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Das Einmaleins der WLAN-Adapter

Das Einmaleins der WLAN-Adapter
Von , Bodo Thevissen

In diesem Kurzartikel möchten wir gerade Einsteigern eine Hilfestellung bieten und beschäftigen uns mit USB-WLAN-Adaptern und den Grundlagen der Technologie, um unseren Lesern eine Entscheidungshilfe beim Kauf an die Hand zu geben.

Um wirklich von Nutzen zu sein, muss ein Computer an ein Netzwerk angeschlossen und gleichzeitig mit dem Internet verbunden werden. Obwohl

sich ein kabelgebundener Anschluss in den meisten Fällen als die sinnvollere, weil stabilere und schnellere Verbindung erweist, ist die Verwendung eines WLAN-Netzwerks häufig die bequemere Lösung.

Das kabellose Netzwerk beginnt mit einem Breitbandmodem, das eine Verbindung zum Internetprovider (ISP) herstellt. Falls das Modem nicht bereits über eingebaute WLAN-Funktionalität verfügt, wird es vermutlich per Ethernet-Kabel an einen WLAN-Router gekoppelt werden. Die meisten WLAN-tauglichen Router besitzen gleichzeitig einige Ethernet-Anschlüsse für Geräte, die sich ganz in ihrer Nähe befinden. Nachdem die Verbindung zwischen Modem und Router eingerichtet wurde, kann letzterer das Signal drahtlos senden.

Im Gegenzug müssen die einzelnen Geräte Empfangsgeräte wie PC, Tablet oder Smartphone über integrierte Funkmodule verfügen, um Daten aus dem Netzwerk zu empfangen. Wenn ein solches Endgerät noch keinen eigenen WLAN-Adapter besitzt, gibt es mehrere Möglichkeiten, diese Funktionalität nachzurüsten. Die prominenteste Möglichkeit besteht sicherlich in der Nutzung des allgegenwärtigen USB-Anschlusses. Wird hierüber ein WLAN-Adapter mit einem Computer verbunden, wird es möglich, anschließend drahtlos mit dem Router und damit auch mit dem Modem zu kommunizieren.

Übersicht verschiedener WLAN-Adapter

Es gibt mehrere Wege, auf denen ein Computer mit einem WLAN-Signal ausgestattet werden kann und jede Art hat ihre eigenen Vor- und Nachteile, die im Vorfeld der Einrichtung bedacht werden sollten:

