Wi-Fi-Standard von morgen: Technik-Know-how und Geräte

Der künftige WLAN-Standard 802.11n sieht eine Reihe neuer Techniken vor, die für mehr Bandbreite und damit eine höhere Datenrate im Vergleich zu IEEE 802.11g und 11a sorgen sollen. Sie erhöhen aber auch die Reichweite.

Verbesserte Modulation: Sowohl 11g als auch 11n setzen auf das Modulationsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex), das die Daten auf eine bestimmte Anzahl von Teilströmen mit geringer Datenrate verteilt, die addiert werden und beim Empfänger als ein einziger Datenstrom mit hoher Datenrate ankommen. Der Standard 802.11g sieht 48 dieser Subbänder vor, bei 11n hingegen sind es 52, was die Datenrate erhöht und zudem Signalstörungen verringert, da der Ausfall eines Subbandes weniger ins Gewicht fällt.

MIMO-Technik: In WLAN-Komponenten, die Draft-n unterstützen, sind bis zu vier Antennen vorgesehen, was den theoretischen Datendurchsatz vervierfacht. Hierbei kommen Techniken wie Spatial Multiplexing zum Einsatz, was Mehrfach-Reflexionen minimiert. Pro vorhandener Antenne können rund 72 MBit/s übertragen werden, was eine gesamte Bandbreite von nicht ganz 300 MBit/s ergibt. Dies gilt allerdings nur in eine Richtung, womit 11n-Vollduplex-Verbindungen mit 150 MBit/s bei einem Anwender möglich sind. Diese Datenrate geht zudem mit jedem weiteren WLAN-Teilnehmer nach unten, da die komplette Bandbreite im drahtlosen Netz geteilt wird. Derzeit sind 11n-Chipsätze verfügbar, die bis zu drei Antennen unterstützen.

Breitere Datenkanäle: Pro drahtlosem Kanal stehen gemäß IEEE 802.11g 20 MHz für die Datenübertragung zur Verfügung. Der Vorschlag zu 11n sieht eine Verdopplung auf 40 MHz vor, was allerdings nicht in jeder Umgebung realisierbar ist. So kommen reine 11n-Netze in Kombination mit MIMO-Antennen auf eine theoretische Datenrate von 600 MBit/s. Allerdings sind die 40-MHz-Kanäle der Hauptkritikpunkt seitens des 11n-Gremiums und der wichtigste Grund für die verzögerte Ratifizierung. Denn der maßgebliche Vorwurf lautet, dass es gerade im 2,4-GHz-Band zu erheblichen Störungen kommen kann, wenn ein 11n-Netz mit voller Leistung sendet und empfängt. Dies betrifft nämlich nicht nur 11g-Netze, sondern auch Bluetooth-Komponenten und andere technische Geräte, die ebenfalls im 2,4-GHz-Netz funken. Daher lautet ein Vorschlag der 11n-Kommission, dass 40-GHz-Bänder nur im 5-GHz-Frequenzraum zulässig sein dürfen. Die bisherigen 20 MHz sollen für gemischte Netze reserviert bleiben.

Kompatibilität: Um die gegenseitigen Behinderungen in gemischten Wi-Fi-Netzen zu minimieren, sieht Draft-n zwei Kompatibilitätsmodi vor: Mixed-Mode und Greenfield. Der Mixed-Modus ist für einen gemischten Netz-Betrieb vorgesehen, in dem Komponenten funken, die auf 11n, 11a, 11g und 11b basieren. Der Greenfield-Modus sollte in reinen 11n-Umgebungen eingeschaltet werden. Diese garantieren die bestmögliche Datenrate.

Praxistipp: Zwar tragen bereits mehr als 400 11n-Komponenten das Kompatibilitätslogo der Wi-Fi Alliance, allerdings zeigt die Praxis immer wieder, dass die Komponenten eines Herstellers in reinen 11n-Netzen am zuverlässigsten miteinander arbeiten. Dies sollte beim Kauf unbedingt berücksichtigt werden.

Frequenzen: Der Entwurf für 802.11n sieht zwei Frequenzen vor: Das lizenzfreie ISM-Netz, das auf 2,4 GHz funkt und in dem auch der Standard 802.11g Daten sendet und empfängt. Die zweite Frequenz befindet sich auf dem 5-GHz-Band, und auch der WLAN-Standard 802.11a nutzt sie. Da sich eine störungsfreie und schnelle Datenübertragung mittels der 40-MHz-Kanäle nur auf der 5-GHz-Frequenz realisieren lässt, bieten mittlerweile erste Hersteller wie Linksys Dual-N-Komponenten an, die sowohl auf 2,4 als auch auf 5 GHz funken. Bei einer Neuanschaffung sollte man möglichst darauf achten, dass die 11n-kompatible Komponente mit beiden Frequenzen klarkommt.