Funknetze

Funknetze sind Netzwerke, die Datenübertragung über Funkverbindungen statt über Glasfaser oder Kupferleitungen ermöglichen. Sie können lokale, Campus- oder Großraumnetze umfassen und arbeiten in unterschiedlichen Frequenzbändern, die entweder lizenziert oder unlizenzierte Bereiche sein können. Typische Topologien sind Stern-, Baum- oder Meshstrukturen, wobei Knoten Endgeräte, Access Points, Router oder Mobilitätsknoten sein können.

Zu den wichtigsten Technologien gehören WLAN nach IEEE 802.11, Bluetooth nach IEEE 802.15.1 sowie Zigbee und Thread auf Basis von IEEE 802.15.4. Mobile Netze umfassen Mobilfunkstandards wie 3G, 4G und 5G. Meshnetze ermöglichen verzweigte Verbindungen zwischen Knoten, oft ohne zentrale Infrastruktur; IEEE 802.11s definiert Funktionen für Wireless-Mesh-Netze und wird in geeigneten Einsatzszenarien verwendet.

Architektur und Betrieb von Funknetzen zeichnen sich durch die Kommunikation über Funkkanäle, den Einsatz von Access Points oder Gateways sowie durch Mechanismen zur Spektrumsnutzung, Modulation, Reichweite, Durchsatz und Latenz aus. Sicherheit spielt eine zentrale Rolle und wird durch Verschlüsselung, Authentisierung und Netzwerksegmentierung adressiert, etwa über WPA2/WPA3 in WLAN-Netzen.

Anwendungen reichen vom Heim-WLAN über Büro- und Campusnetze bis hin zu industriellen IoT- und Sensorennetzwerken sowie Notfall- und Rettungsnetzen. Herausforderungen umfassen Interferenzen durch andere Sender, begrenzte Reichweite, bauliche Gegebenheiten, Skalierung sowie regulatorische Vorgaben zur Frequenznutzung und zum Datenschutz.

Standards und Regulierung sorgen für Interoperabilität und Betriebssicherheit. IEEE-Standards definieren die technischen Parameter, während ITU und nationale Behörden Frequenzvergabe, zulässige Sendeleistungen und Betriebsbedingungen festlegen. Funknetze entwickeln sich weiter durch höhere Datenraten, effizientere Spektrumnutzung und verbesserte Sicherheitsmechanismen.