WLAN für IPTV optimieren

Was an einer Funkstrecke tatsächlich schiefgeht

WLAN ist ein geteiltes Medium, und zwar im Halbduplexbetrieb: Eine Station sendet nur dann, wenn sie den Kanal als frei erkennt – empfangen und senden zugleich geht nicht. Das gilt nicht nur für Ihre eigenen Geräte, sondern für jedes Nachbarnetz, das denselben Kanal belegt. Kollisionen lassen sich im Funk nicht unmittelbar erkennen, deshalb wird ausgewichen statt korrigiert; und jeder wiederholte Sendeversuch verbraucht erneut Sendezeit, die dann allen anderen fehlt. Das ist keine Eigenheit eines Herstellers, sondern in der Zugriffsmethode von IEEE 802.11 angelegt.

Für einen laufenden Stream ist das die entscheidende Eigenschaft. Der Player gibt aus einem Vorrat aus und lädt im Hintergrund nach. Er verträgt eine dauerhaft niedrigere Rate erstaunlich gut, weil die automatische Qualitätsumschaltung darauf reagieren kann. Was er nicht verträgt, sind Lücken: Sekunden, in denen fast nichts durchkommt, weil die Mikrowelle läuft, weil das Nachbarnetz gerade eine große Datei überträgt oder weil die Verbindung kurz abgerissen und neu aufgebaut wurde. Genau diese Lücken leeren den Puffer. Warum daraus ein stehendes Bild wird, beschreibt die Seite zu Ruckeln und Pufferpausen im Detail.

Daraus folgt die Leitlinie für alles Weitere: Ziel ist nicht die höchste Zahl in einem Geschwindigkeitstest, sondern die geringste Schwankung über die Dauer einer Sendung.

Zuerst beweisen, dass es überhaupt am WLAN liegt

Vier Vergleiche klären die Grundfrage, bevor Sie eine einzige Einstellung anfassen. Jeder tauscht genau eine Größe aus, und jeder hat deshalb eine eindeutige Aussage.

Netzwerkkabel statt WLAN. Verlegen Sie für einen Abend ein Kabel vom Router zum Abspielgerät, notfalls quer über den Boden. Läuft die Wiedergabe damit ruhig, ist die Funkstrecke die Ursache – alles auf dieser Seite ist dann einschlägig. Bleibt sie unruhig, ist das WLAN entlastet und die Ursache liegt weiter oben in der Kette: bei der Leitung, beim Anbieter oder am Gerät. Weiter geht es dann bei der systematischen Fehlersuche.

Zweites Gerät am selben Ort. Stellen Sie ein zweites Gerät unmittelbar neben das erste und rufen Sie denselben Kanal auf. Läuft es dort ebenso unruhig, betrifft das Problem den Funkraum an dieser Stelle. Läuft es besser, liegt es am ersten Gerät, an seinem Funkmodul oder daran, wie es eingebaut ist.

Gerät provisorisch neben den Router. Nehmen Sie das Abspielgerät für einen Test mit in den Raum des Routers. Wird die Wiedergabe deutlich ruhiger, ist die Strecke das Problem – Entfernung, Wände, Einbauort. Ändert sich nichts, ist die Dämpfung nicht die Ursache, und Umstellen bringt Ihnen nichts.

Mobilfunk-Hotspot statt Hausanschluss. Dieser Test tauscht Leitung und Zugangsanbieter komplett aus. Läuft der Stream über den Hotspot ruhig, arbeiten Anbieter und Stream einwandfrei und die Ursache liegt in Ihrem Haus. Läuft er dort genauso schlecht, brauchen Sie am WLAN nichts zu verstellen. Beachten Sie dabei, dass ein Hotspot eine eigene Funkstrecke mitbringt – halten Sie das Telefon deshalb dicht an das Abspielgerät.

