Fehlersuche bei üblichen Wi-Fi-Leistungsproblemen in Unternehmen

25. November 2024 / Allgemein, Upgrading und Fehlersuche

Die Zertifizierungsprüfung einer neuen Kabelanlage ist unerlässlich, um die Einhaltung der Industrieverkabelungsstandards zu überprüfen und die Herstellergarantie zu sichern. Wenn Ihre installierten Netzwerkgeräte in Betrieb gehen, ist die richtige Konfiguration entscheidend, um eine optimale Leistung und zuverlässige Konnektivität für alle Ihre Benutzer und Netzwerkgeräte zu gewährleisten. Dies gilt sowohl für drahtgebundene als auch für Wi-Fi-Netzwerke. Nachfolgend einige häufige Probleme bei der Wi-Fi-Leistung von Unternehmen, die auftreten können, und wie diese behoben werden können.

Mann steht vor einem riesigen Wi-Fi-Symbol, mit einer nächtlichen Stadtlandschaft im Hintergrund

Mehr Wireless kann mehr Probleme bedeuten

Die meisten Benutzer verbinden heute Laptops, Tablets und Smartphones drahtlos mit Unternehmens-LANs. Die zunehmende Anzahl von Internet der Dinge-Geräten (IoT) hat die Abhängigkeit der Benutzer von drahtloser Konnektivität in gewerblichen Gebäuden weiter erhöht. Die Kosteneffizienz, die umfassende Abdeckung, die vielseitigen Datenraten, die Energieeffizienz und die robusten Sicherheitsfunktionen von Wi-Fi machen diese zu einer bevorzugten Wahl.

Angesichts der entscheidenden Rolle von Wi-Fi im täglichen Geschäftsbetrieb müssen IT-Manager eine robuste, zuverlässige und sichere drahtlose Leistung im gesamten Unternehmen priorisieren. Die jüngsten Fortschritte in der Wi-Fi-Technologie haben jedoch mehr Betriebsfrequenzen, Kanäle, Kanalbreiten und Sicherheitsprotokolle eingeführt – all dies bedeutet auch komplexere Konfigurationen und ein erhöhtes Problempotenzial. Häufig auftretende Wi-Fi-Probleme zu verstehen ist unerlässlich, um sie effektiv zu beheben.

Unzulässige und nicht empfohlene Wi-Fi-Kanäle

Die Federal Communications Commission (FCC) und die International Telecommunication Union (ITU) haben für Wi-Fi innerhalb des ultrahochfrequenten (UHF) elektromagnetischen Spektrums die Frequenzbänder 2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz zugewiesen. Während frühere Generationen innerhalb des 2,4-GHz- und/oder 5-GHz-Bands betrieben wurden, erweiterte sich Wi-Fi 6E um das 6-GHz-Band, nachdem das FCC es im Jahr 2020 geöffnet hatte.

Standard	Frequenzband
Wi-Fi 1 (802.11b)	2,4 GHz
Wi-Fi 2 (802.11a)	5 GHz
Wi-Fi 3 (802.11g)	2,4 GHz
Wi-Fi 4 (802.11n)	2,4 GHz und 5 GHz
Wi-Fi 5 (802.11ac)	2,4 GHz und 5 GHz
Wi-Fi 6 (802.11ax)	2,4 GHz und 5 GHz
Wi-Fi 6E (802.11ax)	2,4 Ghz, 5 Ghz und 6 Ghz

Die FCC und ITU bestimmen spezifische 20-MHz-Kanäle für Wi-Fi innerhalb dieser Bänder. Das 2,4-GHz-Band hat 14 Kanäle, das 5-GHz-Band hat 29 und das 6-GHz-Band hat 59. Auch wenn die 5- und 6-GHz-Bänder sich nicht überlappende Kanäle bieten, überlappen sich die meisten 2,4-GHz-Kanäle, was das Interferenzpotenzial erhöht und die Übertragungsraten verringert. Von den 14 verfügbaren 2,4-GHZ-Kanälen sind nur 1, 6 und 11 nicht überlappend. Die nicht überlappende Beschaffenheit von 5-GHz- und 6-GHz-Kanälen ermöglicht es, kleinere 20-MHz-Kanäle in breitere 40-MHz-, 80-MHz- oder 160-MHz-Kanäle zu binden, um den Durchsatz zu verbessern.

