Schnelles Funknetzwerk

Die Xtreme-MIMO-Technologie verhilft Zyxels neuen WLAN-Produkten zu mehr Tempo und Reichweite.

Artikel erschienen in Swiss IT Magazine 2006/10

     

Es gab Zeiten, da konnte man nach dem WLAN-Standard 802.11b drahtlos ins Netz und war damit zufrieden. Die theoretisch möglichen 10 Mbps, die der Standard bot, waren zwar alles andere als berauschend, aber immerhin war das Ganze kabellos. Dann kam 802.11g, das die Performance auf brutto 54 Mbps hochschraubte. Das ist zwar deutlich schneller, aber für viele Anwendungen wie beispielsweise VoIP nicht schnell genug. Irgendwann wird 802.11g durch 802.11n abgelöst werden, das den Datendurchsatz auf brutto 540 Mbps verzehnfachen wird. Allerdings kann es noch einige Zeit dauern, bis dieser Standard eingeführt wird und sich auf breiter Basis durchsetzen kann.
Bis dahin müssen sich die Hersteller mit einigen Tricks behelfen, um Wifi-Signale schneller zu machen und weiter zu senden. Zyxel spricht dabei von Xtreme MIMO, einer Technologie, die erstmals im P-336M Xtreme MIMO Wireless Router integriert wurde.


MIMO – smarte Antennen

Bei MIMO (Multiple In, Multiple Out) handelt es sich grundsätzlich um eine spezielles Arrangement von mehreren Antennen, über die die Daten verschickt und empfangen werden. Dabei werden die Signale in mehrere Teile zerlegt gesendet. Gleichzeitig wird bei diesem Ansatz die natürliche Reflektion von Wänden und anderen Hindernissen einbezogen, was letztlich in einem stärkeren und vor allem weiter verfügbaren Signal resultiert. Insbesondere können so auch Stellen erreicht werden, an denen mit konventionellen Antennen Funklöcher entstehen. Zyxels
P-336M verfügt über vier solche Antennen, wobei zwei extern und drehbar sowie zwei fest ins Gehäuse integriert sind.
Zusammen mit der Super-G-Technologie, die ebenfalls in den Router integriert ist und die MIMO-Technik nutzt, erreicht das Gerät einen theoretischen Brutto-Datendurchsatz von 108 Mbps, was einer Verdoppelung gegenüber dem 802.11g-Standard entspricht. Dennoch sind die beiden Technologien, die übrigens auch von anderen Herstellern eingesetzt werden, rückwärtskompatibel zu 802.11b und 802.11g – dabei wird aber die Performance-Beschleunigung logischerweise nicht ausgenutzt. Damit die Beschleunigungs-Technologie genutzt werden kann, muss sie übrigens im Admin-Tool explizit aktiviert werden.


Simple Installation und Grundkonfiguration

Im Prinzip lässt sich die Erstkonfiguration des P-336M auf drei Arten erledigen. Entweder man hängt das Gerät mit dem mitgelieferten Ethernet-Kabel in ein bestehendes LAN oder an einen PC oder man greift drahtlos mit einem WLAN-fähigen Computer darauf zu. Oder man benutzt das ConnectNow-Feature von Windows XP SP2, mit dessen Hilfe das WLAN in kürzester Zeit eingerichtet ist und auf einfachste Weise per USB-Stick auf den Router und alle Clients verteilt werden kann.