  • USB: USB-WLAN-Adapter lassen sich besonders einfach an ein Endgerät anschließen: Der Adapter wird in einen freien USB-Port gesteckt und anschließend ein Treiber heruntergeladen und installiert. In vielen Fällen installiert sich der Treiber auch ohne vorherigen Download ganz automatisch, da er bereits Bestandteil des Treiberpools des Betriebssystems ist. Die meisten Hersteller legen zudem kleine CDs bei, von denen sich ein Treiber auch von Hand installieren lässt. Bei der Auswahl des USB-WLAN-Adapters sollte jedoch grundsätzlich beachtet werden, dass einige Modelle so groß ausfallen, dass sie auch umliegende USB-Ports blockieren können – das gilt gerade für leistungsstarke Modelle, die eine kabellose Verbindung über mehrere Räume hinweg aufrechterhalten können. Wer nur eine kurze Strecke ohne Hindernisse überbrücken muss, kann jedoch auch getrost auf winzige Mico-Adapter zurückgreifen. Diese bieten zwar etwas weniger Leistung, sind dafür jedoch extrem klein und ragen nur wenige Millimeter aus dem USB-Port heraus: Ein großer USB-Stick, der vom PC oder dem Notebook absteht, sieht mit Ausnahme einiger weniger Design-Modelle nicht unbedingt schick aus.
  • Desktop-Motherboards: In einigen Fällen sind WLAN-Adapter bereits auf dem Motherboard untergebracht oder werden als zusätzliches Modul beigelegt. Obwohl dies eine bequeme Lösung darstellt und keinen zusätzlichen Platz benötigt, können Alternativen besser sein. Schließlich befinden sich diese Adapter inmitten eines Metallgehäuses. Deshalb besitzen sie oft zusätzliche Antennen, die aus dem Gehäuse heraus verlegt werden müssen, um Probleme mit der Signalstärke und Interferenzen zu vermeiden.
  • Integriert: WLAN-Adapter können auch direkt in ein Gerät eingebaut werden, so wie es etwa bei Smartphones und Tablets der Fall ist. Der Vorteil dieses Aufbaus ist offensichtlich, da die Funktionalität innerhalb der bestehenden Bauform zur Verfügung gestellt wird. Leider erschwert dies Upgrades oder macht sie gar unmöglich und verhindert so, dass das Gerät mit der Entwicklung der WLAN-Standards schritthalten kann: Integrierte WLAN-Chips in sehr kleinen Geräten sind oftmals fest verlötet. Andererseits: Wer nutzt sein Tablet oder Smartphone noch länger als drei Jahre?
  • PCIe: PCIe steht für Peripheral Component Interconnect Express. Kompatible Karten passen in die Steckplätze aller aktuellen Mainboards und benötigen Zugriff auf das System. Sie haben gewöhnlich Antennen, die aus der Rückseite des PCs herausragen, um die Reichweite zu erhöhen. Notebooks verfügen demgegenüber oft über kleinere Steckplätze auf dem Board, in denen bereits Mini-PCIe-WLAN-Karten stecken: Diese kommen mittlerweile auch zunehmend auf aktuellen Desktop-Mainboards zum Einsatz. Aber immerhin erlauben die verwendeten Standards es dem Nutzer, den WLAN-Adapter zu entfernen und gegen eine modernere Karte auszutauschen. Hier gilt es jedoch, Obacht zu geben: Einige Notebook-Hersteller wie beispielsweise Lenovo haben IDs der einsetzbaren Mini-PCIe-WLAN-Karten im BIOS hinterlegt. Aus diesem Grund kann nur eine sehr begrenzte Anzahl an Karten eingesetzt werden und ein potentiellen Update sich als unmöglich erweisen. Die Frage, ob ein Tausch möglich ist, bedarf also intensiver vorheriger Recherche – hier wird es dem Nutzer teilweise unnötig schwer gemacht.

Mini-PCIe-WLAN im NotebookMini-PCIe-WLAN im Notebook

WLAN-Standards

802.11ac ist der aktuelle WLAN-Standard. Er unterstützt sowohl das 5-GHz-Band (wie 802.11n) als auch das 2,4 GHz-Band (wie 802.11b und 802.11g). Der nächste und bereits für Herbst 2015 angekündigte Standard wird 802.11ad sein, der eine dritte Frequenz nutzt (60 GHz). Er ist für hohe Bandbreiten über kurze Distanzen angelegt.

Insbesondere WLAN-Adapter, die nicht den aktuellsten 802.11ac-Standard unterstützen, sondern nur WLAN-Übertragung gemäß 802.11n bieten, werden derzeit sehr günstig angeboten. Wer nicht auf jeden Pfennig schauen muss oder möchte, sollte dennoch zu aktuelleren 802.11ac-Adaptern greifen. Zwar bietet auch der ältere Standard eine passable Übertragungsgeschwindigkeit, dennoch geht das aktueller ac-WLAN mit einer Reihe weiterer Vorteile einher, auf die im Folgenden noch näher eingegangen werden soll.

Bei modernen 802.11n und 802.11ac WLAN-Adaptern gibt es die folgenden verschiedenen Geschwindigkeitsstufen:

Type 2,4 GHz Mbit/s 5 GHz Mbit/s
N150150N/V
N300300N/V
N600300300
N900450450
AC600150433
AC1000300650
AC1200300867
AC19006001300

Zu beachten ist, dass sich die Bezeichnung der Geschwindigkeitsstufen aus dem kombinierten Datendurchsatz aus 2,4- und 5-Ghz-Band ableitet. 300 MBit/s im 2,4-GHz-Band und 300 MBit/s im 5-GHz-Band ergeben also einen N600-Adapter. Bei schnelleren Übertragungsraten geht die Rechnung nicht mehr ganz so sauber auf und es wird gerundet: 300 MBit/s (2,4 GHz) und 867 MBit/s (5 GHz) ergeben somit keinen AC1167- sondern einen AC1200-Adapter, was man sich immerhin leichter merken kann.

