Mit smarten Funktionen erreicht die nächste Generation von WLAN-Geräten vor allem eines: Mehr Performance in High-Density-Umgebungen. Bis es soweit ist, müssen aber vor allem in Europa noch einige Hürden genommen werden.
Mit IEEE 802.11ax - auch als High Efficiency Wireless (HEW) bezeichnet - soll die wachsende Anzahl an bandbreitenhungrigen Anwendungen gemeistert werden. Dazu soll der neue Standard viele parallele Datenübertragungen erlauben und in Umgebungen mit einer großen Anzahl an WLAN-Clients - etwa Großveranstaltungen, Hotspots in großen Hotels oder Einkaufszentren - sehr viel leistungsfähiger sein.
Was bringt High Efficiency Wireless? Foto: Casezy idea - shutterstock.com
Neben der effizienteren Nutzung des unlizenzierten Spektrums im 2,4- und 5-GHz-Band (und in Zukunft eventuell auch im 6-GHz-Band) für latenzkritischen Anwendungen wie VoiP und Video-Streaming, bringt 802.11ax insbesondere die Steigerung des durchschnittlichen Durchsatzes pro WLAN-Client. Die verfügbaren Bandbreiten werden den Clients dazu effizienter zugeteilt. Das erhöht die Stabilität der Übertragung und der einzelnen Verbindungen.
802.11ax bringt mehr Effizienz durch smarte Features
Der Leistungsgewinn wird durch verbesserte, parallele Übertragungen erreicht, nicht durch insgesamt höhere Übertragungsraten. Besonders Verbesserungen bei der parallelen Übertragung mittels Multi-User-MIMO - im Gegensatz zum aktuellen Standard 802.11ac auch im Uplink - beziehungsweise die Einführung von OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) sind hervorzuheben.
Jan Buis, Vice President Wireless LAN und Switches bei Lancom Systems, erörtert für ChannelPartner Stand und Perspektiven des kommenden WLAN-Standards IEEE 802.11ax. Foto: Lancom Systems
Bisher wurde OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) genutzt, das den gesamten Frequenzbereich pro Zeiteinheit für eine Übertragung belegt. Das nun erstmals bei WLAN verwendete OFDMA ist aus dem LTE-Mobilfunk bekannt und nutzt pro Zeiteinheit mehrere Frequenzblöcke. Die werden unterschiedlichen Clients zugewiesen.
Funktionsweise von Multi-User-MIMO im WLAN.
Gleichzeitig wird die Anzahl der Symbole von QAM-256 auf QAM-1024 vervierfacht. Die mögliche Brutto-Datenübertragungsrate mit zwei Antennen und 80 MHz Kanalbreite steigt so auf über 1 GBit/s, theoretisches Maximum sind 9,6 GBit/s. Die Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM) ist ein Modulationsverfahren, das Amplituden- und Phasenmodulation kombiniert. Die höchstmögliche, absolute Übertragungsgeschwindigkeit liegt damit gegenüber aktuellen ac-Wave 2-Geräten bei rund 40 Prozent.
OFDMA nutzt pro Zeiteinheit mehr Frequenzblöcke als OFDM.
Es geht bei 11ax also eher um die verbesserte "Gleichzeitigkeit" von Übertragungen an mehrere Clients als um eine höhere absolute Geschwindigkeit. Hinzu kommen zudem eine robustere Übertragung im Outdoor-Bereich, Indoor- und Outdoor-Anwendungen sowie ein Ausbau der unter 802.11ac im 2,4-GHz Band verfügbaren Funktionen.
Sorgenkind Europa
In Europa bereitet ax den Verantwortlichen jedoch Sorgen. Die Fassung V2.1.1 der europäischen EN 301 893 regelt den Funkbetrieb für alle Geräte im 5 GHz-Band. Man möchte damit die effiziente Nutzung der Frequenzen sicherstellen und eine faire Koexistenz verschiedener Funktechniken ermöglichen.
