Schnelles W-Lan im ganzen Haus - Mit UniFi Access Points

geschrieben von Stefan, zuletzt aktualisiert am 08.02.2021

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Schnelles W-Lan ist heute relativ einfach umzusetzen, wenn man sich an die Grundregeln hält. Wir wollen euch heute zeigen, wie auch ihr im ganzen Haus oder eurer Wohnung schnelles W-Lan einrichten könnt. Dabei erklären wir die Einrichtung so, dass auch weniger versierte Benutzer zurecht kommen.

Wir verwenden hier W-Lan Geräte der Marke Ubiquiti Networks. Bekannt sind vor allem die Geräte der Untermarke "UniFi". Doch bevor wir ins Detail gehen, wollen wir euch erst einmal die Unterschiede zwischen dem Einsatz eines Repeaters und eines (oder mehrerer Access-Points) erklären.

Unterschied zwischen Repeater und Access Point

Die einfachste Möglichkeit, sein W-Lan Netwerk zu erweitern ist sicherlich die Installation eines Repeaters. Da hier kein Kabel benötigt wird, ist auch die Einrichtung schnell erledigt. Für kleinere Wohnungen ist ein Repeater auch ein probates Mittel. Anders sieht es aus, wenn das W-Lan Netzwerk über mehrere Etagen, also zum Beispiel in einem Haus, erweitert werden soll. Hier kommt ein Repeater schnell an seine Grenzen, vor allem wenn der Router nur ein schwaches W-Lan Signal sendet, etwa aus dem Keller.

Denn ein Repeater benötigt bei idealer Einrichtung immer noch 50% der Empfangsstärke des W-Lans, damit dieser mit der vollen Geschwindigkeit arbeiten kann. Und da kommt auch schon der zweite Nachteil bei einem Repeater ans Licht: er halbiert die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen Netzerk (Router) und dem Client (also z.B. eurem Notebook).

Denn der Repeater muss zunächst das Datenpaket via Funk empfangen um es dann wieder per Funk an das Netzwerk (z.B. ein Router) weiterzuleiten. In der Praxis werden Repeater zudem so aufgestellt, dass diese weniger als 50% der Empfangsstärke des W-Lans nutzen können. Dies verschlechtert die Situation nochmals. Als Ergebnis hat man dann ein langsames W-Lan, welches zu Verbindungsabbrüchen neigt.


Die Antwort auf das vom Client gesendete Datenpaket sendet der Router nun zunächst wieder an den Repeater, der dieses Datenpaket dann schlussendlich an den Client zustellt. Ganz schön kompliziert oder ? Das Resultat: ihr halbiert die mögliche Übertragungsgeschwindigeit und verdoppelt eure Netzwerk-Latenz. Als Latenz beziffert man die Zeit, die ein Datenpaket von Punkt A zu Punkt B und wieder zurück benötigt. Diese wird meistens in Millisekunden (ms) angegeben. Wer gerne Computerspiele über die Internetverbindung spielt, der weiß wie wichtig eine geringe Latenz ist. Bei der Wiedergabe von Videos spielt die Latenz allerdings eine nicht so große Rolle.

Ein Access-Point hingegen wickelt den Datenverkehr mit dem Client direkt ab und kommuniziert mit dem Netzwerk (Router) über ein Kabel, meist mit 1 Gbit/s Geschwindigkeit. Da die Übertragung über Kabel im privaten Umfeld keine wirkliche Erhöhung der Latenz verursacht, ist der Client über einen Access Point mindestens genauso schnell wie bei einer Direktverbindung mit dem Router. "Mindestens" schreibe ich, weil Access Points eben den Vorteil haben, dass man diese perfekt positionieren kann (meistens besser als den Router selbst, der häufig am Eingangspunkt des Internetanschlusses installiert ist).

