Die Ergebnisse: Point-to-Point-Performance

Bei der ersten Point-to-Point-Messung liefen Daten vom AP 1 zum AP 2. Die Distanz zwischen beiden APs betrug fünf Meter. WPA2 war ausgeschaltet. Diese Messung erfolgte mit Imix-Datenströmen.

Zu deutlichen Datenverlusten kam es hier bei den Messungen mit dem Lancom-System in der niedrigsten Priorität schon bei 2 Prozent Eingangslast oder brutto 20 MBit/s. Als maximale Durchsatzrate nach unserer Definition oben erreichte die Lancom-Teststellung dann 44 MBit/s brutto.

Verwendeten wir Datenströme, die ausschließlich der niedrigsten oder auch der höchsten Priorität angehörten, wurde ein maximaler Durchsatz von 50 MBit/s erreicht.

Die Siemens-Teststellung zeigte erste deutliche Datenverluste in der niedrigsten Priorität bei 3 Prozent Last. Mit 124 MBit/s erreichte das Hipath-System den maximalen Durchsatz. Verwendeten wir ausschließlich Daten der niedrigsten Priorität, kam das System auf 80 MBit/s. Mit ausschließlich am höchsten priorisierten Daten waren 110 MBit/s möglich.

Ergebnisse mit WPA2

Für die zweite Messung modifizierten die Real-World Labs den vorhergehenden Test, indem WPA 2 einschaltetet und die Messung nacheinander neben Imix-Datenströmen auch mit den festen Frame-Formaten 64, 256, 512, 1024 und 1518 Byte durchgeführt wurde.

Im Imix-Betrieb konnten wir mit der Lancom-Teststellung einen maximalen Durchsatz von 49 MBit/s ermitteln. Bei festen Frame-Formate ergab sich eine starke Abhängigkeit zwischen Frame-Größe und maximalem Durchsatz: Mit den kleinsten Frames erreichten wir gerade einen maximalen Durchsatz von 4 MBit/s. Waren die Frames 256 Byte groß, gingen 14 MBit/s durch den Äther.

Mit 512- und 1024-Byte-Frames lagen gut 50 MBit/s an. Und mit dem größten Frame-Format haben wir 101 MBit/s ermittelt.

Verwendeten wir für diesen Test nur Daten der niedrigsten beziehungsweise höchsten Priorität, dann verhielt sich die Teststellung ähnlich. Bei der niedrigsten Priorität stiegen die Durchsätze mit dem Frame-Format von weniger als 10 bis auf 120 MBit/s an. Mit ausschließlich am höchsten priorisierten Daten schaffte das System zwischen unter 10 und 150 MBit/s.

Ähnliche Resultate bei Siemens

Im Prinzip verhielt sich die Siemens-Teststellung hier ähnlich. Bei der Imix-Messung kamen wir auf einen Durchsatz von 115 MBit/s. Mit 64 Byte kam die Teststellung dann noch auf immerhin 15 MBit/s.

Auch hier stieg der Durchsatz mit dem Frame-Format wieder deutlich an. Verwendeten wir 256-Byte-Frames, waren es schon 66 MBit/s. Mit 512-Byte-Paketen kam das System dann auf 117 MBit/s, bei der Messung mit 1024-Byte-Frames auf 160 MBit/s. Bei den größten Frames waren dann 136 MBit/s drin.

Wiederholten wir diese Messung mit ausschließlich niedrig priorisierten Daten, dann schaffte die Teststellung zwischen 10 und 150 MBit/s. Mit Daten der höchsten Priorität erreichte das System zwischen 20 und 160 MBit/s. Auch hier konnten wir die höchsten Durchsatzraten mit dem größten Frame-Format erreichen.

Auswirkung der Entfernung

Als nächstes wollten wir wissen, welchen Einfluss die Entfernung zwischen den APs auf die Durchsatzraten hat. Gegenüber dem vorhergehenden Testaufbau vergrößerten wir also den Abstand zwischen den beiden aktiven APs auf 15 Meter. Erschwerend kam hinzu, dass sie nun auch durch eine Wand voneinander getrennt waren. Diese Messung wurde wiederum mit Imix-Datenströmen durchgeführt.

Im Anschluss vergrößerten wird den Abstand der Access-Points auf 25 Meter. Außerdem lagen zwischen ihnen zwei Wände.

Das Lancom-System schaffte bei 15 Metern Entfernung und einer Wand einen Gesamtdurchsatz von 37 MBit/s. Ausschließlich niedrig priorisierte Daten erreichten hier 20 MBit/s, ausschließlich hoch priorisierte 50 MBit/s. Bei 25 Metern und zwei Wänden lag der Durchsatz dann generell bei unter 10 MBit/s.

Die Siemens-Geräte kamen bei der 15-Meter-Messung auf einen Durchsatz von 91 MBit/s. Wiederholten wir die Messung mit Daten der niedrigsten Priorität, wurden noch 50 MBit/s erzielt. Sendeten wir ausschließlich Daten der höchsten Priorität, kam das System auf 70 MBit/s. Über 25 Meter und durch zwei Wände hindurch war eine brauchbare Datenkommunikation dann nicht mehr möglich.