WLAN ebnet Händlern den Weg in die Cloud - die Management-Plattformen
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Bei WLAN-Routern für Consumer, wie diesem Pfeil-schnellen AVM-Flaggschiff FRITZ!BOX 7580, ist das Thema Konfiguration und Management über die entfernte Cloud noch kein Thema. Der Grund: Sie werden meist nur SOLO in privaten Wohnungen und kleinen Büros betrieben.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Martin Scheller, Sales Manager Central Europe bei Aerohive Networks, setzt beim Verkauf seiner WLAN-Cloud-Produkte auf die Zusammenarbeit mit Resellern, Distributoren und Systemintegratoren.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Mit dem Aerohive HiveManager behält der Admin auch bei großen WLAN-Installationen mittels Cloud allzeit den Überblick über seine WLAN Access Points (AP).
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Dieser Aerohive Access-Point AP245X lässt sich mit dem HiveManager über die Aerohive Cloud steuern, warten und konfigurieren.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Hans-Dieter Wahl, Business Line Manager WLAN bei Bintec, vertreibt seine WLAN-Cloud-Produkte rein über den Channel, also über Distribution und Reseller. Das Cloud-basierte WLAN-Management kostet für einen Access Point und für ein Jahr 39 Euro plus Umsatzsteuer (EVP, empfohlener Verkaugspreis).
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Pamela Streitwieser, Channel Manager DACH bei Bintec Elmeg, demonstrierte den "Bintec Cloud NetManager" auf dem Allnet Solution Day 2016 im Schloß Nymphenburg zu München.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Der bintec Cloud NetManager kann die Cloud-gesteuerten WLAN Access Points auf der Landkarte anzeigen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Der bintec Cloud NetManager kann die Cloud-gesteuerten WLAN Access Points auf der Landkarte sehr datailliert anzeigen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Der bintec Cloud NetManager macht einen aufgeräumten Eindruck.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Dank bintec Cloud NetManager kann man den Zustand geografisch weit verteilter WLAN Access Points aus der Ferne beurteilen. Das spart Reisespesen und Gehälter von Netzwerkexperten, die jetzt nicht mehr so oft an den Installationsort rausfahren müssen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Michael Himmels ist Vice President Business Solutions bei der Devolo AG. Sein "devolo connectivity center" (dcc) ist mandantenfähig ausgelegt und flexibel skalierbar, somit ein ideales Werkzeug zur Multisite-Verwaltung, egal ob für IT-Systemhäuser, Fachhändler oder direkt im Unternehmen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Das devolo connectivity center (dcc) kann WLAN- und Powerline-Geräte gleichermaßen mittels Cloud fernkonfigurieren und fernverwalten.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Olaf Hagemann, SE Director DACH bei Extreme Networks, vertreibt seine Cloud-Lösungen ausschließlich über Fachhandelspartner, die über die nötige Expertise verfügen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Extreme Networks will alle neuen Geräte, wie Access Switches und Access Points, Cloud-fähig machen, damit sie sowohl in der Cloud als auch On-Premise eingesetzt werden können.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Mit dem ExtremeCloud LAN-WLAN-Cloud-Management kann man auch große Netze via PC, Laptop, Tablet oder notfalls sogar via Smartphone aus der Ferne konfigurieren und überwachen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Ralf Koenzen, Geschäftsführender Gesellschafter bei Lancom Systems: "Auch bei der "Lancom Management Cloud" bleiben wir unserem bewährten Channel-Modell treu."
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Lancom Systems designt, verwaltet und überwacht mit der Lancom Management Cloud ganze Netzinfrastrukturen: vom Router und Gateway über die Switches bis zu den WLAN Access Points (APs).
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Die Lancom Management Cloud kann alle Cloud-verwalteten WLAN Access Points (APs) auf der Landkarte anzeigen.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Beate Winzer-Hierlmeier, Marketing Manager SMB Central Europe bei Netgear: "Wenn Händler oder Firmen-Kunden schon einen ProSafe Access Point mit Cloud-fähiger Firmware haben, dann können sie den Wireless Manager 90 Tage gratis unter http://businesscentral.netgear.com/ testen
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Das Dashboard der Lancom Management Cloud.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Patrick Hirscher, Pre-Sales Engineer & Trainer bei Zyxel Deutschland: "Wir vertreiben die Nebula Produkte über den Fachhandel, der die Produkte über die Distribution bezieht. Zyxel Nebula nutzt ein credit points-basiertes Lizenzmodell, das jede Menge Flexibilität bietet, wenn das WLAN um weitere Geräte erweitert wird."
