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Der lange Weg zu Wifi 7: Qualcomms Fahrplan zu 802.11be-WLAN

Qualcomms erstes Ziel für Wifi 7 ist eine Bandbreite von 5,8 GBit/s. (Bild: Qualcomm)
Qualcomms erstes Ziel für Wifi 7 ist eine Bandbreite von 5,8 GBit/s. (Bild: Qualcomm)
Auf dem Mobile World Congress hat Qualcomm seinen ersten Wifi-7-Chip angekündigt. Notebookcheck.com hat mit dem Chip-Entwickler über die weiteren Pläne gesprochen und wann die ersten Endgeräte zu erwarten sind. Denn eigentlich ist Wifi 7 noch gar nicht fertig, und Intels Pläne sind noch sehr grob, auch wenn bestimmte Wifi-7-Voraussetzungen schon vorhanden sind.

Mit dem Fastconnect 7800 (WCN785) hat Qualcomm seine erste Produktfamilie rund um Wifi 7 angekündigt. Bekannt ist der kommende Standard auch als 802.11be und de facto der Nachfolger von 802.11ax alias Wifi 6.

Es geht also langsam los mit den Vorbereitungen für Wifi 7. Innerhalb der nächsten zwei Jahre sind zahlreiche Produktankündigungen zu erwarten, obwohl der Standard noch gar nicht fertig ist. 

Das gilt nicht nur für Hardware wie Notebooks, Smartphones und WLAN-Infrastruktur, sondern auch für die Qualcomm Konkurrenz. Für den Notebook-Bereich dürfte vor allem Intel interessant werden. Weitere Anbieter sind Broadcom und ON Semiconductor. Entsprechende Präsentationen zu Wifi 7 gab es etwa von Intel schon 2020 (PDF). Produktankündigungen der Konkurrenz stehen jedoch noch aus. 

Dass der Standard noch nicht fertig ist, hat in der Vergangenheit auch nicht gestört. Bekannt wurde das vor allem durch Draft-n-Geräte. Es ist also im Moment davon auszugehen, dass die erste Hardware auf Entwürfen basiert. Seitens der Wifi Alliance wird Wifi 7 noch zu den Work Areas gezählt. Obendrein ist die Allianz auch noch mit der internationalen Freigabe des 6-GHz-Bandes beschäftigt. Bis zum Abschluss der Arbeiten kann noch einige Zeit vergehen. Die IEEE geht davon aus, dass die 802.11be-Arbeitsgruppe noch bis ins Jahr 2024 am Standard arbeiten wird

Es sind also durchaus noch Änderungen denkbar. Doch in der jetzigen Schlussphase geht es erfahrungsgemäß nur um Details, zumal die ersten Wifi-7-Produkte nicht den ganzen Umfang des Standards unterstützen werden.

Wichtig zu wissen: WLAN nach 802.11ad (Wigig), das auf dem 60-GHz-Band angesiedelt und zeitlich zwischen Wifi 5 (ac, aufgeteilt in Wave 1 und Wave 2) und 6 (ax) einzuordnen ist, ist eigentlich Geschichte. Produkte mit diesem Standard konnten sich nicht breit im Markt durchsetzen. 

Um den Nachfolger von 802.11ad ist es hingegen still geworden. Der heißt 802.11ay. Immerhin gab es vor ein paar Wochen erst Nachrichten über einen neuen 802.11ay-Funkchip von Pharrowtech. Davon abgesehen wird Wigig in diesem Artikel nicht betrachtet.

Wifi 7 erbt vieles der Vorgänger

Vorbehaltlich, dass sich am Standard nicht mehr viel ändert, erbt Wifi 7 viele Funktionen seiner Vorgänger und verbessert diese. Die wichtigste Neuerung wird sicherlich das 6-GHz-Band sein. Damit wird Wifi 7 zum Triple-Band-System.

Verwendet werden neben dem 6-GHz-Band weiterhin das 5-GHz-Band sowie für ältere Geräte oder Geräte, die eine hohe Reichweite brauchen, das 2,4-GHz-Band. Natürlich ist der Betrieb von WLAN auch noch auf anderen Bändern möglich, wie etwa 3,6 GHz. Das sind aber Spezialanwendungen. Diese sollen weiterhin Teil der WLAN-Standards bleiben, auch von Wifi 7. Zum Einsatz kommen sie aber wohl eher im Bereich größerer Unternehmen.