Dabei müssen sich die Abdeckungsbereiche der einzelnen Access-Points nicht einmal überlappen, denn jeder Access-Point kann das W-Lan Netzwerk unabhängig der anderen Zugangspunkte anbieten. Allerdings macht es Sinn, dass sich die Access-Points zumindest minimal überschneiden, da sich der Client dann ohne merkliche Verbindungsunterbrechung zwischen den Access-Points bewegen kann (dazu gleich mehr).

Größter Nachteil des Access-Points ist, dass dieser ein Netzwerkkabel benötigt um mit dem übrigen Netzwerk verbunden zu werden. Hier muss jeder individuell entscheiden, für welche der beiden Optionen (Repeater oder Access-Point) er sich entscheidet. Meine Empfehlung ist die Installation eines oder mehrerer Access-Points sofern dies irgendwie möglich ist.

Die Installation mehrerer Access-Points macht das W-Lan auch in einem großeren Haus mit mehreren Etagen, Keller oder Terrasse immer und überall mit der bestmöglichen Empfangsqualität verfügbar. Wer hier auf moderne Produkte setzt, der kann mit seinen Geräten (Notebook, Tablet oder Smartphone) durchs Haus wandern und wird immer automatisch mit dem stärksten Access-Point verbunden. Die Verbindung kann dabei auch zwischen Access-Points wechseln, je nachdem zu welchem Access-Point der Empfang gerade besser ist.

Dieses Verhalten nennt man Roaming und funktioniert inzwischen ziemlich gut. Da das Roaming vom Client ausgeht (dieser muss entscheiden welcher Access-Point der aktuell beste ist), hat das W-Lan bzw. eure Access-Points nur einen geringen Einfluss darüber, zu welchem Access-Point sich das Endgerät verbindet. Eure W-Lan Zugangsdaten sind bei der Installation von einem oder mehreren Access-Points übrigens auf jedem Zugangspunkt zum W-Lan identisch.

Optimieren kann man, wenn man so genannte Mesh-Fähige Geräte einsetzt. Mesh bedeutet, dass sich die Access-Points auch untereinander austauschen und so die Überleitung eines Endgerätes von einem Access-Point zum anderen optimieren können. Dies ist auch dann möglich, wenn die beiden Access-Points keine Funk-Überschneidung miteinander haben. Die Kommunikation erfolgt hierbei über das Kabel-Netzwerk.

Einmal schnell, bitte !

In meinem Haus setzte ich eine Konfiguration aus zwei UniFi Access-Points ein. UniFi ist mittlerweile recht bekannt, auch wenn es die Firma erst einige Jahre gibt. Eigentlich sind die UniFi Produkte auf professionelle W-Lan Umgebungen wie z.B. in Firmen, Hotels oder Flughäfen ausgerichtet. Schon die kleinsten Access-Points können 100 und mehr Clients verwalten. Trotz der zunehmenden Bekanntheit sind die Produkte preislich immer noch mehr als fair positioniert. Wer schnelles und zuverlässiges W-Lan möchte, sollte hier nicht am falschen Ende sparen.

Mein Router ist eine FRITZ!Box * 7490 * bei der ich das (meiner Meinung nach schlechte) W-Lan deaktiviert habe. Die beiden Access-Points habe ich jeweils im EG und im OG installiert. Da die Access-Points technisch nicht identisch sein müssen und meine Anforderungen in den beiden Geschossen völlig unterschiedlich sind, habe ich im OG einen UniFi AP-AC-PRO * installiert, der viele Clients gleichzeitig versorgen kann und zudem eine hohe Geschwindigkeit bereitstellt. Das ist ideal für die Kinderzimmer mit hohen Datenvolumen und mein Home-Office.

Im Untergeschoss benötige ich eine möglichst große Abdeckung, da ich mit diesem Access-Point auch die Terrasse und den Garten versorge. Daher habe ich hier zum UniFi AP-AC-LR * gegriffen, der eine spezielle Antennenkonfiguration besitzt um höhere Reichweiten zu ermöglichen. Zudem wird eine höhere Sendeleistung von bis zu 24 dBm unterstützt. Die Einstellungen bezüglich der Sendeleistung beschreibe ich am Ende des Artikels im Detail.

