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WLAN: Die nächste Tempo-Welle rollt an

12.07.2015 | 09:31 Uhr |

Mit Standard 11ac Wave wird WLAN noch schneller: Die Router der zweiten Welle erweitern die Funktionen von 11ac – nicht nur für höheres Tempo, sondern auch für stabilere Funk-Verbindungen.

Seit Anfang 2015 gibt es die ersten 11ac-Router der zweiten Generation: Zum Beispiel die Fritzbox 4080, den Netgear R7500 und den Archer C2600 von TP-Link. Sie nutzen Techniken wie Multi-User-MIMO, um auch in WLANs mit vielen Geräten hohes Tempo zu ermöglichen.

Multi-User-MIMO: Mehr Tempo für jeden Client

Die Technik MIMO (Multiple Input-Multiple Output) ist nicht neu. Jede WLAN-Komponente mit mehreren Antennen kann dadurch Datenströme gleichzeitig empfangen und senden. Bei 11n funktionierte das aber nur mit einem Empfänger: Die Daten für diesen Adressaten teilt der Sender über die verfügbare Frequenz auf. Erst nachdem die Übertragung beendet ist, kann der nächste Empfänger versorgt werden.

Bei Multi-User-MIMO (MU-MIMO) sendet der Router dagegen über mehrere Antennen gleichzeitig an verschiedene Empfänger. Dazu verstärkt er das Sendesignal zum jeweiligen Empfänger. Diese Technik nennt sich Beamforming und ist erst mit 11ac standardisiert. Zwar sah auch 11n schon Beamforming vor. Dort ließ es sich aber nur mit höherem Aufwand umsetzen, weshalb die meisten Hersteller darauf verzichteten. Beamforming funktioniert deshalb nicht zwischen 11ac- und 11n-Geräten. Beim 11ac-Beamforming müssen Router und Gegenstelle das Verfahren beherrschen: Für den neuen MU-MIMO-Router benötigen Sie also auch entsprechend ausgestattete WLAN-Adapter in Notebook, Smartphone und Co. Immerhin funktioniert 11ac-Beamforming auch zwischen 11ac-Geräten unterschiedlicher Hersteller – aber immer nur vom Router zum Adapter, nicht in umgekehrter Richtung.

Video: AVM zeigt bisher kleinste Fritzbox

Welchen WLANs MU-MIMO Vorteile bringt

Theoretisch wird ein WLAN durch MU-MIMO nicht schneller. Praktisch aber schon: Da der Router per Beamforming das Signal jeweils in die Richtung der Empfänger verstärkt, kommen sie dort in besserer Qualität an und müssen nicht so häufig erneut gesendet werden. Da hilft vor allem WLAN-Geräten mit nur einer Antenne, also vor allem Smartphones und Tablets. Da trotz der wenigen Antennen der Datentransfer schnell erfolgt, können sie rascher in einen Sparmodus wechseln und den Akku schonen. Außerdem steigt der Datendurchsatz im gesamten WLAN, weil es besser ausgelastet wird: Wenn zum Beispiel mehrere langsame 11ac-Clients gleichzeitig vom Router bedient werden, muss eine schnelle Gegenstelle nicht mehr so lange warten, bis sie wieder funken darf. So profitieren auch 11n-Geräte von MU-MIMO, obwohl sie die Technik nicht beherrschen.

Wie viele Gegenstellen ein MU-MIMO-Router gleichzeitig mit welchem Tempo bedienen kann, hängt vom Gerät ab. Die Fritzbox 4080 beispielsweise kann an bis zu drei Empfänger gleichzeitig per MU-MIMO senden. Einen Empfänger erhält dabei bis zu drei Spatial Streams, also maximal 1300 Mbit/s.

Allerdings muss sich der Router für MU-MIMO sehr anstrengen: Er muss ständig die Übertragungskanäle überprüfen und justieren, um die Sendeleistung der Antennen in die richtige Richtung zu schicken. Diese Abstimmungsphase nimmt Zeit in Anspruch, die für die Übertragung fehlt und die Datenrate reduziert. In WLANs mit vielen Gegenstellen, die weit auseinander liegen bringt MU-MIMO daher wenige Vorteile.

