XXL-Guide: Mesh-WLAN vorgestellt und im Performance-Check

 

Was ist ein Mesh-Netzwerk?

Der Begriff Mesh (= Maschen) macht eigentlich schon deutlich, dass es dafür mehr als nur ein Gerät braucht. Ein Mesh-Netzwerk besteht also immer aus mindestens zwei Geräten, welche der Analogie eines Netzes auch als Knoten bezeichnet werden. Auch wenn es bei einem Netz keinen Anfang gibt, so ist dieser bei einem Mesh-Netzwerk immer vorhanden. Denn irgendwie muss das Internet-Signal ins Netzwerk eingebracht werden. Diese Schnittstelle wird folglich als Router bezeichnet. In manchen Fällen bzw. bei manchen Systemen ist der Router dediziert vorhanden und übernimmt auch klassische Funktionen eines herkömmlichen Routers. Das muss aber nicht immer so sein. Die weiteren Knoten des Netzwerkes werden als Satelliten bezeichnet.

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In der Funktionsweise ist es nun so, dass der bzw. die Satelliten das Signal des Routers empfangen und weiterleiten und andersherum. Der große Unterschied zu einem Router mit nachgeschaltetem Repeater liegt darin, dass das Netzwerk weiterhin als eines verstanden wird, wohingegen beim Repeater ein weiteres Netzwerk aufgespannt wird, welches auch eine weitere SSID (="Netzwerknamen") verwendet. Würde man sich hier zwsichen den Empfangsbereichen von Router und Repeater bewegen, würde das WLAN Gerät auch zwischen diesen beiden wechseln, was unerwünschte Effekte nach sich ziehen kann.

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Wirklich interessant wird ein Mesh aber erst dann, wenn man mindestens einen zweiten Satelliten ins Spiel bringt. Die meisten Systeme unterstützen die Integration weiterer Knoten ohne weiteres und auch ohne großen Aufwand. Dies ist bereits ein weiterer Vorteil eines Mesh-Netzwerkes, weil es simpel erweitert/vergrößert werden kann. Doch nicht nur die Flächenabdeckung profitiert von einer Nutzung mehrerer Knoten. Auch was die Bandbreite des Netzwerkes betrifft, ist theoretisch mit einer höheren Leistung zu rechnen. Zumindest dann, wenn sich die Knoten nicht in einer Reihe befinden. Dazu aber gleich mehr. Werden die Knoten so angeordnet, dass sich die Empfangsbereiche überlappen, kann ein Datensignal nämlich verschiedene Wege nutzen, um von A nach B zu gelangen. Im angeführten Beispiel wäre ein Weg vom roten Router zum Endgerät im Empfansbereich des blauen Satelliten direkt denkbar, aber auch über den vermeintlichen Umweg über den grünen Satelliten. Gerade dann, wenn das Netzwerk stärker belastet wird, kann dieser Umweg durchaus schneller sein. Die Regulierung der Ströme wird vom System selbst durchgeführt. Vorteil der Überlappung durch mehrere Knoten ist auch, dass in diesen Empfangsstärkeren Bereichen auch die Bandbreite ansteigt.

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Ein Mesh hat allerdings nicht nur Vorteile. Ist die Konfiguration der Knoten in einer Reihe gegeben, dann ist der dritte Knoten im Bunde immer vom Satelliten in der Mitte (blau) abhängig. Fällt dieser aus, ist auch im letzten WLAN-Bereich kein Netzwerk-Zugang mehr vorhanden. Ein Nachteil ist es auch, dass die einzelnen Knoten dauerhaft Energie benötigen, auch dann, wenn kaum oder sogar gar keine Datenströme über diese laufen. Nicht nur die Aufstellung ist also ein wichtiger Faktor für die Effizienz und Leistung, sondern gilt es auch zu bedenken, wie viele Knoten man wirklich benötigt.

 

 

Welche Funktionsweisen gibt es?

Bei der Wirkungsweise von Mesh-Netzwerken gibt es aber durchaus beachtliche Unterschiede. Denn die Verbindung der Knoten kann auf verschiedene Weise erfolgen. Sozusagen der einfachste Weg ist eine direkte Verbindung via WLAN, wobei dabei die gleichen Kanäle benutzt werden, welche auch für die Endgeräte zur Verfügung stehen. Die Ähnlichkeit zu einer Router-Repeater-Konfiguration ist also durchaus gegeben. Diese Funktion hat AVM per Software-Update mittlerweile auch in bestehende Produkte nachgeschoben bzw. bieten diese Funktion in neuen direkt an. Gerade Besitzer einer (kompatiblen) Fritz!Box können somit kostengünstig auf den Mesh-Zug aufspringen. Gleiches gilt für ASUS, die eine Mesh-Funktion in die neueren Router geupdatet haben.

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Die zweite Möglichkeit besteht darin, dass der Hersteller ein weiteres WLAN-Band nutzt, welches ausschließlich für den Datenverkehr unter den Knoten eingesetzt werden. Man nennt dies auch Backhaul. Dieses ist, wie angesprochen, sozusagen unsichtbar und es kann nicht drauf zugegriffen werden. Oft wird dieser Ansatz auch als echtes Mesh bezeichnet. Die Verbindung wird dabei von Herstellern zu Hersteller verschieden umgesetzt was die Antennenkonfiguration und die Geschwindigkeiten angeht. Meistens wird hier auf eine 2x2 Konfiguration mit 867 MBit/s gesetzt. Es gibt aber auch potentere Systeme mit 4x4 Antenen und 1733 MBit/s (z. B. NETGEAR Orbi RBK50). Auch hier gilt es wieder abzuwägen, was man als Nutzer wirklich braucht. Denn die höhere Übertragunsrate fordert auch stärkere Hardware, was unweigerlich in einen höheren Verbrauch mündet.

