802.11ac Wave 2: Neue Chipsätze für die zweite Welle von ac-WLAN
Qualcomm hat die Router-Chipsätze QCA9984 und QCA9994 angekündigt(öffnet im neuen Fenster) . Das erste Angebot ist vor allem für Heimrouter gedacht und aufgrund der Geschwindigkeit voraussichtlich zunächst in Oberklasse-Routern zu finden. Der 9994er-Chip hingegen soll das lange geplante 802.11ac Wave 2 auch in Unternehmensnetzwerke bringen.
Beide Chips erlauben prinzipiell das Aufspannen besonders breiter WLAN-Kanäle. 160 MHz sind vorgesehen – und damit wird es auch im 5-GHz-Netz ziemlich eng. Hierzulande sind nur zwei überlappungsfreie Kanäle dieser Breite möglich. In Unternehmen wäre der Einsatz schwierig, auch wenn die Dämpfung im 5-GHz-Bereich hilft. In langen Gängen könnte der Administrator durchaus nur mit 160-MHz-Kanälen abwechselnd arbeiten und die erhöhten Ansprüche für Unternehmensinstallationen bedingt durch 802.11ac und das höhere Band einfach in den Griff bekommen. So einen Access Point möchte man jedoch nicht in der Nachbarschaft sehen, auch wenn er das Spektrum potenziell schnell wieder freiräumen kann. Auch der Betrieb von 80 + 80 MHz ist mit der Qualcomm-Lösung möglich. Vergleichbar ist das mit Channel Bonding oder Carrier Aggregation im Mobilfunk.
Für 160-MHz-WLAN fehlt es aber noch an Endgeräten. Die können also die maximal erreichbare Bandbreite in dem Modus von brutto 1,733 GBit/s gar nicht ausschöpfen. Die meisten Mobilgeräte arbeiten ohnehin bei 433 oder 867 MBit/s, da der Platz für die aufwendige Antennenkonfiguration schlicht fehlt. Kaum ein Smartphone-Anwender würde in mehrere Richtungen herausragende Antennen für schnelles WLAN akzeptieren.
Interessanter ist deswegen die Unterstützung von Multi User MIMO (MU-MIMO, maximal vier Clients gleichzeitig). Aber auch hier fehlt noch die Masse der Endgeräte, die damit umgehen können. MU-MIMO ermöglicht aber das Aufteilen der vorhandenen Kapazität auf unterschiedliche Endgeräte, die die Gesamtgeschwindigkeit ohnehin nicht erreichen können. Endgeräte müssen dem Access Point nämlich mitteilen, dass sie sich mit einem Teil der Aussendungskapazität zufriedengeben. Die Ausnutzungseffizienz des Spektrums steigt – allerdings nur beim Datenverkehr vom Access Point zum Client. MU-MIMO macht damit WLAN eher zu einem geswitchten Netzwerk und verhält sich nicht mehr wie ein Netzwerk-Hub, die in verkabelten Netzwerken kaum noch Einsatz finden.
Der ac-WLAN-Standard ist für den Einsatz viel zu schnell
1,733 GBit/s sind zudem nicht das Limit des 802.11ac-Standards. Durch die Kombination unterschiedlicher Techniken lassen sich noch höhere Geschwindigkeiten erreichen. Im Endausbau sind es fast 7 GBit/s. Das Erhöhen der Streams und Antennen geht dabei einher mit der Verbreitung der Kanäle. Die Hardware-, Planungs- und Platzanforderungen sind jedoch in der Kombination nicht immer umsetzbar. Insbesondere die Erhöhung der Modulation ist herausfordernd.
Broadcom will noch schneller werden
Doch genau das will Broadcom mit seiner neuen XStream-Plattform machen. 1024 NitroQAM nennt Broadcom seine neu vorgestellte Technik(öffnet im neuen Fenster) und vervierfacht mal eben die Anzahl der übermittelten Zustände in der Luft. Die Anforderungen an die Signalqualität dürften sehr hoch sein, ist doch 256 QAM schon keine einfach zu übertragene Modulation. Die Modulationsänderung soll alleine die Bandbreite um 25 Prozent erhöhen. Daneben beherrscht XStream ebenfalls MU-MIMO, 160-MHz-Kanäle und deutlich mehr Streams. Acht Stück sind es in der Anzahl und die Gesamtdatenrate steigt auf 5,4 GBit/s. Allerdings ist dies eine aggregierte Angabe unterschiedlicher Radioeinheiten.
