WLANs erweitern Einsatzspektrum
Drahtloses Unternehmen ist keine bloße Vision
WLANs drängen inzwischen das Kabel merklich zum Rückzug. Und das nicht mehr nur in einzelnen Büros, sondern zunehmend auch auf der Ebene gesamter Etagen, Gebäude oder Grundstücke. Möglich machen dies im Wesentlichen zwei Weiterentwicklungen der WLAN-Technik: Meshing und MIMO (Multiple Input Multiple Output). Die erste eliminiert das Kabel am Access Point, die zweite sorgt für den nötigen Durchsatz und ist Teil des anstehenden Standards 802.11n.
WLAN gilt als einer der lukrativsten Wachstumsmärkte der IT-Industrie. Allerdings gönnt sich das
viel beschworene Wachstum hier offenbar eine kleine Auszeit – seit gut zwei Quartalen sind die
Umsätze in diesem Bereich insgesamt sogar leicht rückläufig. Dies geht zumindest aus dem "Wireless
LAN Report 2007, Vol. 7, No. 2" hervor, den die Dell´Oro Group kürzlich veröffentlicht hat. Demnach
ging der weltweite Umsatz mit WLAN-Produkten und -Dienstleistungen seit seinem bisherigen
Höchststand von 1,159 Milliarden Dollar im vierten Quartal 2006 auf 1,094 Milliarden Dollar im
zweiten Quartal 2007 zurück. Ernsthafte Sorgen müssten sich die Hersteller jedoch nicht machen:
Bereits für das dritte Quartal 2007 erwarten die Marktforscher wieder ein signifikantes Wachstum,
das sich auch längerfristig halten soll.
Ein genauerer Blick auf die Zahlen offenbart, dass der Umsatzknick im zweiten Quartal auf den
schwächelnden Absatz im Consumer- und Home-Office-Segment zurückzuführen ist, während sowohl der
Unternehmens- als auch der Provider-Markt nach leichten Einbrüchen Ende letzten und Anfang dieses
Jahres inzwischen wieder deutlich wachsen. Die Marktanteile haben sich also im zweiten Quartal 2007
zugunsten des professionellen WLAN-Markts verschoben, der nun mit 393,9 Millionen Dollar (360,2 im
Unternehmens-, 33,7 im Provider-Bereich) bei weit über einem Drittel des Gesamtmarkts liegt. Ab dem
dritten Quartal sollen alle Segmente wieder ordentlich zulegen. Für 2007 prognostiziert Dell´Oro
einen Gesamtumsatz von 4,74 Milliarden Dollar – immerhin 573 Millionen mehr als 2006 (4,167
Milliarden).
Die umsatzstärksten Anbieter im Unternehmensmarkt sind dem Dell´Oro-Report zufolge Cisco, die
mit 62,3 Prozent Marktanteil einsam an der Spitze liegt, Motorola (7,9 Prozent) und Aruba (8,4
Prozent). Aufsteiger des Jahres dürfte Meru sein: Das Unternehmen erscheint im zweiten Quartal 2007
erstmals im Dell´Oro-Ranking und schießt mit 2,8 Prozent Marktanteil gleich auf Platz vier. Darüber
hinaus existieren nur noch wenige Player, die bei Unternehmens-WLANs mehr als ein Prozent
Marktanteil erzielen: Dies sind Alcatel-Lucent (die jedoch Aruba-Equipment unter eigenem Namen
verkaufen), 3Com, HP Procurve und Bluesocket.
