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26.11.1993

Mobile Arbeitsplaetze bilden die Basis zukuenftiger IT-Strukturen

Drahtlose Netze haben vielfach noch das Image einer technischen Spielerei. Dabei wird jedoch nach Ansicht von Thomas Kattler* uebersehen, dass sie sich mittlerweile von ihren PC-Urspruengen geloest haben und heute in vielen Faellen als ernstzunehmendes Vernetzungskonzept im Gesamtspektrum aller relevanten Verkabelungsmoeglichkeiten gelten. Die drahtlose Kommunikation kann nicht nur ein Mehr an Flexibilitaet und deutliche Kostenvorteile aufweisen, sondern wird, wie der Autor vorhersieht, vor allem dann weitere Pluspunkte sammeln, wenn es um Einsatzszenarien in einer mobilen Informationsgesellschaft geht.

Loesungen wie "Altair" von Motorola oder "Wavelan" von NCR sind keine Produkte, die nur zur PC-Vernetzung dienen koennen, sondern Komponenten, die aufgrund ihrer technischen Moeglichkeiten durchaus im Bereich der mittleren Datentechnik zu positionieren sind. Die Frage nach dem Einsatz der drahtlosen Vernetzung ist folglich nicht nur vor einem rein technischen Hintergrund zu sehen, sondern muss auch unter organisatorischen und wirtschaftlichen Aspekten betrachtet werden.

Um sich die Verkabelungsproblematik zu verdeutlichen, ist es zunaechst hilfreich, mit Blick auf die historische Entwicklung eine gerade dieses Marktsegment charakterisierende Dynamik zu reflektieren. Vernetzung bedeutete in der Urzeit der DV nichts anderes als den Anschluss einzelner Terminals an den Zentralrechner. Entsprechend waren auch die Anforderungen an die Verkabelung; weder Geschwindigkeit noch Flexibilitaet standen dabei im Vordergrund.

Die zweite Entwicklungsstufe bildete die parallele Verkabelung, in deren Folge - insbesondere mit der Verbreitung von PCs - die "Subkultur" der PC-Netze entstand. Diese entwickelten sich als eigenstaendige Vernetzungsumgebungen; erst auf der Basis von Primitivloesungen, schliesslich aber als einer der Motoren zur Etablierung leistungsfaehiger Verkabelungsstrukturen.

Mit den PCs erfolgte die Neudefinition der Netze

Mit der Nutzung von Ethernet, Token Ring und Glasfaser (FDDI) wurden dann die Voraussetzungen fuer die Homogenisierung eines Gesamtnetzes geschaffen.

Nicht zu vergessen ist in diesem Zusammenhang aber auch die Tatsache, dass sich mit der Abloesung dummer Terminals durch intelligente Arbeitsplatzstationen eine generelle Neudefinition von Vernetzung vollzog. Das urspruengliche Host-Netz wurde durch Gateway-Loesungen ersetzt, und Backbone-Konzepte uebernahmen Verbindungsfunktionen. Ein weiteres Merkmal dieser Netze ist der Protokollpluralismus. Das heisst, die urspruenglich nur fuer ein Protokoll konzipierten Verkabelungen muessen heute in der Lage sein, Multiprotokoll-Features gepaart mit hohen Uebertragungsraten bereitzustellen.

Mit der Realisierung der Forderung, ueber ein einziges Netz alle Anforderungen abzudecken, erhoehte sich die Komplexitaet der Netze. Das ueber das Netz zugaengliche Informationsangebot generierte eine weiter steigende Informationsnachfrage, die ihrerseits wiederum ein umfangreicheres Angebot erzeugte, so dass sich eine Art Teufelskreis bildete - mit dem Ergebnis, dass heute in vielen Unternehmen zwar ein sehr hoher Vernetzungsgrad gegeben ist, gleichzeitig jedoch auch die Probleme gewachsen sind.

Dabei lassen sich in erster Linie drei Problemfelder charakterisieren:

Erstens: Die Verkabelung steht oft in einem Widerspruch zur Wirtschaftlichkeit, das heisst, existierende Verkabelungen besitzen eine Art Saettigungspunkt. Wird dieser unterschritten, ist die Netznutzung wirtschaftlich ineffektiv, wird er ueberschritten, koennen die Kosten ueberproportional steigen.

Zweitens: Die Verkabelung verhindert meist die notwendige Flexibilitaet. Veraenderungen in den Arbeitsablaeufen, Reorganisationen und Verlagerungen von Betriebsstaetten bewirken vielfach auch einen geografischen Ortswechsel. Dieser zieht in der Regel eine gravierende Veraenderung der Netzinfrastruktur nach sich.

