WLAN: So profitieren sie von schnellem 802.11ac Wave 2

Wer Daheim nicht in einer Kabelhöhle hausen will, der verzichtet gerne auf die ganzen Strippen und vertraut bei der Verbindung von Computern, Smartphone und TV stattdessen gerne auf WLAN. Hersteller von Netzwerk-Hardware wie WLAN-Routern oder WLAN-Access-Points versprechen für IEEE-Standard 802.11ac basierte Geräte traumhafte Datenraten von bis zu 3,4 Gbit/s.

Im Reality-Check im WLAN-Netzwerk Zuhause kommen solche fantastischen Brutto-Datenraten bei der üblichen Netzwerkinfrastruktur als Geschwindigkeit zwar niemals an, trotzdem lässt sich mit aktueller Netzwerk-Hardware und entsprechend kompatiblen Endgeräten so einiges aus dem heimischen 802.11ac-WLAN herausholen.

Die Industrie entwickelt den IEEE-Standard 802.11ac bis zum Eintreffen des schnelleren IEEE-Standard 802.11ax in Phasen respektive "Wellen" weiter. Seit Ende 2015 steht die zweite Welle von Geräten als Generation 802.11ac Wave 2 auf dem Markt zur Verfügung. Ende 2016 hat so ziemlich jeder Netzwerkhersteller bereits 802.11ac Wave 2 Access Points oder Router am Markt. Damit die volle Durchsatzrate ohne Leistungseinbußen genutzt werden kann, müssen auch die Endgeräte - wie beispielsweise das HTC 10 oder das Samsung Galaxy S7 - das schnelle Turbo-WLAN unterstützen.

Die Firma Netgear hat als Anbieter von Netzwerkequipment die wichtigsten Hintergrundinformationen in einer Übersicht zusammengestellt:

Was hat es mit den 802.11ac Wave 2 Access Points auf sich?

Wave 2 baut auf 11ac Wave 1 auf und definiert sich über folgende vier Funktionen: 

• Vier Streams für extrabreite Übertragungskanäle.
• MU-MIMO (Multi-User Multiple Input, Multiple Output) zur besseren Frequenznutzung.
• Höhere Geschwindigkeit von mit bis zu 2,3 Gbit/s (1,7 Gbit/s im 5-GHz-Bereich) bei drei Streams und 3,4 Gbit/s bei vier Streams.
• Robustere Signalcodierung mit 256 QAM ermöglicht um 33 Prozent verbesserte Signalintegrität.

Was bedeutet MU-MIMO?

MU-MIMO steht für Multi-User Multiple Input, Multiple Output und ist ein neues Feature in 802.11ac Wave 2. Um MU-MIMO nutzen zu können, müssen sowohl Access Point als auch Client-Gerät Wave 2 MU-MIMO unterstützen. MU-MIMO arbeitet in der Downstream-Richtung (AP zu Client) und ermöglicht einem AP, mehrere Client-Geräte mittels räumlich gerichteter Funkkanäle gleichzeitig zu versorgen. Eine gute Referenz ist die Switch-versus-Hub-Analogie in der drahtgebundenen Switching-Welt, wo der Switch (Wave 2, 802.11ac) die gleichzeitige Übertragung von Daten an mehrere Clients erlaubt versus Hub (Wave 1, 802.11ac), der die Übertragung an nur einen Client zu einem bestimmten Zeitpunkt erlaubt.

Was bedeutet Beamforming?

Beamforming ist eine erweiterte Signalverarbeitungstechnik mit mehrfacher Antennenkommunikation und nutzt das Wissen der MIMO-Kanalinformationen, um die Empfangssignalqualität am Empfänger/Client zu verbessern. Dabei werden die Funkwellen der Access Points, die sich normalerweise in konzentrischen Kreisen ausbreiten, so geformt, dass die Abstrahlcharakteristik ihr Maximum in Client-Richtung hat. Sie folgt eingebundenen Geräten und überträgt das WLAN-Signal gezielt in ihre Richtung, um eine optimale Geschwindigkeit und Reichweite zu erzielen. Aus dieser Technik resultieren ein besserer Empfang, höherer Durchsatz und bessere Übertragungsergebnisse.

Wie kann die volle Durchsatzrate von 11ac Wave 2 ohne Leistungseinbußen erbracht werden? 

• Der Durchsatz von 11ac Wave 2 Access Points überschreitet deutlich die Kapazität der 1-Gigabit-Ethernet-Ports im Switching-Netzwerk für die Anlieferung des Datenverkehrs. Um diesen Bottleneck zu vermeiden, bieten sich zwei Optionen als Lösung an.
• Nutzung des 2,5-Gbit/s-Multi-Gigabit-Ethernet-Ports mit einem einzigen Ethernet-Kabel zu einem Multi-Gigabit-fähigen Ethernet-Switch.
• Nutzung einer LAG (Link Aggregation Group) aus zwei 1-Gbit/s-Ethernet-Ports zu einem 2-Gbit/s-Ethernet-Port.

Die Multi-Gigabit-Ethernet-Unterstützung bei 11ac Wave 2 Access Points basiert auf der NBASE-T Alliance. Diese Technologie ist auch bei Multi-Gigabit (2,5-Gbit/s- und 5-Gbit/s) Switches verfügbar. Der Standard ermöglicht neben Fast-Ethernet-, 1 Gbit/s- und 10 Gbit/s-Geschwindigkeiten über eine Standard-Kupferverkabelung nun auch die Geschwindigkeiten 2,5-Gbit/s- und 5-Gbit/s.

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