Die Masche mit dem WLAN
Der im Dell´Oro-Report separat ausgewiesene Provider-Markt bildet Lösungen ab, bei denen die
WLAN-Technik als drahtlose Zugangsform fungiert, wie dies auch mit Wimax realisierbar ist. In einer
Reihe von Ländern werden über weitflächig vermaschte Carrier-Class-WLAN-Zugangspunkte Stadt- oder
Regionalnetze betrieben. In Russland beispielsweise überzieht der dort etablierte Carrier "Golden
Telecom" gerade mithilfe von Nortel-Equipment die Stadt Moskau mit einer WLAN-Infrastruktur. Auf
diese Art lassen sich für Anwender sehr interessante Fixed-Mobile-Convergence-(FMC-)Lösungen
aufsetzen. In Moskau etwa läuft derzeit eine Aktion von Golden Telecom, bei der die Nutzer in
Verbindung mit dem WLAN-/GSM-Dual-Mode-Handy E65 von Nokia via Voice over IP (VoIP) unbegrenzt
Festnetz- und Mobilfunknummern aus der Region kostenlos anrufen können. Wo verfügbar, läuft das
Gespräch über WLAN, andernfalls – beziehungsweise wenn ein Anrufer während des Gesprächs in ein
WLAN-Funkloch gerät – wird auf GSM umgeschaltet. Der Übergang läuft unterbrechungsfrei. Ähnliches
ist demnächst in St. Petersburg geplant.
In Amerika wiederum bauen Provider wie Earthlink solche vermaschten Weitstrecken-WLANs (hier mit
Equipment von Tropos), und in Schweden will Glocalnet mit Unterstützung von Proxim sogar die 25
größten Städte des Landes mit flächendeckender WLAN-Infrastruktur sowie ihre rund 500.000 Kunden
mit Gratisservices versorgen. Hier entsteht gerade durchaus ein Markt, der abseits von Wimax
drahtlose Massenkommunikation auf Provider-Ebene hievt. In Deutschland gab es ähnliche Ansätze
schon vor vielen Jahren – zum Beispiel in Stuttgart – allerdings war die Zeit damals sicher noch
nicht reif, und entsprechende Projekte verliefen größtenteils im Sand.
Vermaschte WLAN-Strukturen stellen aber auch auf Unternehmensebene ein heißes Eisen dar. Als
einer der ersten Hersteller hatte hier letztes Jahr Meru die IT-Profis mit einer Lösung für
durchgängig drahtlose Netzwerkinfrastrukturen aufgerüttelt. Inzwischen ist auch Aruba auf den Zug
aufgesprungen. So hat das Unternehmen vergangenen Mai seine "Secure-Enterprise-Mesh"-Technologie
vorgestellt. Die besonders auf Sicherheit (Ende-zu-Ende-Verschlüsselung) und Performance getrimmte,
vermaschte Wireless-Architektur für Unternehmen erlaubt den Betrieb eines konvergenten Sprach-,
Daten- und Video-Netzwerks ohne Verlegen neuer Kabel für die Access Points. Wie bei Meru, so ist
auch hier das gesamte Netz ausschließlich aus Wireless-Komponenten aufgebaut. Damit entfallen die
Verkabelungskosten, und die Access Points können unabhängig von der Erreichbarkeit eines Kabels
rein nach funktechnischen Gesichtspunkten platziert beziehungsweise verschoben werden. Das
Verwalten der Security-Regeln übernimmt zentral ein Aruba Mobility Controller. Funktionen für die
gemeinsame Überwachung ("Cooperative Control") und Optimierung des drahtlosen Funkgitters ("Mesh
Cluster") sollen die Implementierung weiter vereinfachen. Damit kann sich das drahtlose Netzwerk
weitgehend selbst organisieren. Es findet automatisch die besten Pfade für die Kommunikation zu
jedem Client, und für den Fall, dass eine Funkstrecke blockiert ist oder ein Access Point ausfällt,
definiert es selbstständig Alternativpfade.
Damit punkten solche Lösungen vor allem durch schnelle und kostengünstige Implementierung.
Außerdem reduzieren sie die Betriebskosten für Änderungen an der Systemarchitektur, für
Ausfallzeiten und die Netzwerkwartung. Ein ähnliches Konzept verfolgt auch Ruckus mit ihrer im
Sommer vorgestellten Zoneflex-Produktreihe. Der noch vergleichsweise junge Player hatte bis dato
mehr den Home-Markt für die drahtlose Verteilung von Triple Play in Haus und Wohnung adressiert.