Drittens: Die Verkabelung fuehrt im Bereich mobil auszuuebender Taetigkeiten zur raeumlichen Trennung von Arbeitsplatz und Information. Auch wenn die ortsunabhaengige Informationsverteilung noch eine Vision ist, steht eines zweifelsfrei fest: Traditionelle Verkabelungstechniken koennen diesen Anspruch nicht erfuellen.

Unterteilt man die heute am Markt verfuegbaren drahtlosen Loesungen im LAN-Bereich, muss man von den jeweiligen Zielsetzungen ausgehen. Ein Kriterium bildet dabei die im Einzelfall gewaehlte Verkabelungstechnik, von der sich wiederum die unterschiedlichen Einsatzmoeglichkeiten ableiten.

So haben sich in der Bundesrepublik im Laufe der letzten Jahre zwei unterschiedliche Technologien herauskristallisiert: die Uebertragung von Daten mittels Infrarot und die Nutzung von Radiowellen.

Fuer den Aufbau drahtloser Minimalnetze bietet sich in erster Linie Infrarot als Uebertragungsmedium an. Nachteil dieser Loesung ist allerdings eine begrenzte Reichweite. Zudem muessen, da es sich bei Infrarot um Lichtwellen handelt, in den Einsatzumgebungen Sichtverbindungen zwischen den angeschlossenen Rechnern beziehungsweise Komponenten bestehen oder aber - sofern Diffusionslicht genutzt wird - zumindest offene Umgebungen existieren.

In puncto Einsatzmoeglichkeiten in Unternehmen sind drahtlose Netze, die auf Radiowellen basieren, von groesserer Bedeutung. Sie unterliegen geringeren raeumlichen Beschraenkungen. Eine hundertprozentige Abschirmung und damit das Ende der Reichweite tritt erst dann ein, wenn zwischen den einzelnen zu vernetzenden Komponenten massive Waende als Hindernis in Erscheinung treten. Ansonsten ist durch die Abstrahlungsleistung in einer normalen Office-Umgebung der Betrieb sichergestellt.

Wireless LANs funken im 2,4-Gigahertz-Bereich

Als Wellenbereich hat die CEPT (Conference Europeenne des Administrations des Postes et des Telecommunications) 2,4 Gigahertz festgelegt, den beispielsweise NCR mit seiner Wavelan- Loesung unterstuetzt, waehrend etwa Motorolas Altair die Bandbreite von 18 Gigahertz nutzt und somit als Funkanlage anzusehen ist.

Ein weiteres Merkmal ist die Bauweise des jeweiligen drahtlosen Netzes. Hier kann man prinzipiell zwischen integrierten und mehrteiligen Loesungen unterscheiden. Integrierte Loesungen vereinen sowohl die Netzadapterfunktion als auch die Radiosenderfunktion auf einer einzigen Karte. Mehrteilige drahtlose LANs trennen hingegen zwischen Netzwerkadapter und der Sende- beziehungsweise Empfangseinheit.

Ein nicht zu unterschaetzendes Kriterium ist ferner die Form des jeweiligen Netzzuganges. Sternfoermig aufgebaute Netze wie Altair benoetigen einen Hub, waehrend das auf dem IEEE-802-Standard beruhende Wavelan den Zugang in Abhaengigkeit vom darueberliegenden Netzwerk-Betriebssystem regelt.

Je nach Reglementierung durch das Netzwerk-Betriebssystem koennen dabei die angeschlossenen Einzelstationen direkt miteinander oder unter Zwischenschaltung eines Servers kommunizieren.

Die Vor- und Nachteile der beiden erwaehnten Produkte ergeben sich aus ihrer Handhabung und aus grundsaetzlichen wirtschaftlichen Ueberlegungen. Der Vorzug der Wavelan-Loesung liegt in der Unterstuetzung unterschiedlicher Netzwerk-Betriebssysteme (unter anderem LAN Manager, Netware und Vines) sowie des TCP/IP- Protokolls, waehrend Altair auf die klassischen Ethernet-Loesungen beschraenkt bleibt, sich aber zugleich als eine Art drahtloses Hochgeschwindigkeits-Netz ausweist.

Aehnlich verhaelt es sich auch bei den Netztopologien. Durch den Einsatz eines Hubs koennen die Kosten fuer eine Altair-Loesung unter Umstaenden sprunghaft in die Hoehe schnellen, dass heisst, ab einer bestimmten Anzahl von angeschlossenen Stationen muss ein zusaetzlicher Knoten installiert werden. Umgekehrt ist jedoch Investitionsschutz gewaehrleistet, da beispielsweise vorhandene Ethernet-Boards weiter genutzt werden koennen. Das Wavelan-Konzept sieht hingegen nicht die Boards als schuetzenswert an, sondern die darueberliegenden Netzwerk-Betriebssysteme.

