802.11ac Wave 2: 160-MHz-WLAN soll Smartphones schneller anbinden

Für den kommenden WLAN-Standard 802.11ac Wave 2 sind nicht nur höhere Transferraten mit nur einer Antenne vorgesehen. Durch das gezielte Ansprechen einzelner Geräte sollen auch kleine Clients profitieren, in denen Platz für lediglich eine Antenne ist.

Artikel veröffentlicht am 28. November 2013, 17:01 Uhr, Nico Ernst

Referenzdesign von Quantenna mit 4x4 MIMO (Bild: Quantenna)

Im Dezember 2013 soll die Arbeitsgruppe der IEEE, die die Weiterentwicklung des Standards 802.11ac betreibt, den ersten Entwurf der "Wave 2" für die WLAN-Technik verabschieden. Dies sagte Cisco-Entwickler Andrew Myles dem Register.

Bisher funkt 802.11ac, für das es inzwischen vom Router bis zum Smartphone viele Geräte gibt, mit maximal 433 MBit/s brutto über eine Antenne. Das ergibt die vor allem bei Routern oft beworbene Bandbreite von 1,3 GBit/s, wenn drei Antennen verbaut sind. Schon seit früheren Standards, vor allem seit 802.11n, kann WLAN mit mehreren Wellenfängern in MIMO-Technik die räumlichen und zeitlichen Unterschiede beim Senden und Empfangen nutzen, um den Durchsatz zu steigern.

Was Golem.de jedoch schon vor vier Jahren als Spar-WLAN kritisierte, hat sich auch mit dem Boom mobiler Geräte, die besonders auf WLAN angewiesen sind, noch nicht geändert: In vielen Smartphones und Tablets und sogar noch in manchen Notebooks steckt nur eine Antenne. Damit ist kein echtes MIMO möglich. Bei Smartphones ist oft tatsächlich kein Platz für eine weitere Antenne, da auch noch das Mobilfunknetz und Bluetooth versorgt werden müssen, insbesondere bei Notebooks ist das Single-Antenna-WLAN aber eine reine Sparmaßnahme.

Folglich bleibt den Entwicklern des Standards nur, die Bandbreite auch mit einer Antenne zu erhöhen. Am einfachsten geht das über breitere Kanäle, bei Wave 2 von 802.11ac sind 160 statt bisher 80 MHz vorgesehen. Das ergibt auch mit nur einem Empfänger schon 867 MBit/s, von denen nach Abzug des Protokolloverheads laut dem Bericht des Register 600 MBit/s übrig bleiben sollen. Der tatsächliche Durchsatz, etwa vom NAS zum Smartphone beim Kopieren von Mediendateien, dürfte wie bei WLAN üblich unter besten Bedingungen bei der Hälfte liegen. Knapp 3 Megabyte netto pro Sekunde ist aber eine Datenrate, an die heute mit einer Antenne kaum zu denken ist.

Antennen peilen mehrere Clients gezielt an

Da die Kanäle so breit sind, stören sich mehrere Empfangsgeräte untereinander jedoch mehr als bisher. Daher soll Wave 2 eine neue Technik einführen, das Beamforming. Wenn der Router oder Access Point, so die Idee, schon mehr Antennen als der Client hat, kann er auch die Richtung des Funkfeldes gezielt auf mehrere Clients ausdehnen. Das Kürzel dafür heißt "MU-MIMO".

Anders als bisher, da Senden und Empfangen bei WLAN stets gleich schnell waren, bringt MU-MIMO nur beim Empfangen mit dem Spar-Client Vorteile. Unverändert ist aber, dass wie bei allen neuen WLAN-Standards nur neue Geräte von den Vorteilen profitieren können. Bisherige 802.11ac-Geräte lassen sich wohl mit wenigen Ausnahmen bei professionellen Access Points nicht auf Wave 2 umrüsten.

Auch größere Geräte wie Notebooks können durch Wave 2 schneller werden, denn außer mehr Bandbreite pro Antenne sind auch acht statt bisher vier Antennen und damit räumlich gerichtete Funkfelder ("spatial streams") möglich. Genau ausgerichtete Geräte könnten so auf kurze Distanz Nettodurchsatzraten von mehreren Gigabit pro Sekunde erreichen. Wann das verfügbar sein wird, ist noch offen. Bisher dauerte es vom ersten Entwurf eines WLAN-Standards bis zu den ersten Seriengeräten - oft noch auf späteren Entwürfen basierend - mehrere Jahre. Bis dahin bleibt noch viel Zeit, die Wave 1 von 802.11ac auszureizen. Ein Vorschlag dafür ist, die Abwärtskompatibilität zu 802.11b abzuschaffen.