WLAN 802.11ac

802.11ac bringt einige Neuerungen und Fortschritte gegenüber 802.11n mit. Dazu gehört unter anderem:

  • Unterstützung des 5 GHz-Bandes. Obwohl das 5 GHz-Band schmaler als das 2,4 GHz-Band ist, ist der 5 GHz-Bereich doch deutlich weniger bevölkert und schneller - zwei Vorteile, die definitiv für ihn sprechen.
  • Während die maximale Kanalbreite von 802.11n 40 MHz beträgt, bietet 802.11ac 80 MHz oder sogar 160 MHz. Immerhin kann mit Kanalbündelung ein einzelner 20 MHz-Kanal mit anderen Kanälen verbunden und so eine mehrspurige Datenautobahn geschaffen werden.
  • 802.11n verwendet 64 QAM (Quadrature Amplitude Modulation); 802.11ac erhöht dies zu 256 QAM und erreicht so eine 33% höhere Effizienz.
  • 802.11n MIMO (Multiple in/Multiple out) schafft bis zu vier Signalströme wohingegen 802.11ac diese auf acht verdoppelt und somit auch den doppelten Datendurchsatz ermöglicht.

Beispiele für moderne USB-WLAN-Adapter

Einige Beispiele von aktuellen USB-WLAN-Adaptern:

Ein Einsteiger USB-WLAN-Stick, der kostengünstig ist und ab 17 Euro erhältlich ist, gibt es beispielsweise mit dem Trendnet TEW-649UB. Allerdings erreicht dieser maximal 150 Mbit/s im 2,4 GHz-Bereich und kann nicht im 5 GHz-Band funken. Für normale Nutzung und langsame Internetverbindungen reicht das aber vollkommen aus. Wer nur ein wenig im Internet surft und einige Youtube-Videos anschaut, muss nicht mehr Geld anlegen.

Die schnellsten USB-Adapter sind als AC1200 eingestuft und sind von fast allen auf dem Markt vertretenen Herstellern verfügbar. Ein Beispiel ist der Netgear AC1200 USB 3.0 WLAN-Adapter (A6210). Für eine stabilere Datenübertragung sorgt hier eine ausklappbare Antenne, die die WLAN-Signalstärke zum Senden und Empfangen von Datenpaketen soll. Angeblich erreicht der Adapter Geschwindigkeiten von bis zu 300 Mbit/s im 2,4-GHz-Band und 900 Mbit/s im 5-GHz-Band. Den schnellen Mittelklasseadapter gibt es für um 35 Euro.

Der FRITZ!WLAN Stick AC 430 funkt sowohl im 2,4- und 5-GHz-Bereich und überträgt dabei bis zu 433 Mbit/s. Als passendes Pendant zu den gerade in Deutschland sehr beliebten und verbreiteten FRITZ!Box-Routern garantiert er eine besonders sorgenfreie Zusammenarbeit mit anderen Peripheriegeräten von AVM. Diese sind bekannt für ihre hohe Zuverlässigkeit und einen dauerhaften Support.

Kommen wir nun zum High-End-Bereich in der Kategorie der USB-WLAN-Adapter: Der D-Link AC1900 ist derzeit leider noch nicht erhältlich, verspricht aber sagenhafte Übertragungsraten. Er soll noch in diesem Frühling erscheinen und flotte 600 Mbit/s über das 2,4-GHz- sowie unglaubliche 1300 Mbit/s über das 5 GHz-Band übertragen können. Werden die angegebenen Werte nur näherungsweise erreicht, könnte es sich um den schnellsten WLAN-Adapter überhaupt handeln. Dementsprechend dürfte dann aber auch der Preis deutlich über dem der bislang genannten Geräte liegen.

