5 große Wireless-Herausforderungen: Signalverlust, Bewegung, Reichweite, Verdichtung und Multipath Fading

Je mehr wir über bevorstehende Wireless-Initiativen erfahren, desto wichtiger ist es, einige der mit der Bereitstellung eines zuverlässigen drahtlosen Netzwerks verbundenen Herausforderungen zu überdenken. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht über die wichtigsten 5 Wireless-Herausforderungen und die Möglichkeiten, diese zu meistern.

1. Dämpfung oder Signalverlust

Funksignale werden immer schwächer, je weiter sie übertragen werden. Dies ist vergleichbar mit einer Dämpfung (oder Abschwächung der Signale).

Die Übertragung von Funksignalen von Außen- in Innenbereiche ist nicht so einfach, wie es scheint. Wenn Signale von Sendern im Freien versuchen, nach innen zu gelangen, können sie so stark gedämpft werden, dass eine Verbindung nicht mehr möglich ist.

Es gibt viele Hindernisse, die die Übertragung von Funksignalen aus dem Freien in Innenräume beeinträchtigen können:

• Die Struktur selbst (Glas, Stahl, Mauerwerk und Beton)

• Bäume und dichte Bepflanzung

• Hügel, Berge, Felsen oder andere physische Hindernisse

• Hohe Nutzer-/Bevölkerungszahlen

Leider kann man nicht einfach eine Antenne am Gebäude anbringen, um die Signale eines nahe gelegenen Mobilfunkmastes zu nutzen. Dies führt zu Kapazitäts- und Überlastungsproblemen und damit zu einem schlechten Datendurchsatz. Es müssen bestimmte Schritte und Strategien befolgt werden, um drahtlose Signale erfolgreich in Innenräume zu bringen.

2. Bewegung/Zeitvarianz

Der Vorteil einer drahtlosen Verbindungstechnik ist, dass sie uns die Möglichkeit der Mobilität gibt. Ihr Gerät muss nicht über ein Kabel verbunden sein – es bleibt mit dem Netzwerk verbunden und Sie können sich frei bewegen.

Welchen Nutzen hat also eine drahtlose Verbindung, die Sie an einen bestimmten Ort bindet, damit die Verbindung bestehen bleibt? Ein zuverlässiges drahtloses System muss Verbindungstechnik unterstützen, unabhängig davon, wo sich die Benutzer befinden, wie sie sich bewegen oder wo sie ihre Geräte ablegen.

3. Reichweite

Zur Verbesserung der Datenübertragung und zur Erweiterung der Bandbreite für Anwendungen wie Videostreaming hat die Branche auf höhere drahtlose Signalfrequenzen umgestellt, wie 5 GHz und mmWave.

Da die Geräte um den Platz auf den Bändern 2,4 GHz und 5 GHz konkurrieren, mussten wir höhere Frequenzen untersuchen (die niedrigeren Frequenzen sind bereits ausgelastet). Dies führte uns in jüngster Zeit zu einem Ansatz mit der gemeinsamen Nutzung von Spektrum-Kapazitäten für 6 GHz (Wi-Fi 6E) und 3,5 GHz-Bänder (CBRS).

In den meisten Fällen führen höhere Frequenzen zu einer geringeren Reichweite. Signale mit niedrigen Frequenzen können Wände und Böden besser durchdringen als Signale mit höheren Frequenzen, sodass ihre Reichweite größer ist.

Ein Beispiel: Aufgrund seiner größeren und ungenutzten Bandbreite eignet sich Wi-Fi 6E eher für Verbindungen im Nahbereich in Innenräumen zwischen Geräten, die sich im selben Raum befinden (z. B. in Stadien, Arenen, auf dem Campus usw.).

4. Netzwerkverdichtung

In Wireless-Netzwerken gibt es jeden Tag neue Nutzer und Geräte. Ganz gleich, wie schnell diese Zahlen steigen, es wird weiterhin erwartet, dass die Verbindungstechnik funktioniert.

Dieser Anstieg führt zu Kollisionen im Netzwerk, die dadurch verursacht werden, dass mehrere Geräte gleichzeitig versuchen, Daten zu übertragen, und somit gar keine Daten durchkommen. In einem drahtgebundenen Netz können Informationspakete erneut gesendet werden, wenn eine Kollision erkannt wird. Für optimale Wireless-Dienste ist die einzige Möglichkeit, Kollisionen grundsätzlich zu vermeiden.

5. Multipath Fading/Signalstörungen

Die Übertragung von Signalen erfolgt nicht immer auf direktem Weg. Stattdessen prallen sie an Objekten in der Nähe im Innen- oder Außenbereich ab und werden zu unterschiedlichen Zeiten reflektiert, was zu einer Signalverschlechterung führen kann (verzögerte Signale, die alle dieselben Informationen übertragen). Zur Beseitigung dieser verzögerten Signale müssen geeignete Maßnahmen ergriffen werden.

Der richtige Weg zur Bewältigung von Wireless-Herausforderungen
Sie kennen nun diese Herausforderungen im Bereich der drahtlosen Kommunikation – und fragen sich, was Sie tun können, um sie zu bewältigen? Die beste Strategie ist der Einsatz verbesserter Technologien durch Methoden wie:

• MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output), das die gleichzeitige Übertragung von mehreren Daten unterstützt

  
  

• OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), das Wireless-Kanäle in kleinere Frequenzeinheiten unterteilt, sodass mehrere Clients mit unterschiedlichen Bandbreitenanforderungen gleichzeitig auf ein einziges Wireless-Netz zugreifen können

Die Gewährleistung einer ausgezeichneten Wireless-Leistung hängt auch von der Kabelbalance ab. Für eine gute Balance müssen Spannung und Strom auf jedem Leiter des Paares in Größe und Phase gleich sein. Beide isolierten Leiter müssen hinsichtlich Durchmesser, Konzentrizität und dielektrischem Material physisch identisch sein; zudem müssen sie gleichmäßig verdrillt sein, was eine präzise Konstruktion und Fertigung erfordert.

Ein Kabel mit ausgezeichneter Balance schützt Netzwerke vor den schädlichen Auswirkungen von Störungen von außen. Dies ist wichtig für Wireless-Netzwerke, damit die Datensignale die Endgeräte ohne Verzögerungen oder Ausfallzeiten erreichen können.

Damit einige dieser drahtlosen Herausforderungen bewältigt werden können, gibt es symmetrische Verkabelungssysteme, die speziell für die Unterstützung von Wireless-Systemen entwickelt wurden. Das REVConnect® 10GXW System von Belden ist ein überzeugendes Beispiel dafür und verfügt über folgende Merkmale:

• Erstklassige Rauschimmunität (4 dB PSANEXT und 10 dB PSAACRF Leistungsreserve), um langsame Netzwerkgeschwindigkeiten zu vermeiden, Verfügbarkeit zu gewährleisten und Wireless-Zugriffspunkte zu unterstützen

  
  

• Kleiner Durchmesser, damit möglichst viele Kabel in einem Kabelkanal untergebracht werden können und eine schnelle Installation möglich ist

  
  

• Hervorragende Leistung bei Anwendungen mit hoher Dichte und hoher Bandbreite, die bei bestimmten Anwendungen die Anforderungen für Kanäle von 100 m übersteigt

Möchten Sie mehr über die Verkabelung zur Unterstützung von Wireless in Gebäuden und das REVConnect 10GXW-System von Belden erfahren? Sehen Sie sich unser aktuelles Online-Webinar an!