Die "Spezialität" des Anbieters war hier eine als "Beamflex" bezeichnete Technik zur
Funkwegoptimierung in Echtzeit. Das in die Zoneflex-Reihe integrierte "Network Beamflex" spannt die
Eigenschaften von Beamflex nun über eine komplette WLAN-Infrastruktur mit bis zu einigen hundert
Access Points.
Für das Design vermaschter WLANs existiert im IEEE-Gremium mit 802.11s bereits seit längerem
eine entsprechende Arbeitsgruppe. Oberstes Ziel ist natürlich, die für das Meshing erforderlichen
Verfahren zu standardisieren, damit Lösungen unterschiedlicher Hersteller untereinander kompatibel
sind. Der künftige Standard ist allerdings noch aus einem weiteren Grund besonders interessant: Im
Unterschied zu derzeitigen Mesh-Netzen, die auf vorhandener 802.11a/b/g- und zum Teil auch schon
Pre-n-Hardware sowie auf höheren Netzwerkebenen arbeitender Mesh-Routing-Software basieren, findet
das Mesh-Routing bei 802.11s direkt in der MAC-Schicht statt. 802.11s gilt daher als wesentlich
effizienter als die proprietären Vorablösungen – insbesondere auch in Hinblick auf
Hardwareanforderungen und Energieverbrauch. Eine Verabschiedung des Standards wird für kommendes
Jahr erwartet. Beobachter der Szene rechnen aber – wie so oft bei der IEEE – mit Verzögerungen.
Vorab schnell: 802.11n
Die nächste Stufe im WLAN-Performance-Karussell läuft unter dem Namen 802.11n (siehe separater Beitrag in dieser Ausgabe). Je nach Implementierung sind hier Übertragungsraten von 200 bis etwa 600 MBit/s realisierbar, was ungefähr dem Vier- bis Zwölffachen aktueller a/g/h-WLANs entspricht. Die Notwendigkeit solch hoher Übertragungsraten wird mit der Zunahme von Multimediaapplikationen (in Unternehmen) beziehungsweise mit der Verteilung von Triple-Play-Anschlüssen (Consumer) begründet. Zahlreiche Hersteller erachten die Technik bereits als marktreif, jedoch mahlen auch hier die Mühlen des IEEE-Gremiums besonders langsam: Bereits mehrfach wurde die Ratifizierung des Standards verschoben – derzeit heißt es "im Lauf des Jahres 2009". Den meisten Playern erscheint dies als viel zu spät.
Die Wi-Fi-Organisation jedenfalls hat bereits reagiert und begonnen, 802.11n-Produkte auf der Basis des im März verabschiedeten "IEEE 802.11n Draft 2.0" zu zertifizieren. Angeblich soll es nach Draft 2.0 keine Hardwareänderungen mehr geben, und entsprechende Produkte sollen später per Firmware-Update auf den endgültigen Standard aufrüstbar sein. Gestützt wurde dieses Vorgehen ursprünglich von einschlägigen Herstellern wie Atheros, Broadcom, Cisco, Intel, Marvell und Ralink – inzwischen sind noch viele weitere an Bord, darunter Aruba, Nortel und Siemens. Ob es mit dem einfachen Firmware-Upgrade tatsächlich so funktionieren wird, daran zweifeln nicht nur Marktforscher wie Ovum, auch die meisten größeren Service-Provider wollen zunächst die Finger von diesem Draft lassen – zumindest was die Penetration des Massenmarkts anbelangt. Sicher nicht zu unrecht warnt Ovum, dass die Verlängerung des Veröffentlichungszeitpunkts doch gravierendere Modifikationen an Draft 2.0 nahelegt als bisher angenommen.
