Was ist Wi-Fi?

Gebräuchliche Bezeichnung für WLANs nach den Normen IEEE 802.11; der Name zeigt an, dass ein Gerät vom Industrieverband Wi-Fi Alliance zertifiziert ist. Genutzt werden vor allem die Bänder 2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz, und Geräte werden über Access Points mit einem LAN verbunden. Der Zugriff auf das Funkmedium wird mit CSMA/CA koordiniert; Geschwindigkeit und Effizienz steigern OFDM, MIMO und ab Wi-Fi 6 (802.11ax) OFDMA. Die Verbindung wird mit WPA2 oder WPA3 verschlüsselt.

Japanische Bezeichnung: Wi-Fi

„Wi-Fi“ kommt in 11 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Grundlagen der Funkkommunikation, Grundlagen der Computernetzwerke.

Fachgebiet: Grundlagen der Funkkommunikation

Jetzt üben: Fragen zu Wi-Fi

Was ist der Hauptgrund dafür, dass WLAN nicht das im kabelgebundenen Ethernet verwendete CSMA/CD, sondern CSMA/CA nutzt?

  1. AAuf einem Funkkanal ist es schwierig, beim Senden die schwachen Signale anderer Stationen zu empfangen und so Kollisionen zu erkennen; deshalb wird vor dem Senden gewartet, um Kollisionen möglichst zu vermeiden
  2. BFunk ist schneller als Kabel, daher wirken sich Kollisionen kaum auf die Leistung aus
  3. CIm WLAN kommunizieren Station und Access Point immer eins zu eins, Kollisionen können also nicht auftreten
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Antwort: A. Auf einem Funkkanal ist es schwierig, beim Senden die schwachen Signale anderer Stationen zu empfangen und so Kollisionen zu erkennen; deshalb wird vor dem Senden gewartet, um Kollisionen möglichst zu vermeiden

CSMA/CD wird auf gemeinsam genutzten kabelgebundenen Medien wie dem früheren Ethernet mit Hubs eingesetzt: Eine Station, die beim Senden eine Kollision erkennt, bricht ab und sendet nach einer zufälligen Zeit erneut. Auf einem Funkkanal ist das eigene Signal so stark, dass gleichzeitig kaum das schwache Signal einer entfernten Station empfangen werden kann, und Kollisionen zwischen Stationen, die sich gegenseitig nicht empfangen (versteckte Stationen), bemerkt der Sender nicht. Bei CSMA/CA prüft eine Station daher, ob der Kanal frei ist, und wartet dann eine feste Zeit plus eine zufällige Backoff-Zeit, bevor sie sendet. Der Empfänger sendet bei korrektem Empfang ein ACK; bleibt das ACK aus, nimmt der Sender eine Kollision o. Ä. an und sendet erneut. Im heutigen kabelgebundenen Ethernet, bei dem Geräte im Vollduplex an Switches hängen, treten keine Kollisionen auf, und CSMA/CD wird praktisch nicht mehr verwendet.

Welche Beschreibung eines allgemeinen Unterschieds zwischen dem 2,4-GHz-Band und dem 5-GHz-Band im WLAN ist richtig?

  1. ADas 2,4-GHz-Band reicht auch mit Hindernissen weiter, wird aber mit Mikrowellenherden, Bluetooth u. a. geteilt, ist daher leicht überlastet und hat nur wenige überlappungsfreie Kanäle
  2. BDas 5-GHz-Band durchdringt Wände und andere Hindernisse leichter als das 2,4-GHz-Band und reicht weiter
  3. CDas 2,4-GHz-Band ist ausschließlich dem WLAN zugeteilt und daher frei von Störungen durch andere Geräte
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Antwort: A. Das 2,4-GHz-Band reicht auch mit Hindernissen weiter, wird aber mit Mikrowellenherden, Bluetooth u. a. geteilt, ist daher leicht überlastet und hat nur wenige überlappungsfreie Kanäle

Allgemein werden Funkwellen umso stärker durch Wände und andere Hindernisse gedämpft und haben eine umso geringere Reichweite, je höher die Frequenz ist. Das 2,4-GHz-Band hat eine gute Reichweite, wird aber als lizenzfreies ISM-Band von vielen Geräten wie Mikrowellenherden und Bluetooth genutzt, ist daher störanfällig, und nur etwa drei bis vier Kanäle mit 20 MHz Breite überlappen sich nicht. Das 5-GHz-Band bietet mehr Kanäle und erlaubt es leicht, Kanäle für höhere Geschwindigkeit zu breiteren zu bündeln, ist aber empfindlicher gegenüber Hindernissen, und manche Kanäle erfordern das DFS-Verfahren, um Störungen von Wetterradar u. Ä. zu vermeiden. In den 2020er-Jahren kam mit Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7 auch das 6-GHz-Band hinzu (der nutzbare Bereich unterscheidet sich je nach Land und Region).

„Wi-Fi“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Wi-Fi“ (11)

  1. Was ist der Hauptgrund dafür, dass WLAN nicht das im kabelgebundenen Ethernet verwendete CSMA/CD, sondern CSMA/CA nutzt?
  2. Welche Beschreibung eines allgemeinen Unterschieds zwischen dem 2,4-GHz-Band und dem 5-GHz-Band im WLAN ist richtig?
  3. Welches Frequenzband nutzt ein WLAN nach IEEE 802.11ac (Wi-Fi 5)?
  4. Welche Beschreibung des RTS/CTS-Mechanismus, mit dem das Hidden-Station-Problem im WLAN entschärft wird, trifft zu?
  5. Welches Authentifizierungs- und Schlüsselaustauschverfahren ersetzt im Personal-Modus des WLAN-Sicherheitsstandards WPA3 das Verfahren mit Pre-Shared Key (PSK) von WPA2 und erschwert es, das Passwort per Offline-Wörterbuchangriff zu erraten, selbst wenn der Datenverkehr mitgeschnitten wird?
  6. Was geschieht beim Senden der Daten einer Webseite auf der Senderseite jedes Mal, wenn die Daten von einer oberen an eine untere Schicht übergeben werden?
  7. Welche Aussage über MAC-Adressen ist richtig?
  8. Auf einem L2-Switch werden VLANs so eingerichtet, dass die Ports 1–4 zu VLAN 10 und die Ports 5–8 zu VLAN 20 gehören. Welche Aussage über das Verhalten ist richtig?
  9. Welche Aussage über die allgemeinen Eigenschaften beim Wechsel der Modulation von 16QAM auf 256QAM bei gleicher Symbolrate ist zutreffend?
  10. Welche Beschreibung von OFDM (orthogonales Frequenzmultiplexverfahren) trifft zu?
  11. Welche Beschreibung von OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) trifft zu?

Vergleiche mit diesem Begriff

Verwandte Begriffe

Ethernet Hidden-Station-Problem Router OFDM (orthogonales Frequenzmultiplexverfahren) CSMA/CA Forward Secrecy TCP (Transmission Control Protocol) IP (Internet Protocol) Paket (Datenpaket) LAN (Local Area Network)

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