Der Funk-Turbo

Ultra-WLAN: Mit 7000 Mbit/s kabellos surfen

Mittwoch den 08.08.2012 um 09:30 Uhr

von Thomas Rau

Alles ohne Kabel: Der WLAN-Standard 802.11ad verspricht komplette Ungebundenheit.
Vergrößern Alles ohne Kabel: Der WLAN-Standard 802.11ad verspricht komplette Ungebundenheit.
© iStockphoto.com/MarsBars
7000 Mbit/s per WLAN: Das verspricht der künftige WLAN-Standard 802.11ad. Ab Ende Dezember 2012 soll's losgehen. Wir erklären, wie das Multi-Gigabit-WLAN funktioniert.
Die ersten Geräte mit dem neuen WLAN-Standard 802.11ac sind kaum auf dem Markt, da tritt schon der Nachfolger ins Rampenlicht: Im Dezember 2012 soll bereits 802.11ad verabschiedet werden, erste Produkte mit dem neuen WLAN sind ab 2013 geplant.

802.11ad soll USB- und HDMI-Kabel überflüssig machen

Mit 802.11ad soll das WLAN-Tempo einen riesigen Sprung nach vorne machen: Der neue Standard liefert eine Datenrate von bis zu 7 GBit/s – über siebenmal mehr als es aktuelle 11n-Geräte versprechen. Diese immense Transferrate wird nicht nur dazu dienen, Geräte zu Hause über einen WLAN-Router ans Internet anzubinden. Mit 802.11ad sollen künftig fast alle Kabel wegfallen: Protokolle wie HDMI, Displayport, USB und PCI-Express werden dann per Funk übertragen – die Kabel zwischen Monitor und PC, zwischen Notebook und externer Grafikkarte oder Festplatte fallen dann weg. Mit einer 11ad-Docking-Station kann dann beispielsweise ein Notebook oder Tablet kabellos mit einer kompletten Batterie an Peripheriegeräten verbunden werden.

Das erste 11ad-Produkt: die Docking-Station DockingZone
von Azurewave
Vergrößern Das erste 11ad-Produkt: die Docking-Station DockingZone von Azurewave
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Die große Freiheit beginnt bei 60 GHz

Die hohe Datenrate schafft 802.11ad, weil der Standard über die Frequenz 60 GHz funkt – genauer gesagt im Frequenzband 57,24 bis 65,88 GHz. In diesem lizenzfreien Bereich kann 11ad insgesamt vier Funkkanäle nutzen, die jeweils 2,16 GHz breit sind – und je breiter der Funkkanal, desto höher die maximal mögliche Datenrate. Zum Vergleich: 11n arbeitet mit maximal 40 MHz breiten Kanälen, bei 11ac darf ein Funkkanal 80 MHz breit sein.

Die hohe Datenrate von bis zu 7 GBit/s erreicht 802.11ad über OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing): Dieses Modulationsverfahren nutzt mehrere Trägerfrequenzen, um auf Tempo zu kommen und eine robustere Übertragung zu ermöglichen. Für mobile Geräte ist es allerdings nicht ideal: Smartphones und Tablets sollen daher bei 11ad das Single-Carrier-Verfahren nutzen, das stromsparender arbeitet. Allerdings liefert es mit bis zu 4,6 Gbit/s auch eine niedrigere Datenrate.

Wie bisher alle WLAN-Standard soll auch 11ad abwärtskompatibel zu bestehenden Verfahren wie 11ac, 11n oder 11g sein. Dafür müssen die Geräte aber über drei Funkmodule verfügen, um die drei Frequenzbereiche 2,4 GHz (11g, 11n), 5 GHz (11n, 11ac) und 60 GHz (11ad) abzudecken.

Noch nicht 11ad, aber auch schon schnell: WLAN-Router mit
11ac-Standard wie der Netgear R6300
Vergrößern Noch nicht 11ad, aber auch schon schnell: WLAN-Router mit 11ac-Standard wie der Netgear R6300
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802.11ad: Die Probleme

Die 60-GHz-Frequenz erlaubt hohes Tempo, bringt aber auch Probleme mit sich: Je höher die Frequenz, desto geringer die Reichweite und desto störanfälliger ist die Übertragung. 11ad soll für rund zehn Meter ausreichen – für eine TV-Verbindung ohne Kabel oder das kabellose Docking genügt das aber. Damit bei der hohen Frequenz die Funkwellen möglichst störungsfrei am Ziel ankommen, müssen sie einen direkten Weg zum Ziel gehen. Während bei 2,4 und 5 GHz die Wellen sich per Reflexion auch über Umwege zum Empfänger durchkämpfen können, gehen sie auf 60 GHz nicht durch Wände oder Personen hindurch und die Signalstärke reduziert sich drastisch bei mehrfacher Ablenkung.

Die Lösung: 11ad nutzt eine direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Sender und Empfänger, ein WLAN-Router als verbindende Basis-Station ist nicht mehr notwendig. Dazu arbeiten die Geräte mit Beamforming – die Funkantennen richten sich also zueinander aus, damit der direkte Übertragungsweg die höchsten Signalstärke besitzt. Auch ein Hindernis lässt sich über die flexiblen Antennen umgehen – zum Beispiel eine Person, die sich zwischen Notebook und Fernseher befindet: Die Antennen in den beiden Geräten richten sich dann so aus, dass sie über Band spielen – sie nutzen dann beispielsweise eine Wand, um den Signalstrahl einmal abzulenken und ans Ziel zu führen.

Erste Geräte sollen 2013 kommen

Die Grundlage für 802.11ad ist ein Entwurf der Wireless Gigabit Alliance, den das Standardisierungsgremium IEEE im Mai 2010 in die eigenen Pläne integriert hat. Der neue Standard soll im Dezember 2012 verabschiedet werden. Der Hersteller Wilocity hat bereits 11ad-Chipsätze vorgeführt – unter anderem in der Docking-Station Dockingzone von Azurewave. Atheros und Marvell haben bereits angekündigt, diese in die eigenen 2,4-/5-GHz-Chipsätze integrieren zu wollen. Damit wären dann Tri-Band-WLAN-Module möglich, die alle Funkfrequenzen abdecken.

Mittwoch den 08.08.2012 um 09:30 Uhr

von Thomas Rau

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