WLAN-Signal verbessern, schneller downloaden

tl;dr : Tipps und Anwendung finden sich unten im Beitrag ab „Lösungsmöglichkeiten“

Schnellstmöglich Downloaden und Surfen / Ruckelfreies Streaming / Niedrige Latenz bei Online Gaming

Wenn die WLAN-Verbindung wackelig ist und die Downloadgeschwindigkeit nicht dem entspricht, was man eigentlich erwarten sollte, kann das schon sehr nervenaufreibend sein, besonders wenn es mal schnell gehen muss. In diesem Beitrag möchte ich einige praktische Tipps aufzeigen die einem dabei helfen, das WLAN-Signal zu stabilisieren, zu verstärken, Verbindungsprobleme zu beheben und mit der richtigen Netzwerkkonfiguration die bestmögliche Übertragungsgeschwindigkeit herauszuholen. Gleichzeitig schaue ich mir auch einige fachliche Begrifflichkeiten zum Thema genauer an und habe dabei selber einiges dazugelernt!

Zunächst einige technische Details zur Funktion der heimischen Drahtlosverbindung.

  • Seit 1997 gab es mehrere WLAN-Funkstandards aus der IEEE-802.11 Familie, die unterschiedliche Sende- und Übertragungsleistungen aufweisen. Am aktuellsten und verbreitetsten  ist IEEE-802.11 b/g/n. Damit die Vorteile des jeweiligen Funkstandards ausgenutzt werden können, müssen sowohl Sender als auch Empfänger diesen unterstützen (wichtig z.B. bei älteren WLAN-fähigen Geräten).
  • Das Netzwerk wird auf einer bestimmten Frequenz bereitgestellt, typischerweise 2,4 oder 5,0 GHz. Die Zuhause gängige Frequenz 2,4 GHz ist in 14 Kanäle aufgeteilt. Jeder Kanal hat einen Frequenzabstand zum Nächsten (+5 Mhz). Die 5,0 GHz-Frequenz wiederum ist leistungsfähiger, darf aber nur in geschlossenen Räumen genutzt werden und wird eher im gewerblichen Bereich eingesetzt.
  • Je mehr WLAN-Netzwerke in der Umgebung den gleichen Sendekanal benutzen, desto mehr „Störgeräusche“ gibt es und die Übertragungsgeschwindigkeit nimmt ab. (Mehrfamilienhaus!) Manche Kanäle werden bevorzugt bzw. automatisch vom Router gewählt. Es ist meist möglich, mit dem Router auf einen anderen, weniger genutzten Kanal zu wechseln, wobei Kanal 9 und 10 von Mikrowellengeräten gestört werden können.
  • Die verfügbare Datenübertragungsbandbreite (in MHz) ist von der Anzahl der genutzten Antennen – und somit möglichen separaten Datenströmen – auf beiden Seiten abhängig ( Multiplikator x1-4).
  • Der tatsächliche Datendurchsatz von Anwendungen ist abhängig von der „Paketart“, da diese zwischen den Geräten wieder umgewandelt werden müssen. Normalerweise kann mit HTTP-Verbindungen eine höhere Übertragungsrate als mit VoIP erreicht werden.
  • Die Netzwerkkonfiguration in Windows wie voreingestellte Paketgrößen, die Anzahl gleichzeitiger Verbindungen und weitere Einstellungen beeinflussen ebenfalls den Datendurchsatz.

Die Infos stammen u.a. aus diesem sehr detailierten Wikipedia-Artikel.

Ist-Zustand erheben

Zunächst einmal wollen wir wissen, wie schnell die tatsächliche Datenübertragung momentan stattfindet, gemeint ist also die technisch zur Verfügung gestellte Bandbreite unter Berücksichtigung der Faktoren wie WLAN-Signalstärke, Rechnerleistung und -konfiguration. In meiner Testumgebung nutze ich einen gewöhnlichen DSL-Anschluss mit FRITZ!BOX Router, in dessen WLAN-Netz PC, Notebook und Smartphone eingehängt sind. Um eventuelle Bremsen ermitteln zu können, ist es sinnvoll, drei Bereiche getrennt zu analysieren:

(W)LAN-Signal und Übertragungsrate

Zunächst öffnen wir über das Tray-Symbol rechts unten oder die Systemsteuerung\Netzwerk und Internet\Netzwerkverbindungen und schauen uns die angegebene Signalqualität (die klassischen Balken) und Übertragungsrate für das Gerät an. Entspricht das der zu erwartenden Nennleistung, oder kann die Hardware eigentlich schneller?

