Ein WLAN ist am liebsten allein: Denn wenn Netzwerkgeräte nur eigene Funksignale senden und empfangen, arbeiten sie unter optimalen Bedingungen und erreichen ein hohes Transfertempo. Zwar unterliegt der Datenaustausch auch in diesem besten Fall einschränkenden Faktoren: Zum Beispiel der Signaldämpfung auf dem Weg zwischen Router und Client, etwa durch Mauern, Decken und Möbel. Doch mit passenden Analysetools messen Sie die Signalstärke, um mit einfachen Methoden die Übertragung zu verbessern, indem Sie die Geräte anders platzieren oder verbinden.
Schwieriger ist es, verborgenen WLAN-Bremsen auf die Spur zu kommen: Hier stehen vor allem Router aus der Nachbarschaft unter Verdacht, deren Signale ins eigene WLAN hineinfunken und damit das Übertragungstempo Ihres Netzwerks beeinträchtigen. In diesem Fall manövrieren Sie die Störer mit einer cleveren Auswahl der Funkkanäle im eigenen Router aus. Wir zeigen, wie Sie Schritt für Schritt vorgehen, um Signalstörungen zu minimieren und Ihre WLAN-Geschwindigkeit zu erhöhen.
Warum Signalstärke durch Dämpfung abnimmt
Ein WLAN transportiert Datenpakete per Funkwellen: Diese Signale Ihres Routers unterliegen auf dem Weg zum Client (und zurück) einer Dämpfung durch Luftmoleküle und Hindernisse wie Wände, Wohnungsdecken oder massive Einrichtungsgegenstände. Das Datensignal wird also schwächer, und der Empfänger versteht es nicht mehr so gut oder gar nicht mehr. Der Sender wiederum wartet auf die Empfangsbestätigung von der anderen Seite, bevor er weitere Daten überträgt: Braucht sie zu lange oder bleibt sie ganz aus, schickt er die Dateipakete erneut, was die Transferrate reduziert. Das erhöht nicht nur die Wartezeit bei Downloads, sondern erschwert auch, Echtzeitanwendungen wie Telefonie, Videocalls oder Videostreaming zu nutzen oder macht dies sogar unmöglich.
Das WLAN-Signal des Routers, das am WLAN-Adapter eines Windows-Rechners ankommt, lässt sich mit einem Scantool wie Acrylic Wi-Fi Home 4.5 messen. Die Software stellt die Signalstärke mit dem Wert RSSI (Received Signal Strength Indicator) dar. Er sinkt mit zunehmender Entfernung und den vom WLAN-Signal zu überwindenden Hindernissen.
Um der Signaldämpfung entgegenzuwirken, können Sie die Geräte näher zusammenstellen, das WLAN-Signal durch Repeater oder Mesh-Systeme verstärken oder den WLAN-Weg verkürzen, indem Sie eine weniger störanfällige Transfertechnik für eine Teilstrecke zwischen Router und Client nutzen – zum Beispiel Powerline oder Netzwerkkabel.
Wie benachbarte WLANs Ihr Funknetz stören
Schwieriger als WLAN-Bremser zu identifizieren sind Signalstörungen durch benachbarte Router oder Access Points. Denn da sie Ihr Netzwerk nicht permanent oder nicht immer in der gleichen Stärke beeinflussen, fallen sie häufig nicht sofort auf: Sie bemerken sie nur dadurch, dass die WLAN-Übertragungsraten bisweilen seltsam schwanken, obwohl Sie im eigenen WLAN nichts verändert haben.
Der Grund für die Störungen : Der Nachbarrouter nutzt denselben WLAN-Kanal(-bereich) wie Ihr Router, oder seine Funkkanäle ragen in den Bereich hinein, den Ihr WLAN-Router nutzt.
Wenn nun beide Router gleichzeitig Daten senden oder empfangen, führt die Überlappung der Sendefrequenzen auf beiden Seiten zu Übertragungsfehlern. Bei einem Download sorgt die im Transportprotokoll integrierte Fehlerkontrolle dafür, dass verloren gegangene Daten erneut übertragen werden, was dann allerdings die Nettodatenrate der gestörten WLAN-Verbindung vorübergehend herabsetzt. Bei Echtzeitanwendungen können solche Störungen erheblich problematischer sein, da verloren gegangene Datenpakete nicht mehr einfach nachgereicht werden können. Stattdessen fällt während einer Videokonferenz plötzlich das Videobild aus oder die Verbindung wird komplett getrennt. Ähnliches gilt für andere Echtzeitanwendungen wie Telefonie, Live-Streaming oder Online-Gaming.
