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Was ist das Signal-Rausch-Verhältnis und wie kann man es messen?

Selbst mit einem starken WLAN-Router oder Mesh-Netzwerk kann der Datenverkehr langsam sein. Das Problem ist eventuell nicht der Router, sondern all die Umgebungsgeräusche.
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Wir helfen Ihnen zu verstehen, was Signal-zu-Rauschen bedeutet, und verbessern Ihr SNR, Ihr Signal-zu-Rauschen-Verhältnis, um einen gleichmäßigen Datenverkehr, reibungsloses Film-Streaming und schnelle Downloads zu gewährleisten.

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Rauschen zu Signal: die Spreu vom Weizen trennen

Eines der frustrierendsten Probleme beim Zugriff auf das Internet ist, dass beim Einrichten des Routers alles richtig funktionieren sollte — und Sie in den nächsten Raum gehen und das Signal Schrott ist. Sie rüsten Sie den Router auf — und das Signal scheint immer noch nicht besser zu werden.

Sie rüsten auf ein schickes Mesh-Netzwerk auf — und stellen fest, dass Leute im Konferenzraum mit ihren Laptops immer noch nicht ins WLAN kommen, obwohl das Signal stark sein sollte.

Es ist möglich, dass das Problem nicht die Signalstärke oder die Reichweite des Netzwerks ist. Es könnte ein Problem mit dem geben, was man "Signal-zu-Rauschen" nennt, manchmal kurz als SNR (Signal-to-Noise Ratio, Signal-Rausch-Verhältnis) bezeichnet von Menschen, die das Gefühl haben, dass es nicht genug Akronyme in unserem Leben gibt, oder von Menschen, die kichern, wenn sie uns dazu bringen, laut "schnarchen" zu sagen, wenn wir über WLAN reden.

SNR ist jedoch ein reelles Problem. Wenn Ihr Netzwerk ordnungsgemäß funktioniert, der Download aber langsam ist, oder an bestimmten Stellen in Ihrem Gebäude merkwürdige Verbindungsabbrüche auftreten, ist es die Zeit wert, das SNR zu untersuchen, um herauszufinden, ob es die Ursache Ihrer schlechten Verbindung ist.

Was bedeutet SNR?

Natürlich muss man zuerst wissen, was SNR überhaupt ist, wenn man Signal-Rausch-Verhältnis-Probleme beheben will. "Signal to Noise" ist ein Maß dafür, wie viel relevantes WLAN-Signal es im Vergleich zu anderen Signalen gibt, die im Weg sein können.

Für gewöhnlich gibt es bei der Behandlung von WiFi-Problemen zwei Hauptprobleme:

  • Tote Stellen: Stellen, an die unser Signal nicht gelangt. Das kann an der Entfernung zum WLAN-Router, den Materialien, aus denen das Gebäude besteht, und anderen damit zusammenhängenden Dingen liegen. Bei einem toten Punkt erhalten wir einfach überhaupt kein Signal.

  • Signal-Rausch-Verhältnis: Je nach Signal-Rausch-Verhältnis reichen die WLAN-Funksignale möglicherweise weit genug, aber es gibt andere Funksignale, die das Erkennen erschweren.

Stellen Sie sich jedes Problem wie einen großen Raum vor. Ich bin auf der einen Seite und Sie auf der anderen Seite, und Sie versuchen, mit mir zu sprechen. Wenn Ihre Stimme zu leise ist, kann ich Sie nur dann hören, wenn Sie lauter rufen. Dies ist das Problem mit toten Zonen oder der Signalstärke.

Signal-zu-Rauschen ist das Problem, wenn wir am selben Ort sind, aber der Raum voller anderer Menschen ist. Wenn Sie versuchen, mit mir zu sprechen, müssen wir all die Geräusche, die andere Leute machen, übertönen. Es ist nicht hilfreich, wenn jemand anderes eine ähnliche Stimme wie Sie hat, sodass ich herausfinden muss, ob Sie oder jemand anderes spricht.