2,4 GHz und 5 GHz: Reichweite gegen Datenrate

Die beiden Frequenzbereiche unterscheiden sich in einer physikalischen Eigenschaft, aus der alles Weitere folgt: Je höher die Frequenz, desto stärker wird das Signal von Materie gedämpft und desto kürzer ist die praktische Reichweite – dafür steht mehr Platz für breite, störungsarme Kanäle zur Verfügung.

2,4 GHz durchdringt Wände und Decken besser und trägt weiter. Der Bereich ist aber schmal: Die Bundesnetzagentur hat dafür 2400,0 bis 2483,5 MHz zugeteilt, insgesamt also 83,5 Megahertz. In der Allgemeinzuteilung steht zudem ausdrücklich, dass dieser Bereich auch von anderen Funkanwendungen genutzt wird, dass kein Schutz vor Beeinträchtigungen besteht und dass gegenseitige Beeinträchtigungen hinzunehmen sind. In dicht bebauten Wohnlagen ist er entsprechend voll.

5 GHz verfügt über erheblich mehr Spektrum – zugeteilt sind die Abschnitte 5150 bis 5250, 5250 bis 5350 und 5470 bis 5725 MHz – und damit über mehr und breitere Kanäle; auch sind dort in der Regel weniger fremde Netze unterwegs. Die Reichweite ist geringer, und jede Wand kostet mehr als im unteren Bereich. Ein Teil dieses Bereichs wird außerdem mit Radaranwendungen geteilt: Für 5250 bis 5350 MHz und für 5470 bis 5725 MHz schreibt die Allgemeinzuteilung eine dynamische Frequenzwahl vor, die Störungen von Radarsystemen mindern soll. Ein dadurch ausgelöster Kanalwechsel unterbricht die Verbindung kurz. Wiederkehrende, sekundenkurze Aussetzer ohne erkennbaren Auslöser können daher ein Hinweis auf diesen Mechanismus sein.

Die praktische Ableitung ist unspektakulär: Steht das Abspielgerät im selben oder im benachbarten Raum, ist 5 GHz fast immer die bessere Wahl. Liegen zwei Wände oder eine Geschossdecke dazwischen, kann 2,4 GHz die ruhigere Verbindung liefern, obwohl der Geschwindigkeitstest niedriger ausfällt. Ruhig schlägt schnell.

Beide Bereiche tragen häufig denselben Netznamen, und das Gerät entscheidet selbst, welchen es nutzt. Das ist bequem, aber für die Fehlersuche hinderlich: Sie wissen dann nicht, worauf Sie gerade messen, und ein Gerät bleibt gelegentlich auf dem schwächeren Bereich hängen, obwohl der andere besser wäre. Für die Dauer der Untersuchung hilft es, die beiden Bereiche unter getrennten Namen ansprechbar zu machen und das Abspielgerät gezielt in einen davon zu setzen. Ob und wie Ihr Router das erlaubt, steht in seiner Anleitung; die Grundfunktionen handelsüblicher Router behandelt die Seite zu Router-Einstellungen und IPTV.

Kanalwahl und Überlappung

Die Kanäle eines Bandes liegen jeweils wenige Megahertz auseinander, ein üblicher WLAN-Kanal belegt jedoch ein Vielfaches dieses Abstands. Zwei benachbarte Kanalnummern beschreiben deshalb keine getrennten Wege, sondern zwei stark überlappende Bereiche. Da im 2,4-GHz-Band insgesamt nur 83,5 Megahertz zur Verfügung stehen, bleiben dort entsprechend wenige Positionen übrig, die einander nicht ins Gehege kommen.

Der entscheidende und meist übersehene Punkt: Zwei Netze auf demselben Kanal stören einander weniger als zwei Netze, die sich teilweise überlappen. Der Zugriff auf das Funkmedium beruht darauf, dass eine Station erst sendet, wenn sie den Kanal als frei erkennt. Auf demselben Kanal hören die Geräte einander also, warten ab und teilen sich die Sendezeit geordnet. Bei teilweiser Überlappung greift dieser Mechanismus nicht mehr – das fremde Signal kommt als Rauschen an, das die eigene Übertragung beschädigt, ohne dass eine Abstimmung stattfinden kann. Wer seinen Kanal um eine Position verschiebt, um dem Nachbarn auszuweichen, verschlechtert die Lage daher regelmäßig.