Point-to-Multipoint-Performance

In der zweiten Testreihe wurden zunächst vom AP 1 zugleich auf AP 3 und AP 4 jeweils vier unterschiedlich hoch priorisierte Imix-Datenströme gesendet. Der Abstand zwischen AP 1 und den APs 3 und 4 betrug jeweils fünf Meter; WPA war aktiviert.

Die Durchsatzraten beider Verbindungen waren bei der Messung mit der Lancom-Teststellung sehr ähnlich und die ermittelten Datenverluste praktisch identisch. Deutliche Datenverluste in der niedrigsten Priorität waren hier schon bei 20 MBit/s zu erkennen. Die höchste Priorität blieb bis 60 MBit/s praktisch frei von Verlusten.

Als maximal mögliche Gesamtdurchsatzrate nach unserer Definition ermittelten wir 45 MBit/s. Wiederholten wir die Messung mit Daten der niedrigsten Priorität, waren nur 10 MBit/s verlustfreier Datendurchsatz möglich. Waren alle Frames als »Voice« priorisiert, schaffte die Teststellung einen Durchsatz von 40 MBit/s.

Im selben Test erreichte Siemens 30 MBit/s Durchsatz bei den Daten der niedrigsten Priorität. Die Daten der höchsten Priorität blieben bis zu einem Durchsatz von 150 MBit/s verlustfrei. Der ermittelte Gesamtdurchsatz betrug 123 MBit/s. Wiederholten wir die Messung mit Daten der niedrigsten Priorität, schaffte das System 100 MBit/s. Mit Daten ausschließlich der höchsten Priorität wurden 130 MBit/s erzielt.

Für die nächste Messung blieben Aufbau und Einstellungen gleich. Dieses Mal sendeten aber AP 3 und AP 4 gleichzeitig Datenströme an AP 1. Auch hier wurden die Datenströme beider APs sehr fair behandelt. Je AP konnten bei der Messung mit der Lancom-Teststellung maximal 15 MBit/s Durchsatz ermittelt werden. Für die Siemens-Teststellung ermittelten wir im gleichen Test je AP 67 MBit/s Durchsatz.

Variante: Kombination unterschiedlich priorisierter Datenströme

Dann veränderten wir den Test dahingehend, dass AP 3 nur noch niedrig priorisierte und AP 4 nur noch hoch priorisierte Daten sendete. Im Test mit dem Lancom-System ließt sich hier eine funktionierende Priorisierung nachweisen. Der mögliche Gesamtdurchsatz je AP betrug dabei 11 MBit/s. Auch der Siemens-Testaufbau priorisierte soweit einwandfrei. Der hier ermittelte Gesamtdurchsatz betrug 55 MBit/s je AP.

Im letzten Testaufbau sendete AP 3 via AP 1 seine Datenströme an AP 4. Der Abstand zwischen den APs betrug jeweils fünf Meter. Die Lancom-Teststellung kam hierbei auf einen Gesamtdurchsatz von 31 MBit/s. Siemens schaffte im gleichen Test 64 MBit/s.

Diese Ergebnisse bestätigen die Ergebnisse des AP-Vergleichstests im vergangenen Jahr, bei dem sich zeigte, dass der Durchsatz mit der Zahl der notwendigen Hops deutlich sinkt.

Fazit

Die Fast-Ethernet-Schallmauer ist mit 11n gefallen. Wer vermeiden möchte, dass die Backbone-Anbindung der WLAN-Infrastruktur zum Flaschenhals wird, braucht Gigabit-Kapazitäten. Das heißt aber noch lange nicht, dass 11n-Anwender grundsätzlich mit n x 150 MBit/s unterwegs sind.

IT-Verantwortliche müssen im Auge zu behalten, dass die gemessenen Datendurchsätze »all inclusive« sind. Die Nutzdatenraten liegen in der Praxis entsprechend niedriger. Hinzu kommt, dass gerade Funktechnologien immer von allen möglichen physikalischen Rahmenbedingungen abhängig sind.

Nicht umsonst formuliert Siemens im Datenblatt des Hipath-Wireless-802.11n-Access-Point sehr vorsichtig: »Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen beziehungsweise Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen (…) Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsabschluss ausdrücklich vereinbart werden.«

Wer also wirklich und zuverlässig die WLAN-Schallmauer durchbrechen möchte, der tut gut daran, sein WLAN-Projekt professionell anzugehen. Und zwar sowohl auf der kaufmännischen Seite als auch insbesondere auf der technischen. Dazu gehört eine exakte Planung der WLAN-Infrastruktur mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Tools ebenso wie eine messtechnisch fundierte Abnahme der Lösung.

Das Testverfahren

Als Lastgenerator und Analysator setzen die Real-World Labs einen »Smartbits 6000C« von Spirent ein. Das System ist mit der Software »Smartflow« ausgestattet und mit 24 Gigabit-Ethernet-Kupfer-Ports bestückt.

Alle Ports können als Lastgeneratorausgang und/oder als Analysatoreingang eingesetzt werden. Gemessen haben wir den möglichen Datendurchsatz und die Priorisierung unterschiedlicher Verkehrsklassen im unidirektionalen Betrieb.

1. Vergleichstest IEEE-802.11n-WLANs: Drahtloses Überschall-LAN
2. Siemens: Hipath Wireless System
3. Die Ergebnisse: Point-to-Point-Performance