Wi-Fi 6 ist der neueste WLAN-Standard, der für dichte Bereitstellungen entwickelt wurde. Das noch schnellere Wi-Fi 6E kann sogar Virtual Reality und 4K/8K-Video ermöglichen. [...]
Wi-Fi 6, auch bekannt als 802.11ax, wurde 2020 offiziell zertifiziert und hat sich schnell zum De-facto-Standard für Wireless LAN (WLAN) entwickelt und Wi-Fi 5 (802.11ac) abgelöst. Wi-Fi 6 bietet im Vergleich zu Wi-Fi 5 eine verbesserte Leistung, eine größere Reichweite und eine längere Akkulaufzeit.
Wi-Fi 6 wurde ursprünglich entwickelt, um Bandbreitenprobleme zu lösen, die in dichten, stark frequentierten Umgebungen wie Flughäfen, Stadien, Zügen und Büros auftreten. Die explosionsartige Zunahme von IoT-Geräten, die sich drahtlos mit Edge-Geräten verbinden müssen, und der ständig steigende Bandbreitenbedarf neuer datenintensiver Anwendungen haben jedoch dazu geführt, dass Wi-Fi 6 zwar nicht gleich bei seiner Ankunft veraltet ist, aber für einige Anwendungsfälle sicherlich nicht ausreicht.
Daher wird Wi-Fi 6 bereits durch einen noch neueren Standard namens Wi-Fi 6E (das E steht für „extended“, also erweitert) ergänzt, der die Wi-Fi 6-Technologie auf neu verfügbaren unlizenzierten Frequenzen im 6-GHz-Bereich einsetzt, um eine noch bessere Leistung zu erzielen.
Wie funktioniert Wi-Fi 6?
Wi-Fi 6 nutzt eine Reihe bewährter Drahtlostechniken und kombiniert sie auf eine Weise, die einen erheblichen Fortschritt gegenüber früheren Standards darstellt, ohne die Abwärtskompatibilität mit früheren Generationen zu beeinträchtigen.
Wi-Fi 6 steigert den reinen Datendurchsatz um fast 40 % dank der QAM-Modulation höherer Ordnung, wodurch mehr Daten pro Paket übertragen werden können. Außerdem wird eine effizientere Frequenznutzung erreicht. So werden beispielsweise breitere Kanäle geschaffen und diese Kanäle in schmalere Unterkanäle aufgeteilt. Dadurch erhöht sich die Gesamtzahl der verfügbaren Kanäle, was es den Endgeräten erleichtert, einen freien Weg zum Wi-Fi-Zugangspunkt zu finden.
Wenn es um Downloads vom Zugangspunkt zum Endnutzer geht, erlaubten die früheren Wi-Fi-Standards nur eine Übertragung pro Zugangspunkt. Mit der Wave 2-Version von Wi-Fi 5 wurde das MU-MIMO-Verfahren (Multi-User, Multi-Input, Multiple Output) eingeführt, das es den Zugangspunkten ermöglicht, bis zu vier Streams gleichzeitig zu senden. Wi-Fi 6 ermöglicht acht gleichzeitige Streams und nutzt eine explizite Beamforming-Technologie, um diese Streams genauer auf die Antenne des Empfängers zu richten.
Noch wichtiger ist, dass Wi-Fi 6 MU-MIMO mit einer LTE-Mobilfunk-Basisstationstechnologie namens OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) kombiniert. Dadurch kann jeder MU-MIMO-Stream in vier zusätzliche Streams aufgeteilt werden, was die effektive Bandbreite pro Nutzer um das Vierfache erhöht.
Wie unterscheidet sich Wi-Fi 6 von Wi-Fi 5?
Wi-Fi 5 arbeitet nur im 5-Ghz-Bereich, während Wi-Fi 6 sowohl im 2,4-Ghz- als auch im 5-Ghz-Bereich arbeitet und somit mehr verfügbare Kanäle schafft. Wi-Fi 6-Chipsätze unterstützen beispielsweise insgesamt 12 Kanäle, acht im 5Ghz- und vier im 2,4Ghz-Bereich.
Bei Wi-Fi 5 ist MU-MIMO nur auf Downlink-Übertragungen beschränkt. Wi-Fi 6 schafft MU-MIMO-Verbindungen, so dass bei Downlink-MU-MIMO ein Zugangspunkt gleichzeitig an mehrere Empfänger senden kann und bei Uplink-MU-MIMO mehrere Endpunkte gleichzeitig an einen Zugangspunkt senden können.
Wi-Fi 6 unterstützt bis zu acht MU-MIMO-Übertragungen gleichzeitig, im Vergleich zu vier bei Wi-Fi 5. OFDMA ist neu in Wi-Fi 6, ebenso wie verschiedene andere Technologien wie Trigger-basierter Zufallszugriff, dynamische Fragmentierung und Wiederverwendung von Raumfrequenzen, die alle die Effizienz verbessern sollen.
Schließlich wird mit Wi-Fi 6 eine Technologie mit der Bezeichnung „Target Wake Time“ eingeführt, um die Effizienz beim Aufwachen und Einschlafen von Smartphones und anderen mobilen Geräten zu verbessern. Es wird erwartet, dass diese Technologie die Akkulaufzeit erheblich verbessert.
