Volle Bandbreite für Apps, Streaming und IoT

Wi-Fi 6 punktet bei Performance, Stromverbrauch, Roaming, Latenzen und Investitionskosten. Der Ausbau des neuen Drahtlos-Standards ist im vollen Gange. [...]

Dieser Beitrag wurde erstellt von Ina Schlücker von der B2B-Kommunikationsagentur Palmer Hargraves.

Auf dem Spielfeld kämpfen sich die Kansas City Chiefs gegen die San Francisco 49ers erfolgreich von einer Yard-Linie zur nächsten. Auf den Rängen des Hard Rock Stadium in Miami verfolgen 62.000 Fans das Geschehen – und greifen gleichzeitig auf das WLAN-Netzwerk im Stadion zu.

70 Prozent der Zuschauer nutzten während des 54. Super Bowl im Februar 2020 das kostenfreie Internet, um Bilder und Videos auf sozialen Kanälen zu posten oder um Freunde per Messenger an der Stimmung im Stadion teilhaben zu lassen. Mehr als 26 Terabyte an Daten wurden laut Netzwerkausrüster Extreme Networks dabei übertragen, fast 600 Megabyte pro Endgerät – und alles mit herkömmlicher WLAN-Technologie. Eine solche Datenflut kann Wireless-Infrastrukturen rasch an ihre Grenzen bringen, insbesondere da auch außerhalb von Stadien oder Mega-Events die zu übertragende Datenmenge stetig zunimmt. Streaming-Apps und Videoportale sind immer gefragter – auch bei mobilen Nutzern. So zählten beim Super Bowl neben Social- und Sport-Apps vor allem iTunes, Youtube und Spotify zu den beliebtesten Apps im Stadion.

Performance freut Nutzer

Eine hohe Performance beim Webzugriff gehört mittlerweile zum Alltag von mobilen Nutzern, wie der Bitkom-Verband in einer Studie zur Zukunft von Verbrauchertechnologien ermittelte. Das setzt nicht nur Stadionbetreiber unter Druck, sondern generell all diejenigen, die ihren Besuchern, Kunden oder Mitarbeitern drahtlosen Zugriff auf schnelles Internet ermöglichen wollen. Sie müssen dafür sorgen, dass sich Anwendungen, die eine hohe Bandbreite verlangen, ruckelfrei nutzen lassen. Neben Streaming und Videos zählen dazu auch 4K-UHDTV sowie Augmented oder Virtual Reality.

Um alle Nutzer zufriedenzustellen, braucht es Netze mit geringen Paketverlusten und niedriger Latenz. Unternehmen, aber auch Flughäfen, Krankenhäuser und Ämter oder Bildungseinrichtungen wie Schulen und Universitäten sind daher gut beraten, ihre Netzwerke gegebenenfalls zu modernisieren und leistungsfähiger aufzustellen.

Wi-Fi 6: Fünf Fragen vor dem Deployment

Hier kommt Wi-Fi 6 ins Spiel. Bereits Ende 2019 hat die Wi-Fi Alliance, ein Zusammenschluss von mehr als 300 Technologieunternehmen wie Apple, Huawei oder Microsoft, den Standard Wi-Fi 6 (WLAN-ax) veröffentlicht. Wie der bisherige Wi-Fi-5-Standard (WLAN-ac) funkt Wi-Fi 6 neben dem oft überfüllten 2,4-GHz-Band auch im breitbandigeren 5-GHz-Band. Außerdem ist die Technologie so weit vorbereitet, um auch im 6-GHz-Band zu funken, sobald dieser Frequenzbereich von der Bundesnetzagentur (BNetzA) freigegeben wird.

Schnellere Verbindungen sorgen dafür, dass sich datengetriebene, enorm leistungshungrige Applikationen in Echtzeit störungsfrei nutzen lassen. Mit dem neuen Standard steigt die Bandbreite laut Herstellerallianz enorm – auf theoretisch bis zu 11 Gigabit pro Sekunde. Gleichzeitig reduziert Wi-Fi 6 den Energieverbrauch der Endgeräte.

Damit von der hohen Bandbreite möglichst viel bei den Nutzern ankommt, haben Anbieter wie Huawei Enterprise ihre WLAN-Technologie optimiert. In seine AirEngine-Wi-Fi-6-Produkte hat der Hersteller leistungsfähige 5G-Technologie und Künstliche Intelligenz (KI) integriert. Die neuen Access- Points bieten im Vergleich zu früheren Modellen nicht nur eine vierfach höhere Bandbreite, gleichzeitig können auch viermal mehr Nutzer auf das Netz zugreifen – ohne Performance-Einbußen. Ein intelligenter Mechanismus priorisiert Anwendungen (Multi-Queue), verhindert Datenstau und reduziert die Netzwerklatenz von 30 auf 10 Millisekunden.