Das Signal-Rausch-Verhältnis verstehen

SNR ist kein Verhältnis, im Sinn von "da ist 75% Signal zu 25% Rauschen", sondern wird gemessen, indem man die Signalstärke misst und das Rauschen subtrahiert, nicht teilt. Zur potenziellen Verwirrung kommt hinzu, dass das Signal in Dezibel gemessen wird. Für diejenigen, die mit Audio arbeiten und die meisten anderen Leute ist Dezibel ein Maß für die Lautstärke von etwas.

Es kommt noch schlimmer. Beim WLAN werden Dezibel in negativen Zahlen gemessen. Wenn Sie sich an Ihren Mathematikunterricht erinnern, wissen Sie noch, dass negative Zahlen diejenigen unter 0 sind. Wenn Sie also -15 dBm (Dezibel pro Milliwatt) haben, ist das ein stärkeres Signal als -50 dBm. Ich weiß — es ist verwirrend, aber sobald Ihnen klar ist: je *höher* die Zahl, desto *schwächer* das Signal, sind wir einen großen Schritt weiter.

Sehen wir uns zwei verschiedene Räume an. In einem Fall liegt die durchschnittliche Signalstärke bei -20, das Rauschen bei -60. Um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhalten, zieht man das Rauschen vom Signal ab. In diesem Fall haben wir also ein durchschnittliches Signal-Rausch-Verhältnis von 40:

Signal-Rausch-Verhältnis
Signal-Rausch-Verhältnis

Wie ist es mit Raum 2, wo das Signal ebenfalls -20 ist, aber das Rauschen -25? Jetzt ist unser Rauschsignal viel niedriger — etwa 5:

Signal-Rausch-Verhältnis
Signal-Rausch-Verhältnis

Beachten Sie, wie schwierig es ist, den Unterschied zwischen den Signal- und Rauschlinien in dieser Grafik im Vergleich zur ersten zu erkennen. Die Regel ist: Je niedriger das Signal-Rausch-Verhältnis, desto schlechter wird die Kommunikation sein. Wir wollen eine schöne, große Zahl für unser SNR- oder S/N-Verhältnis, da dies bedeutet, dass viel Abstand zwischen unserem Signal und unserem Rauschen liegt.

Was ist ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis?

Denken Sie daran, dass das Signal-Rausch-Verhältnis, manchmal als S/N-Verhältnis bezeichnet, kein Verhältnis ist, sondern der Unterschied zwischen Signal zu Rauschen. Also, je größer die Zahl, desto besser.

Die meisten Experten empfehlen einen SNR von 20 dB nur für Daten — das heißt, Surfen im Internet, Nachschlagen von Diagrammen und anderer ähnlicher Datenverkehr. Wenn Sie Videos in hoher Qualität streamen oder gute Sprach-/Video-Chats möchten, ist ein SNR von 25 erforderlich. Hier haben wir für Sie eine Liste der anzustrebenden Signal-Rausch-Verhältnisse:

  • 5 dB bis 10 dB: Geben Sie es jetzt einfach auf. Hören Sie auf mit dem, was Sie gerade tun, und beheben Sie die Probleme. Das Rauschen ist so hoch, dass das Signal nicht davon zu unterscheiden ist.

  • 10 dB bis 15 dB: Sehr langsam, aber wenigstens ist ein Signal vorhanden. Wenn Sie nur einfache E-Mails lesen und schreiben, kommen Sie klar. Gerade so.

  • 15 dB bis 25 dB: Das ist durchschnittlich und zum Surfen im Internet und Herunterladen von Dateien geeignet. Erwarten Sie nur nicht, dass Sie 1080p-Videos auf Netflix und YouYube mit Genuss ansehen.

  • 25 dB bis 40 dB: Schnelle Geschwindigkeit. Damit können Sie Videokonferenzen abhalten, Hochgeschwindigkeitsvideos streamen und große Dateien wie .iso-Dateien oder Filme im Gigabyte-Format herunterladen.

  • 40 dB und höher: Sie befinden sich in der Matrix und sind der Auserwählte.

Dies hängt natürlich von Ihrer grundlegenden Bandbreitenstärke ab. Wenn Ihre Bandbreite nur -5 dB beträgt und Ihr Rauschen 0 ist, ist Ihr Signal zu Rauschen großartig, aber Ihre Signalstärke ist immer noch Müll. Stellen Sie also zuerst sicher, dass das Signal stark ist, und konzentrieren Sie sich dann auf das Signal-Rausch-Verhältnis.