USB 2.0 gegenüber 3.0

Es überrascht nicht, dass aktuelle 802.11ac-Adapter einen USB-3.0-Anschluss verwenden. Der "Hi-Speed" genannte USB 2.0-Standard erreicht theoretisch 480 Mbit/s (60 MB/s) und USB 3.0 (auch als "Super Speed" bekannt) steigert dies bis zu 5 Gbit/s (625 MB/s). Natürlich ist der Datendurchsatz in der Realität spürbar geringer als die angegebenen Maxima – das gilt insbesondere für das veraltete USB 2.0.

Mit 802.11ac überschreitet der WLAN-Standard die Übertragungskapazität von USB 2.0 bereits im 2,4-GHz-Band, im 5-GHz-Band ist dieser Effekt noch dramatischer. Wer Wert auf eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit setzt und einen entsprechenden Adapter anschafft, sollte also darauf achten, dass es sich um ein über USB 3.0 angebundenes Modell handelt.

Aufbau eines USB-WLAN-Empfängers

In einem USB-WLAN-Adapter steckt auf engstem Raum eine Menge Technik. Hier gibt es einen Blick auf ein geöffnetes Modell:

Ein Großteil des Adapters wird von einem Interferenzschild abgeschirmt. Viel Platz nimmt zudem der mit der mit der grünen Platine verlötete USB-Stecker ein. Ansonsten zeigen sich auf der Platine eine Menge kleinster, verlöteter Komponenten. Das alles wird in der kleinen Plastikhülle untergebracht, die wir in die Hand nehmen, um den USB-Adapter in einem freien USB-Steckplatz zu platzieren und WLAN nutzen zu können.

Externe gegenüber internen Antennen

USB-WLAN-Adapter kann man anhand der verbauten Antennen klassifizieren. Diese können entweder rundstrahlen (senden in und empfangen aus allen Richtungen) oder gerichtet arbeiten (sendet nur in eine Richtung). Die Stärke einer Antenne wird in Dezibel (dB) relativ zu einer Referenzantenne angegeben. Da die Referenzantenne isotrop ist, wird als Einheit dBi verwendet. Das bedeutet, dass die Dezibel-Werte relativ zur isotropen Antenne sind. Leider steht dieser Wert nicht für alle USB-WLAN-Adapter zur Verfügung. Wenn er aber bekannt ist, erlaubt er einen direkten Vergleich der Signalstärke.

USB-WLAN-Adapter fallen entweder größer aus und bieten dafür eine stärkere, externe Antenne oder aber sie werden möglichst schmal konzipiert und die Antenne wandert ins Innere des Gehäuses. Beide Konzepte haben ihre Vor- und Nachteile, so dass es letztlich vom konkreten Anwendungsszenario abhängt, welche Bauart zu bevorzugen ist.

In Situationen, in denen sich der Signalübertragung zwischen WLAN-Adapter und Router Hindernisse in den Weg stellen (vor allem Wände und Decken, aber auch beim Vorhandensein von vielen weiteren WLAN-Netzwerke in der unmittelbaren Umgebung), ist eine externe Antenne von Vorteil. Auch in Situationen, in denen ein 5-GHz-Signal verwendet wird und dieses durch äußere Umstände nur schwach empfangen wird, kann der Einsatz einer externen Antenne hilfreich sein (vor allem in Anbetracht der Tatsache, dass 5-GHz-Signale Wände und Decken weniger leicht durchdringen als Funkverkehr im 2,4-GHz-Bereich). Ein Adapter, dessen externe Antenne frei ausgerichtet und positioniert werden kann, ist in solchen Situationen optimal.