	UniFi AP-AC-PRO *	UniFi AP-AC-LR *
2,4 GHz Netz	450 MBit/s	450 MBit/s
5,0 GHz Netz	1.300 MBit/s	867 MBit/s
2,4 GHz MIMO	3x3	3x3
5,0 GHz MIMO	3x3	2x2
Geschw. kombiniert	1.750 MBit/s	1.320 MBit/s
Max. Sendeleistung 2,4 GHzt	22 dBm	24 dBm
Max. Sendeleistung 5,0 GHz	22 dBm	22 dBm
Max. Reichweite	122 m	183 m
Gigabit Lan-Ports	2	1
Leistungsaufnahme	9 Watt	6,5 Watt
Preis ca.	145 Euro	105Euro

Moderne Access-Points beziehen mittels PoE (Power-Over-Ethernet) den benötigten Strom direkt über das LAN-Kabel. In Firmen verfügen heute die meisten Switche über die Möglichkeit PoE für angeschlossene Geräte bereitzustellen. So spart man sich für jedes Gerät ein eigenes Netzteil und benötigt am Installationsort nur noch ein Kabel und keinen separaten Stromanschluss.

Da man zu Hause allerdings meistens keine PoE Switche installiert hat, legt Ubiquiti seinen Access-Points so genannte PoE-Injektoren bei. Diese Netzteile speisen den Strom dann in das LAN-Kabel, an das der UniFi Access-Point angeschlossen wird. Im Lieferumfang ist außerdem eine Montageplatte für die Anbringung des Access-Points an Wänden oder Decken enthalten.

Einrichtung eines W-Lan mit UniFi Access-Point(s)

In diese Anleitung verwende ich zwei Access Points. Ihr könnt die Anleitung aber trotzdem 1:1 umsetzen, auch wenn ihr eine andere Anzahl an Access-Points einsetzen möchtet. Wie es sich für ein professionelles W-Lan System gehört, funktioniert die Einrichtung etwas anders als bei einem normalen W-Lan Router. Die Konfiguration erfolgt nämlich nicht direkt auf den Access-Points selbst, sondern wird in einer zentralen Software, dem so genannten Controller vorgenommen.

Diese Software muss nur während der Einrichtung laufen und kann auf eurem Windows, Linux oder MacOS Gerät installiert werden. Wer über einen Heimserver oder ein NAS verfügt, möchte vielleicht hier den Controller installieren, denn es hat einen Vorteil wenn der Controller immer online ist: es stehen umfangreiche Statistiken und Auswertungen über das W-Lan zur Verfügung.

Wer dies nicht benötigt, kann die Software wie gesagt auf einem normalen PC zur Einrichtung installieren. Es empfiehlt sich dann in regelmäßigen Abständen von 6-12 Monaten die Software zu starten um die Access-Points über Firmware Updates immer up-to-date zu halten. UniFi entwickelt seine Software ständig weiter und neue Features sind dann auch für ältere Geräte von Zeit zu Zeit verfügbar.

Sicherheit geht vor: als im Oktober 2017 die Sicherheitslücke Krack öffentlich bekannt wurde (diese nutzt einen Bug in der WPA2-PSK Verschlüsselung aus), waren die UniFi Geräte mit die ersten, die einen Fix erhalten hatten. Hier kommt man dann als Privatperson in den kostenlosen Genuss von Enterprise-Level-Support.

UniFi UAP-AC-M * Outdoor Mesh AP

UniFi bietet auch für den Außeneinsatz Access Points an. Diese können sogar mit einem externen Signalverstärker ausgestattet werden und erreichen so hohe Funkreichweiten. Einen ausführlichen Artikel inkl. Installation zum UniFi Outdoor Mesh AP findet ihr auch bei uns.