Die automatische Kanalwahl trifft ihre Entscheidung in der Regel beim Start und behält sie danach bei. Ein Router, der seit Monaten durchläuft, kann auf einem Kanal sitzen, der inzwischen belegt ist, weil nebenan ein neues Netz entstanden ist. Ein Neustart oder eine erneute Bewertung durch den Router ist deshalb eine sinnvolle Maßnahme – und zwar zu einer Zeit, in der die Nachbarschaft aktiv ist, nicht am Sonntagvormittag.

Kanalbreite: breiter ist nicht automatisch besser

Ein breiterer Kanal überträgt pro Zeiteinheit mehr Daten. Er belegt dafür mehr Spektrum, trifft damit auf mehr fremde Netze und ist gegenüber Störungen empfindlicher – besonders auf Entfernung. Auf kurzer Strecke mit freier Sicht spielt Breite ihren Vorteil aus; zwei Wände weiter kann dieselbe Einstellung die Verbindung unruhiger machen als eine schmalere.

Für Fernsehen gilt deshalb dieselbe Regel wie überall auf dieser Seite: Nehmen Sie die Einstellung, die gleichmäßig liefert, nicht die mit der höchsten Spitzenrate. Im 2,4-GHz-Band kommt hinzu, dass ein breiter Kanal dort einen großen Teil des ohnehin knappen Bandes belegt und damit die Nachbarschaft mitbelastet, die wiederum Ihre Verbindung stört.

Aufstellung, Dämpfung und der letzte halbe Meter

Funk breitet sich nicht entlang des Grundrisses aus, sondern durch das Material dazwischen. Entscheidend ist deshalb nicht die Entfernung in Metern, sondern was auf dieser Strecke liegt.

Stark dämpfend wirken Stahlbeton und bewehrte Geschossdecken, Fliesenspiegel, Metallregale, Spiegel, metallbedampfte Fensterscheiben sowie alles, was Wasser enthält – auch Zimmerpflanzen und Aquarien. Eine schräg durchquerte Wand wirkt dicker als eine gerade durchquerte, weil das Signal mehr Material durchläuft. Zwei Räume in Sichtlinie sind fast immer besser als ein Raum um die Ecke.

Für den Router folgt daraus: frei stehend, nicht im geschlossenen Schrank, nicht auf dem Boden, nicht direkt hinter einem Fernseher oder einem Metallgehäuse, möglichst zentral zu den Geräten, die ihn brauchen.

Der häufiger unterschätzte Teil ist aber der letzte halbe Meter am Abspielgerät. Ein Stick, der hinten am Fernseher steckt, sitzt in dessen Abschattung; ein Gerät in einem geschlossenen Medienmöbel aus Metall oder hinter einer Glastür steht funktechnisch schlechter als eines auf dem Sideboard. Diese wenigen Zentimeter kosten regelmäßig mehr als die zehn Meter davor. Ein kurzes Verlängerungskabel, das den Stick aus der Abschattung heraus nach vorn holt, ist eine der wirksamsten Maßnahmen überhaupt – und eine, die nichts konfiguriert.

Störquellen im Haushalt erkennen

Nicht jede Störung stammt von einem WLAN. Im 2,4-GHz-Bereich arbeiten auch Mikrowellenherde, schnurlose Telefone, Babyfone, Funkkameras, Funkkopfhörer und diverse Fernbedienungen. Dass dieser Bereich mit anderen Anwendungen geteilt wird und dass gegenseitige Beeinträchtigungen hinzunehmen sind, hält die Allgemeinzuteilung der Bundesnetzagentur ausdrücklich fest – es ist also der vorgesehene Zustand und kein Defekt. Die Störung ist dann nicht dauerhaft, sondern folgt der Benutzung dieser Geräte – und genau das macht sie erkennbar.

