IEEE ratifiziert 802.11n-Funkstandard

WLAN-Standard 802.11n: Das kann das schnelle neue Funknetzwerk

Endlich, nach sieben Jahren, ist der WLAN-Standard IEEE 802.11n nun fertig. Der Standard ermöglicht drahtlose Übertragungsraten von bis zu 600 MBit/s und höhere Reichweiten durch MIMO. Außerdem gewährleistet er Kompatibilität zu älteren Draft-N-Geräten.

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Wifi Wlan

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Es hat ganz schön lange gedauert, am Gerüst für den neuen WLAN-Funkstandard-IEEE-802.11n (Institute of Electrical and Electronics Engineers) zu werkeln. Viele dachten schon letztes Jahr, dass der Standard endlich verabschiedet würde, jedoch wurde er auf Grund von Streitigkeiten zwischen den Herstellern - die unter anderem versuchten, eigene Techniken einzubringen - immer wieder verschoben.

Kein Wunder, dass vielen Herstellern schon vor Jahren die Geduld fehlte, noch länger auf die Ratifizierung des Standards zu warten und so haben Firmen wie Netgear, Belkin, D-Link oder Buffalo, WLAN-Komponenten auf Basis des Vorabstandards (Draft-N) auf den Markt gebracht. Mit Draft-N oder Pre-N gekennzeichnet, trugen diese WLAN-Komponenten die Unvollständigkeit schon im Namen.

Doch die Hersteller haben Glück: Die bereits verkauften Draft-N-Produkte, die auf Draft 2.0 basieren, sind mit dem verabschiedeten 802.11n-Standard kompatibel. Alles andere wäre nach dem gewaltigen Erfolg des mit Draft-N ausgestatteten Centrinos auch ein mittleres Wunder gewesen. Die meisten Hersteller werden wahrscheinlich ihre Draft-2.0-Produkte mit einer Firmware-Aktualisierung auf den neuesten Stand bringen.

Was bringt der neue Funkstandard?

Der endgültige Entwurf fasst viele Techniken zusammen, die bereits in aktuellen Produkten enthalten sind. Kernpunkt ist die Mehr-Antennen-Technik MIMO (Multiple Input Multiple Output). Außerdem ist das neue WLAN schneller, störungssicherer und stabiler.

Mit Durchsatzgeschwindigkeiten von bis zu 600 MBit/s ist der 802.11n-Standard nominell elf Mal so schnell wie der Vorgängerstandard 802.11g. Selbst hoch auflösende Videofilme kann man bei diesem Tempo ohne Störungen schauen.

MIMO

Multiple Input Multiple Output ist ein Verfahren für Wireless-LAN, das anstelle einer leistungsstarken einzelnen Antenne eine Gruppe von Antennen benutzt. Diese Gruppe wird als Antennen-Array bezeichnet.

Das Array scannt gleichzeitig im Frequenzband, in diesem Fall das 2,4-GHz-ISM, die Umgebung nach physikalischen Hindernissen ab, ohne sich dabei zu stören. Beim Scannen werden über das Antennen-Array mehrere Funkwellen gezielt über verschiedene Wege in Richtung des Clients gesendet.

Empfangsseitig (Client) treffen die Wellen zu verschiedenen Zeiten ein, da sie an Wänden oder anderen Objekten und Gegenständen reflektiert werden. Diese unterschiedlichen Signallaufzeiten nutzt MIMO-Hardware, um den optimalen Weg zum Client zu errechnen.

Ist der Weg bekannt, werden die einzelnen Antennen stärker oder schwächer betrieben, um eine hohe Übertragungsrate und ein stabiles Signal zu gewährleisten. Der Haken an der Sache: Die volle MIMO-Unterstützung wird erst nutzbar, wenn sowohl der Sender als auch der Empfänger über die Multiple-Input-Multiple-Output-Technologie verfügen.

Der Client muss ebenfalls ein Antennen-Array besitzen und das Wellengemisch mittels digitaler Signalverarbeitung trennen. Immerhin: Verfügt nur eine Seite über die MIMO-Technologie, steigert sich die Leistung trotzdem um zirka 50 Prozent.

Die einfachste MIMO-Hardware besteht aus zwei Sendeantennen und einer Empfangsantenne; mit jeweils drei Sende- und Empfangsantennen erreicht man beste Systemvoraussetzungen für eine hohe Reichweite und Datendurchsatz. Die Bandbreite lässt sich mit der Anzahl der Sendeantennen linear erhöhen. Allerdings gilt: Je mehr Sende-und Empfangsantennen, desto größer der Stromverbrauch und die Wärmeentwicklung.

Dies ist insbesondere für die Lebensdauer batteriebetriebener mobiler Endgeräte von Bedeutung. Die höchste Leistungssteigerung gegenüber normalem WLAN kann man erzielen, wenn Sender- und Empfänger nicht in direkter Sichtverbindung stehen können und die Datenübertragung über Reflexionen erfolgt.

Was MIMO hier kaum einen Abbruch tut, ist beim herkömmlichen WLAN extrem nachteilig. Natürlich erreicht auch MIMO-Hardware in direkter Sichtverbindung eine hohe Verbindungsqualität.

Was der 802.11n-Standard in der Praxis leistet, welche Verschlüsselung er unterstützt und wie stark die Funkstrahlung ist, lesen Sie auf der nächsten Seite...

Standard Verabschiedet Frequenz Brutto-Durchsatz Netto-Durchsatz zirka Modulation
802.11a September 1999 5 GHz 54 MBit/s 25 MBit/s OFDM
802.11b September 1999 2,4 GHz 11 MBit/s 4 MBit/s DSSS
802.11g Juni 2003 2,4 GHz 54 MBit/s 20 MBit/s OFDM, DSSS
802.11n September 2009 2,4 und 5 GHz 600 MBit/s 80 MBit/s OFDM, DSSS

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