Nun zu den wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Sieht man von extremen Anforderungsprofilen ab, koennen drahtlose Netze durch die Unterstuetzung der wichtigsten Netzwerkstandards durchaus einem Vergleich mit traditionellen Vernetzungskonzepten standhalten. Deutlich wird dies beispielsweise anhand der Uebertragungsrate von Wavelan.

Wird ein Wavelan-Netz mit Normallast gefahren, bewegt sich das Antwortverhalten etwa auf dem Niveau eines entsprechenden, traditionell vernetzten Token-Ring- oder Ethernet-LANs. Erhoeht man die Auslastung auf (theoretische) 100 Prozent, sackt das Antwortverhalten auf ein Niveau von rund 50 Prozent der traditionellen Netze ab.

Umgekehrt besitzen drahtlose Netze aber Vorteile, die mit einer traditionellen Vernetzung so gut wie nicht realisierbar sind. So kennt Wavelan beispielsweise zwei Adressierungsformen, das heisst, es besitzt neben der eigentlichen Netzadresse auch eine sogenannte MAC-Adresse (Medium Access Control). Diese bildet die Voraussetzung dafuer, dass an einem Ort mehrere logisch voneinander getrennte Netze existieren koennen, die auch unabhaengig voneinander arbeiten. Wuerde man ein gleiches Szenario auf traditionellem Wege realisieren, wuerde dies eine Mehrfach-Verkabelung nach sich ziehen. Erweitert man die rein wirtschaftliche Betrachtungsweise um die Frage nach dem Nutzen, differenziert sich das Bild bezueglich der Einsatzmoeglichkeiten drahtloser Netze weiter. Anders formuliert: Drahtlose Netze duerfen nicht isoliert von der bereits bestehenden, traditionellen Umgebun gesehen werden.

Vielmehr ist in den meisten Faellen davon auszugehen, dass zumindest in der Anfangsphase drahtlose Netze eine Ergaenzung vorhandener Topologien sein koennen und werden. Dabei wird es vor allem darauf ankommen, durch die Etablierung entsprechender Uebergaenge zu den unterschiedlichsten Uebertragungsmedien in einer ersten Stufe eine geografisch begrenzte Flexibilitaet zu schaffen.

Eine tiefergehende Aenderung ist aber spaetestens mit der naechsten Generation drahtloser Netzkomponenten zu erwarten, wo durch die Integration entsprechender Adapter in portable Rechner ein neues Niveau in der flexiblen Nutzung von Information erreicht werden wird.

Wireless LANs ermoeglichen ortsungebundenes Arbeiten

Voraussetzung dafuer ist allerdings die Schaffung einer unternehmensweit vorhandenen Infrastruktur in puncto drahtloser Kommunikation, die es dem Anwender ermoeglicht, unabhaengig vom jeweils aktuellen Standort Zugang zum Netz zu erhalten - in etwa vergleichbar mit dem Birdie-Konzept der Telekom im Telefondienstbereich.

Der Stellenwert der drahtlosen Vernetzung liegt also auf lange Sicht gesehen weniger in der Faszination, dass Kabelstraenge verschwinden werden - auch wenn es sich in Einzelfaellen fuer den Anwender durchaus als komfortabel erweist, sein Netz mit deutlich geringerem Arbeitsaufwand den sich staendig veraendernden Umgebungen und Arbeitsablaeufen anzupassen. Der Hauptgrund, drahtlose Netze einzusetzen, wird kuenftig vielmehr in deren Faehigkeit zur Mobilitaet liegen. Das Szenario, sich seinen Arbeitsplatz an jeden beliebigen Ort mitnehmen zu koennen, ueberall erreichbar zu sein und auf seinem Rechner ueber eine multimediale Umgebung zu verfuegen, klingt heute zwar teilweise noch genauso utopisch wie weiland die Forderung, dass jeder Arbeitsplatz an die unternehmensweite DV angeschlossen sein muesse. Ruft man sich jedoch die bisherige Dynamik der Marktentwicklung im Netzwerkbereich in Erinnerung, so hat die Hypothese, dass Radio- und Lichtwellenleiter die Netzwerkmedien der Zukunft sind, einiges fuer sich.

Waehrend die gegenwaertigen Backbone-Strukturen Bestand haben duerften, werden sich langfristig aller Voraussicht nach die Vorort-Verkabelungen zugunsten drahtloser Systeme veraendern. Dabei muss man kein Prophet sein, um voraussehen zu koennen, dass weiter sinkende Preise und sich aendernde Arbeitsanforderungen diesen Prozess zusaetzlich beschleunigen werden.