Der Test dafür ist trivial und aussagekräftig: Schalten Sie die verdächtige Quelle gezielt ein und aus, während der Stream läuft, und beobachten Sie, ob das Aussetzen damit zusammenfällt. Ein Abendmuster, das mit der Essenszubereitung korreliert, ist kein Anbieterproblem, auch wenn es sich so anfühlt.

Die Anbindungsarten im Vergleich

Zwischen Router und Abspielgerät gibt es mehr als die Wahl zwischen Kabel und Funk. Die Verfahren unterscheiden sich vor allem darin, wie viele Funkstrecken in Reihe liegen – und jede zusätzliche Strecke ist eine weitere Quelle von Schwankungen.

Verfahren zur Anbindung eines Abspielgeräts und ihre Wirkung auf die Gleichmäßigkeit

Anbindung	Wirkung auf die Gleichmäßigkeit	Grenze des Verfahrens	Vorab nennbare Datenrate
Ethernet direkt zum Router	höchste; keine geteilte Luft, keine Nachbarnetze, keine Wiederholungen wegen Funkstörungen	ein Kabel muss vom Router zum Gerät geführt werden	durch die Verkabelung bestimmt und im Alltag konstant
WLAN direkt zum Router	gut, solange Sichtlinie oder eine einzelne Wand dazwischen liegt	jede weitere Wand und jedes aktive Nachbarnetz kostet Gleichmäßigkeit	nicht überprüfbar
Mesh-Knoten mit Kabelanbindung	nahezu so gut wie Ethernet am Gerät, weil die verbleibende Funkstrecke kurz wird	setzt eine Leitung zwischen Router und Knoten voraus	nicht überprüfbar
Mesh-Knoten mit Funkanbindung	besser als ein einfacher Repeater, weil die Knoten sich abstimmen und Geräte übergeben	der Rückweg zum Router teilt sich die Sendezeit mit dem Zugriff des Geräts	nicht überprüfbar
Repeater im selben Frequenzbereich	verlängert die Reichweite, empfängt und sendet dasselbe Signal jedoch erneut; unterm Strich bleibt ungefähr die Hälfte übrig	verschlechtert das Ergebnis, wenn die Direktverbindung ohnehin ausreichte	nicht überprüfbar
Powerline über die Stromleitung	umgeht die Funkstrecke vollständig; die Gleichmäßigkeit hängt an der Hausinstallation	Phasenwechsel, lange Leitungswege, Steckdosenleisten und Schaltnetzteile dämpfen unvorhersehbar	nicht überprüfbar

Zwei Punkte aus dieser Tabelle werden im Alltag regelmäßig verwechselt. Erstens ist ein Repeater keine Verstärkung, sondern eine Wiederholung: Er hört zu und sendet dasselbe noch einmal, und beide Vorgänge brauchen Sendezeit im selben Funkraum. Wo das Signal direkt noch ordentlich ankommt, macht ein Repeater die Sache schlechter, nicht besser. Zweitens ist der Unterschied zwischen einem Mesh mit und ohne Kabelanbindung größer als der Unterschied zwischen Mesh und Repeater. Wer einen Knoten per Kabel anbinden kann, sollte das tun.

Warum das kurze Netzwerkkabel fast immer gewinnt

Auch wenn das Kabel als Dauerlösung ausscheidet, bleibt es der wichtigste Testaufbau dieser Seite. Ein einziger Abend am Kabel beantwortet die Frage, ob sich weitere Arbeit am WLAN überhaupt lohnt.

Wie Sie eine Verbesserung messen statt sie zu fühlen

Der häufigste Fehler bei der WLAN-Optimierung ist nicht eine falsche Einstellung, sondern eine unbrauchbare Erfolgskontrolle. Es werden drei Dinge gleichzeitig geändert, danach läuft es zufällig eine halbe Stunde gut, und die Ursache gilt als gefunden. Beim nächsten Mal ist sie es nicht.