Mit solchen Zahlen hat Broadcom bereits D-Link, Asus und Netgear als Partner gewonnen, also klassische Anbieter von Heimroutern. Erste Router erwartet Broadcom im dritten Quartal 2015. Derzeit verteilt das Unternehmen Muster des BCM47094(öffnet im neuen Fenster) . Im Datenblatt wird die XStream-Lösung als "Tri-Band"-WLAN bezeichnet. Die Ankündigung spricht weiter von Dual-Band-WLAN, was korrekt wäre. Broadcom bietet den Routerherstellern die Möglichkeit, zwei 5-GHz-Radios auf unterschiedlichen Kanälen gleichzeitig betreiben zu lassen.
Es geht langsam los mit der zweiten Welle von ac-WLAN
Gerade im Unternehmensbereich kündigt sich eine breite Unterstützung an. Hersteller von professionellem WLAN-Equipment wie Xirrus, Extreme Networks oder Aruba haben die Unterstützung der zweiten Welle von 802.11ac bereits kundgetan. Das zeigt, dass die Technik nicht nur reines Marketing ist. Die Hersteller warteten nur auf die richtigen Chipsätze. Bei Endkundenroutern wird sich 802.11ac Wave 2 wahrscheinlich ebenfalls durchsetzen. Der Grund liegt hier unserer Einschätzung nach aber eher an Zahlenspielereien. Mit 802.11ac Wave 2 lassen sich noch höhere Durchsatzraten zusammenzählen, was im Ladenregal noch besser aussieht, mit der Praxis aber wenig zu tun hat, da die Hersteller meist die Datenraten der unterschiedliche Frequenzbänder aufaddieren.
Entsprechend gibt es schon seit einigen Monaten besonders schnelle Heimrouter wie Asus RT-AC87 oder Netgears Nighthawk X4 , die beide schon mit 4x4:4-WLAN bei 1,7 GBit/s Bruttodatensatz im 5-GHz-Band aufwarten können.
Das Interessante an der Entwicklung ist, dass die WLAN-Geschwindigkeit so langsam, aber sicher die praktische Ethernet-Geschwindigkeit übersteigt. Selbst im Heimnetz lassen sich die aggregierten Geschwindigkeiten nicht mehr ohne Aufwand beispielsweise an ein zentrales Familien-NAS weiterleiten. Da braucht es dann schon zwei Netzwerkkabel per Link Aggregation, um 2 GBit/s auf dem Kabel zu erreichen, was gerade so für Broadcoms 5,4-GBit/s-WLAN ausreichen dürfte. 10-GBit-Ethernet verbietet sich meist aus Kosten-, aber auch Effizienzgründen. Die elektrische Leistungsaufnahme von 10-GbE-Ports und -Chips ist enorm, weswegen die Technik beispielsweise nicht in Notebooks zu finden ist. Problematisch ist auch der Einsatz von günstigen Kupferkabeln, die nur eine geringe Reichweite bieten im Vergleich zu Glasfaserkabeln. Prinzipiell möglich ist 10GbE am Notebook. So gibt es stationäre Thunderbolt-Lösungen für Notebooks, die 10-GbE oder 8G-FC bereitstellen .
Das Ganze behindert übrigens auch den Ausbau in Unternehmen. Professionelle Access Points mit Wave-2-Unterstützung von 802.11ac werden wohl zunehmend mit zwei Kabeln versorgt werden müssen, und das nicht nur der Redundanz wegen. 2.5-GbE- oder gar 5-GbE-Netzwerke könnten das Problem in der Zukunft lösen(öffnet im neuen Fenster) . Allerdings bleibt noch ein Problem bestehen: die Energieversorgung. Power over Ethernet muss erst einmal für weitere diverse Netzwerkstandards spezifiziert werden. Über Glasfaser funktioniert das ohnehin nicht. Fraglich ist auch, ob vorhandenes 802.3af-Equipment ausreicht für die Versorgung der nächsten Generation von WLAN-APs.