Einige Wi-Fi-Kanäle sind eingeschränkt oder für eine bestimmte Verwendung vorgesehen. Beispielsweise können die Kanäle 12 und 13 des 2,4-GHz-Bandes in Nordamerika nur im Modus „Niedrigleistung“ betrieben werden, um eine Beeinträchtigung von Satellitentelefonen zu vermeiden. Während der Kanal 14 des 2,4-GHz-Spektrums attraktiv erscheint, da er sich nicht überschneidet, ist er in Nordamerika aufgrund seines militärischen Einsatzes verboten. Die meisten Wi-Fi-Zugangspunkte bieten keine Möglichkeit, die Kanäle 12, 13 oder 14 innerhalb des 2,4-GHz-Bands zu verwenden. Darüber hinaus sind 120 MHz des 5-GHz-Bands (Kanäle 68 bis 96) in Nordamerika nicht für die nicht-lizenzierte Verwendung zugewiesen.

Diagramm, das die Kanalnummern zeigt, die für jedes drahtlose Frequenzband bestimmt sind

^{Wi-Fi-Kanäle innerhalb jedes Frequenzbands können spezifische Verwendungen und/oder Einschränkungen aufweisen.}

Adjacent & Co-Channel Interference (Nebenkanalstörung)

Wi-Fi-Störungen treten auf, wenn drahtlose Signale durch andere drahtlose Signale in der Nähe gestört werden, was zu langsameren Netzwerkgeschwindigkeiten und Verbindungsverzögerungen führt. Störungen können durch elektromagnetische Strahlung von externen Quellen verursacht werden, die mit derselben Frequenz laufen. Dies wirkt sich typischerweise auf das 2,4-GHz-Band aus, da Mikrowellenöfen, schnurlose Telefone, Bluetooth-Geräte und sogar einige Beleuchtungen bei dieser Frequenz Rauschen emittieren können.

• Nebeneinanderliegende Kanalstörungen treten auf, wenn nahe beieinander liegende drahtlose Zugangspunkte (APs) überlappende Kanäle verwenden, wodurch sie sich im Wesentlichen überlagern. Dies geschieht innerhalb des 2,4-GHz-Bands, in dem sich Kanäle überschneiden. Beispielsweise können APs im gleichen Bereich, die auf Kanal 1 und Kanal 3 arbeiten, einander stören. Deshalb ist es am besten, nur die Kanäle 1, 6 und 11 im 2,4-GHz-Band zu verwenden.

• Co-Kanal-Störungen treten auf, wenn zwei oder mehr APs denselben Kanal verwenden. Dies kann im 2,4-GHz-, 5-GHz- und 6-GHz-Band geschehen. Beispielsweise können zwei APs, die auf einem Kanal 36 innerhalb des 5-GHZ-Bands laufen, einander stören, wenn sie sich auch physisch in der Nähe befinden. Die Übertragung von Strom und der Abdeckungsbereich können sich ebenfalls auf die Interferenz mit dem Co-Kanal auswirken. Das Absenken der Sendeleistung oder das Vergrößern des Abstands zwischen APs auf demselben Kanal kann dazu beitragen, überlappende Abdeckungsbereiche zu verhindern und Interferenzen zu reduzieren.

In den Frequenzbändern 5 und 6 GHz erhöht die Verwendung breiterer 40-, 80- oder 160-MHz-Kanäle für einen höheren Durchsatz die Wahrscheinlichkeit von Co-Kanal-Interferenzen, da sie die Anzahl der nicht überlappenden Kanäle reduziert. Beispielsweise kann ein AP, der auf dem 80-MHz weiten Kanal 42 (Kanäle 36, 40, 44 und 48) betrieben wird, einen anderen AP stören, der auf dem 40-MHz weiten Kanal 38 (Kanäle 36 und 40) betrieben wird. Die sorgfältige Konfiguration einer Mischung aus verschiedenen Kanalbreiten in derselben Umgebung ist unerlässlich, um Interferenzen mit den Kanälen in diesen Bändern zu vermeiden.

Schlechte Wi-Fi-Signalstärke

Die Wi-Fi-Signalstärke wird in Dezibel-Milliwatt (dBm) gemessen, ausgedrückt als negativer Wert. Ein höherer dBm-Wert (näher an Null) zeigt ein stärkeres Signal an. Starke Signale korrelieren mit höheren Datenübertragungsgeschwindigkeiten und zuverlässigeren Verbindungen. Eine Signalstärke von -67 dBm oder besser unterstützt im Allgemeinen die meisten Anwendungen wie Sprache und E-Mail, während eine Signalstärke von -50 dBm oder besser typischerweise für Videostreaming bevorzugt wird. Wenn das Signal auf -80 dBm oder niedriger fällt, ist es normalerweise für die meisten Anwendungen zu schwach und kann eine vollständige Verbindung verhindern.

Signalstärke	Service-Qualität
-30 dBm	Maximum
-50 dBm	Hervorragend
-60 dBm	Gut
-67 dBm	Minimum
-70 dBm	Schwach
-80 dBm	Schlecht
-90 dBm	Am schlechtesten

Mehrere Faktoren können zu einer schlechten Signalstärke beitragen:

• Interferenzen durch andere drahtlose Signale, übermäßige Entfernung vom AP und eine blockierte Sichtlinie sind häufige Ursachen.

