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Ohne WLAN wäre das Leben in der heutigen Zeit kaum noch denkbar. Fernseher, Smartphones und sogar Kühlschränke verbinden sich mit drahtlosen Funknetzwerken und Sprachassistenten wie Alexa von Amazon oder der Google Assistant setzen diese voraus, um überhaupt zu funktionieren.

Neben den Geräten an sich hat aber auch die WLAN-Technologie selbst in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht, die zu einer Verbesserung der Geschwindigkeit, Reichweite und Leistungsfähigkeit geführt haben. Die verschiedenen Standards werden in der Norm IEEE 802.11 zusammengefasst. In diesem Artikel erfahren Sie, worin sich WLAN-Standards im Einzelnen unterscheiden und inwiefern Sie zueinander kompatibel sind.  

Was bedeutet IEEE?

Hinter dem kryptischen Kürzel verbirgt sich das „Institute of Electrical and Electronic Engineers“ mit Sitz in New York.

Können in einem WLAN verschiedene Standards verwendet werden?

Die Verwendung verschiedener WLAN-Standards ist grundsätzlich möglich, da die meisten Router abwärtskompatibel sind. Beim aktuellen Standard WLAN AC gibt es diesbezüglich aber Einschränkungen.

Ist bereits wieder ein neuer Standard in Planung?

Ja. Mit 802.11ax (WLAN AX) steht schon ein Nachfolger in den Startlöchern, dessen Veröffentlichung für Ende 2019 geplant ist.

1. 802.11a,b,  g, n, ac oder ax? Die WLAN-Standards in der Übersicht

Im Jahr 1997 veröffentliche die IEEE mit 802.11 erstmals eine verbindliche Schnittstelle für lokale Funknetzwerke, die eine einheitliche Kommunikation für die WLAN-Technik sicherstellt. Damit war es ab sofort auch möglich, drahtlose Netzwerkkarten in ein vorhandenes Ethernet einzubinden oder die Kabelverbindung direkt damit zu ersetzen.

1.1. IEEE 802.11 (WLAN)

Der ursprüngliche Standard unter dem Namen 802.11 brachte es auf eine Übertragungsrate von maximal 2 Mbit/s und blieb damit weit hinter den Möglichkeiten eines herkömmlichen Kabelnetzes zurück. Zusätzlich sorgte die Tatsache, dass es noch an den passenden Geräten mangelte, dafür, dass WLAN in seiner Anfangszeit vor allem in Universitäten oder Unternehmen zu finden war.

1.2. IEEE 802.11b (WLAN B)

Im Alphabet folgt der Buchstabe B zwar auf das A, beim WLAN verhält es sich aber genau umgekehrt: IEEE 802.11b ist der direkte Nachfolger des ersten 802.11-Standards und wurde im Jahr 1999 veröffentlicht.

Genau wie sein Vorgänger nutzt er das lizenzfreie 2,4-GHz-Band und verfügt über eine Bandbreite von etwa 80 MHz. Dadurch bietet WLAN B neben einer höheren Übertragungsrate von 11 Mbit/s auch Möglichkeiten zur Verschlüsselung des Datenverkehrs.

Mit dem zunehmenden Anstieg von DSL-Anschlüssen und der damit ebenfalls steigenden Zahl von WLAN-Routern erfreute sich WLAN B um die Jahrtausend-Wende großer Beliebtheit und wird zum Teil heute noch scherzhaft als „Volks-WLAN“ bezeichnet. Inzwischen wird der Standard aber kaum noch genutzt.

1.3. IEEE 802.11a (WLAN A)

Mit WLAN A folgte im gleichen Jahr auch schon der nächste Entwicklungsschritt. Der Standard ist allerdings vornehmlich in den USA verbreitet und konnte sich hierzulande nicht so richtig durchsetzen.

Theoretisch sind damit innerhalb von Gebäuden Reichweiten von bis zu 35 Metern und eine Datenrate von 54 Mbit möglich, in der Praxis kamen diese aber so gut wie nie zu Stande.

Seit 2003 ist WLAN A auch in Europa zugelassen. Die Nutzung ist allerdings mit einer ganzen Reihe von Einschränkungen verbunden, denn auch Militär und Flugsicherung verwenden denselben Frequenzbereich (5 GHz). Aus diesem Grund darf es ausschließlich innerhalb von Gebäuden verwendet werden und die Sendeleistung muss auf 30 mW beschränkt sein. Ein weiteres Manko: WLAN A ist leider nicht mit den anderen Standards kompatibel.

Gut zu wissen: Um auch in Europa eine Nutzung des Standards IEEE 802.11a zu ermöglichen, wurden in Form der Zusatz-Spezifikation IEEE 802.11h in den Folge-Standards zwei Erweiterungen implementiert, mit denen die Einschränkungen von WLAN A teilweise aufgehoben werden. Die automatische Anpassung der Leistung („Transmit Power Control“, TPC) vermeidet durch eine Reduktion der Sendeleistung Interferenzen mit anderen Geräten. Die dynamische Frequenzwahl („Dynamic Frequency Selection“, DFS) führt hingegen einen automatischen Kanalwechsel durch, wenn auf dem verwendeten Kanal ein sogenannter „Primärnutzer“ (z.B. eine Radaranlagen von Militär, Wetterdienst oder Flugsicherung) erkannt wird.