Obwohl Aruba im Rahmen ihrer Meshing-Lösung inzwischen selbst Pre-n unterstützt, warnt das Unternehmen seine Kunden ausdrücklich vor einer verfrühten Implementierung. In einer als Whitepaper veröffentlichten, sehr umfassenden Praxisbetrachtung legt Aruba unter anderem dar, dass viele Anwender heute noch kein 802.11n benötigen, da aktuelle WLANs noch gar nicht ausgereizt seien. Der Kauf von noch nicht standardisierten 802.11n-Produkten sei zudem als riskant zu bewerten, da diese sich möglicherweise nicht auf die volle Standardkonformität aufrüsten lassen. "Die Migration auf 802.11n erfordert neue Clients und neue Gigabit-Ethernet-Verkabelungen – beides sind teure Vorgaben", so Peter Thornycroft, Autor des Whitepapers und Wireless OS and Application Manager bei Aruba. "Solange es keinen dringenden Bedarf für die Installation von noch nicht standardisierten Produkten gibt, sollten Anwender abwarten, bis der 802.11n-Standard ratifiziert ist und standardkonforme Produkte erhältlich sind."
Siemens Enterprise Communications plant die Einführung ihrer eigenen 802.11-Pre-n-Lösung für Anfang 2008. Diese soll aus einem neuen 802.11n-Access-Point bestehen, der über die aktuellen 802.11n-Performance- und RF-Managementfunktionen verfügt, sowie aus ebenfalls neuer Hipath-Wireless-Convergence-Software, die zur weiteren Leistungsverbesserung für Voice-Applikationen auf 802.11n-Netzwerken entwickelt wurde. "Neben dem besonderen Augenmerk auf die drahtlose Telefonie wird sich die Siemens-Lösung auch dadurch von den Angeboten vieler Wettbewerber unterscheiden, dass Control- und Data-Plane am zentralen WLAN-Controller getrennt sind", so Marcus Birkl, Leiter Sales Hipath Wireless, Siemens Enterprise Communications. "Zentralisierte Controller-Architekturen könnten Probleme bereiten, da der höhere Durchsatz von 802.11n zu Lasten der Backhaul-Kapazität geht. Hier kann ein Upgrade auf 802.11n erhebliche Kapazitätserweiterungen sowohl für Wired- als auch für Wireless-Netzwerke erfordern. Dies bedeutet, dass die Anschaffung von neuen Controllern vonnöten ist, um die wesentlich höhere Netzwerklast zu bewältigen, die von den High-Performance-Access-Points verursacht wird. Unter Umständen müssen auch neue Switches angeschafft werden, um den höheren Netzwerkdurchsatz zu bewältigen, der letztendlich unweigerlich auf das Wired-Netzwerk zukommt", erklärt Birkl weiter.
Bei der geplanten Siemens-Architektur sollen die Access Points Verschlüsselungs- und QoS-Funktionen auf lokaler Ebene übernehmen und den Verkehr logisch segmentieren, wobei das Routing des breitbandigen Echtzeitverkehrs im AP stattfindet, während der andere Verkehr zum Controller zurückgeschleift wird. Auf diese Weise lasse sich die Belastung des zentralen Controllers deutlich beschränken. So soll die 802.11n-Aufzurüstung auch ohne aufwändige Umstrukturierung der verkabelten Netzwerke realisierbar sein.
Auch Nortel will im kommenden Jahr mit einer Pre-n-basierenden Produktlinie starten. Im Rahmen ihrer "Unwired-Enterprise"-Strategie verknüpft Nortel Pre-n und Pre-s zu einer WLAN-Unternehmenslösung der nächsten Generation. Cisco hat schon losgelegt: Seit September findet sich im Rahmen des Unified-Wireless-Network-Portfolios ein modularer Access Point der 1250er-Serie mit von der Wi-Fi Alliance getesteter 802.11-Pre-n-Unterstützung. Der neue Access Point kommt zusammen mit einem auf 48 GBit/s flexibel skalierbaren WLAN-Controller-System für den Catalyst 6500 sowie dem Unified Wireless Network Version 4.2. Zu den Neuerungen zählen Wireless-Mesh-Dienste, Access-Point-Monitoring- und Migrations-Tools sowie Gastzugriff auf drahtlose und drahtgebundene Netzwerke.
Echtzeitortung: RTLS
Eine vergleichsweise neue Anwendung der WLAN-Technik sind Real Time Location Services (RTLS).
