu kommen schien, entschied sich die WFA anno 2004 kurzerhand dazu, Teile des 802.11e-Entwurfs für die eigene Spezifikation Wi-Fi Multimedia (WMM) herzunehmen. DLS war leider nicht dabei, weshalb es heute kaum APs gibt, die es beherrschen. Leider lassen sich viele APs, die landauf, landab an den Wänden hängen, nicht aufrüsten, sei es, weil ihre Hardware das nicht hergibt oder der Hersteller schlicht kein Software-Upgrade anbietet.

Da aber immer mehr Unterhaltungselektronik von einer direkten Verbindung profitieren könnte, entsteht seit 2007 mit 802.11z (Tunneled Direct Link Setup, TDLS) ein vom AP unabhängiger DLS. Optional können sie dabei sogar vorübergehend den Funkkanal wechseln, um dort Daten zu tauschen, ohne das sonstige WLAN zu belasten. Dazu sieht der derzeitige Entwurf vor, dass die beteiligten Stationen dem AP melden, dass sie vorübergehend in den Ruhezustand fallen. Zwei per TDLS auf einem Nebenkanal kommunizierende Stationen müssen also regelmäßig beim AP auf dem Basiskanal nachfragen, ob inzwischen Daten aufgelaufen sind. Das Aushandeln des TDLS verpacken die Clients in spezielle Ethernet-Frames (Container). Der AP reicht diese wie sonst üblich weiter und bekommt deshalb vom TDLS-Aufbau nichts mit.

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