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WLAN-Router aufstellen und ungebunden lossurfen: Was in der Theorie so einfach klingt, scheitert in der Praxis häufig an zu großen Entfernungen oder Störfaktoren wie Fußbodenheizungen und dicken Wänden. Mit einem Mesh-System können Sie das Funk-Signal trotz widriger Umstände für alle Ihre Endgeräte mit gleichbleibender Übertragungsrate zugänglich machen, denn im Gegensatz zu einem herkömmlichen Repeater wird die Verbindung damit nicht einfach nur verstärkt. In diesem Artikel erklären wir Ihnen, wie ein Mesh-Netzwerk funktioniert und welche Vor- und Nachteile die Technologie mit sich bringt.

  • Mesh-Systeme werden vorwiegend zur Überbrückung großer Übertragungsdistanzen eingesetzt.
  • Die Auswahl der Verbindungswege erfolgt in einem Mesh-Netzwerk über die Routing-Protokolle.
  • Mesh-Netzwerke benötigen keine zentrale Infrastruktur, es gibt lediglich einen sogenannten „Eintrittspunkt“.

 

1. Was ist ein Mesh-Netzwerk?

In einem Mesh-Netzwerk (engl. „Mesh“ = „Maschen“) sind die einzelnen Netzwerkknoten über mehrere Verbindungen miteinander verknüpft. Das bedeutet, es existieren in der Regel immer verschiedene Verbindungswege von einer Quelle zum Ziel. Die Daten werden dabei von einem Netzwerkknoten zum nächsten weitergereicht, bis schließlich der Zielknoten erreicht ist. Mesh-Netzwerke lassen sich sowohl für kabelbasierte Strukturen als auch für Funknetzwerke (WLANs) realisieren.

Stilisiertes Netzwerk mit Netzwerkknoten

In vollständig vermaschten Netzwerken sind sämtliche Netzwerkknoten miteinander verknüpft.

Eine besondere Form sind die sogenannten „vollständig vermaschten Netzwerke“, bei denen jeder Knoten mit jedem anderen Knoten verbunden ist. Bei einem Ausfall eines einzelnen Knoten oder einer Leitung besteht so die Möglichkeit, diesen über einen alternativen Verbindungsweg zu kompensieren und die Datenlast lässt sich besser verteilen. Allerdings steigt bei diesem Konzept die Anzahl der benötigten Verbindungen proportional mit der Menge der Knoten (und damit die Kosten und der Wartungsaufwand), wodurch speziell in großen Netzwerken meist nur eine „Teilvermaschung“ implementiert wird.

Mehr Satelliten = mehr Reichweite!

Der einfachste Aufbau für ein vermaschtes Netzwerk besteht aus einem Router, der als Eintrittspunkt dient, und einem daran angebundenen Satelliten. In dieser Form werden auch die Hardwarepakete der meisten Netzwerk- oder Internet-Dienstleister angeboten, sie können aber beliebig erweitert werden. Üblicherweise besteht ein Mesh-Network aus 2 oder 3 Zugriffpunkten, die sich gegenseitig supporten. Mit einer derartigen Konfiguration lässt sich bereits eine Fläche mit bis zu 500 Quadratmeter überbrücken.

Grundsätzlich gilt: Je mehr Satelliten das Netzwerk besitzt, desto größer ist auch seine Reichweite.

Die Kommunikation erfolgt dabei über sogenannte Routing-Protokolle (z.B. ZRP, AODV oder OLSR), die bei einer Verbindungsanfrage die optimale Route durch das Mesh-Netzwerk suchen. Diese sollte (abhängig von der verwendeten Metrik) beispielsweise möglichst kurz sein oder die weniger belasteten Bereiche des Netzwerkes nutzen.

Gut zu wissen: Mit dem IQRF-Standard hat sich jüngst auch eine weiterer interessanter Ansatz für die Verbindung von IoT („Internet of Things“)-Komponenten via Mesh-Konfiguration etabliert.

2. Mesh-Netzwerke helfen bei großer Distanz

WLAN am Flughafen

Flughäfen sind ein beliebter Einsatzort für Mesh-WLANs.

Vermaschte Netzwerke findet man im Unternehmensumfeld genauso wie im privaten Bereich. Sie werden vorwiegend immer dann eingesetzt, wenn ein großflächiges WLAN für viele Netzwerkgeräte zur Verfügung gestellt werden soll, und dessen Bandbreite aufgrund der hohen Überbrückungsdistanz nicht ausreicht.

Besonders gut eigenen sich Mesh-Netzwerke beispielsweise für

    • Großraumbüros, Lagerhallen oder Industrieanlagen
    • Flughäfen, Hotels, Restaurants oder Kreuzfahrtschiffe
    • Haushalte mit besonders vielen Endgeräten
    • weitläufige Wohnungen und Häuser mit Stahlbetonwänden oder Fußbodenheizungen
    • Schulen, Universitäten und andere Bildungseinrichtungen
    • Einkaufzentren oder Kaufhäuser

Gut zu wissen: Inzwischen bieten zahlreiche Hersteller spezielle Mesh-WLAN-Hardware an (z.B. Google WiFi oder der Netgear Orbi) mit denen Sie ein neues Netzwerk aufbauen können. Zudem unterstützen auch viele Router und Repeater, wie beispielsweise die AVM FRITZ!Box, mittlerweile die Technologie. Und sogar mit dem Mini-Computer Raspberry Pi lässt sich mit etwas Geschick ein vermaschtes Netzwerk realisieren.