Vom Marketing wird es dennoch verkompliziert. Denn Tri-Band oder Triple-Band-Router gibt es beispielsweise schon länger auf dem Markt. Die arbeiten mit 2,4 GHz, 5 GHz (untere Kanäle) und 5 GHz (obere Kanäle). Vor allem Mesh-Systeme nutzen dies.

Ob Wifi-7-Router dann als Quad-Band-Router vermarktet werden, während der Wifi-Standard sich selbst als Triple-Band einstuft, bleibt abzuwarten. Immerhin: Aktuelle 6E-Geräte werden derzeit als Triple-Band-Geräte verkauft, obwohl sie mehr können als die alten Triple-Band-Geräte, die das 6-GHz-Band noch nicht beherrschen.

Abhängigkeiten der Datenraten von der Modulationsdichte, Streams (hier maximal 2) und Kanalbreite. (Bild: Intel)
Abhängigkeiten der Datenraten von der Modulationsdichte, Streams (hier maximal 2) und Kanalbreite. (Bild: Intel)

Mehr Bandbreite, weniger Verzögerungen

Die neuen Techniken, die in 802.11be für Wifi 7 vorgeschlagen werden, hat Qualcomm auch schon im Angebot. Neben dem bereits erwähnten 6-GHz-Band gibt es eine abermalige Erhöhung der Modulationsdichte auf 4096 QAM. Vereinfacht formuliert ist das die Anzahl der Zustände in der Luft. Wifi 6(E) sieht nur ein Viertel davon vor. Allerdings bedeutet das nicht zwangsläufig eine Vervierfachung der Bandbreite. Eine höhere Modulationsdichte ist störanfälliger, sei es durch Wände, Personen oder auch die Reichweite.

Bei der Bandbreite erreicht Qualcomm dann auch nicht die Werte, die für Wifi 7 vorgesehen sind. Im späteren Ausbau sind Bruttogeschwindigkeiten von 30 GBit/s vorgesehen. Qualcomm spricht bei Wifi 7 von 5,8 GBit/s. Dazu braucht es bis zu 320 MHz breite Kanäle sowie eine Link-Aggregation, die den meisten vielleicht als Carrier-Aggregation im Mobilfunk bekannt sein dürfte. Es werden also unterschiedliche Bänder zusammengeschaltet.

Das setzt allerdings die Nutzung von 5 und 6 GHz voraus. Fehlt das 6-GHz-Band, liegt das Maximum bei 4,3 GBit/s, und maximal 240 MHz Kanalbreite sind verwendbar.

Die Frage, wofür diese Bandbreite gebraucht wird, wird jedoch erst einmal nur mit Marketingfloskeln beantwortet: Das Metaverse, die Cloud oder XR sollen diese enormen Datenraten brauchen. Naheliegender für das Gros der Anwender dürften allerdings wohl eher das Backup sowie der Transfer von Fotos und Videos sein.

Gerade bei solchen Transfers dürfte Wifi 7 auch Energie sparen. Wichtig ist hier aber nicht etwa die Leistungsaufnahme des Chips pro Zeiteinheit. Es geht eher um das sogenannte Race to Idle, also das möglichst schnelle Wegschaffen von Daten, damit sich der Chip wieder schlafen legen kann. Wird so gerechnet, dann verbessert sich die Leistungsaufnahme des Chips pro Bit um 50 Prozent. 

Bezüglich Latenzaussagen muss man derzeit vorsichtig sein. Qualcomm gibt zwar 2 Millisekunden als Besonderheit für Wifi 7 an. Doch Broadcom schafft das beispielsweise auch mit einem Wifi-6-Chip. Laut Intel ergeben sich Latenz-Vorteile in Wifi 7 vor allem durch die Verwendung mehrerer Access Points innerhalb des WLAN-Roamings. In Wifi 6 kann hingegen eine niedrige Latenz nicht so leicht sichergestellt werden.