Wie man das Signal gegen das Rauschen misst

Eines der nützlichsten Tools, das als Signal-zu-Rausch-Rechner für MacOS fungiert, stammt von NetSpot (leider können NetSpot-Windows-Benutzer das Signal-zu-Rausch-Verhältnis nicht messen, aber diese Funktion wird in Zukunft ergänzt werden).

Für Mac-Benutzer ist der Vorgang ganz einfach, es sind nur ein paar Schritte nötig:

  1. Starten Sie NetSpot.
  2. Discover (Erkennen) auswählen (ist wahrscheinlich standardmäßig aktiviert).
  3. Das betreffende WLAN-Netzwerk auswählen.
  4. Die Signal- und Rauschpegel finden.

NetSpot — Das Netzwerkanalyse-Tool
NetSpot — Das Netzwerkanalyse-Tool
  1. Subtrahieren Sie das Rauschen vom Signal, um den SNR zu erhalten.

Nehmen Sie unser Beispielnetzwerk. Hier haben wir ein Signal von -39 und ein Rauschen von -80. Stecken wir das in unseren Signal-zu-Rausch-Rechner, erhalten wir (-39) - (-80) = 41. Oder, um Zeit zu sparen, sehen Sie sich einfach die Pegeleinstellung an. Bei Grün ist das Signal sauber.

Beheben von SNR-Problemen

Das Beheben von Signal-zu-Rausch-Problemen kann eine Vielzahl von Ansätzen umfassen. Besorgen Sie sich zuerst einen WLAN-Signal-Analyzer. Wir haben NetSpot schon erwähnt, und das ist ein guter Anfang. Die App zeigt eine Liste aller Netzwerke, die sie identifizieren kann.

NetSpot — Discover Mode (Erkennungsmodus)
NetSpot — Discover Mode (Erkennungsmodus)

Sobald Sie die Liste der WLAN-Signale sehen, können Sie ein paar Dinge tun, um das SNR-Verhältnis zu erhöhen:

  1. Entfernen Sie zusätzliche WLAN-Netzwerke. Das gilt besonders für Geschäftsumgebungen. Es gibt nur wenige Gründe für jemanden, ein separates WLAN-Netzwerk zu betreiben, sei es über sein Mobiltelefon oder über Tethering oder auf andere Weise. Mit NetSpot können Sie eine Vorstellung davon bekommen, wo es ist, wenn Sie seine Signalstärke verfolgen.

  2. Suchen Sie nach "lauten" Geräten. Sehen Sie sich die Geräte um den WLAN-Router herum an. Steht er neben einem Fernseher, Kühlschrank oder anderen elektronischen Geräten? Versuchen Sie, ihn entfernter davon zu positionieren. Es gab einmal einen Ort mit schrecklicher WLAN-Abdeckung, bis jemandem auffiel, dass sich der WLAN-Router neben der Feueralarmglocke des Unternehmens befand. Sobald der Router versetzt wurde, nahm das Signalrauschen ab.

  3. Deaktivieren Sie nicht benötigte Signale. Manche Router unterstützen mehrere Bänder im 2,4-GHz- und 5-GHz-Bereich. Versuchen Sie, das 2,4-GHz-Signal auszuschalten, wenn es nicht benötigt wird — im Vergleich zu seinem 5-GHz-Bruder ist es überfüllt.

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Dies waren nur ein paar Ideen, und es gibt noch weitere Möglichkeiten, die man zur Fehlerbehebung bei hohem Geräuschpegel versuchen kann. Bevor Sie jedoch irgendetwas unternehmen, sollten Sie Netspot installieren.

Es gibt eine hervorragende kostenlose Version davon, und Benutzer, die für die Vollversion bezahlen, können auf noch mehr erstaunliche Funktionen wie Heatmaps zugreifen. Laden Sie NetSpot herunter und probieren Sie es aus, um Probleme mit der Signal- und Rauschunterdrückung zu beheben, damit Sie den schnellen Internetzugang haben, den Sie brauchen.
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