Im Benutzermenü eures Routers (bei der FRITZ!Box via Browser unter „fritz.box“ erreichbar, bei DLINK Routern (z.B. Unity-Media über „192.168.0.1„) könnt ihr je nach Software weitere Details zum WLAN-Netzwerk herausfinden. Auf welcher Frequenz, Kanal und mit wie vielen Antennen wird das Netz zur Verfügung gestellt? Wie viele weitere Netzwerke sind in der Umgebung und belegen den gleichen Kanal?

fritzboxwlan

fritzboxwlanapp

Falls ihr ein Notebook habt oder bereit seit, euren PC zu bewegen, ist es ebenfalls sinnvoll, die Signalstärke im gesamten Wohnbereich zu kartieren, um „Funklücken“ ausfindig zu machen. Dazu gibt es kostenlose, sogenannte „Mapping-Tools“, welche die Signalstärke aufzeichnen. Das ist heutzutage auch bequem mit dem Smartphone zu erledigen. Zum Beispiel mit den kostenlosen Apps FRITZ!App WLAN oder WifiAnalyzer (im Google Playstore), unter Windows mit WirelessNetView. So erfahrt ihr, wo das Signal besonders gut ist oder es Lücken aufweist.


Anschlussgeschwindigkeit

DSL, Kabel oder ISDN? Hier messen wir die tatsächliche maximale Down- und Uploadgeschwindigkeit eures zur Verfügung gestellten Internet-Anschlusses. Für diesen Test solltet ihr euer Gerät direkt per LAN-Kabel mit dem Router bzw. Modem verbinden bzw. auf eine sehr gute WLAN-Verbindung achten. Führt die Tests mehrmals, am besten zu verschiedenen Tageszeiten durch. Es bieten sich zwei Webseiten an, welche dies testen:

https://www.wieistmeineip.de/speedtest/

https://breitbandmessung.de/

Vom Provider werden bei Vertragsanschluss in der Regel Angaben in kbits gemacht, also zum Beispiel „50.000er (kbit/s) DSL-Leitung“ interessant ist für uns aber vor allem die praktische Downloadrate in kilobytes/Sekunde. Zum Vergleich: 1 kilobyte =  8 kilobit. Zum Umrechnen wird durch den Faktor 8 geteilt (byte), also entspricht eine 50.000er Leitung der theoretischen Leistung von 6250 kbyte/s (6,3 Mb/s) downstream. Diese Werte werden allerdings selten erreicht.

Konntet ihr trotz optimaler Testbedingungen (LAN-Anschluss, mehrere Tests zu verschiedenen Zeiten, ..) nicht die vertraglich vereinbarte Bandbreite nutzen, kann es sinnvoll sein, den Internetprovider diesbezüglich zu kontaktieren. Auch ist unter Umständen eine Sonderkündigung möglich. Weitere Infos hier bei teltarif und netzpolitik.

Computerleistung

Als letztes schauen wir uns noch unser Testgerät an. Bei Notebooks können wir mit der Suche der Serien- bzw. Modellnummer in Google den verwendeten Netzwerkchip herausfinden. Bei PCs kommt es jetzt darauf an, ob ihr z.B. eine PCI-WLAN-Karte installiert habt, eine WLAN-Stick benutzt usw. Weitere Details findet ihr unter „Netzwerkadapter“, wenn ihr den Geräte-Manager in der Systemsteuerung öffnet oder euch die Netzwerkadapter unter Systemsteuerung\Netzwerk und Internet\ anschaut.

  • Welchen 802.11-WLAN-Standard und Frequenzen unterstützt mein Netzwerkadapter?
  • Wenn extern: Wie viele Antennen sind verfügbar?
  • Ist der Netzwerkadapter für mein Betriebssystem optimiert und der Treiber aktuell?
  • Wenn ihr einen WLAN-Stick nutzt: Unterstützt dieser USB 3.0 und die aktuellen Funkstandards?
  • Ist der Rechner leistungsfähig genug, um große Datenmengen aus dem Internet verarbeiten zu können? (Viele offene Tabs, HD-Inhalte usw.)

Lösungsmöglichkeiten

Nun da wir einige Informationen über unser WLAN gesammelt haben, schauen wir uns mögliche Maßnahmen und Tipps an, um die drei getesteten Bereiche zu optimieren und so die Datenübertragung zu steigern.