Wifi 7 braucht wie Wifi 6E auch das 6-GHz-Band. Noch ist es nicht überall freigegeben. Stand: 26. Januar 2022. (Bild: Wifi Alliance)
Wifi 7 braucht wie Wifi 6E auch das 6-GHz-Band. Noch ist es nicht überall freigegeben. Stand: 26. Januar 2022. (Bild: Wifi Alliance)

Wann kommen die ersten Geräte?

Im Gespräch mit Notebookcheck gab sich Qualcomm zuversichtlich, der erste Anbieter auf dem Markt zu sein. Noch ist die Bekanntmachung eher als eine Ankündigung zu verstehen. Die ersten Chips werden derzeit gesampelt, wie es in der Industrie üblicherweise bezeichnet wird. Hardware-Designer bekommen erste WCN785-Chips, um damit Designs zu erstellen, seien es Smartphones, Equipment für WLAN-Infrastruktur wie Access Points oder Router oder auch Notebooks.

Als Erstes rechnet Qualcomm mit Smartphones, die mit Wifi 7 auf den Markt kommen. Das soll gegen Ende des Jahres passieren, so das Unternehmen.

Die WLAN-Router und Access Points kommen später

Während die ersten Nutzer ihre Wifi-7-Smartphones in der Hand haben, wird es mit der Infrastruktur noch etwas dauern. Qualcomm erwartet die ersten Ankündigungen rund um die CES 2023 mit einer Produktverfügbarkeit noch im ersten Quartal. Das gilt aber nur für den Heimanwendermarkt. In den letzten Jahren waren diese auf Endkunden spezialisierten Anbieter immer wieder schneller als die Enterprise-Anbieter.

Professionelle Access Points erwartet Qualcomm deswegen auch erst im Laufe des Jahres 2023. Bis die schnelle Technik also auch im Firmenumfeld nutzbar wird, dauert es noch einige Zeit, sei es für Smartphones oder auch Notebooks.

Problematisch dürfte noch ein anderer Aspekt sein: Bereits für Wifi 5 ab 802.11ac Wave 2 war Gigabit Ethernet nur knapp ausreichend. Manche Firmen-Access-Points arbeiteten daher bereits mit Multigigabit-Ethernet, etwa 2.5GbE (802.3bz alias NBase-T). Das wird bei Wifi-7-Geräten noch wichtiger. Die derart hohe Bandbreite von Wifi 7, die im Endausbau sogar Dutzende GBit/s schaffen soll, braucht auch ein leistungsfähiges Heimnetz. 

Mit 802.3bz gibt es zwar einen leistungsfähigen Standard bis 5 GBit/s. Doch Endkunden-Hardware ist noch selten und teuer. Darüber hinaus stellen sich noch ganz andere Schwierigkeiten, gerade was die Reichweite der Kabel betrifft.

Notebooks mit Qualcomm-Wifi vermutlich erst als WoA

Bei den Notebooks wird es ebenfalls noch dauern, so Qualcomm. Problematisch - zumindest aus Qualcomm Sicht - dürfte auch sein, dass Notebooks eher nicht mit Qualcomm Chips ausgestattet werden. Stattdessen warten insbesondere Designer von Business-Notebooks auf Anbieter wie Intel. Intel hat zwar bisher nur grobe Pläne umrissen, doch das Unternehmen dürfte ebenfalls recht weit sein. Erste Schritte in die Richtung gab es nämlich bereits. Die neuen WLAN-Karten von Intel, AX211 und AX411, beherrschen etwa bereits das 6-GHz-Band. Zudem können die Karten für Notebooks auch Double Connect, verbinden sich also gleichzeitig auf zwei Bändern mit einem Access Point. Ziel ist es etwa Netzwerkverkehr für Spiele über die höhere Frequenz zu schicken, während der normale Netzwerkverkehr auf einer niedrigeren, potentiell stärker belasteten Frequenz behandelt wird. Doch Intel gehört normalerweise nicht zu den schnellsten Anbietern von WLAN-Chips. 

Auch deswegen dürfte Qualcomm wohl damit rechnen, dass vermutlich die eigene ARM Plattform für Windows 11 als erstes Fast Connect 7800 bei Notebooks einführen wird. Die ersten Geräte, wie das leichte Thinkpad X13s mit fast 30 Stunden Akkulaufzeit, bieten aber nur Wifi 6E. 

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Autor: Andreas Sebayang, 10.03.2022 (Update: 10.03.2022)