• In Umgebungen mit hohen Decken müssen APs möglicherweise mit Gewindestangen- oder Kabelaufhängungs-Kits unten montiert werden, um die Signalstärke zu verbessern.

• Um stärkere Signale zu erhalten, wird nach Möglichkeit auch eine horizontale AP-Ausrichtung empfohlen.

• Physische Hindernisse können ebenfalls die Signalstärke beeinträchtigen. Während das 2,4-GHz-Band überlastet und anfälliger für Interferenzen ist, bietet es eine bessere Reichweite und Ausbreitung (die Fähigkeit, Gebäudematerialien zu durchdringen) aufgrund eines geringeren Signalwegverlusts. Die 5- und 6-GHz-Bänder sind anfälliger für eine Signalschwächung durch Wände, Türen und Möbel, insbesondere Materialien wie Beton und Metall.

Die Durchführung einer Wi-Fi-Standortbeobachtung ist für die Bestimmung der optimalen AP-Platzierung in Ihrer Einrichtung unerlässlich.

Hohe Kanalauslastung

Die Kanalauslastung misst, wie beschäftigt ein Wi-Fi-Kanal ist, gemessen als Prozentsatz der verwendeten Bandbreite. Experten empfehlen, die Kanalauslastung unter 50 % zu halten, um eine optimale Sprach-, Daten- und Videoübertragungsleistung zu erzielen. Eine hohe Kanalauslastung kann den Durchsatz reduzieren, die Latenz erhöhen und zu Paketverlusten und Verbindungsausfällen führen.

• Interferenzen, einschließlich benachbarter und Co-Kanal-Interferenzen von anderen drahtlosen Geräten, sind eine häufige Ursache für eine hohe Kanalauslastung. Eine große Anzahl von Clients auf demselben Kanal kann ebenfalls ein Faktor sein. Wenn die Kanalauslastung hoch ist, aber die Anzahl der Clients niedrig ist, ist eine Interferenz die wahrscheinliche Ursache. Obwohl das Hinzufügen weiterer APs aufgrund vieler Clients wie eine Lösung für eine hohe Auslastung erscheinen mag, kann es das Problem verschlimmern, wenn sie auf demselben Kanal arbeiten. Richtantennen in großen offenen Bereichen können dabei helfen, die Abdeckung zu fokussieren und die Kanalauslastung zu verbessern.

• Zu viele drahtlose Netzwerke (SSIDs) können ebenfalls zu einer hohen Kanalauslastung beitragen. Obwohl es nützlich ist, Geräte oder Benutzergruppen (z. B. Mitarbeiter und Besucher) zu trennen, erzeugen übermäßige SSIDs einen Kanal-Overhead. Ältere Geräte mit niedrigeren Datenraten verschlimmern das Problem, indem sie mehr Sendezeit benötigen. Ältere Geräte zu aktualisieren, niedrige Datenraten auf dem AP zu deaktivieren oder langsameren Geräten einen bestimmten Kanal zuzuweisen, kann helfen, dieses Problem zu mindern.

Schwache Sicherheit

Veraltete Sicherheitsprotokolle, veraltete Firmware, deaktivierte Verschlüsselung und schwache Passwörter führen zu einem AP mit schwacher Sicherheit.

Drahtlose Sicherheitsprotokolle haben sich im Laufe der Jahre erheblich weiterentwickelt, um Benutzer und Netzwerke zu schützen. WEP, der ursprüngliche Standard, gilt aufgrund von Sicherheitsschwachstellen als überholt. WPA und WPA2 bieten Verbesserungen, aber WPA3 ist der aktuell empfohlene Standard und bietet den stärksten Schutz durch individualisierte Verschlüsselung statt durch gemeinsame Passwörter und einen sicheren Handshake zur Verbesserung der Authentifizierung. Es wird empfohlen, dass alle APs das WPA3-Protokoll verwenden.

Umfassende Analysen sind für eine optimale Wi-Fi-Leistung unerlässlich

Wi-Fi zu verstehen und Fehler zu suchen ist entscheidend für die Unterstützung moderner Unternehmen und ihrer drahtlosen Geräte. Wi-Fi-Tester, die 2,4-GHz-, 5-GHz- und 6-GHz-Bänder analysieren können, sind für die Optimierung von Wi-Fi-Umgebungen unerlässlich. Diese Tools sollten eine Momentaufnahme jedes Kanals innerhalb jedes Frequenzbands bereitstellen und überlappende Kanäle, Signalstärke und Kanalauslastung identifizieren. Sie sollten auch AP-spezifische Daten wie MAC-Adresse, Verschlüsselungsprotokoll, Frequenz, Kanal, Signalstärke und Datenraten angeben.

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