Ein Wireless Network Interface Controller ( WNIC ) ist ein Netzwerkcontroller , der sich mit einem drahtlosen Netzwerk wie WLAN , Bluetooth oder LTE (4G) bzw. 5G verbindet , anstatt mit einem kabelgebundenen Netzwerk wie Ethernet . Er besteht aus einem Modem , einem automatischen Funksender und -empfänger , die im Hintergrund arbeiten und digitale Daten in Form von Datenpaketen mit anderen drahtlosen Geräten oder Routern austauschen. Dies geschieht über Funkwellen , die von einer Antenne ausgesendet werden, wodurch die Geräte transparent in einem Computernetzwerk miteinander verbunden werden . Ein WNIC arbeitet, wie andere Netzwerkcontroller (NICs), auf den Schichten 1 und 2 des OSI-Modells .
Ein drahtloser Netzwerkschnittstellencontroller kann als Erweiterungskarte implementiert und über den PCI- Bus oder PCIe- Bus angeschlossen werden, oder alternativ über USB , PC Card , ExpressCard , Mini PCIe oder M.2 .
Die geringen Kosten und die weite Verbreitung des Wi-Fi -Standards bedeuten, dass viele neuere Mobilcomputer über eine in das Motherboard integrierte drahtlose Netzwerkschnittstelle verfügen .
Der Begriff wird üblicherweise für Adapter verwendet, die das Wi-Fi -Netzwerkprotokoll ( IEEE 802.11 ) nutzen; er kann sich aber auch auf eine Netzwerkkarte beziehen, die andere Protokolle als 802.11 verwendet, wie beispielsweise eine, die Bluetooth- Verbindungen implementiert.
Betriebsarten
Eine 802.11 WNIC kann in zwei Modi betrieben werden, dem Infrastrukturmodus und dem Ad-hoc-Modus :
- Infrastrukturmodus
- In einem Netzwerk im Infrastrukturmodus benötigt die WLAN-Netzwerkkarte (WNIC) einen WLAN-Zugangspunkt : Alle Daten werden über den Zugangspunkt als zentrale Schnittstelle übertragen. Alle WLAN- Knoten in einem solchen Netzwerk verbinden sich mit einem Zugangspunkt. Alle Knoten, die sich mit dem Zugangspunkt verbinden, müssen dieselbe SSID ( Service Set Identifier ) wie der Zugangspunkt verwenden. Wenn die WLAN-Sicherheit auf dem Zugangspunkt aktiviert ist (z. B. WEP oder WPA ), benötigt die WLAN-Netzwerkkarte gültige Authentifizierungsparameter , um eine Verbindung zum Zugangspunkt herzustellen.
- Ad-hoc-Modus
- In einem Ad-hoc-Netzwerk benötigt die WLAN-Netzwerkkarte keinen Zugangspunkt, sondern kann direkt mit allen anderen drahtlosen Knoten kommunizieren. Alle Knoten in einem Ad-hoc-Netzwerk müssen denselben Kanal und dieselbe SSID verwenden.
Spezifikationen
Der IEEE-802.11 -Standard legt die technischen Spezifikationen für die Funktionsweise aller 802.11- Funknetzwerke fest . Ältere 802.11-Schnittstellencontroller sind in der Regel nur mit älteren Varianten des Standards kompatibel, während neuere Karten sowohl aktuelle als auch ältere Standards unterstützen.
Zu den Spezifikationen, die üblicherweise in Marketingmaterialien für WNICs verwendet werden, gehören:
- Drahtlose Datenübertragungsraten (gemessen in Mbit/s)
- Drahtlose Sendeleistung (gemessen in dBm )
- Unterstützte WLAN-Standards, wie z. B. 802.11b , 802.11a , 802.11g , 802.11n , 802.11ac und 802.11ax.
Die meisten WNICs unterstützen einen oder mehrere der Netzwerkstandards 802.11, Bluetooth und 3GPP (2G, 3G, 4G, 5G).
Reichweite
Die Reichweite von Funkverbindungen kann erheblich durch Hindernisse im Signalweg und die Antennenqualität beeinträchtigt werden. Große Elektrogeräte wie Kühlschränke, Sicherungskästen, Metallrohre und Klimaanlagen können das Funksignal stören. Die theoretische Maximalreichweite nach IEEE 802.11 wird nur unter idealen Bedingungen erreicht; die tatsächliche Reichweite beträgt typischerweise etwa die Hälfte der theoretischen Reichweite. [ 1 ] Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit wird insbesondere nur in extrem kurzer Entfernung (weniger als ca. 7,6 m) erreicht. Am Rand der Reichweite eines Geräts kann die Geschwindigkeit auf etwa 1 Mbit/s sinken, bevor die Verbindung ganz abbricht. Der Grund dafür ist, dass Funkgeräte die maximale Übertragungsgeschwindigkeit dynamisch aushandeln, bei der sie ohne zu viele Datenpaketverluste kommunizieren können.
FullMAC- und SoftMAC-Geräte
Bei einer 802.11-WNIC kann die MAC-Sublayer-Management-Entität (MLME) entweder in der Hardware oder Firmware der NIC oder in einer Host-basierten Software implementiert sein, die auf der Haupt-CPU ausgeführt wird. Eine WNIC, die die MLME-Funktion in Hardware oder Firmware implementiert, wird als FullMAC- WNIC oder HardMAC- NIC [ 2 ] bezeichnet, und eine NIC, die sie in Host-Software implementiert, wird als SoftMAC- NIC [ 3 ] bezeichnet .
Ein FullMAC-Gerät verbirgt die Komplexität des 802.11-Protokolls vor der Haupt-CPU und stellt stattdessen eine 802.3- Schnittstelle (Ethernet) bereit; ein SoftMAC-Design implementiert nur den zeitkritischen Teil des Protokolls in Hardware/Firmware und den Rest auf dem Host. [ 4 ]
FullMAC-Chips werden typischerweise in Mobilgeräten verwendet, weil:
- Sie lassen sich leichter in Komplettprodukte integrieren.
- Energie wird gespart, indem die 802.11-Verarbeitung von einer spezialisierten CPU durchgeführt wird;
- Der Chiphersteller hat eine strengere Kontrolle über die MLME.
Ein bekanntes Beispiel für FullMAC-Chips ist der im Raspberry Pi 3 implementierte .
Das mac80211- Framework des Linux-Kernels bietet Funktionen für SoftMAC-Geräte und zusätzliche Funktionen (wie Mesh-Netzwerke, bekannt als IEEE 802.11s -Standard) für Geräte mit eingeschränkter Funktionalität. [ 5 ] [ 3 ]
FreeBSD unterstützt auch SoftMAC-Treiber. [ 6 ]
Siehe auch
Referenzen
- ^ Meyers, Mike: Network+ Certification All-in-One Exam Guide, McGraw-Hill, 2004, S. 230.
- ^ „Linux Wireless Glossary“ . Definition von FullMAC . Abgerufen am 3. Januar 2026 .
- ^ a b „Linux Wireless Glossary“ . Definition von SoftMAC . Abgerufen am 3. Januar 2026 .
- ^ Al-Sakib Khan Pathan (2010). Sicherheit selbstorganisierender Netzwerke: MANET, WSN, WMN, VANET . Taylor & Francis. S. 28. ISBN 978-1-4398-1919-7Die
- ^ „mac80211 documentation“ . kernel.org . Abgerufen am 3. Januar 2026 .
- ^ „FreeBSD 11.0 - Manpage für upgt (freebsd section 4) - Unix & Linux Commands“ . Abgerufen am 1. Juni 2016 .
