Die Testkandidaten von Siemens und Diamond versprechen, per Funk zwei Rechner einfach und preiswert miteinander zu vernetzen. Bleibt die Frage, ob die drahtlose Freiheit beim Surfen im Internet wirklich so einfach ist.

Siemens hat mit dem M101 Data kleine Tischgeräte für die serielle Schnittstelle auf den Markt gebracht, das Paar für knapp 500 Mark. Es erlaubt den flexiblen Aufbau einer drahtlosen Funkverbindung – ohne großen Aufwand, aber mit vielen Einsatzmöglichkeiten im Heimbüro. Im Gegensatz zu Lösungen mit Einsteckkarten ist das Gerät zum Beispiel auch für Notebooks geeignet.

Für den sinnvollen Betrieb sind zwei Stationen, also Geräte, nötig: eine Basisstation FP (Fixed Part) und ein Mobilteil PP (Portable Part). Der zeitgleiche Betrieb einer dritten Funkstation ist nicht vorgesehen. Es lassen sich nur Punkt-zu-Punkt-Verbindungen aufbauen, wie bei der klassischen Telefonie.

Das Siemens-System kennt drei Betriebsarten: eine Nullmodem-ähnliche Direktverbindung zwischen beispielsweise zwei PCs, eine Modemverbindungs-Variante (gesteuert über AT-Befehle) und eine Betriebsart mit ISDN-Karte. Das M101 Data an einer ISDN-Karte zu betreiben (siehe Bild 5) ist ein Spezialfall, den dieser Beitrag nicht näher betrachtet.

Die Funk-Direktverbindung zweier PCs

Die einfachste Variante verbindet zwei Endgeräte wie ein konventionelles Peer-to-Peer-LAN, nur per Funk. Letztlich verhält sich dabei das M101 aus Sicht der beiden beteiligten PCs wie ein sehr langes Nullmodem-Kabel. Dadurch sind vorhandene Endgeräte mit RS-232-Schnittstelle, also zum Beispiel PCs, Laptops und externe Modems, anschließbar, ohne dass man Hardware im Rechner einbauen müsste (siehe Bild 2). Für die Nullmodem-ähnliche Direktverbindung sind beide Geräte auf den Betriebsmodus Direktverbindung einzustellen.

Für den Betrieb der Geräte sind keine Treiber notwendig. Der Verbindungsaufbau wird am besten per PPP realisiert. In dieser Betriebsart kommt der entfernte Rechner nicht ohne weiteres ans Internet. Selbst wenn der erste PC eine separate Internet-Anbindung besitzt, muss er wie ein Proxy-Gateway eingerichtet sein.

Das Modemkabel wird überflüssig

Wenn die Funkverbindung primär dazu gedacht ist, den beteiligten PC ans Internet zu bringen, kommt die zweite Betriebsart zum Tragen: Es ist nämlich möglich, eines der beiden M101-Geräte direkt an ein Modem anzuschließen und das zweite Gerät an den PC (oder Notebook oder PDA). Die Variante doubelt gewissermaßen per Funk das serielle Kabel zum Modem.

Das M101 muss zuvor in den Betriebsmodus AT-Befehlssatz gebracht werden. Danach ist – wie vom Modem gewohnt – eine Verbindung herstellbar. Unter Linux kann man dafür das Programm wvdial verwenden, das bei den meisten Distributionen dabei ist.

Technik und Reichweite

Für die Funkübertragung der Datensignale verwendet Siemens die DECT-Technik (Digital Enhanced Cordless Telecommunications), die durch die klassischen schnurlosen Funktelefone bekannt ist.

Das Gerät arbeitet im Funkfrequenzbereich 1,88 bis 1,90 Gigahertz. Das Frequenzband mit dem Verfahren FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) moduliert auf 120 Duplexkanäle aufgeteilt. Moduliert wird per GFSK.

Die aufgebauten Verbindungen sind abhörsicher, da DECT Encryption-Funktionen besitzt. Die DECT-Technik wurde für Inhouse-Lösungen konzipiert und überwindet daher auch bedingt Hindernisse wie etwa Hauswände. Unter günstigen Bedingen sind so bis zu 50 Meter überbrückbar. Im Freien sind bei Sichtverbindung 300 Meter, im Einzelfall auch 450 Meter zu erreichen.

Für die Übertragung zur Gegenstelle ist eine einfach gehaltene Dipol-Antenne am Gerät angebracht, die nach beiden Seiten gleichmäßig abstrahlt. Somit ist die Reichweite in beiden Richtungen gleich groß.

