Mit dem Jahreswechsel begann auch im WLAN eine neue Zeitrechnung. Denn mit dem neuen Standard 802.11ax halten – ganz im Gegensatz zum USB-Bereich – nun endlich auch marketing- und nutzerfreundliche Bezeichnungen Einzug. So wird die aktuelle (sechste) Generation im allgemeinen Sprachgebrauch nun schlicht zu WLAN 6. Damit lässt sich den Kunden wesentlich leichter vermitteln, welche Produkte bereits die neuesten Spezifikationen und Features unterstützten. Die ersten Geräte wie Router sind auch bereits auf dem Markt, fast alle Hersteller haben zudem zahlreiche weitere Neuheiten mit dem neuen Standard für die nächsten Wochen und Monate vorgestellt oder angekündigt.

Noch wichtiger als das neue Benennungsschema ist aber der technologische Fortschritt, und der ist enorm – vor allem für professionelle Nutzer und in dicht bevölkerten Netzwerken wie Firmen, Messehallen, Stadien sowie Industrie-4.0- und IoT-Umgebungen. Auch wenn neue Speed-Rekorde bei der Zielsetzung für die Entwicklung keine tragende Rolle gespielt haben, zeigt sich letztendlich die auffälligste Verbesserung am Ende doch wieder wie üblich bei der Geschwindigkeit. Mit theoretisch erreichbaren Übertragungsraten von bis zu 9,6 Gbit, also knapp 1,2 GByte, pro Sekunde, ist WLAN 6 fast dreimal so schnell wie der Vorgänger 802.11ac (3,5 Gbit/s), der nun unter WLAN 5 läuft. Auch wenn dieser Wert selbst unter Laborbedingungen kaum machbar ist, werden die Nutzer doch in vielen Fällen eine merkliche Beschleunigung erleben.

Das liegt vor allem daran, dass der Geschwindigkeitszuwachs durch die Kombination einer ganzen Palette verschiedener Neuerungen und Verbesserungen für verschiedenste Detailbereiche und Einsatzszenarien der Datenübertragung erreicht wird. Diese stellen wir Ihnen im Folgenden etwas genauer vor.

'8X8-MIMO', 'OFDMA' und 'QAM-1024'

Wie der Asus ROG Rapture GT-AX11000 bringen die meisten WLAN-6-Router acht Antennen mit, um das volle Potenzial ausschöpfen zu können.

© Asus ROG

Zu den wichtigsten Verbesserungen bei WLAN 6 gehören auf 8x8 erweitertes ‘MU-MIMO’ (Multi User Multiple Input Multiple Output) und ‘OFDMA’ (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Wurde beim bisherigen (maximal 4x4) MU-MIMO unter WLAN 5 nur der Datendurchsatz im Downlink durch die intelligente und bedarfsorientierte Verteilung der Bandbreite optimiert, so kommt mit der neuen Generation jetzt auch der Uplink dazu. Das ist insofern wichtig, als durch hochauflösende Bilder und Videos und andere große Dateien auch die Upload-Mengen und -Größen stetig steigen. Gleichzeitig wird die Zahl der maximalen Kanäle pro Access Point auf acht verdoppelt. Es könne also jeweils bis zu acht Geräte simultan mit dedizierten und bidirektionalen Kanälen versorgt werden. Werden gerade einmal nicht alle Kanäle benötigt, bündeln Router und Access Points die freien Kanäle bei Bedarf mit belegten. Um diese Vorteile nutzen zu können, sind allerdings zwingend entsprechende WLAN-6-fähige Clients sowie Router und Access Points mit einer entsprechenden Anzahl von Antennen notwendig.

Während sich 8x8-MIMO also vorwiegend um große Datenmengen kümmert und die Zahl der Verbindungen maximiert, geht es bei OFDMA eher um eine Effizienzsteigerung bei vielen kleinen Datenpaketen. Dazu wird die OFDM-Technologie um einige wichtige Verbesserungen erweitert, die bereits von LTE bekannt sind. Statt wie bisher für jedes Paket pro Zeiteinheit einen eigenen Frequenzbereich mit einer Breite von 20, 40 oder 80 MHz komplett zu reservieren, wird damit nun eine Unterteilung in sogenannte Resource Units (RU) mit einer Mindestgröße von 2 MHz möglich, von denen mehrere parallel genutzt und auch gebündelt werden können. Dadurch werden deutlich mehr Informationen in den Frequenzblock gepackt und so der Datendurchsatz insbesondere bei großen Mengen kleiner Datenpakete drastisch erhöht. Ein typisches Beispiel hierfür wären etwa viele gleichzeitig laufende Chats. Zudem bietet WLAN 6 die Möglichkeit von Kanälen mit einer Bandbreite von 160 MHz und kann Datenpakete auch an mehrere Empfänger gleichzeitig verschicken, ohne dafür doppelt Ressourcen belegen zu müssen.

Noch einen drauf setzt diesen Effizienz-Boostern – zumindest auf kurze Distanzen – der Schritt zu ‘QAM-1024’ (Quadrature Amplitude Modulation). Damit wird bei der Modulation einerseits die Anzahl der Symbole vervierfacht und gleichzeitig die Zahl der Bits pro Symbol von acht auf zehn erhöht. Insgesamt soll das auf kurzen Wegen und bei ungestörtem Signalweg einen Geschwindigkeitszuwachs von bis zu 50 Prozent ermöglichen.