3. Die Vor- und Nachteile von Mesh-Netzwerken im Überblick

Durch Anwendungen wie Video-Streaming, Online-Gaming oder Smart-Home-Steuerungen werden völlig neue Anforderungen an die Funknetzwerke gestellt. Das erhöhte Datenaufkommen und die zunehmende Zahl an Netzwerkgeräten verlangen nach noch mehr Bandbreite, denn jeder PC will natürlich trotzdem mit einer entsprechend hohen Geschwindigkeit versorgt werden.

Mit einem Mesh-Netzwerk können Sie eine höhere Reichweite erzielen und dabei die Bandbreite konstant halten. Mesh funkt auf einer zusätzlichen Frequenz und kann dadurch das volle Spektrum an die Empfangsgeräte weitergeben. Bei einem herkömmlichen Router gibt es häufig schon auf kurze Distanz eine signifikante Verschlechterung der Übertragungsrate. Diese Faktoren gehen mit einigen Vor- und Nachteilen gegenüber LAN und Powerline-Technologie einher.

3.1. Vorteile

Daneben bietet Mesh aber noch eine ganze Reihe weiterer Vorteile. So sind Mesh-Netzwerke nicht auf eine bestimmte Fläche begrenzt, sondern lassen sich beliebig erweitern. Durch das Hinzufügen weiterer Access-Point können Sie das Signal problemlos von einem Zimmer oder Büro zum nächsten weiterleiten, ohne dabei an Geschwindigkeit zu verlieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Lösungen benötigt das ganze System dafür auch nur eine SSID („Service Set Identifier“), die Sicherheitseinstellungen werden vom originären Router übernommen. Dadurch ist Mesh zum Beispiel auch für expandierende Unternehmen interessant, die einen Ausbau der Infrastruktur anstreben.

Router als Eintrittpunkt ins Mesh

Das Einrichten eines Mesh-Netzes erfolgt meist über eine Smartphone-App.

Weiterhin sind die Access Points, wie bereits erwähnt, innerhalb des vermaschten Netzwerks untereinander verbunden. Das bedeutet, dass Ihnen beim Ausfall eines Knotens nicht gleich die ganze Verbindung zusammenbricht. Die restlichen Router übernehmen die Arbeit des unpässlichen Kollegen und halten so das WLAN stabil.

Ein weiterer Vorteil der Mesh-Technologie liegt in Ihrer Simplizität: Für das Einrichten eines Mesh-Funknetzes müssen Sie weder Kabel verlegen noch Löcher bohren, sondern lediglich die Zugangspunkte an der gewünschten Stelle platzieren. Die Einrichtung erfolgt dann entweder über eine Weboberfläche oder per Smartphone-App und kann von jedem beliebigen Standort aus vollzogen werden. Später können Sie Ihr Netzwerk bequem über eine gesicherte Verbindung auch von unterwegs administrieren und konfigurieren.

Zuletzt sei zu erwähnen, dass die teuren Mesh-Geräte alle die Triband-Technologie nutzen und besitzen damit ein eigenes Basis-Netz für die Kommunikation und Übertragung.

3.2. Nachteile

Trotz der überzeugenden Vorteile ist bei Mesh aber dennoch nicht alles eitel Sonnenschein. Speziell im Privatanwender-Bereich hat die Technologie noch so Ihre Tücken. Zum einen besitzen die Mesh-Router im Gegensatz zu konventionellen Geräten (noch) kein eigenes DSL-Modem. Das bedeutet, dass ein solches vorgeschaltet werden muss, wodurch sich Kosten und Aufwand entsprechend erhöhen.

Stichwort Kosten: Hier liegt aktuell wohl der größte Nachteil beim Mesh-WLAN. Wie die meisten innovativen Technologien ist der Anschaffungspreis für die Router noch sehr hoch (ein einfaches Zweier-Paket schlägt beispielsweise mit rund 200 Euro zu Buche).

Router mit Geld.

Mesh-Hardware ist aktuell leider immer noch sehr teuer.

Hinzu kommt noch ein weiteres Problem: Router und Mesh arbeiten mit unterschiedlichen IP-Bereichen. Das kann in einigen Konfigurationen zu Schwierigkeiten führen. Zum Beispiel dann, wenn Sie einen Computer über das Netzwerk ansprechen möchten, der zugleich per Kabel mit dem Router verbunden ist.

Last but not least haben Mesh-Router deutlich weniger Einstellungsmöglichkeiten als „normale“ Router, worin einige Nutzer einen Nachteil sehen. Andere wiederum betrachten es allerdings als Vorteil, dass das Netzwerk selbst die bestmöglichen Parameter auswählt.

Eine Zusammenfassung der Vor- und Nachteile finden Sie im folgenden Video:

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