Siehe auch: WLAN-Probleme gelöst: Verbindungsfehler, Abbrüche, Authentifizierungsproblem u.v.m.
2,4 und 5 GHz: Frequenz und Störsignale hängen zusammen
Je stärker das störende WLAN-Signal eines benachbarten Routers im eigenen Heimnetz präsent ist, umso größer ist seine negative Auswirkung auf die eigenen WLAN-Verbindungen. Deshalb spielen Störungen durch Nachbar-WLANs vor allem im 2,4-GHz-Band eine große Rolle: Denn hier stehen insgesamt etwa 80 MHz Bandbreite für Übertragungen zur Verfügung. Da aber jede 2,4-GHz-Verbindung bereits mindestens 20 MHz Bandbreite veranschlagt, dürfte es im 2,4-GHz-Band eigentlich nur maximal vier zulässige WLAN-Übertragungskanäle im Abstand von etwa 20 MHz geben, um eine störungsfreie Übertragung ohne Überlappungen für benachbarte WLANs zu gewährleisten. Allerdings ist das 2,4-GHz-Band anders aufgeteilt, nämlich in 13 nutzbare Kanäle mit nur jeweils 5 MHz Abstand. Und da ein WLAN-Router jeden dieser 13 Kanäle für den Datentransfer nutzen kann, kommt es auf dieser Frequenz zwangsläufig zu Überlappungen und Störungen.
Hinzu kommt, dass das 2,4-GHz-WLAN aufgrund seiner niedrigeren Frequenz weniger stark gedämpft wird und deshalb grundsätzlich eine höhere Reichweite als das 5-GHz-WLAN besitzt. Der Vorteil der größeren WLAN-Reichweite für eigene Verbindungen verkehrt sich aber bei Störsignalen ins Gegenteil: Denn auch diese können einen längeren Weg aus dem Nachbar-WLAN ins eigene Netzwerk zurücklegen.
Die Hersteller behaupten, dass der Router selbst über seine Autokanalfunktion den momentan besten Funkkanal mit keiner oder nur minimalen Überlappungen einstellt. Doch die Praxis zeigt, dass viele Router dabei nicht immer optimal arbeiten, so dass Sie lieber selbst Hand anlegen sollten. Im Folgenden beschreiben wir Schritt für Schritt, wie Sie Störungen durch benachbarte WLANs erkennen und durch die richtigen Einstellungen im eigenen Router beheben oder zumindest reduzieren können.
Wie sehr nerven WLAN-Störungen im 5-GHz-Band?
Im Gegensatz zum 2,4-GHz-Band gibt es im 5-GHz-Band keine Überlappungen von Funkbereichen. Denn hier ist die zur Verfügung stehende Bandbreite mit mehr als 400 MHz erheblich größer, so dass eine WLAN-Verbindung im Regelfall mit 80 MHz Kanalbandbreite überträgt. Rein theoretisch lassen sich damit bis zu fünf überlappungsfreie WLAN-Netze in unmittelbarer Nachbarschaft betreiben, ohne dass es zu gegenseitigen Störungen kommt. Enger kann es gegebenenfalls aber werden, wenn alle Nachbar-WLANs über besonders breite 160-MHz-Kanäle funken.
Schritt 1: WLAN-Situation mit Freeware analysieren
Installieren Sie das kostenlose Tool Acrylic Wi-Fi Home und starten Sie die Anwendung. Das Tool zeigt Ihnen direkt nach dem Start in einer Liste im oberen Fensterbereich alle WLAN-Netze (SSIDs) in der näheren Umgebung. Vergessen Sie dabei nicht, dass sich diese Anzeige auf den Empfangsbereich des Rechners bezieht, auf dem das Tool installiert ist. Um ein realistisches Bild der Signalsituation im ganzen WLAN zu bekommen, sollten Sie Acrylic Wi-Fi Home daher optimalerweise auf einem mobil einsetzbaren Notebook nutzen.
Alle WLANs aus dem Kanalbereich 1 bis 13 funken im 2,4-GHz-Band, während die WLANs des Kanalbereich 36 bis 64 und 100 bis 140 im 5-GHz-Band arbeiten. Welchen Kanal ein WLAN nutzt, sehen Sie in der Spalte „Chan“ (für Channel = Kanal). Mit einem Klick auf „Chan“ sortieren Sie die WLANs nach Kanälen, so dass die Software bei aufsteigender Sortierung zuerst alle 2,4-GHz-WLANs, bei absteigender Sortierung zuerst alle 5-GHz-WLANs anzeigt.