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Zyxel Nebula: Netzwerk-Management aus der Ferne mittels Cloud: Die beste Übersicht bietet wohl immer noch ein großer Monitor. Zur Not tut es aber auch ein Tablet oder ein Smartphone mit einem möglichst großen Display.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Die Benutzeroberfläche von Zyxel Nebula.
Die Cloud basierten WLAN-Management-Plattformen Ende 2016 sind die Cloud-kompatiblen Zyxel Nebula Access Points und Nebula Switches erstmals in den Handel gekommen. Die Zyxel Nebula Security Gateways sollen im ersten Quartal 2017 folgen.
Um WLAN-Geräten mehr Performance zu ermöglichen, beinhaltet die Norm jedoch Ausnahmen für den Kanalzugriff. Die EU-Norm berücksichtigt jedoch nur die WLAN-Standards 802.11b/g/a/n und ac - nicht jedoch 802.11ax. Die volle Performance wäre mit ax-Geräten in der EU daher aktuell nicht möglich.
Preamble und Energy Detection
Die Ausnahmen behandeln die Mechanismen "Energy Detection" (ED) und "Preamble Detection" (PD). Alle anderen Systeme im 5-GHz-Band sind verpflichtet, zur Erkennung bestehenden Funkverkehrs ED zu nutzen. Bereits ab -72 dB erhalten sie keinen Zugang mehr zum Kanal. Für WLAN-Geräte wurde diese Vorgabe aufgeweicht. Sie dürfen bis einschließlich 802.11ac zusätzlich den PD nutzen und einen höheren ED-Schwellwert ( -62 dB ) anwenden.
Für ein WLAN-Gerät gilt der Kanal damit schon als frei, wenn andere Systeme ihn noch als belegt wahrnehmen. Im Gegenzug reagiert WLAN aber empfindlicher auf eigene Datenpakete und liegt die Schwelle für PD mit -82 dB um 10 dB niedriger als der ED-Wert für andere Funktechniken.
Kurz gesagt: WLAN ist störunempfindlicher (höherer ED-Schwellenwert) und somit im Vorteil gegenüber anderen Funksignalen, aber dafür empfindlicher gegenüber anderen WLAN-Signalen (niedriger PD-Schwellenwert). Einzige Ausnahme bislang: 802.11ax.
Jetzt sind IEEE und ETSI gefragt
Um diese europäische Problematik aufzulösen, muss ETSI die EN 301 893 überarbeiten und für ax dieselben Ausnahmen wie für die Vorgängerstandards zulassen. Geschieht dies nicht, käme IEEE 802.11ax als "verstümmelter" Standard in die EU-Märkte, Die Leistung wäre im schlimmsten Fall sogar schlechter als beim Vorgänger 802.11ac. Dies könnte den nächsten WLAN-Entwicklungsschritt behindern, befürchten Experten.
Doch nicht nur die Regularien in Europa bedürfen der Überarbeitung. Auch das ax-Standardisierungsverfahren hinkt hinter dem Zeitplan hinterher. Zwar hat die High Efficiency WLAN Study Group (HEW SG) bereits im Mai 2013 ihre Arbeit aufgenommen, die endgültige Verabschiedung wird aktuell allerdings erst für Dezember 2019 erwartet. Damit sind die ersten getesteten, marktreifen Enterprise-Produkte frühestens Ende 2019 zu erwarten.
Derzeit hat sich jedoch der Vorgänger-Standard (IEEE 802.11ac) noch nicht ansatzweise flächendeckend verbreitet. Auch das Potenzial von 11ac WAVE 2 ist noch lange nicht ausgeschöpft. Es bleibt also noch Zeit für die Standardisierer bei IEEE und ETSI, ihre Arbeit zu vollenden.