Zuverlässiges Roaming

Aufgrund ihrer leistungsfähigen Features lässt sich die neue WLAN-Generation auch als Alternative für Mobilfunk nutzen, zum Beispiel in Campus-Netzen. Vor allem das Angebot der Bundesnetzagentur für 5G-Industriefrequenzen hat die Nachfrage nach abgegrenzten, sicheren Firmennetzen zuletzt befeuert. Typische Einsatzgebiete für solche Netze finden sich im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) oder in der Industrie, etwa in der Produktion oder im Lager.

Wi-Fi 6 bietet ausreichend hohe Bandbreiten und niedrige Latenz für viele Anwendungen in der Industrie 4.0. Der Standard lässt sich ohne hohe Investitionen installieren und verwalten und ist abwärtskompatibel. So können Unternehmen alle bisher via WLAN angebundenen Geräte auch nach der Einrichtung eines internen Campus-Netzes weiterverwenden. Ein schlagkräftiges Argument für den Mittelstand,  denn beim Einkauf von Netzinfrastruktur ist für drei Viertel der mittelständischen Unternehmen der Kostenvergleich das ausschlaggebende Kriterium, wie die Unternehmensberatung mm1 ermittelte.

Mit aktuellen Wi-Fi-6-Access-Points ist zudem verzögerungsfreies Roaming auf dem Betriebsgelände möglich, etwa für autonome Transportfahrzeuge in Logistik und Produktion. Um notwendige Teile aus dem Lager zur richtigen Zeit an die Produktionsmaschinen zu bringen oder die fertige Ware in den Versand zu geben, nutzen viele Betriebe fahrerlose Transportsysteme (FTS). Damit die Fahrzeuge nicht stoppen müssen, wenn sie von einer Funkzelle in die nächste gelangen, ist schnelles und zuverlässiges Roaming notwendig. Hier unterstützt beispielsweise Smart Radio von Huawei. Die Technologie erkennt automatisch, wenn die Verbindungsqualität nachlässt, und justiert intelligent nach. Das verbessert effektiv sowohl die Netzwerkkapazität als auch die Benutzerfreundlichkeit. Paketverluste bleiben aus, Roaming wird innerhalb von Millisekunden möglich.

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IoT-Daten schneller übertragen

Nicht nur für Roaming, sondern auch für das IoT sind schnelle Netze entscheidend. In Echtzeit ermitteln IoT-Sensoren aktuelle Füllstände und Durchlaufzeiten, messen Temperaturen oder wie stark Maschinenteile vibrieren. Anhand der gesammelten Daten lassen sich Maschinen effizienter auslasten, Materialschäden und Störungen früher erkennen und die Wartung verbessern. Dabei verbreiten sich IoT-Anwendungen laut dem Marktforschungsunternehmen IDC in der Industrie immer stärker. Das beweisen die weltweiten IoT-Ausgaben, die trotz Corona-Pandemie konstant blieben und sich 2020 auf mehr als 740 Milliarden Dollar summieren. Ab 2021 sollen die weltweiten IoT-Ausgaben sogar zweistellig zulegen.

Je nach Betriebsgröße tauschen Hunderte oder Tausende Sensoren in einer Produktionshalle regelmäßig Daten untereinander oder mit anderen Endgeräten aus. Und es werden immer mehr: Einer Prognose von Huawei zufolge werden weltweit bis 2025 stündlich zwei Millionen neue Sensoren angeschlossen. Netzbetreiber wie Vodafone schätzen, dass bis 2025 rund 55 Milliarden IoT-Geräte weltweit miteinander vernetzt sind. Die Herausforderung: Sie alle müssen nicht nur gleichzeitig auf das WLAN-Netz zugreifen können, sondern auch schnell und sicher Informationen übermitteln. Dafür hat Huawei seiner AirEngine-Serie integrierte IoT-Kartensteckplätze spendiert, die eine konvergierte Bereitstellung und den einheitlichen Zugriff auf IoT-Anwendungen ermöglichen. So lassen sich Terminals nutzen, die eine Vielzahl von IoT-Protokollen wie RFID, ZigBee und Ultra-Wideband (UWB) unterstützen.

Das steckt hinter Wi-Fi 6

• Der neue Standard funkt wie schon Wi-Fi 5 über das 2,4-GHz- und das 5-GHz-Band. Voraussichtlich 2021 wird Wi-Fi 6 auch das 6-GHz-Frequenzband nutzen können

• Wi-Fi 6 verspricht höhere Bandbreite und geringere ­Latenz

• Es kommt zu 15 Prozent weniger Signalstörungen als bei Wi-Fi 5

• MIMO-OFDM stabilisiert WLAN-Verbindungen und ver­hindert Verzögerungen, wenn viele Endgeräte parallel auf das Netz zugreifen

• Wi-Fi 6 schont die Akkuleistung der Endgeräte und hilft, Strom zu sparen