Allerdings neigen diese leistungsstarken Adapter dazu, aufgrund ihres größeren Platzbedarfs weit aus dem USB-Port herauszuragen. Während das beim Desktop-PC zumeist kein Problem darstellt, kann es beim Notebook zum echten Ärgernis werden: Spätestens dann, wenn jemand gegen die Antenne stößt und den Adapter im Betrieb abreißt oder eventuell sogar den USB-Port beschädigt. In Situationen mit guter Signalstärke reicht eine kleiner WLAN-Stick mit interner Antenne und wird so zur ersten Wahl.

Dank der stetig kleiner werdenden Elektronikkomponenten gibt es inzwischen auch eine WLAN-Stick-Klasse mit dem bezeichnenden Namen "Nano", die nur etwas größer als der eigentliche USB-Port sind. Auch wenn diese Geräte selbst mit kleinen Ausmaßen gute Leistung bringen können, sollte man nicht vergessen, dass ein starkes Signal vom Router ankommen muss, um eine schnelle Verbindung zu gewährleisten.

Software

Ein USB-WLAN-Adapter ist ein Peripherie-Gerät und benötigt folglich Treiber, um zu funktionieren. Deshalb startet er nicht immer sofort automatisch, wenn er in einen USB-Steckplatz gesteckt wird.

Das kann frustrierend sein, wenn WLAN der einzige mögliche Weg ist, um online zu gehen. Glücklicherweise wird den meisten (wenn auch nicht allen) WLAN-Adaptern eine CD-ROM beigelegt. Aber auch das kann ein Problem darstellen, da immer mehr Laptops und Desktops ohne optische Laufwerke ausgeliefert werden. Aus diesem Grund wird die Treibersoftware mittlerweile auch teilweise auf den USB-Sticks selbst hinterlegt, die Installation startet dann beim Einstecken automatisch. Das nächste Problem ist, dass Software auf CD oder WLAN-Stick dazu neigt, veraltet zu sein. Deshalb ist es stets eine gute Idee, auf der Webseite des Adapterherstellers nach neuerer Software und neueren Treibern zu suchen. Die beigelegte CD ist nicht mehr als eine Starthilfe, um die Konfiguration überhaupt ans Laufen zu bringen.

Falls ein Gerät weder über ein optisches Laufwerk, noch über einen Internetzugang verfügt, können die Treiber notfalls von einem anderen PC oder Notebook heruntergeladen, auf einen USB-Stick kopiert und dann am einzurichtenden Rechner genutzt bzw. installiert werden. Alternativ kann auch zunächst einer Internetverbindung per Ethernet-Kabel hergestellt werden, um den Treiber herunterzuladen.

Verlängerungskabel

Ein USB-WLAN-Adapter kann nur so gut funktionieren, wie es ihm durch die Qualität des empfangenen Signals erlaubt wird. Mit dem Metallgehäuse, das Desktop-Rechner umgibt, und den vielen Kabeln, die Strom und Daten zwischen Einzelteilen hin- und herschicken, ist es offensichtlich, dass ein am Gerät befindlicher USB-Anschluss nicht der beste Ort ist, um den WLAN-Adapter eine möglichst hohe Signalstärke erreichen zu lassen. Ziehen wir dann noch die potentiellen Interferenzen durch andere WLANs in der unmittelbaren Umgebung in Betracht, erscheint eine Optimierung der Positionierung des USB-WLAN-Adapters sinnvoll, um die Signalstärke zu verbessern – das gilt vor allem dann, wenn zusätzlich der Router in einem anderen Zimmer untergebracht sein sollte.

Glücklicherweise gibt es hierfür eine Lösung. Schon ein kurzes (etwa 50 cm langes) USB-Verlängerungskabel kann ausreichen, um den WLAN-Stick weit genug vom rückwärtigen USB-Anschluss aufzustellen und eine deutlich bessere Signalstärke zu erhalten. Solche Kabel sind günstig und können leicht genutzt werden, um die Position der Antenne relativ zum WLAN-Router zu verbessern. Einige Hersteller liefern ein solches Kabel oder sogar ein kleines Stand-Stativ für den WLAN-Adapter mit.

