Verzichten Sie auf 2,4 GHz! Der neue WLAN-Standard 802.11ax kommt

In unseren täglichen Router-Tests oder Einkaufsführern erwähnen wir immer, dass ein bestimmter Router IEEE 802.11ac unterstützt. Tatsächlich ist dies eine Option, die Sie bei der Auswahl eines WLAN-Routers unbedingt beachten müssen. Es ist einer der wichtigen Indikatoren, die bestimmen, ob ein Router den aktuellen WLAN-Standards und praktischen Anwendungen entspricht.

Nach der Einführung von 802.11a und nach 802.11g, 802.11n und 802.11ac wird ein neuer Wireless-Standard einen großen Sprung nach vorne bringen: 802.11ax.

Eine kurze Analyse des Wireless-Standards der nächsten Generation 802.11a

Bevor wir uns mit dem Thema befassen, müssen wir zunächst verstehen, was WLAN-Standards sind. Tatsächlich werden Wi-Fi-Standards vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) entwickelt und auf diesen Standards basierende Hardware wird von der International Wi-Fi Alliance (WFA) zertifiziert und als Marke eingetragen.

Angesichts dessen fragen Sie sich vielleicht, was IEEE und WFA sind? IEEE ist eine internationale Vereinigung von Ingenieuren der Elektrotechnik und Informationswissenschaft. Derzeit handelt es sich um die weltweit größte gemeinnützige professionelle technische Gesellschaft mit über 400.000 Mitgliedern in über 160 Ländern. IEEE engagiert sich für die Entwicklung und Forschung in den Bereichen Elektrotechnik, Elektronik, Computertechnik und naturwissenschaftliche Fächer und hat über 900 Industriestandards in den Bereichen Raumfahrt, Computer, Telekommunikation, Biomedizin, Energieversorgung und Unterhaltungselektronik entwickelt. IEEE ist eine gemeinnützige Organisation, deren Aktivitäten hauptsächlich durch Mitgliedsbeiträge finanziert werden. Der Hauptsitz befindet sich in New York City, USA.

WFA wurde 1999 gegründet. Ihr Vorgänger war die WECA-Organisation, die den 11b-Standard förderte. Im Jahr 2000 änderte das Unternehmen offiziell seinen Namen und begann mit der Zertifizierung von Wi-Fi-Produkten auf globaler Ebene (das Markenzeichen des Unternehmens ist jedem geläufig: Wi-Fi CERTIFIED). Im Jahr 2013 fusionierte es mit der Wireless Gigabit Alliance (WiGig). Derzeit hat die Allianz mehr als 200 Mitgliedseinheiten, von denen 42 % aus der Region Asien-Pazifik stammen, und es gibt 5 Mitglieder in China. Der Hauptsitz befindet sich in Austin, Texas, USA.

Wie kam es zu 802.11ax?

Tatsächlich ist 802.11ax am einfachsten zu verstehen, wenn man es als erweiterte Version von 802.11ac betrachtet. Wie 802.11ac funktioniert es im 5-GHz-Frequenzband.

Der Unterschied besteht darin, dass 802.11ax die MU-MIMO-Technologie verwendet, die das Signal in vier verschiedene „Signalkanäle“ in mehreren Dimensionen wie Zeitbereich, Frequenzbereich und Raumbereich aufteilt. Jeder „Signalkanal“ kann unabhängig mit einem Gerät kommunizieren. Wenn es abstrakt erscheint, können Sie es sich wie eine Autobahn vorstellen, die in vier verschiedene Fahrspuren unterteilt ist, was die Effizienz exponentiell erhöht.

Neben der Übernahme der MU-MIMO-Technologie ist natürlich eine weitere wichtige Neuerung von 802.11ax die Einführung von OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), wodurch Daten auf mehreren Unterträgern kodiert werden können, d. h. mehr Daten in denselben räumlichen Bereich geladen werden können. Dies ist die Kerntechnologie der nächsten Generation drahtloser Hochgeschwindigkeitskommunikationsnetzwerke.

Der Grund, warum 802.11ax so viel Aufmerksamkeit erregt hat, liegt darin, dass es den Durchsatz erheblich verbessert und gleichzeitig die Stromnutzung mobiler Geräte effektiv verbessert. Es handelt sich nicht nur um einen theoretischen Wert; Benutzer können den Durchsatz auch in tatsächlichen Umgebungen mit Störquellen verbessern, beispielsweise an dicht besiedelten Orten im Innen- und Außenbereich.

Neue Technologien bringen neue Herausforderungen

Während 802.11ax neue Technologien einführt, erhöht es auch die Komplexität des Designs erheblich und stellt neue Testherausforderungen dar. So wurde beispielsweise ein neuer Testgegenstand für die Multi-User (MU)-Übertragung hinzugefügt. Es ist zu beachten, dass die MU-Übertragung eine der wichtigsten neuen Funktionen von 802.11ax ist, die den effektiven Betrieb durch Übertragungsgenauigkeit und STA-Synchronisierung verbessert. Daher sind verschiedene neue Testanforderungen zur Unterstützung der MU-Übertragung entstanden.

Darüber hinaus mussten zahlreiche Designherausforderungen bewältigt werden. Das Ziel von 802.11ax besteht beispielsweise darin, durch den Aufbau von Kanalmodellen für den Innen- und Außenbereich den Durchsatz jeder Station beim Betrieb im Innen- und Außenbereich zu verbessern. Im Vergleich zu Innenkanälen weisen Außenkanäle häufig eine größere Verzögerungsstreuung und Kanalzeitvariation auf. Daher hat die Branche die Kanalmodelle 3GPP ITU-R Urban Micro (UMi) und Urban Macro (UMa) als Maßstab für das 802.11ax-Kanalmodell für den Außenbereich ausgewählt. Natürlich müssen entsprechende Verbesserungen vorgenommen werden, um den neuen Spezifikationen gerecht zu werden.

Es lässt sich nicht leugnen, dass neue Technologien mit beispiellosen neuen Herausforderungen konfrontiert werden, und natürlich werden auch entsprechende Lösungen entstehen. Um schnellere und stabilere Wi-Fi-Netzwerke zu erhalten, soll der 802.11ax-Standard das Endbenutzererlebnis verbessern, insbesondere um das Ziel einer dichten Bereitstellung zu erreichen. Die Zukunft ist da, warten wir gemeinsam ab.

Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.