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Breitband: Mit WLAN aufs Land

Bis spätestens Ende 2010 sollten leistungsfähige Breitban-anschlüsse flächendeckend verfügbar sein. Dieses Ziel wurde nicht erreicht, weil Fördermittel nicht rechzeitig bereit standen, ihre Beantragung für Komplikationen sorgte und sich die großen Carrier zurück hielten. Kaum beachtet, aber umso erfolgreicher waren viele kleine Provider mit WLAN-Angeboten oder anderen alternativen Techniken.

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Es hat sich gezeigt, dass gerade kleine und mittlere Unternehmen oft sehr schnell Breitbandlücken schließen können, manche mit DSL, andere mit Kabel- oder Funklösungen, einige sogar schon mit Glas“, so lautete die Erkenntnis der Bundesregierung auf dem nationalen IT-Gipfel Ende 2010. Die Ausbaudynamik durch kleine und mittlere Unternehmen in ländlichen Räumen habe zum großen Teil sogar ohne staatliche Förderung deutlich zugenommen. Laut VATM sind rund 260 dieser Unternehmen aktiv bei der Versorgung schwer erschließbarer Gebiete.

Per Richtfunk zum GBit-Backbone
In vielen ländlichen Gebieten kommt vor allem WLAN im 5-GHz-Band zum Einsatz. Für dieses Vorgehen (siehe Kasten „Eine typische WLAN-Lösung“) erfolgt die Anbindung an den nächsten GBit-Backbone per Richtfunk meist im meldepflichtigen BFWA-Band (Broadband-Fixed-Wireless-Access) im Frequenzbereich 5,755 bis 5,875 GHz oder im 18-GHz-Lizenzband.Durch gerichtete Parabolantennen und einer zulässigen Abstrahlleistung bis vier Watt lassen sich bei Sichtverbindungen Entfernungen von 15 Kilometer erzielen. Für größere Distanzen werden Repeaterpunkte eingesetzt. Zur notwendigen Redundanz der Hauptverbindungen zwischen den Verteilpunkten wird das Netz vermascht. Von den Verteilpunkten aus führen dann Abzweige zu den einzelnen Orten mit einer oder mehreren Funkzellen.

WLAN im 5 GHz-Band
Die Versorgung der Teilnehmer erfolgt am einfachsten im lizenzfreien WLAN-Bereich zwischen 5,5 und 5,7 GHz mit einer maximalen Strahlungsleistung von einem Watt. Je nach topografischer Lage und Größe des Versorgungsgebietes sind unterschiedliche Antennen für Reichweiten bis 4 Kilometer pro Zelle nutzbar. Die Erfahrungen bestätigen, dass die Störanfälligkeit im Vergleich zum 2,4-GHz-Band gering ist, Interferenzen kein großes Problem darstellen und mehr Kanäle zur Verfügung stehen, die sich nicht überlappen.

Reichweiten je Funkzelle für die Outdoor-Versorgung in ländlichen Gebieten (in Kilometer).
UMTS 2100 (HSDPA 1 MBit/s)....... 4,9
LTE 800 (10 MBit/s).......................   6.2
WLAN 5 GHz, Richtantenne...........   15
WLAN 5 GHz, Rundstrahler                 0,3

Für Orte mit bis zu 100 Teilnehmern reicht eine Anbindung mit 40 MBit/s zum nächsten Verteilpunkt. Pro Funkzelle können damit bis zu 40 Nutzer mit 2 oder 4 MBit/s-Anschlüssen versorgt werden, die sich die Bandbreite teilen. Mit der zurzeit verfügbaren WLAN-Technik ist durchaus auch mehr Bandbreite noch wirtschaftlich abdeckbar. Wenn die Kapazität in einem Ort knapp wird, können in einer weiteren Ausbaustufe mit dual aufgebauten Strecken jeweils 80 MBit/s in der Hin- und Rückrichtung zur Verfügung gestellt werden. So wird die verfügbare Bandbreite erhöht und im Störungsfall kann eine Funkstrecke die andere ersetzen.Zusätzlich besteht die Option der MIMO-Technik (Mehrantennensystem, Multiple-Input-Multiple-Output) mit parallelen Datenströmen nach dem WLAN-Standard IEEE 802.11n mit Brutto-Datendurchsatzraten bis zu 600 MBit/s. Der im Januar 2011 verabschiedete erste Entwurf für IEEE 802.11ac spezifiziert für die WLAN-Übertragung sogar eine Bruttorate von 6,9 GBit/s, die voraussichtlich ab Ende 2012 verfügbar sein soll.