Darauf sollte geachtet werden

Letztlich müssen mehrere Aspekte beachtet werden, wenn es um die Wahl des richtigen USB-WLAN-Adapters geht. Zunächst muss eine Entscheidung im Hinblick auf die maximale Übertragungsgeschwindigkeit des Adapters gefällt werden. Bei einem 16 Mbit/s schnellen DSL-Zugang reicht ein über USB 2.0 angebundener N150-WLAN-Stick locker aus, um die zu Verfügung stehende Internetgeschwindigkeit bei Weitem zu übersteigen. Schnellere Hardware ist nicht nötig, da sie ganz einfach keinen Nutzen bringt. Auf der anderen Seite können schnellere WLAN-Adapter für zügigere Dateitransfers sorgen, wenn im lokalen Netzwerk sehr viele Daten hin- und herkopiert werden: Dann kann ein schneller und über USB 3.0 angebundener WLAN-Adapter auch trotz einer nur langsamen Internetverbindung sinnvoll sein.

Der nächste zu berücksichtigende Aspekt ist die Fragen nach einer externen oder internen Antenne. Die Zeiten der selbstgebastelten Pringles-Cantenna-Lösung sind wohl vorbei, denn es gibt heutzutage fertige Lösungen zu kaufen. Wenn der verwendete USB-WLAN-Adapter im gleichen Raum wie der Router steht, sollte auch jedes sehr kompakte und platzsparende Modell eine ausreichende Signalstärke garantieren. In Fällen jedoch, in denen der USB-WLAN-Stick weiter entfernt verwendet wird und in denen womöglich Wände oder Decken im Weg sind, sollte ein Modell mit externer Antenne eingesetzt werden, da dieses für eine deutliche Verbesserung der Signalqualität sorgen kann. Dieser Bedarf muss gut gegen physische Beschränkungen abgewogen werden, besonders wenn ein klobiger Adapter die Mobilität eines Notebooks einschränkt. Einige Adapter werden auch mit einem Ständer ausgeliefert, der sich als sehr nützlich erweisen kann.

Auch die Sicherheit sollte nicht zu kurz kommen: Der Anwender sollte sich in jedem Fall vor dem Kauf rückversichern, dass der angedachte USB-WLAN-Adapter alle 128-Bit-Sicherheitsstandards unterstützt - inklusive WEP, WPA und WPA2. Einige Anbieter liefern umfangreichere Softwarepakete aus, die die Installation vereinfachen. Viele verwalten die WLAN-Konfiguration und ersetzen die in Windows eingebaute Oberfläche. Soll eine solche Software eingesetzt werden, ist es empfehlenswert, sich im Vorfeld darüber informieren, ob der Hersteller regelmäßig Softwareupdates herausgibt und einen Langzeit-Support für die verfügbaren Produkte bietet. Das geht besonders leicht, wenn man sich die Update-Frequenz für ältere Produkte anschaut.

Schließlich ist auch auf die Garantiedauer zu achten: Unterschiedliche Hersteller gewähren eine Garantie, deren Dauer nur sechs Monate aber eben auch viele Jahre betragen kann.

Fazit

Ein WLAN-USB-Stick hat mehrere Vorteile - darunter die einfache Installation, einen günstigen Preis und die Unterstützung der neuesten Standards. Dies alles macht ihn zu einer beliebten Lösung, um einen Computer drahtlos in ein Netzwerk einzubinden. Das richtige Hintergrundwissen über diese Geräte erlaubt dem User, die beste Lösung für sich zu finden.

3 Kommentare anzeigen.
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  • drno , 24. Oktober 2015 22:04
    Volle Punktzahl! Nach meinem Dafürhalt kann man solchen Bericht echt nicht besser machen!
    Weiter so!
  • thomaz , 1. November 2015 13:31
    Es gibt nicht einen Wlan Treiber der ohne extreme erhöhung der DPC Latenz auskommt und so das System unnötig belastet.

    Vor allem nervig für Audiofreaks und Gamer.
  • quixx , 1. November 2015 16:30
    Ich finde ja die von Amazon angebotenen Sticks um das Dreifache zu teuer.