Für ein kommendes Projekt zur WLAN-Planung in meiner Testumgebung setze ich mich mit dem perfekten Aufstellort für einen oder mehrere WLAN-Router bzw. Access Points auseinander. Während in privaten Umgebungen bisher meist die Abdeckung durch WLAN im Vordergrund stand (Coverage Design), wird in Zeiten steigender Anzahl von IoT-Geräten und mehreren WLAN-fähigen Geräten pro Person vor allem wichtig, das WLAN genügend Bandbreite an alle Endgeräte liefern kann (Capacity Design). Vergesst nie, das WLAN muss zu den Anforderungen der Endgeräte passen!
WLAN-Signale werden durch zahlreiche Aspekte im elektromagnetischen Umfeld beeinflusst, unter anderem durch Free Space Path Loss (FSPL), also Freiraumdämpfung oder durch Signaldämpfung aufgrund von physischen Hindernissen, die zwischen Sender und Empfänger von WLAN-Signalen im Weg stehen. Beide Aspekte haben unmittelbaren Einfluss auf die physikalischen Eigenschaften eures WLANs. Welches Material WLAN wie stark dämpft, beantwortet euch folgende Tabelle.
| Dämpfung bei 2,4 GHz | Dämpfung bei 5 GHz | Dämpfung bei 6 GHz | |
| Ziegelmauer | 8 dB | 13 dB | 11 dB |
| Betonmauer | 12 dB | 20 dB | 24 dB |
| Gipskartonwand | 3 dB | 5 dB | 5 dB |
| Glastrennwand | 3 dB | 6 dB | 5 dB |
| Fenster mehrfach verglast | 5 dB | 9 dB | 7 dB |
| Jalousie (Blech, außen) | 6 dB | 10 dB | 18 dB |
| Wandfliese | 3 dB | 5 dB | 5 dB |
| Zimmertür | 4 dB | 6 dB | 7 dB |
| Haustür | 6 dB | 9 dB | 10 dB |
| Metalltür | 10 dB | 14 dB | 11 dB |
| Bücherregal | 2 dB | 3 dB | 3 dB |
| Betondecke mit Fußbodenheizung | 20 dB | 27 dB | 38 dB |
Die Tabelle führt Werte an, welche ich selbst gemessen habe. Wichtig in diesem Zusammenhang: Zwar spielen sich die unterschiedlichen Dämpfungsgrade aus verschiedenen Quellen meist in ähnlicher Größenordnung ab, im Detail sind sie jedoch individuell. Die Dämpfung hängt von den spezifischen Materialeigenschaften vor Ort ab. Ausschlaggebende Faktoren können beispielsweise sein: Materialdicke, Beschichtung / Lackierung, Feuchtigkeit des Materials (insbesondere bei Gemäuern und Holz) oder unbekannte Zusatzeigenschaften wie Verrohrungen oder Kabel in Wänden.
Messt daher die Dämpfung pragmatisch selbst, wenn ihr realistische Dämpfungswerte der Hindernisse für eine Planung des WLAN-Standorts benötigt. Auch Profis gehen entsprechend vor, sollten sie die Ergebnisse einer WLAN-Planung unter verschiedenen Aspekten verbessern müssen – obwohl entsprechende Profi-Software (zum Beispiel Ekahau) bereits die Dämpfungswerte verschiedener Materialen eingebaut hat. Nicht umsonst gibt es die Option, die Werte anzupassen oder neue Materialien anzulegen.
Wie WLAN Dämpfung messen?
Es gibt verschiedene Quellen zu den Dämpfungseigenschaften der verschiedenen Materialen. Nur wer selbst misst, hat aber konkrete Werte zu seinem unmittelbaren WLAN-Umfeld und der Dämpfung durch Hindernisse in der Umgebung. Folgt einfach meiner Anleitung, um die Dämpfungswerte selbst zu messen. Natürlich haben die meisten zu Hause kein Profi-Equipment für die Messung zur Verfügung. Aber das macht nichts. Zwar werden die Werte zur Dämpfung nicht perfekt sein, für die Planung eines heimischen Access Points bzw. WLAN-Router reicht das aber locker aus.
1. Schritt: Geeignetes Equipment aufstellen
Schnappt euch zwei Smartphones, eines davon muss die Fähigkeit besitzen, einen WLAN-Hotspot bereitstellen zu können. Dabei ist es egal ob iPhone oder Android.
Habt ihr keine zwei Smartphones, könnt ihr die Messung auch mit eurem WLAN-Router bzw. Access Point erledigen. Dieser muss dann aber entsprechend so verkabelt sein, dass ihr ihn mobil bewegen könnt.
Ich selbst verwende zum Beispiel zwei Mikrotik Access Points (hAP ac). Einen davon habe ich den Client-Mode versetzt, so wird er zum normalen Empfänger und ich profitiere von einer recht guten Empfangssensitivität des Mikrotik hAP ac.
2. Schritt: Richtigen Aufstellort für den Hotspot / WLAN-Router wählen
Stellt nun das Smartphone, welches den Hotspot bereitstellt, bzw. den WLAN-Router an einer festen Position ca. fünf Meter von dem Hindernis entfernt auf, dessen Dämpfung ihr messen wollt.
Fünf Meter sind aufgrund der Freiraumdämpfung notwendig, da bei Unterschreitung dieser Entfernung die Gefahr recht hoch ist, dass das WLAN-Signal starken Schwankungen unterliegt.
3. Schritt: WLAN-Signal vor dem Hindernis messen
Messt nun die Signalstärke am Empfänger-Smartphone. Dazu stellt ihr das Smartphone möglichst nahe am Hindernis auf. Schaut dann in einer App nach, wie die aktuelle Signalstärke (dBm) aussieht und notiert sie euch. Ich habe euch ja bereits die Fritz!APP WLAN und WiFiman vorgestellt.
Wichtig: Merkt euch die genaue Position Höhe und Ausrichtung des Smartphones. Ihr müsst das Smartphone im nächsten Schritt nämlich exakt gleich aufstellen, damit die gleiche Antennenpolarisation vorliegt. Sonst wird das Messergebnis verfälscht.
4. Schritt: WLAN-Signal nach dem Hindernis messen
Jetzt müsst ihr das Empfänger-Smartphone unmittelbar hinter dem Hindernis aufstellen. Dies müsst ihr in derselben Art und Weise tun, wie ihr es bereits vor dem Hindernis durchgeführt habt. Achtet also auf die Position und Ausrichtung des Smartphones. Notiert euch dann die neue Signalstärke (dBm) hinter dem Hindernis.
5. Schritt: Dämpfung ausrechnen
Berechnet die Dämpfung, indem ihr die Signalstärke der zweiten Messung von der Signalstärke der ersten Messung abzieht. Als Ergebnis erhaltet ihr die Dämpfung des Hindernisses (dB), welche ihr für die WLAN-Planung verwenden könnt.
Signalstärke vor Hindernis (dBm) – Signalstärke nach Hindernis (dBm) = Dämpfung (dB)