Die richtige Position des Routers

router_paint

…ist ausschlaggebend für eine starke WLAN-Verbindung und hohen Datendurchsatz. Mithilfe einiger Messung konntet ihr sicher schon Schwachstellen in der Wohnung ausfindig machen und die Daten als Referenz benutzen. Außerdem findet ihr im Handbuch eures Routers (Google!) einige Angaben zur optimalen Aufstellung:

  • Den Router nicht in eine Zimmerecke stellen
  • Nicht direkt neben oder unter
    ein Hindernis oder einen Metallgegenstand (Schrank, Heizung, …) stellen
  • Dicke und feuchte (Bad, Küche) Wände und Decken schwächen das Signal erheblich ab
  • Mikrowellengeräte sowie Lautsprecher, DECT- und Bluetooth-Geräte in der Nähe können (je nach WLAN-Kanal) das Funknetz stören
  • Die Ausrichtung der Antenne(n) kann ebenfalls das Signal beeinflussen

WLAN-Eigenschaften anpassen

Wir können einige Einstellungen des Funknetzwerkes variieren, um zu sehen, ob sich dadurch eine Steigerung des Datendurchsatzes erreichen lässt. Dazu navigieren wir zur Einstellungsseite unseres Routers (wie siehe oben) und öffnen die WLAN-Einstellungen:

  • Prüfen, ob die favorisierten Geräte den schnellen n-Standard auch nutzen (falls technisch verfügbar)
  • Den Funkkanal manuell auf einen anderen der insgesamt 14 verfügbaren Kanäle wechseln. Dabei beachten: Kanal 9 und 10 sind weniger genutzt, aber besonders Störanfällig. Kanal 1, 6 und 11 sind am empfehlenswertesten.
  • Testweise ins 5 GHz-Netz wechseln, falls möglich. Dieses ist weniger Störanfällig, die Kanalwahl entfällt und die Leistung kann höher sen. Achtung: Alle zu verbindenden Geräte müssen den Standard unterstützen!
  • Alle mit dem WLAN verbundenen Geräte teilen sich die verfügbare Bandbreite. In der Regel lässt sich die allgemeine Geschwindigkeit verbessern, wenn unnötige Geräte abgemeldet werden. Bei der FRITZ!BOX lässt sich für verbundene Geräte auch die Bandbreite limitieren (z.B. beim Gastzugang).
  • Die Energiesparfunktionen des Routers prüfen

Antennen nachrüsten

Mehr Antennen bei Sender und Empfänger bedeuten einen höheren Datendurchsatz. Während bei günstigeren Routern, Notebooks und Smartphones die WLAN-Antenne in der Regel fest verbaut ist, gibt es bei Routern mit externer WLAN-Antenne oder PCs mit WLAN-Karte manchmal die Möglichkeit, noch weitere Antennen anzubringen. Prüft in diesem Fall eure Hardware auf freie Steckplätze, die Antennen gibt es günstig im Computerladen oder im Internet zu kaufen.

Das WLAN-Kabel

wlanantenne1

Kein Scherz, gibt’s wirklich. Zumindest lässt sich so bei einem stationären PC der Empfang verbessern: Gemeint ist ein 1m/3m Sat/Koaxial Verlängerungskabel für den WLAN-Antennenanschluss. Wenn also der PC mit der WLAN-Karte oder der Router in einer ungünstigen Position im Zimmer untergebracht ist (z.B.Antennen hinten am PC, in der Ecke, hinter einem Schrank), lässt sich so ohne großen Aufwand mit diesen die Position der Antenne(n) optimieren und somit die Signalstärke verbessern.

Nutzt ihr einen USB-Surfstick, könnt ihr es auch mit einem USB-Verlängerungskabel versuchen. Dabei solltet ihr allerdings auf die USB 3.0 Unterstützung achten, um den höchsten Datendurchsatz zu erreichen.

Einen eigenen Antennenverstärker basteln

Ein weiterer Weg, mit Hausmitteln das WLAN-Signal zu verbessern. Mit wenig Aufwand kann aus Alufolie eine Aufsteckvorrichtung für die Antenne gebastelt werden. Eine Anleitung dazu mit herunterladbarer Schablone gibt’s zum Beispiel bei Chip Digital (Achtung: Beim Download „manuell“ wählen, sonst holt ihr euch einen Downloader auf den PC!).

Eine etwas ausführlichere und professionellere Anleitung zum Bau von WLAN-Richtantennen mit Hausmaterialien (z.B. Dosen) gibt es im heise c’t Magazin online.

Einen Repeater kaufen

Kommt ihr trotz aller Tipps mit dem WLAN-Signal nicht ins nächste Stockwerk, ist es wohl am einfachsten und günstigsten, einen Repeater zu kaufen. Einmal verbunden, strahlt er das gleiche Netz wieder aus und erhöht so die Gesamt-Reichweite, die Einrichtung ist in der Regel schnell und unkompliziert. Mehr Infos dazu hier bei winfuture.

Auch Powerline-Adapter für die Übertragung über die Steckdose können in Betracht gezogen werden.