Wer den Weg über das Web-Interface wählt, wird durch zwei Assistenten bei der grundlegenden Konfiguration unterstützt. Der erste – Internet Connection Setup – führt den Anwender dabei durch die Konfiguration des Internet-Zugangs, übernimmt aber auch einige grundlegenden Routereinstellungen etwa für die Zeitangabe. Ausserdem verlangt er fast zwingend, dass bereits beim Einrichten des Routers das Admin-Passwort geändert wird. Der zweite Assistent – Wireless Security Setup – geleitet den User durch die Einrichtung der wichtigsten Sicherheitseinstellungen. Falsch machen kann man dabei wenig, solange man des Englischen mächtig ist – leider bietet Zyxel kein deutsches Konfigurationstool, und auch das Admin-Interface ist bloss in Englisch verfügbar.
Neben den vier Antennen beinhaltet die Hardware des Routers auch fünf Ethernet-Anschlüsse – einen für das Modem sowie vier für die Anbindung von PCs und anderen Geräten per Kabel. Schade ist, dass der für ConnectNow vorgesehene USB-Port nach der Einrichtung ein nutzloses Dasein fristet, könnte man diesen doch beispielsweise für einen Printserver nutzen – ein Feature, das selbst einige deutlich günstigere Router bieten.


Vielfältiges Feature-Set

Abgesehen davon verfügt der
P-336M über ein umfassendes Set an Konfigurationsmöglichkeiten. Auf der Networking-Seite gibt es beispielsweise zahlreiche Optionen für Port Forwarding und Port Triggering, Routing-Möglichkeiten sowie Unterstützung für Dynamic DNS, so dass auch ohne statische IP-Adresse Server eingerichtet oder Spiele allgemein zugänglich gehostet werden können. Voreinstellungen für zahlreiche verbreitete Anwendungen und Spiele sind bereits in der Firmware enthalten.
Daneben verfügt der Router über eine sogenannte StreamEngine, die die Aufgaben eines Traffic-Shapers übernimmt und damit für Quality of Service (QoS) sorgt, indem gewisse definierte Pakete mit einer höheren Priorität versandt und empfangen werden. Standardmässig ist die StreamEngine für die automatische Erkennung von Paketen gewisser Spiele und VoIP eingestellt, sie kann aber durch zusätzliche Regeln für Ports oder Protokolle granular konfiguriert werden.
Auf der Sicherheits-Seite bietet der Wireless-Router eine Stateful-Packet-Inspection-Firewall, die potentiell bösartige Aktivitäten erkennt, statt einfach nur bestimmte Ports zu sperren. Verdächtige Ereignisse werden geloggt. Die Logs wiederum können automatisch in bestimmten Zeitabständen an definierte Mail-Adressen geschickt werden. Ausserdem verfügt der P-336M über umfassende Kontrollfunktionen. So lässt sich etwa einstellen, dass der Internetzugang nur zu bestimmten Zeiten erlaubt ist (beispielsweise könnte der Webzugriff in Firmen über Nacht untersagt werden, was War-Drivern die Sache erschwert) oder dass nur bestimmte Aktivitäten ermöglicht oder definierte Webseiten zugänglich gemacht werden.


Sicherheit, Tempo und Reichweite

Zyxels P-336M unterstützt neben dem unsicheren WEP auch WPA und WPA2. Praktischerweise gehört die Konfiguration der Sicherheit bereits zur Erstkonfiguration, so dass die Zeiten der offenen WLANs eigentlich vorbei sein sollten. Als weitere Sicherheitsfunktionen unterstützt der Router den Umgang mit einem Radius-Server, erlaubt die Filterung von MAC-Adressen und kann das Broadcasting der SSID sperren.
Was die Geschwindigkeit anbelangt, ist anzumerken, dass die Behauptungen sämtlicher Hersteller die Tatsachen weit überbieten. Zyxel promotet auf der Verpackung eine bis zu 800 Prozent höhere Performance – verzichtet allerdings darauf anzugeben, womit hier verglichen wird. Sei‘s drum, dank MIMO und Super G sollen Transferraten von bis zu 108 Mbps erreicht werden. In der Praxis ist dagegen davon auszugehen, dass höchstens die Hälfte der nominellen Maximalwerte erreicht werden, also rund 50 Mbps.