Installation der UniFi Controller Software

Die neuste UniFi Software kann kostenlos im Download-Bereich von Ubiquiti (dem Hersteller der UniFi Geräte) heruntergeladen werden. Ihr benötigt die aktuellen Java Runtimes zum Nutzen der Software. Sollten diese nicht installiert sein, könnt ihr diese über den Installationsassistenten herunterladen. Ich habe diese Anleitung mit der Version 5.12.35 erstellt. Sobald die Software installiert und gestartet ist, erfolgt die Konfiguration dann über euren Browser.

Ein 6-Schritt Konfigurationsassistent begleitet euch durch die erste Einrichtung. Theoretisch sind die Geräte dann schon einsatzbereit. Wir werden aber ein paar kleinere Anpassungen vornehmen, damit ihr noch schneller surfen könnt.



Nach der ersten Einrichtung erscheint der Anmeldebildschirm gebt hier eure eben vergebenen Login-Daten ein und schon kann es losgehen:



Ihr solltet nun das Dashboard (also die Startseite) der UniFi Controller-Software sehen. Hier könnt ihr einige Einstellungen und Informationen direkt ablesen. Wer erweiterte Statistiken möchte, kann zum Beispiel den Ubiquiti UniFi Cloud Key benutzen, auf dem dann die Controller Software läuft. Dieser ist immer an und sammelt alle wichtigen Informationen. In einem Heimnetzwerk werdet ihr dies aber sehr wahrscheinlich nicht benötigen.



Es werden mehrere Kabel-Gebundene Netzwerke, W-Lan Netzwerke und Standorte unterstützt. Fangt erstmal klein an und startet mit einem Netzwerk, einem W-Lan und einem Standort. Für die meisten Anwendungsfälle wird diese Minimal-Setup auch ausreichen. Sämtliche Einstellungen, die ihr in der Controller Software vornehmt, werden automatisch auf alle registrierten Geräte ausgebracht.

Zunächst sollten wir uns um die globalen Einstellungen kümmern. In die globalen Einstellungen kommt ihr, indem ihr ganz unten Links auf das Zahnrad klickt. Diese Einstellungen gelten für alle Geräte und sind daher eine Ebene über den geräteabhängigen Einstellungen angeordnet.



Ich habe hier unter Netzwerk den DHCP-Modus deaktiviert, da dies bei mit der Router übernimmt und ich auch kein USG-Gateway besitze welches immer online ist. Ich würde euch auch erstmal empfehlen DHCP zu deaktivieren, damit ist nicht zu einem IP-Adressenkonflikt in eurem Netzwerk kommt.

Optimierungen

Habt ihr alle globalen Einstellungen nach euren Bedürfnissen angepasst, könnt ihr euch jetzt um die einzelnen Geräte (Access-Points) kümmern. Einen Überblick über alle Geräte findet ihr, indem ihr das Access-Point Symbol (doppelter Kreis) über die linke Menüleiste auswählt.



Hier könnt ihr die Access-Points nach euren Wünschen konfigurieren. Ich empfehle die Verwendung von statischen IP-Adressen, im Standard sind diese noch nach DHCP konfiguriert. Dies könnt ihr unter "Netzwerk" erledigen. Für DNS und Gateway nehmt ihr die IP-Adresse eures Routers, häufig wird das die 192.168.x.1 sein.

Möchtet ihr nun statische IP-Adressen für eure Access-Points vergeben, müsst ihr dafür sorgen, dass euer DHCP Server (Router) diese IP-Adressen nicht auch an andere Geräte verteilt. Daher müsst ihr diese IP-Adressen aus der DHCP-Verteilung ausschließen. Ich habe in meiner Fritzbox daher die ersten 20 IP-Adressen in meinem Netz von der Verteilung ausgeschlossen. Diese kann ich dann statisch und manuell meinen jeweiligen Geräten zuweisen:



Wer eher weniger Clients versorgen muss, diese aber mit der maximal möglichen Geschwindigkeit, sollte die Kanalbreite ändern. Diese Einstellung ist jetzt eher etwas für die fortgeschrittenen Benutzer und bringt meistens keinen allzu großen Nutzen. Wenn ihr euch mit der Einstellung der Kanalbreite unsicher seit, könnt ihr diese Einstellung einfach so belassen wie sie ist.