Kompatibilität und Netzwerktreiber

Ich hatte mir vor nicht allzu langer Zeit eine PCI-WLAN Karte von DLINK für meinen PC erworben, die für alle Windows-Versionen, inklusive Windows 10 ausgeschrieben war. Im Nachhinein hatte ich dort allerdings trotz reibungsloser Treiberinstallation (erst durch Windows Update, dann von der Seite des Herstellers) erhebliche Probleme mit der Stabilität und Stärke des WLAN-Signals. Stellte sich heraus, dass diese Karte durchaus schon einige Jahre auf dem Markt war und mit Windows 10 zufällig so seine Probleme hat. Unter Windows 7 hatte ich dann ein viel besseres und stabileres Signal. In dem Fall hätte ich vorher nach Erfahrungen mit der Karte und Windows 10 googlen sollen!

Sogenannte Gerätetreiber stellen eine Verbindung zwischen dem Betriebssystem und der Hardware her und ermöglichen der Software, alle Funktionen des Gerätes zu nutzen. Eine Aktualisierung des Drahtlos-Netzwerktreibers kann Fehler beheben, die Unterstützung für neuere Geräte verbessern und manchmal sogar den Empfang verbessern. Es ist also empfehlenswert, gelegentlich nach Treiberupdates Ausschau zu halten.

Bei Notebooks oder einem Fertig-PC empfiehlt es sich, zunächst einmal auf der Download-Seite des Herstellers nach aktuelleren Treibern zu schauen (z.B. Asus, Acer, Lenovo, HP, …), dazu benötigt ihr lediglich die genaue Modellnummer eures Gerätes.

Auch über Windows Update lassen sich Treiber aktualisieren. Windows 10 macht das sowieso – ob man will oder nicht – und unter Windows 7 sind diese bei der manuellen Update-Suche (Systemsteuerung / Windows-Update) unter „Optionale Updates“ zu finden. Wenn ihr Probleme mit dem Treiber habt, kann es hilfreich sein, den Treiber aus WU oder vom Hersteller testweise auszutauschen.

Manchmal gibt es für ein Notebook-Modell mehrere verschiedene Treiber – je nach verbautem Chip – in diesem Fall oder wenn ihr selber nach Hardware-Treibern suchen wollt, benötigt ihr die genaue Hardware-Kennung des verbauten WLAN-Chips bzw. der PCI-Karte. Diese findet ihr im Geräte-Manager von Windows (über die Systemsteuerung / System / oder Rechtsklick auf das Startmenü-Symol).

Alternativ könnt ihr auch ein kostenloses Info-Programm wie Speccy nutzen.

Optimale Netzwerkeinstellungen

Ein Punkt, der in den letzten Jahren dank immer schnellerer Hardware etwas untergegangen ist, aber meiner Meinung nach immer noch unterschätzt wird. Wie Anfangs erwähnt gibt es auf Software-Ebene eine Reihe an verschiedenen Netzwerk-Parametern, welche die Datenübertragungsgeschwindigkeit beeinflussen können. Gemeint sind Faktoren wie die Behandlung und Priorisierung von Datenpaketen, Anzahl gleichzeitiger HTTP-Verbindungen, Cachelimits und vieles mehr. Diese Werte lassen sich manuell nachbessern, oder praktischerweise mit einem kostenlosen Tool wie dem bekannten SG TCPOptimizer.

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Die Anwendung des Tools ist eher gedacht für ein Szenario mit gleichbleibenden WLAN-Eigenschaften. Die Anwendung ist denkbar einfach: Zunächst im Reiter „MTU“ den gerätespezifischen Latenzzeit-Wert ermitteln, danach auf der Hauptseite im oberen Schieberegler die verfügbare Anschluss-Geschwindigkeit auswählen. Auf Wunsch „Alle Netzwerkadapter modifizieren“, unten auf „optimal“ klicken und den gemessenen MTU-Wert eintragen. Die vorgeschlagenen Änderungen übernehmen und das System neu starten. (Ein Backup der ursprünglichen Einstellungen wird automatisch angelegt, ihr müsst die Datei aber selbst irgendwo aufbewahren!) So lassen sich meiner persönlichen Erfahrung nach immer noch einige kb/s zusätzlich bei der Download-Geschwindigkeit herausholen.

Computerleistung

Ein langsamer, unaufgeräumter und träger Rechner kann ebenfalls die Internetgeschwindigkeit und das Laden von aufwendigen Online-Inhalten (aufwendige Scripts, große Dateien, HD-Medien) negativ beeinflussen. Wie ihr euren PC aufräumt und beschleunigt, habe ich in diesem verständlichen zweiteiligen Beitrag beschrieben. Reinschauen lohnt sich!

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Im Hintergrund laufende Downloader und Updater (von Browser, Spieleclients, Java usw.) können ebenfalls ungefragt Bandbreite belegen und so die Internetgeschwindigkeit ausbremsen. Windows 10 lädt sowieso ungefragt Updates herunter, hier solltet ihr auch das Teilen von Updates (also nicht nur Download, sondern Upload an andere Rechner) in den Systemeinstellungen deaktivieren.

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