Warum Wi-Fi 6 besser funkt und was seine Nachfolger bringen

Seite 2: WiFi 7 alias IEEE 802.11be

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Die ersten Geräte, die gemäß dem nächsten WLAN-Standard Wi-Fi 7 alias IEEE 802.11be funken, werden wohl schon 2023 erscheinen – fünf Jahre, nachdem das Normierungsprojekt den Arbeitstitel Extremely High Throughput (EHT) bekam. Laut aktuellem Stand der Spezifikation soll Wi-Fi 7 im Maximalausbau mit einem 320 MHz breiten Funksignal bei 6 Gigahertz mit der 4096QAM-Kodierung über acht MIMO-Streams brutto 23 Gigabit pro Sekunde transportieren.

Die wichtigste weitere Neuerung wird Multi-Link Operation sein. Mit MLO können eine WLAN-Basis und ein Client gleichzeitige Verbindungen über mehrere Funkbänder halten. So muss der Client nicht zwischen 2,4, 5 und 6 GHz wechseln. Das steigert entweder den Durchsatz oder verbessert die Zuverlässigkeit (das gleiche Datenpaket wird in mehreren Bändern gesendet). Generell sollte es den Funkzellenwechsel erleichtern.

(Bild: Quelle: Mediatek)

Die Wi-Fi-7-Erweiterung Restricted Target Wake Time (r-TWT) fällt in den Bereich Time Sensitive Networking (TSN) der IEEE-Gruppe 802.1. TSN soll Feldbusse in Industrieanlagen wie Modbus, Profinet oder CAN durch echtzeitfähiges Ethernet ersetzen. Mit r-TWT dürfen zu bestimmten Zeiten nur bestimmte Datendienste senden. Damit kann Wi-Fi 7 sicherstellen, dass Pakete zeitkritischer Dienste fristgerecht eintreffen. Das dürfte Firmennutzer interessieren, die für Echtzeitanwendungen bisher auf Mobilfunktechnik in Gestalt teurer Campusnetze setzen müssen.

Beim Votum im Juli 2022 verfehlte der 11be-Entwurf 2.0 die erforderlichen 75 Prozent Zustimmung; die IEEE-Arbeitsgruppe musste eine weitere Runde drehen. Gleichwohl arbeitet die Herstellervereinigung Wi-Fi Alliance (WFA) Insidern zufolge bereits an einem Wi-Fi-7-Prüfprogramm, das vermutlich Anfang 2024 zur Fachmesse CES vorgestellt wird. Deshalb wird sich bis zum finalen Standard wohl nicht mehr viel ändern.

So hat der Chipfabrikant Mediatek im Oktober 2022 schon zwei Bausteine für Wi-Fi-7-Basen angekündigt. Mitte November zog der Gerätehersteller TP-Link nach und hat gleich 16 Modelle in fünf Kategorien (WLAN-Router, 5G-Router, Mesh-Systeme, Firmen-APs, Providergeräte) mit Wi-Fi 7 angekündigt.

Der fetteste WLAN-Router BE900 soll mit gleich vier Wi-Fi-7-Modulen in drei Bändern über jeweils vier MIMO-Streams gleichzeitig funken (2,4, 2 × 5 und 6 GHz). Aus den maximalen Bruttoraten der einzelnen Blöcke von 1376, 2 × 5760 und 11.520 Mbit/s summiert TP-Link stolze 24 Gbit/s. Diese WLAN-Wucht bringt der Router über zwei 10-Gbit/s-Ports und vier für 2,5 Gbit/s ins LAN. Billig wird der Spaß nicht: Der im ersten Quartal 2023 in den USA erscheinende Router soll satte 700 US-Dollar kosten.

Die Study Group Ultra High Reliability (SG UHR) soll den Normungsrahmen für den übernächsten WLAN-Standard Wi-Fi 8 festlegen. Beim ersten Treffen im September trudelten eine Menge Vorschläge ein.

Der einst für Wi-Fi 7 Release 2 geplante Multi-AP-Betrieb – auf mehrere Basen verteiltes MIMO – gilt als gesetzt. Dabei entsteht eine große virtuelle Basis, deren Antennen gerichtet an einzelne Clients (Beamforming) oder separat an mehrere gleichzeitig (MU-MIMO) senden. Damit das Verfahren einen Vorteil bringt, muss ein nennenswerter Übertragungsgewinn entstehen, was hardwaremäßig aufwendig ist.

Ferner kursiert die Idee, Wi-Fi 8 auch in dem in vielen Ländern lizenzfrei nutzbaren 60-GHz-Bereich funken zu lassen. Dort könnte es eine abermals auf 640 MHz verdoppelte Signalbreite nutzen. Manche sehen darin das indirekte Eingeständnis, dass die 60-GHz-Normen 802.11ad und 11ay – als WiGig von der WFA vermarktet – trotz Facebooks Engagement mit Terragraph Misserfolge ohne Marktrelevanz sind.

Ein Teil der UHR Study Group wandte sich gegen den Ausflug ins 60-GHz-Band, weil der Zimmerfunk schlicht nicht in der Lage sei, die Erwartungen der WLAN-Kundschaft zu erfüllen. Von allen Verbesserungen bisheriger WLAN-Generationen brachte stets nur mehr Signalbreite den Anwendern spürbar mehr Durchsatz, hieß es von der Gegenseite. Ob die 60-GHz-Superbreitspur in Wi-Fi 8 kommt, bleibt vorerst offen.

WLAN-Generationen
Wi-Fi IEEE 802. Antennenzahl Maximale Linkrate¹
1 11 1 2 Mbit/s
2 11b 1 11 Mbit/s
3 11g 1 54 Mbit/s
4 11n 1 bis 4 72 bis 600 Mbit/s
5 11ac 1 bis 8 433 bis 6933 Mbit/s
6 11ax 1 bis 8 600 bis 9600 Mbit/s
7 11be 1 bis 8 1440 bis 23.050 Mbit/s
¹ sehr gutes Signal, eine Antenne mit Standardkanal (Wi-Fi 1 bis 4: 20 MHz bei 2,4 GHz, Wi-Fi 5/6: 80 MHz bei 5 GHz, Wi-Fi 7: 160 MHz bei 5/6 GHz) bis max. Antennenzahl mit doppelter Kanalbreite; Wi-Fi 7 laut Entwurf 2.0 vom Juli 2022; ab Wi-Fi 5 Maximum nur als Summendatenrate im Multi-User-Betrieb erreichbar, weil Clients bisher höchstens vier Antennen haben.