Noch eine kurze Erklärung zur Kanalbreite: je größer diese eingestellt ist, desto höher die Transfergeschwindigkeit im Netzwerk. Die Reichweite kann sich durch eine größere Kanalbreite minimal verringern. Die Kanalbreite hat zusätzlich noch einen Einfluss auf die Störanfälligkeit der Access Points. Bei vielen Access-Points auf kleinem Raum ist daher eine geringere Kanalbreite sinnvoll. In meinem Beispiel mit zwei Access-Points (pro Etage einer) kann ich eine große Kanalbreite nutzen, ohne das es zu Beeinträchtigungen kommt.

Ich möchte nochmal kurz auf die Ländereinstellung eingehen: diese nutzt die UniFi Software, um die maximal erlaubte Sendeleistung (txpower) zu ermitteln und die Geräte konform einzustellen. Gerade in Gebieten mit einem hohen W-Lan Aufkommen ist die Vorstellung, dass das eigene W-Lan am stärksten sendet natürlich verlockend. Hier muss jeder selbst entscheiden, ob er sich an die maximalen Sendeleistungen hält. In Deutschland ist die Sendeleistung auf 100 mW (20 dBm) begrenzt, während in den USA bis zu 1000 mW (also dem 10-fachen) erlaubt sind.

Es gibt zwei Möglichkeiten die Sendeleistung zu erhöhen. Einmal über die Ländereinstellung (dann regelt die Software die Sendeleistung über die Auto Einstellung automatisch). Alternativ lässt sich die Sendeleistung auch über die Einstellung Custom im jeweiligen Access-Point manuell einstellen.

Vor allem der UniFi AP-AC-LR * profitiert dabei von einer höheren Sendeleistung, denn die in ihm verbaute Hardware kann im 2,4 GHz Netz mit bis zu 24 dBm funken. Der UniFi AP-AC-PRO * ist auf 22 dBm limitiert, was allerdings immer noch mehr ist als der in Deutschland erlaubte Maximalwert.

Backup der Einstellungen

Da die meisten Anwender die UniFi Controller Software nur sehr selten benutzen, ist es ratsam die Einstellungen zu sichern. Dafür gibt es in der Software (globale Einstellungen) eine manuelle Backup-Funktion. Diese erzeugt eine Konfigurationsdatei, die ihr später benutzen könnt. Diese Datei ist auch hilfreich, wenn ihr die Controller-Software auf einen anderem Computer benutzen möchtet. Die Einstellungen sind nicht auf den Access-Points selbst gespeichert (zumindest nicht alle) und müssen daher separat aufbewahrt werden.

Fazit

Sicherlich ist die Einrichtung eines oder mehrerer Access-Points aufwendiger als einen Repeater an das bestehende W-Lan anzuschließen. Dafür wird man aber mit schnellen und stabilen W-Lan auch auf mehreren Etagen belohnt. Ich setze die UniFi-W-Lan Lösung bei mir seit ca. 3 Jahren ein und bin absolut begeistert von den Geräten. Die Produktzyklen sind bei Ubiquiti lang und dementsprechend wird eher an der Software optimiert als jedes Jahr neue Geräte herauszubringen.

Die Access-Points funktionieren auch mit einem bestehenden W-Lan wie z.B. das der FRITZ!Box * 7490 * oder der neueren FRITZ!Box * 7590 *. Beides sind gute Router mit einer ausgereiften Software, einzig die W-Lan Sendeleistung der FRITZ!Box * 7490 * konnte mich nicht überzeugen. Zudem ist ein Router einfach örtlich begrenzt und kann nicht so flexibel positioniert werden wie ein Access-Point.

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