Ändern Sie immer nur eine Größe. Danach alles andere unverändert lassen. Wer Kanal, Band und Standort zugleich anfasst, weiß am Ende nichts.

Messen Sie dort, wo das Gerät steht. Ein Geschwindigkeitstest neben dem Router beschreibt die Leitung, nicht die Funkstrecke. Führen Sie den Test auf dem Abspielgerät selbst aus, wo das möglich ist, sonst mit einem Telefon, das Sie exakt an die Position des Geräts halten.

Messen Sie zur kritischen Zeit. Wenn es abends stockt, ist ein Vormittagstest ohne Aussagewert. Die Wiederholung gehört an denselben Ort, zur selben Tageszeit, mit demselben Kanal.

Unterscheiden Sie Verbindungsrate und Durchsatz. Die Rate, die ein Gerät für die Funkverbindung anzeigt, ist ein Bruttowert unter idealen Annahmen. Was tatsächlich ankommt, liegt darunter und schwankt. Eine hohe angezeigte Verbindungsrate bei unruhigem Bild ist kein Widerspruch, sondern der Normalfall.

Sehen Sie sich die Schwankung an, nicht den Mittelwert. Ein fortlaufender Erreichbarkeitstest zum Router über mehrere Minuten sagt mehr als jeder Geschwindigkeitstest: Nicht der Durchschnittswert ist interessant, sondern die Streuung der Antwortzeiten und die Zahl der ausbleibenden Antworten. Genau diese beiden Größen – Schwankung und Verlust – leeren den Puffer, während die Bandbreite auf dem Papier ausreicht. Der Zusammenhang ist in den Internetstandards ausdrücklich festgehalten: Ein Empfangspuffer muss groß genug für die erwartete Schwankung der Laufzeit sein, sonst entsteht Verlust, und was zu spät eintrifft, wird verworfen.

Schreiben Sie mit. Datum, Uhrzeit, Ort, geänderte Größe, Ergebnis. Nach der dritten Änderung weiß sonst niemand mehr, welche davon gewirkt hat.

Machen Sie die Gegenprobe. Stellen Sie die vermeintlich wirksame Änderung zurück. Verschlechtert sich das Ergebnis wieder, war sie die Ursache. Bleibt alles gut, haben Sie etwas anderes verbessert – oder das Problem war ohnehin gerade nicht da.

Die Reihenfolge, die am schnellsten wirkt

Arbeiten Sie von der größten Wirkung zur kleinsten, und prüfen Sie nach jedem Schritt.

1. Kabeltest durchführen. Er entscheidet, ob diese Seite für Sie überhaupt einschlägig ist.
2. Den letzten halben Meter freistellen. Gerät aus der Abschattung des Fernsehers oder aus dem geschlossenen Möbel holen, Router frei aufstellen.
3. Band gezielt wählen. Für die Dauer des Tests getrennt ansprechbar machen und beide Bereiche am tatsächlichen Standort vergleichen.
4. Kanal neu bewerten lassen. Zu einer Zeit, in der die Nachbarschaft aktiv ist; überlappende Positionen meiden.
5. Kanalbreite an die Strecke anpassen. Auf Entfernung ist schmaler oft ruhiger.
6. Anbindungsart ändern. Einen Repeater durch einen Mesh-Knoten mit Kabelanbindung ersetzen, oder Powerline erproben.
7. Erst danach an Router-Funktionen feilen. Priorisierung, Bandsteering und verwandte Einstellungen wirken nur, wenn die Funkstrecke selbst in Ordnung ist – siehe Router-Einstellungen und IPTV.

Wenn nach Schritt eins bereits feststeht, dass es nicht am WLAN liegt, sparen Sie sich die Schritte zwei bis sieben vollständig. Das ist kein Nebenergebnis, sondern der eigentliche Zweck der Reihenfolge.