In der Liste sollte auch das WLAN des eigenen Routers mit mindestens zwei Einträgen im 2,4- und 5-GHz-Band vertreten sein, sofern Sie einen Dualbandrouter besitzen. In der Regel ist der WLAN-Router, mit dem der Rechner, auf dem Wi-Fi Home läuft, gerade verbunden ist, bereits durch eine Band-Markierung in der Liste hervorgehoben.
Klicken Sie nun im Toolfenster rechts oben auf das Symbol mit den drei waagrechten Strichen, so dass sich das Menü mit den erweiterten Einstellungen öffnet. Hier stellen Sie den „Advanced Mode“ von „Off“ auf „On“. Jetzt erscheinen im unteren Bereich des Fensters vier Register: „Signal strength“ visualisiert die Signalstärke von allen in der Liste oben angezeigten WLAN-Funknetze (SSIDs), was jedoch nicht sehr übersichtlich ist. Die zweite Registerkarte „Network Quality“ steht nur in der kostenpflichtigen Pro-Version des Programms bereit. Viel interessanter ist das dritte Register „2,4GHz Networks“: Es zeigt die Kanalbelegung aller 2,4-GHz-WLANs im Empfangsbereich Ihres WLAN-Clients an. Jedes WLAN wird dabei durch eine Amplitude (Glocke, umgedrehtes „U“) visualisiert. Die Breite einer solchen WLAN-Amplitude zeigt, welchen Kanalbereich das WLAN tatsächlich belegt, während die Höhe der Amplitude Auskunft über die Stärke des jeweiligen WLAN-Signals gibt. Je höher die WLAN-Amplitude, desto stärker ist das WLAN-Signal.
Für die Kanalbelegung gilt: Jedes 2,4-GHz- WLAN hat einen zentralen Funkkanal, der im Router eingestellt ist. Um aber die für die Übertragung notwendige Bandbreite von mindestens 20 MHz zu erreichen, belegt es auch noch jeweils knapp zwei Kanäle rechts und links von diesem zentralen Kanal. Ein WLAN-Router, bei dem Kanal 11 eingestellt ist, funkt folglich auch noch auf den Kanälen 10 und 9 (zur Hälfe) sowie auf den Kanälen 12 und 13 (zur Hälfte).
Wenn Sie oben in der SSID-Liste das 2,4-GHz-WLAN Ihres Routers markieren, hebt das Tool unten die zugehörige Amplitude Ihres Router-WLANs mit Kanalbelegung und Signalstärke farblich hervor. Nun sehen Sie bereits, ob es zu Überlappungen mit anderen Funknetzen und mögliche Störungen kommt.
Schritt 2: Störenden Nachbar- WLANs ausweichen
Jedes Funknetz, das sich mit dem Kanalbereich Ihres Routers überlappt, ist ein potenzieller WLAN-Störer. Wenn Sie in Ihrer Nachbarschaft nur die Signale von zwei oder drei fremden WLAN-Routern empfangen, dann stehen die Chancen gut, dass Sie mögliche Störungen komplett vermeiden können. Dazu sollten Sie Ihren Router auf einen noch freien Sendebereich einstellen. Für ein optimales Ergebnis müssen allerdings auch die benachbarten WLANs ihre Kanäle sinnvoll gewählt haben.
In der Abbildung oben sind mehrere WLANs zu sehen. Das Heimnetz-WLAN namens „Torreznos“ funkt aufgrund seiner Autokanaleinstellung aktuell auf Kanal 13. Die Störungen kommen vom benachbarten WLAN, das auf Kanal 11 sendet. In diesem Fall kann das Torreznoz-WLAN dem Störer komplett ausweichen, indem der Torreznos-Router auf Kanal 6 umschaltet.
Wie Sie den Funkkanal Ihres Routers einstellen, zeigen wir anhand einer Fritzbox: Das entsprechende Menü finden Sie unter „WLAN –› Funkkanal“. Aktivieren Sie zunächst die Option „Funkkanal anpassen“. Anschließend lässt sich der voreingestellte Autokanal „im 2,4 GHz-Frequenzband“ auf Kanal 6 umstellen. Nach kurzem Warten sollte das Acrylic-Tool den geänderten Kanalbereich anzeigen. Im Beispiel überlappt die Kanalbelegungs-Amplitude von „Torreznos“ nicht mehr die der anderen WLANs in der Umgebung.