Das Gerät bietet keine Möglichkeit zum Anschluss einer externe Antenne, um so die Reichweite zu erhöhen, denn die Ausgangsleistung ist auf 10 Milliwatt pro Kanal begrenzt. Eine größere Reichweite wäre zum Beispiel beim Einsatz außerhalb von Gebäuden wünschenswert, um weiter entfernte Teilnehmer anzubinden. Wer dieses Problem durch das Einbauen einer eigenen Antenne umgehen will und das Gerät eigenmächtig bautechnisch verändert, riskiert seine die Postzulassung.

Um die Effizienz trotzdem zu verbessern, hilft die Besinnung auf nachrichtentechnische Grundlagen: Man bringt auf einer Seite der Dipolantenne eine Stahlplatte im Abstand von Lambda/4 an. (Das ist keine bautechnische Veränderung im engeren Sinne, also nicht ausdrücklich verboten.) Als Folge konzentriert sich die Gesamtleistung der Antenne auf der anderen Seite. Jetzt kann das Gerät zwar nur noch in einer Richtung senden und empfangen, aber dafür mit wesentlich mehr Intensität.

Die ersten Schritte unter Windows …

Jedes der beiden Geräte ist als Basis- und Partnerstation betreibbar. Um das Funknetz in Betrieb zu nehmen, kommt man anfangs nur schwer um Windows herum. Beide M101 müssen mit der beiliegenden Software konfiguriert werden. (Alternativ gibt es ein Linux-Programm [6].) So muss zum Beispiel der mobile Teil an der Basisstation angemeldet werden, damit eine Verbindung zustande kommt. Dieser Schritt ist jedoch nur einmal erforderlich, danach kommen die Geräte mit Linux allein klar.

… der Rest unter Linux

Ist das erste Setup geschafft, geht es unter Linux weiter. Den Verbindungsaufbau und das Halten der Verbindung wird der PPP-Dämon erledigen. Wer sich mit dessen Konfiguration und Parametern nicht auskennt, dem seien die Manpages und einschlägigen HOWTOs empfohlen.

Ist auf einem der Rechner eine echte Modemverbindung zu einem Internet-Provider eingerichtet, ist erhöhte Aufmerksamkeit beim PPP-Konfigurieren nötig – diese Connection ist nämlich auch Sache des PPPD.

Die Linux-Linux-Verbindung

Um eine Nullmodem-ähnliche Linux-Linux-Direktverbindung zu konfigurieren, muss in die Datei /etc/inittab jenes PCs, an dem die Basisstation hängt, noch eingetragen werden:

pp:23:respawn:/usr/sbin/pppd 
/dev/ttyS1 115200 crtscts silent  
nodetach local passive  
10.10.10.1:10.10.10.2 mtu 296 mru 296

Auf dem Rechner, an dem das als Teilnehmer konfigurierte Gerät hängt, ist in die Datei /etc/inittab entsprechend einzufügen:

pp:23:respawn:/usr/sbin/pppd 
/dev/ttyS0 115200 crtscts 
local passive 
nodetach mtu 296 mru 296

Bei beiden Einträgen ist darauf zu achten, dass die Pfadangabe von pppd korrekt ist. In machen Systemen steht der PPP-Dämon an anderer Stelle.

Ist das geschafft, erreicht ein

kill -1 1

als root das frisch Einlesen der inittab durch den Init-Prozess. Bekanntlich konfiguriert die inittab die Prozesse auf Login-Level, also hier den Start des PPP-Dämons. Das genannte Kill-Kommando muss natürlich auf beiden Rechnern ausgeführt werden.

Zum Schluss der Konfiguration ist gegebenenfalls noch das Routing zu modifizieren, wenn zusätzlich auch andere Rechnernetze über die eingerichtete Funkstrecke erreichbar sein sollen.

Bild 3: Das M101 kann über eine ISDN-Anlage Internet-Verbindungen aufbauen

Kompatibilität zu anderen Geräten

Das Siemens M101 Data kann auch an eine vorhandene DECT-Telefonanlage angeschlossen werden und funktioniert dann wie ein schnurloses Telefon. Das kann dann besonders vorteilhaft sein, wenn man die Schnittstelle zur TK-Anlage sowieso benötigt, um ins Internet zu kommen. Außerdem sind Funkverbindungen [2] mit Modems der Serien

• Gigaset M101
• Gigaset M105
• Sinus 45 data 1
• Sinus 45 data 2
• Gigaset 3070-ISDN

möglich (siehe Bild 3).