Weniger Energie, mehr Sicherheit

Netgear versteckt die Antennen bei seinem ‘Nighthawk AX8 8-Stream’ in einem futuristischen Design

© Netgear

Für einen weiteren Boost der Geschwindigkeit und Effizienz sorgt die bessere Ausnutzung des Frequenzspektrums an sich. Während WLAN 5 vor allem auf das 5GHz-Band ausgelegt war und sich zur Nutzung des 2,4GHz-Bands quasi eines Downgrades auf WLAN 4 oder 3 bedienen musste, kann WLAN 6 beide Bänder gleichwertig und mit der vollen Gesamtbreite von aktuell 538,5 MHz nutzen. Darüber hinaus ist der neue Standard bereits auf eine – über kurz oder lang unausweichlich notwendige – Erweiterung des Frequenzspektrums zwischen 1 und 7 GHz vorbereitet. Sowohl in den USA als auch in Europa gibt es bereits erste Überlegungen, zunächst das 6GHz-Band für WLAN zu öffnen. Je nach inkludierten Frequenzen würde das eine Verdopplung bis Vervierfachung der verfügbaren Bandbreite bedeuten.

Trotz dieser deutlichen Effizienzsteigerung in allen maßgeblichen Bereichen ist WLAN 6 zugleich energiesparsamer als der Vorgänger. Das liegt insbesondere an der neuen ‘Target Wakeup Time’ (TWT). Damit können die Access Points mit den Clients individuell und unabhängig aushandeln, in welchen Zeitabständen sie aufwachen und nach einer Verbindung suchen. Dadurch wird der Akkuverbrauch teils erheblich verringert. Dementsprechend profitieren davon vor allem die sowieso überwiegend passiven Clients in IoT- und Industrie-4.0-Umgebungen, bei denen es oft reicht, wenn sie alle paar Minuten, Stunden, oder sogar Tage ihre Statusmeldungen abgeben und nach neuen Befehlen fragen, statt dauerhaft zu lauschen. Aber auch bei Smartphones und Notebooks hilft TWT, zumindest im Ruhezustand die Akkulaufzeit etwas zu verlängern.

Darüber hinaus setzt der neue WLAN-Standard mit der vorgeschriebenen WPA3-Verschlüsselung auch bei der Sicherheit einen neuen Maßstab. Zu den weiteren Vorteilen gehören eine größere Reichweite und geringere Latenzen.

Für wen sich der Umstieg auf WLAN 6 lohnt

© Intel

Während er im privaten Umfeld kaum etwas bringt, ist der Geschwindigkeitszuwachs im professionellen Umfeld vor allem auch für die Verbindung zwischen den Access Points untereinander und mit dem Router wichtig. Lag die Obergrenze für die Linkrate mit 11ac/WLAN 5 noch bei knapp 1.000 Mbit pro Sekunde und mit dem verbesserten Wave 2 um die 1.700, bringt es WLAN 6 nun auf das Dreifache, mit vollen acht Antennen sogar fast auf das Sechsfache. Um diese Geschwindigkeiten auch effizient nutzen, die zahlreichen Datenstreams zu verteilen und verarbeiten sowie die vierfache Menge an Clients anbinden zu können, brauchen die neuen Router und Access Points allerdings auch eine entsprechend starke Hardware-Ausstattung, die über schnellere Funkmodule hinausreicht. So halten nun etwa Vier- und sogar Achtkern-CPUs in Routern Einzug. Um keine Flaschenhälse am Übergang zum Ethernet zu schaffen, sind auch schnelle LAN-Ports Pflicht, die zur weiteren Beschleunigung teils auch gebündelt werden können.

Damit sind die Geräte allerdings auch ein gutes Stück teurer als ihre Vorgänger. Ein weiteres Argument, warum sich die Absatzchancen vorerst vor allem auf den Business-Bereich beschränken. Unternehmen, die in die neue WLAN-welt einsteigen wollen, können dies auch sukzessive machen und die Technologie zunächst an neuralgischen Punkten einsetzen, an denen ihre aktuellen Lösungen überfordert sind. Grundsätzlich ist WLAN 6 weitestgehend abwärtskompatibel, um es aber wirklich auszunutzen, müssen auch die Clients möglichst schon 11ax-fähig sein. Theoretisch wäre zwar auch bei WLAN 5 noch einiges an Optimierungspotenzial vorhanden, beispielsweise durch die Verdopplung der Kanalbandbreite auf 160 MHz. Nachdem der deutlich bessere Nachfolger aber schon auf dem Markt ist, werden die Hersteller hier sicher nicht mehr allzu viel Mühe investieren.

Letztendlich war der enorme Geschwindigkeitszuwachs nie das eigentliche Ziel von WLAN 6, sondern ist schlichtweg das Ergebnis all dieser vielfältigen Verbesserungen, die vor allem für dicht bevölkerte WLAN-Netzwerke samt IoT und Industrie 4.0 gedacht sind. Genau in diesen Umgebungen lohnt es sich deshalb für den Fachhandel auch am ehesten, seinen Kunden möglichst bald den Umstieg auf WLAN 6 nahezulegen. Für Heimnutzer lohnt sich die Anschaffung hauptsächlich dann, wenn sie entweder sehr viele Geräte in ihr Netzwerk einbinden wollen oder oft mehrere Nutzer gleichzeitig große Datenmengen benötigen, etwa durch Videostreams.