Tipp: Ist man sich unsicher, ob das vorliegende Mesh-System auf ein dediziertes Backhaul setzt, lässt sich dies meistens schnell identifizieren. Im Regelfall wird ein solches System als Tri-Band System beworben/gekennzeichnet, wohingegen Systeme ohne Backhaul als Dual-Band System vertrieben werden.

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Eine weitere Lösung besteht darin, dass man die Knoten mittels Kabel oder Powerline verbindet. Erstere Idee ist natürlich obsolet, wenn man das Verlegen eines Kabels mit einem starken WLAN versucht zu umgehen. Powerline-Funktionen können bspw. bei der Lösung von AVM und dem TP-Link Deco P7 eingebunden werden. bzw. werden direkt unterstützt. Dabei wird auch über das Stromnetz des Hauses ein teil des Datenstroms geleitet. Wie in der Einleitung erwähnt, kann dieses Vorgehen bei älteren oder großen Gebäuden natürlich auf Probleme stoßen bzw. könnte evtl. den erwarteten Effekt nicht unbedingt nach sich ziehen. Denn korrekt funktioniert das System nur dann, wenn eine gewissen Kabellänge zwischen den Adaptern (<300m) nicht überschirtten wird und es sich um einen geschlossenen Stromkreis handelt. Zudem könnten schlecht entstörte Geräte für Verbindungsproblemen sorgen.

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Begriffschaos? Hier ein kurzer Überblick

Beschäftigt man sich mit Netzwerkkomponenten und Mesh-Systemen, trifft man unweigerlich auf mehrere Begriffe und Abkürzungen. Folgend soll ein kurze Erläuterung der Unbekannten aufgeführt werden, damit man dem weiteren Artikel besser folgen kann.

 

MB/s vs MBps vs Mbit/s vs Mbps

Weniger ein Begriff, mehr eine Abkürzung der Übertragungsrate. Dennoch sollte man verstehen was mit den Abkürzungen gemeint ist. Mbit/s und Mbps meint das gleiche. Das Bit ist die kleinste Größe von Dateneinheiten, weshalb man die Übertragungsrate auch Bitrate nennt mit der Einheit Bit pro Sekunde. Mbit/s bedeutet also Megabit (=1.000.000 Bit) pro Sekunde bzw. auf englisch megabit per second (= Mbps).

Schreibt man das "B" in MBps (= megbyte per second) groß, dann ist statt Bit das Byte gemeint. Dieses steckt auch in MB/s, also Megabyte (1.000.000 Byte) pro Sekunde. Bytes sind vielfache von 8 Bit, weshalb die "8" auch die Zahl zum Umrechnen ist. Folgend ein Beispiel:

Ein WLAN Adapter mit 867 Mbps kann pro Sekunde 867 Megabit übertragen. Das entspricht 867 : 8 = 108,375 Megabyte pro Sekunde oder MB/s.

 

Band Steering

Beim Band Steering handelt es sich um ein Feature, welches nur Dual-Band WLAN-Geräten funktioniert, was auf alle aktuellen Mesh-Systeme zutrifft. Durch die unterschiedliche Funktion von 2,4GHz und 5GHz Band sind die Empfangsstärke und der Durchsatz oft auch von der Umgebunbg abhänbgig. Beim Band Steering wird automatisch das Band genutzt, welches die bessere Verbindung erlaubt. Die Entscheidung wird dabei vom Router automatisch getroffen, insofern dieser das Feature unterstützt.

 

Beamforming

Bei Beamforming handelt es sich um eine Funktion, welche schon beim WLAN-N definiert wurde, aber nicht Standardisiert wurde. Bei WLAN-AC ist dies anders. Hier gehört das Strahlenformen zum Standard, wurde also vereinheitlicht. Auch hierbei handelt es sich um eine Empfangsverbesserung. Der Router ermittelt dabei den Standort des Clients, indem zeitversetzt Signale gesendet werden, und passt von dieser Information ausgehend die Übertragung optimal an. Störungen sollen dadruch verringert und Reichweiten vergrößert werden. Hier gilt, dass nicht nur der Router, sondern auch Client das Feature unterstützen muss.

 

Smart Home Unterstützung

Die Smart Home Unterstützung wird von vielen Herstellern gerne als Werbemittel benutzt. Dabei gibt es aber deutliche Unterschiede. So verwendet Tenda diesen Slogan auch, meint aber damit lediglich, dass man Smart Home Geräte in das Netzwerk regulär über WLAN einbinden kann. Anders sieht es hier zum Beispiel bei NETGEAR aus. Hier wird tatsächlich eine Unterstützung von Amazon Alexa oder dem Google Assist geliefert. Erstere darf sogar in einem speziellem Satelliten arbeiten, welcher in Kooperation mit Harman/Kardon (NETGEAR Orbi Voice) entstanden ist. Hier kann man sich per Sprachbefehl zum Beispiel das WLAN Paswort vorsagen lassen oder das Gastnetzwerk aktivieren. Noch etwas weiter geht TP-Link beim Deco M9 Plus. Hier wurde ein Smart-Hub integriert, welches auch mit Zigbee und IFTTT aufwartet bzw. kompatibel ist.

Sollte man Wert auf ein intelligentes Zuhause legen, sollte man genau schauen, was der Hersteller hinter dem Slogan verbirgt.

 


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