Wir haben die Performance-Werte des P-336M zusammen mit einer MIMO-fähigen WLAN-PC-Card, der Zyxel M-102, sowie dem AG-225H (siehe Kasten) getestet. Als Testsoftware kamen Netio (http://freshmeat.net/projects/netio/) und Qcheck (www.ixiacom.com) zum Einsatz. Der Router war auf Super G konfiguriert und nutzte die WPA-Verschlüsselung.
Wie zu erwarten war, erreichte der Zyxel-WLAN-Router seine nominelle Höchstgeschwindigkeit in unserem Testsetup nicht mal annähernd. Enttäuschend war allerdings, dass er auch die Hälfte davon um Längen verpasste: der beste gemessene Datendurchsatz lag bei knapp 30 Mbps – dieses Tempo erreichte das Gerät allerdings auf einer sehr grossen Bandbreite an Distanzen zwischen einigen Metern und mehreren Stockwerken. Die Änderung der Verschlüsselung auf WEP und die komplette Deaktivierung der Sicherheitsfunktion beeinflusste das Tempo nur marginal.
In einigen unserer Testreihen haben wir eine extreme Schwankung der Performance bemerkt: Die Übertragungsraten wechselten munter (und ohne erkennbares Muster) zwischen den erwähnten 30 Mbps und teils bloss knapp 2 Mbps hin und her, und das auch bei geringstem Abstand zwischen Sender und Empfänger und bester Signalqualität. Dieses Verhalten lag an der gewählten Super-G-Option «dynamic turbo»; mit der Einstellung «static turbo» liess sich dagegen eine relativ konstant hohe Performance erreichen.






Allerdings verspricht MIMO nicht nur mehr Performance, sondern auch eine höhere Reichweite. Und diese konnten wir mit dem Zyxel-Gerät tatsächlich erzielen. Mit dem Router im Erdgeschoss vermochten wir in unserem Testumfeld ständig zwei Stockwerke mit Signalen abzudecken, manchmal war sogar im dritten Stock noch Empfang möglich, was im Vergleich zu anderen Access Points einer deutlichen Steigerung entspricht. Die eigentliche Überraschung war aber, dass der MIMO-Router über die Distanzen nur recht wenig an Speed verliert. So waren auch an Stellen, an denen andere Geräte kaum mehr Kontakt herstellen konnten, Durchsatzraten im Bereich von 20 Mbps keine Seltenheit. Insgesamt vermag der Zyxel P-336M also nicht alle Versprechen zu halten, bietet aber im Vergleich zu normalen 802.11g-Geräten doch eine deutliche Steigerung.


WLAN-Detektiv

Mit dem AG-225H bietet Zyxel einen WLAN-Hotspot-Finder, der zwar nicht MIMO-tauglich ist, sich dafür aber mit allen bisherigen WLAN-Standards nach IEEE 802.11b/g sowie 802.11a versteht. Ausserdem bietet das Gerät einige Sonderfunktionen.
Der AG-225H eignet sich in erster Linie dafür, beispielsweise in Bahnhöfen oder Flughäfen die verfügbaren WLANs schnell und auf einfache Weise anzuzeigen, ohne dass dafür ein PC nötig wäre. Das Gerät zeigt von den gefundenen WLANs neben der Signalstärke und der SSID auch den Kanal, den eingesetzten 802.11x-Standard und die Verschlüsselungsart – die Liste lässt sich auf Knopfdruck durchblättern. Eine Ladung des integrierten Akkus reicht für bis zu 200 Scandurchgänge.
Neben dieser Grundfunktionalität lässt sich der AG-225H auch per USB 2.0 an einen Rechner anschliessen. Daselbst dient er als Dual-Band-WLAN-Client. Bei Bedarf kann er aber über die Software auch als Access Point konfiguriert werden. Kleine Ad-hoc-WLANs, beispielsweise in Konferenzräumen, lassen sich damit problemlos realisieren. Der AG-225H unterstützt WEP-, WPA- und WPA2-Verschlüsselung und bietet nach dem 802.11g-Standard eine maximale Durchsatzrate von 54 Mbps.




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