Bild 4: Per AT-Befehl öffnen die Geräte auch den Weg ins Internet.

Bild 5: Nullmodem-ähnliche Direktverbindung zweier PCs.

Erreichbare Datenübertragungsraten

Die vom Hersteller angegebene Rate beträgt 115.200 Bit pro Sekunde mit Hardware-Handshake auf der seriellen Schnittstelle. Erreichbar ist ein FTP-Datendurchsatz von rund 4,9 KByte/s. Um die volle Geschwindigkeit auch über die serielle Schnittstelle zu bringen, ist der Baustein 16C550 auf dem Controller oder Mainboard erforderlich, was bei älteren PCs nicht immer möglich ist.

HomeFree von Diamond – eine Alternative?

Die HomeFree-Funkkarten von Diamond sind mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1 MBit pro Sekunde eher für Heimanwender gedacht, dafür spricht auch der Preis von rund 500 für ein Gerätepaar.

Die Karten sehen wie die Siemens-Geräte keine Möglichkeit des Anschlusses externer Antennen vor. Mit der serienmäßigen Antenne ist die Reichweite laut Hersteller auf zirka 50 Meter beschränkt. Zur Übertragung verwendet das HomeFree dasselbe FHSS-Verfahren wie die Siemens-Geräte, aber auf 2,4 Gigahertz.

Ein Steckplatz muss im Rechner geopfert werden: Diamond bietet die Varianten PCMCIA, ISA und PCI an. Mit Linux kommen nur die ISA- und PCI-Karten in Betracht, da für die PCMCIA -Variante derzeit kein Treiber existiert.

Pavel Machek (http://pavel@ucw.cz), der Entwickler des HomeFree-Treibers für Linux, hat bislang nur eine Character Device-Implementierung vorgenommen. Und auch die hat ihre Kinderkrankheiten. Der Programmautor verweist selbst auf Gefahren bei der Benutzung des Moduls.

Dies zeigt sich zum Beispiel beim missglückenden Versuch, das Kernel-Modul wieder zu entfernen ( Used by -2). Ferner kann das Treiberpaket nur im Debug-Modus übersetzt werden; der laufende Treiber schreibt darum pausenlos ins System-Logfile.

Darüber hinaus verletzt der Autor den Übertragungsstandard. Für die Übertragung benutzt der Treiber ausschließlich den Kanal 0 und keinen der anderen 80 Kanäle des FHSS-Standards. Schon allein daran scheitert jeder Versuch eines Datenaustauschs mit HomeFree-gewappneten Windows-Rechnern.

Wer sich trotzdem der Mühe unterziehen will, die HomeFree-Lösung auszuprobieren, findet die Quellen zum Herunterladen im Internet [4]. Nach dem Studium der Readme ist ferner darauf zu achten, dass bei der ISA-Variante keine Adressüberschneidung mit anderen Karten im PC auftritt. Das CMOS-Setup des BIOS ist bei Problemen auch eine Inspektion wert.

Vielleicht mag der eine oder andere Linux-Freund Pavel Machek bei seiner Arbeit am stabilen Treiber unterstützen.

HomeFree als PCMCIA- und ISA-Variante.

HomeFree als PCI- Karte.

Fazit für beide Systeme

Das Diamond HomeFree wäre mit seinem Preis-Leistungs-Verhältnis eine sehr attraktive Lösung, um kabellos Rechnersysteme miteinander zu verbinden. Doch leider ist der Linux-Treiber nicht ausgereift. Ein produktives Arbeiten ist derzeit nicht zu gewährleisten. Eine Menge Programmierstunden bis zum stabilen Treiber sind da noch zu leisten.

Die Siemens-Lösung überzeugt durch einfache Integration und große Vielseitigkeit. Das schlägt sich auch beim Preis nieder: andere, schnellere Funksysteme sind teilweise billiger. Beide Testkandidaten übertragen die Daten recht langsam, Speed-Süchtige sollten sich besser die Angebote von Lucent, Cisco und anderen Herstellern anschauen. Die bieten im Zweifel den größeren Surf-Spaß. ( jk)

Der Autor

Klaus-Dieter Baer ist Dipl.-Ing. (FH) und verfasste im Linux-Magazin 8/2000 den Bericht über Lucent Wireless LAN. Er beschäftigt sich seit längerer Zeit mit Linux und drahtlosen Funksystemen. Er ist über E-Mail zu erreichen unter: baer@DiplIngBaer.de