1.4. IEEE 802.11g (WLAN G)

Wireless Access Point auf Tisch

Besonders Mikrowellen, aber auch andere Geräte wie Bluetooth-Sender tragen bei WLAN G zu einer Reduzierung der Reichweite bei.

WLAN G ist eine Art großer Bruder von 802.11b und ist dazu auch abwärtskompatibel, da beide Standards im Frequenzbereich 2,4 GHz funken. 802.11g wurde im Jahr 2003 veröffentlicht und kommt mit maximal 54 Mbit/s auf eine deutlich höhere Übertragungsgeschwindigkeit.

Die größtmögliche Entfernung vom Sender zum Empfänger liegt bei etwa 50 Metern. Aufgrund von Störungen durch andere Geräte, Mikrowellen oder Bluetooth-Sender reduziert sich diese in der Praxis ohne WLAN-Verstärker meist auf die Hälfte. 

Gut zu wissen: WLAN G wird oft in einem Atemzug mit WLAN A genannt, dabei handelt es sich dabei um zwei völlig unterschiedliche Spezifikationen. Allerdings bieten beide Standards eine ähnliche Brutto-Datenrate (maximal 54 Mbit/s) und verwenden identische Verfahren die Daten-Modulation und -Übertragung.

1.5. IEEE 802.11n (WLAN N)

Trotz der zunehmenden Zahl von Internetnutzern dauerte es fast sechs Jahre, bis mit 802.11n im Jahr 2009 der nächste Standard veröffentlicht wurde. Durch die Verwendung von parallelen Antennen (der sogenannten MIMO-Technik, „Multiple Input Multiple Output“) und einer Frequenzerhöhung von 20 auf 40 MHz war es damit möglich, die Übertragungsrate innerhalb des Routers auf bis zu 300 Mbit/s anzuheben.

Zudem ist WLAN N in der Lage, sowohl im 2,4-GHz- als auch im 5-GHz-Frequenzbereich zu funken, wodurch sich auch deutlich weniger Geräte gegenseitig ausbremsen. 802.11n ist abwärtskompatibel zu WLAN B und WLAN G, verträgt sich aber nicht mit WLAN A.

1.6. IEEE 802.11ac (WLAN AC)

Mit der Veröffentlichung von WLAN AC im Jahr 2013 wurde in Sachen Übertragungsgeschwindigkeit noch einmal eine ordentliche Schippe draufgelegt. Der Standard ist eine direkte Weiterentwicklung von 802.11n, die vor allem in Hinblick auf die hohen Datenraten im 5-GHz-Band vorangetrieben wurde. WLAN AC ist derzeit der aktuellste Standard, der verwendet wird.

Durch die Erhöhung der Kanalbreite auf bis zu 160 MHz und eine Verbesserung der Signalmodulation ist mit 802.11.ac ein Einzel-Kanaldurchsatz von bis zu 867 Mbit/s möglich. Trotzdem geht noch mehr: Bei 8x8 MIMO (also acht Mehrfachverbindungen) sind theoretisch sogar insgesamt 6936 Mbit/s möglich. In der Praxis finden man meist aber ein Konfiguration mit 4 Antennen bei 80 MHz, mit denen sich immerhin bis zu 1733 Mbit/s erreichen lassen.

Hinweis: WLAN AC arbeitet ausschließlich auf dem 5-GHz-Frequenzband, was eine Abwärtskompatibilität zu WLAN B und WLAN G ausschließt. Es ist aber in der Lage, innerhalb des 5-GHz-Frequenzbandes mit WLAN N zu kommunizieren.

1.7. IEEE 802.11ax (WLAN AX)

WLAN Standard Wifi 6 Symbol

Mit WiFi 6 steht bereits der nächste neue Standard in den Startlöchern. Er verspricht neben noch mehr Geschwindigkeit auch eine bessere Konnektivität.

Mit WLAN AX läuten bereits wieder die Glocken für ein neues WiFi-Zeitalter. Die Veröffentlichung des neuen Standard ist für Ende 2019 geplant, erste Geräte dafür sollen bereits Anfang 2020 in den Läden stehen.

802.11ax soll dabei im Vergleich zu seinen Vorgängern zahlreiche Verbesserungen in Bezug auf die Geschwindigkeit, die Konnektivität und die Sicherheit bieten und eine Verbindung zu den bisherigen 2,4-GHz- und 5-GHz-Frequenzen herstellen. Technisch gesehen weist WLAN AX eine rund 37% schnellere Einzelbenutzer-Datenrate als WLAN AC auf. Darüber hinaus bietet es auch eine deutlich bessere Energieeffizienz. 

Gut zu wissen: Die neuste Version des Standards 802.11 ist bereits die Sechste, daher wird WLAN AX auch als WiFi 6 bezeichnet.  

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