Schritt 3: Den besten Kanal fürs eigene WLAN finden
Meist haben Sie es mit mehr als nur zwei oder drei WLAN-Nachbarn zu tun. Dann müssen Sie bei der Übertragung über 2,4 GHz den richtigen Kompromiss wählen. Je höher die Signalstärke eines WLAN-Nachbarn, desto höher ist auch die potenzielle Störfähigkeit. Versuchen Sie deshalb, benachbarten Funknetzen mit besonders hoher Signalstärke auszuweichen. Sollte es keine Ausweichmöglichkeiten ohne Überlappung geben, dann ist die beste Lösung, denselben Kanal wie ein benachbartes, starkes WLAN im eigenen Router zu wählen. Denn nun nutzen beide Router denselben Funkkanal: Sie erkennen sich gegenseitig und legen fest, wer wann wie lange über diesen Kanal senden darf. Das reduziert aufgrund der längeren Wartezeiten zwar die Übertragungsrate. Bei einer Kanalüberlappung aber ist keine Absprache zwischen den unterschiedlichen WLAN-Routern möglich: Jeder hält seinen Funkkanal für unbesetzt und startet die Übertragung, was zu höheren Störsignalen beim Datentransfer im jeweils anderen WLAN führt.
Schritt 4: Kanäle mit hohem Datenaufkommen meiden
Neben der Signalstärke spielt der Datenverkehr eines WLANs eine wichtige Rolle bei der Beurteilung des Störpotenzials. Versuchen Sie deshalb, Abstand von benachbarten WLANs zu halten, die besonders viel Traffic verursachen. Das Datenaufkommen auf den verschiedenen WLAN-Kanälen lässt sich mit der kostenlosen Acrylic-Version nicht anzeigen. Als Alternative für diese Analyse bietet sich der kostenlose WLAN-Scanner Inssider an. Für die Installation des Tools müssen Sie sich beim Hersteller Metageek registrieren.
Nach dem Start zeigt Ihnen dieses Tool alle WLAN-SSIDs in Ihrer Umgebung an. Allerdings agiert Inssider beim Aktualisieren dieser Liste etwas langsamer als Acrylic. In der Spalte links, die sich per Klick auf das oberste Symbol mit den drei waagrechten Strichen erweitern lässt, klicken Sie auf die Option „Channels“: Es erscheint eine Liste mit allen WLAN-Kanälen, deren aktuelle Auslastung („WiFi Utilization“) mit schwarzen Prozent-Balken angezeigt wird. So erkennen Sie, welche Funkkanäle die Nachbar- WLANs nutzen und wie viele Daten sie gerade übertragen. Diese Funkbereiche sollten Sie mit den Kanaleinstellungen im eigenen Router umgehen. Bei dieser Analyse dürfen Sie aber nicht vergessen, dass sie nur die aktuelle WLAN-Nutzung darstellt. An einem anderen Tag oder zu einem anderen Zeitpunkt kann der Test ganz anders ausfallen. Um den optimalen Kanal zu finden, ist es deshalb sinnvoll, den Datenverkehr in Ihrer WLAN-Umgebung zu unterschiedlichen Zeiten zu beobachten. Bedenken Sie außerdem, dass auch die WLANs Ihrer Nachbarn hin und wieder ihre Kanäle wechseln können. Sie werden also nicht umhinkommen, den WLAN-Check regelmäßig durchzuführen, um allen Störern jederzeit auf die Spur zu kommen.
Tempo-Test: So schnell ist Ihr WLAN wirklich
Wi-Fi 6: So verhindert der neue Standard WLAN-Störungen
Der aktuelle WLAN-Standard Wi-Fi 6 bringt zahlreiche Funktionen mit, um die Funkressourcen über 2,4 und 5 GHz besser zu nutzen als die Vorgänger. Besonders hilfreich gegen Störsignale: Mithilfe von BSS Coloring können WLAN-Clients auch dann problemlos mit dem Router kommunizieren, wenn der genutzte Kanal gleichzeitig von einem benachbarten Router genutzt wird. Dafür enthalten Datenpakete ein zusätzliches Element, mit dem Clients erkennen können, ob eine aktuell auf dem eigenen Kanal stattfindende Kommunikation vom eigenen oder einem fremden Basic Server Set (BSS) stammt. BSS bezeichnet dabei die Übertragungsparameter, auf die sich Router und Client beim Aufbau der Verbindung geeinigt haben.
Bei einem fremden BSS können die WLAN-Geräte diese Signale einfach ignorieren und trotzdem Daten senden. Bis Wi-Fi 5 muss ein Client bei einer Datenübertragung über denselben Kanal grundsätzlich warten, so lange dieser belegt ist – selbst, wenn dort ein Gerät aus einem anderen WLAN-Netz funkt und die Datenpakete gar nicht für ihn bestimmt sind. BSS Coloring kann damit für höheren Datendurchsatz in Umgebungen mit hoher WLAN-Dichte sorgen.