Anwendungen, die von Wi-Fi 6 profitieren
Wi-Fi 6 hilft Unternehmen bei der Lösung von Bandbreiten- und Reichweitenproblemen im Zusammenhang mit bestehenden Technologien wie IoT oder IT/OT-Integration. In der Vergangenheit haben Unternehmen für die Konnektivität von IoT-Geräten auf drahtlose Nischentechnologien mit geringer Latenz und kurzer Reichweite wie Zigbee zurückgegriffen. Die leistungsstarken Funktionen von Wi-Fi 6 ermöglichen es Unternehmen jedoch, die Komplexität zu reduzieren, indem sie Wi-Fi für alle drahtlosbezogenen Anwendungen standardisieren.
Außerdem können Unternehmen aufkommende Technologien wie 4K/8K-Video und Augmented/Virtual Reality (AR/VR) unterstützen. Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsfällen in diesem Bereich, darunter Telemedizin, drahtlose Büros, Fernsupport vor Ort, virtuelle Schulungen und Zusammenarbeit.
Was ist Wi-Fi 6E?
Die „6“ in Wi-Fi 6 bezieht sich auf die sechste Generation der Technologie. Wi-Fi 6E nutzt dieselbe Technologie wie Wi-Fi 6, arbeitet aber im unlizenzierten 6-GHz-Band, das kürzlich für Wi-Fi freigegeben wurde.
Das 2,4-GHz-Band umfasst 11 Kanäle mit einer Breite von jeweils 20 Megahertz (MHz). Das 5-GHz-Band hat 45 Kanäle, die 40 oder 80 MHz breit sein können. Das 6-GHz-Band unterstützt 60 Kanäle, die bis zu 160 MHz breit sein können, und bietet damit einen Quantensprung in Bezug auf Kapazität, Zuverlässigkeit und Sicherheit.
Der große Haken an der Sache ist, dass Wi-Fi 6E neue Hardware sowohl für Zugangspunkte als auch für Endgeräte erfordert. Es gibt keine Abwärtskompatibilität mit Wi-Fi 6 oder 5. Nur Router und Geräte mit Wi-Fi 6E-Unterstützung können im 6-GHz-Band arbeiten. Unternehmen müssen also eine Analyse durchführen, um festzustellen, ob die Vorteile eines Upgrades auf Wi-Fi 6E die Kosten für das sprichwörtliche Gabelstapler-Upgrade rechtfertigen.
Vorteile von Wi-Fi 6E
Wi-Fi 6E baut in vielerlei Hinsicht auf der Kerntechnologie von Wi-Fi 6 auf:
- Kapazität: Das zusätzliche Spektrum bietet mehr nicht überlappende Kanäle, sodass Wi-Fi 6E dichte IT- und IoT-Umgebungen ohne Leistungseinbußen unterstützen kann.
- Zuverlässigkeit: Da es sich um ein echtes Greenfield-Szenario handelt, können Netzwerkarchitekten sicher sein, dass keine anderen Gerätetypen (Mikrowellenherde) das Spektrum nutzen, was bedeutet, dass es keine Interferenzen oder Konkurrenz um die Bandbreite von anderen drahtlosen Quellen gibt.
- Sicherheit: WPA3, das neue Authentifizierungs- und Verschlüsselungsalgorithmen für Netzwerke bietet, ist eine zwingende Voraussetzung für das Wi-Fi 6E-Netzwerk.
Wi-Fi 6 und 5G
Bei Wi-Fi 6 und 5G handelt es sich um unterschiedliche Technologien: drahtloses LAN vs. Mobilfunk. Aber sie haben einige Gemeinsamkeiten: Sie repräsentieren die neueste Generation von Technologien in ihren jeweiligen Einflussbereichen, beide sind vielversprechend und können nebeneinander bestehen.
Während Wi-Fi natürlich im Freien funktioniert (solange ein starker Zugangspunkt in der Nähe ist) und Mobilfunk in Innenräumen (auch wenn Sie vielleicht nicht viele Balken erhalten), ist Wi-Fi im Allgemeinen für Innenräume (dichte Umgebungen mit hohem Datenaufkommen) und 5G für den Außenbereich konzipiert (Mobilfunkabdeckung, die Ihnen beim Fahren nahtlos folgt).
In einer perfekten Welt würden Wi-Fi und Mobilfunk konvergieren, und die Endgeräte selbst würden automatisch das geeignete Netz auf der Grundlage vorher festgelegter Richtlinien, wie Kosten oder Leistung, auswählen.
Es gibt bereits erste Gerüchte in diese Richtung. Die internationale Wireless Broadband Alliance (WBA) und die Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN) erstellten im Jahr 2021 einen Bericht, in dem sie die künftige Konvergenz von Wi-Fi und 5G befürworten. Auch das IEEE, das von der Wi-Fi Alliance unterstützt wird, erörtert seit einigen Jahren mögliche Wege der Konvergenz.
Derzeit scheint eine echte Konvergenz jedoch noch in weiter Ferne zu liegen.
*Neal Weinberg ist freiberuflicher Autor und Redakteur im Bereich Technologie.
Be the first to comment