Neben der eigentlichen WLAN-Technik sind dafür so genannte Wi-Fi-Tags und eine spezielle Software
für die Lokalisierung nötig. Bei den Wi-Fi-Tags handelt es sich um aktiv im WLAN-Spektrum sendende
Radiochips. Diese arbeiten sehr ähnlich wie RFID-Tags (Radio Frequency Identification), benötigen
jedoch keine separate Radioinfrastruktur, die ausschließlich für die Location- und
Identification-Services genutzt würde. Der Charme liegt also in der Integration typischer
RFID-Funktionen in eine einheitliche WLAN-Infrastruktur. Die Ortungsgenauigkeit beträgt ein bis
drei Meter.
Eine beim oberschwäbischen Caravan- und Reisemobilhersteller Hymer eingesetzte
WLAN-Ortungsanwendung, die Siemens Enterprise Communications in Kooperation mit dem finnischen
Anbieter Ekahau entwickelt hat, verdeutlicht die Vorteile. An den Fahrgestellen angebrachte
Ekahau-Wi-Fi-Tags geben Auskunft darüber, in welchem Produktionsstatus und an welchem Standort sich
ein Fahrzeug aktuell befindet. Die Informationen hierzu werden durch die Ekahau-Positioning-Engine
über WLAN gesammelt und bereitgestellt und lassen sich durch die Mitarbeiter mobil beispielsweise
über einen PDA abrufen. Auch Nortel nutzt im Rahmen ihrer Anfang 2007 generalüberholten
Wireless-LAN-2300-Serie die Ekahau-Lösung für Ortungsfunktionen. Damit sollen sich bis zu 10.000
Gegenstände und/oder Personen im WLAN-Areal verfolgen lassen. WLAN-basierende RTLS sind auf dem
besten Weg, GPS-gestützten (Global Positioning System) Ortungslösungen vor allem in Innenbereichen
ernsthafte Konkurrenz zu machen, wo für deren Umsetzung einiger Aufwand betrieben werden
müsste.
Fixed-Mobile Convergence
Mit Dual-Mode-Endgeräten wie Handys oder PDAs, die für WLAN-Telefonie und Mobilfunk
gleichermaßen geeignet sind, lassen sich nicht nur in Provider-WLANs interessante Anwendungen
realisieren. Innerhalb einer Voice-over-WLAN-fähigen Unternehmensinfrastruktur können damit vor
allem Mobilfunkkosten eingespart werden. Wie Studien zeigen, kommunizieren Mitarbeiter innerhalb
von Unternehmen zunehmend über Mobilfunknetze. Dual-Mode-Lösungen für den Enterprise-Einsatz sorgen
unter anderem dafür, dass – wann immer möglich – automatisch über kostenlose
Unternehmens-WLAN-Verbindungen telefoniert wird. Die Grundlage hierfür bilden
FMC-Enterprise-Lösungen, wie sie beispielsweise Cisco, Nortel und Siemens anbieten.
Die Verbindung von Voice over WLAN und Mobilfunk läuft dabei in der Regel über zwei Komponenten:
eine Appliance, die im Festnetz zwischen WLAN und der SIP-Telefonanlage installiert ist, sowie eine
Client-Software, die auf den WLAN-/GSM-Dual-Mode-Handys zum Einsatz kommt. Letztere registrieren
sich innerhalb der Reichweite des Firmen-WLANs automatisch bei der Appliance, die wiederum den
Benutzer als SIP-Client bei der Telefonanlage des Unternehmens anmeldet. Ab diesem Punkt werden
alle Anrufe vom oder an das Gerät des mobilen Benutzers als SIP-Anrufe unter Nutzung der
WLAN-Infrastruktur durch die Telefonanlage geroutet. Die Appliance überwacht und managt
kontinuierlich die Verbindungen mobiler Nutzer – unabhängig davon, ob diese über das öffentliche
oder das Unternehmensnetz geführt werden.
Ein weiterer Vorteil solcher Konvergenzlösungen besteht in der Fähigkeit, Anrufe
unterbrechungsfrei zwischen dem Firmennetz und dem Mobilfunknetz zu übergeben. Die Nutzer sind
sowohl unterwegs als auch auf dem Firmengelände immer unter derselben Rufnummer erreichbar und
benötigen auch nur eine Mailbox.
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