Mehr Datenströme, breitere Kanäle

Die aktuellen 11ac-Router haben mindestens vier Antennen. Damit können Sie bis zu vier Datenströme gleichzeitig übertragen, was ihr maximales Tempo über 5 GHz auf 1,73 GHz steigert. Über 2,4 GHz lassen sich damit 600 oder sogar 800 Mbit/s erreichen. Auf jeden Fall kommen die Router-Hersteller damit auf ein traumhaftes Maximaltempo, das aber wenig mit der Praxis zu tun hat (siehe Kasten: Tempobezeichnungen). Und damit ist 11ac noch nicht am Ende: Der Standard sieht bis zu acht parallel Datenströme vor. Allerdings wird sich nur in Routern eine so große Anzahl Antennen unterbringen lassen. Deshalb dürften die zusätzlichen Streams vor allem einem verbesserten MU-MIMO zugutekommen.

WLAN mit knapp 7 GBit/s: Mit einer Datenrate von 1,73 GHz ist 11ac noch lange nicht am Ende. 6933 Mbit/s schafft der WLAN-Standard maximal. Dafür muss ein Router aber nicht nur acht Datenströme gleichzeitig  verarbeiten können. Er muss außerdem über 160 MHz breite Funkkanäle übertragen. Im derzeitigen 5-GHz-Spektrum wäre dann nur Platz für zwei parallele Funknetzwerke. Künftige 11ac-Router sollen deshalb auch nicht direkt nebeneinanderliegende Kanäle zusammenfassen dürfen, um das Funkspektrum besser auszunutzen.

Tri-Band-Router: Zwischenschritt zu höherem Tempo

In den aktuellen 11ac-Routern sitzen WLAN-Chipsätze von Broadcom oder Qualcomm, die maximal vier parallele Datenströme und 80-MHz-Kanäle verarbeiten können. Bis WLAN-Router mit schnelleren Chipsätzen verfügbar sind, wird es mindestens noch ein Jahr dauern. Deshalb legen viele Hersteller einen Zwischenschritt ein: Sie verkaufen sogenannte Tri-Band-Router, die mit 11ac bis zu 3,2 GBit/s erreichen sollen. Von Netgear gibt es zum Beispiel den R8000, TP-Link plant den Archer C3200 und D-Link den DIR-890L (siehe Tabelle). Der Trick: Die Router spannen zwei unabhängige WLANs über das 5 GHz-Band auf plus eins über 2,4 GHz, nutzen also nicht drei unterschiedliche Frequenzen wie der Marketing-Name nahelegt. Damit lassen sich theoretisch bis zu drei Gegenstellen gleichzeitig mit maximalem Tempo bedienen, sofern sie jeweils über drei Antennen verfügen. Der Nachteil dieses Verfahrens: Das trifft nur auf sehr wenige WLAN-Geräte zu. Der Vorteil: Anders als MU-MIMO brauchen die Tri-Band-Router keine speziellen Gegenstellen für die gleichzeitige Verbindung.

Was die neuen Router leisten, steht in der folgenden Tabelle:

Router

Hersteller

Preis (Euro)

Tempo in Mbit/s (5 GHZ / 2,4 GHz)

Antennen

RT-AC3200

Asus

noch unbekannt

3200 (2x 1300 + 600)

6

RT-AC87U

Asus

220

2350 (1733 + 600)

4

Fritzbox 4080

AVM

249

2533 (1733 + 800)

4

DIR-890L

D-Link

noch unbekannt

3200 (2x 1300 + 600)

6

DIR-895L

D-Link

noch unbekannt

5330 (2x 2165 + 1000)

8

DIR-885L

D-Link

noch unbekannt

3165 (2165 + 1000)

4

R7500

Netgear

230

2350 (1733 + 600)

4

R8000

Netgear

299

3200 (2x 1300 + 600)

6

Greyhound AC2550

Sitecom

249

2533 (1733 + 800)

4

Archer C2600

TP-Link

noch unbekannt

2533 (1733 + 800)

4

Archer C3200

TP-Link

noch unbekannt

3200 (2x 1300 + 600)

6

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