Infrastructure, IT-Architecture, Mobile Enterprise

Mobile Devices erwarten höhere Geschwindigkeiten – Neuer WLAN Standard IEEE 802.11ac

Die Ansprüche an das WLAN (Wireless Local Area Network) in Unternehmen steigen stetig. Mobile Geräte wie Tablets, Smartphone, Notebooks werden im Business, aber auch in der Produktion, immer stärker eingesetzt und erwarten eine schnelle und hohe Netzwerk-Verfügbarkeit. Industrie 4.0 verlangt eine schnelle Verarbeitung der Daten, die heute noch vielfach eingesetzten Bus-Systeme sind dazu jedoch nicht geeignet und eine Netzwerk-Verkabelung ist oft nicht optimal.

Der bisherige WLAN-Standard IEEE 802.11n hat eine theoretische Bandbreite von 150 Mbps (Single Stream) bis zu 450 Mbps (Three Streams). Theoretische Bandbreite bedeutet, dass diese Leistung oft nicht erreicht wird, weil eine Wand, Stahlregale oder längere Distanzen zwischen den Endgeräten und den Access Points die maximale Geschwindigkeit verhindern. Gesendet wird über das 2,4 GHz Band über 20 und 40 MHz Kanäle. Bei vielen Anwendern treten inzwischen Engpässe auf und die Antwortzeiten verschlechtern sich. Das Institute of Electrical and Electronics Engineering (IEEE) hat Ende 2013 den neuen IEEE Standard 802.11ac Wave 1 ratifiziert und final freigegeben. Dieser neue Standard bietet eine maximale Bandbreite von 1,3 Gbps – etwa das 3-fache an Geschwindigkeit des aktuellen IEEE802.11n Standards. Er eignet sich besonders für:

  • Video-Konferenzen
  • Multi-Media-Anwendungen
  • Traffic intensive Anwendungen
  • Anwendungen, die eine schnelle Verarbeitung verlangen, z.B. im Industrie-Umfeld

Wenn über eine Ethernet-Neuverkabelung in Gebäuden nachgedacht wird, ist eine WLAN-Architektur mit den hohen Geschwindigkeiten eine kostengünstige und flexiblere Alternative.

Gesendet wird ausschließlich über das 5 GHz Band über die Kanäle 20,40 und 80 MHz mit der integrierten Single User MIMO (Multiple Input, Multiple Output) Technologie. Diese Technologie überträgt die Daten zeitgleich über 3 parallele Datenstreams (1 Datenstream kann bis zu 433,3 Mbps übertragen). MIMO ist eine Antennen Technologie, die aus mehreren Antennen besteht und wesentlich mehr bits/s übertragen kann.  Diese Weiterentwicklung war ein erster notwendiger Schritt, um höhere Geschwindigkeiten bereitzustellen.

Der IEEE Standard 802.11ac Wave wurde weiterentwickelt. Inzwischen ist der IEEE Standard 802.11ac Wave 2 verabschiedet und erhöht den Datendurchsatz auf maximal 3,47 GBit/s. Erste Endgeräte, Acess Point (AP), Switches und Router werden bereits angeboten. Der Durchsatz verbessert sich bezogen auf Wave 1 durch die 3 Funktionen,

  • Verdoppelung des Übertragungskanals von 80 auf 160 MHz,
  • Erweiterung von 3 auf 4 Datenstreams und
  • die Innovation des MU MIMO (Multi User MIMO)

Mit der MU MIMO-Technologie können AP’s zeitgleich mehrere Datenstreams an unterschiedliche Clients senden. Der einzelne User muss nicht warten, bis die anderen User bedient worden sind und dadurch Bandbreite ungenutzt verloren geht. Diese neue Technologie ist neben der hohen Datenbeschleunigung der Hauptbenefit.

Wave 2 ist zwar noch ein junges Produkt, aber knapp die Hälfte der Unternehmen denken bereits über eine Wave 2 Lösung nach. Eine parallele Architektur mit Standard IEEE802.11n und IEEE802.11ac ist möglich und wird auch in der nächsten Zeit noch die Realität sein.

Bevor mit dem Ausbau des WLAN auf die neue Wave 2 Technologie begonnen wird, muss auch das vorhandene Unternehmensnetzwerk auf den Prüfstand gestellt werden. Die hohen Durchsatzraten erfordern neue AP’s mit einer PoE (Power over Ethernet) Leistung von 30 Watt. Viele AP‘s stellen jedoch nur 15 Watt zur Verfügung. Auch die Switch- und Router-Umgebung sowie die Leistung der WLAN-Controller müssen darauf untersucht werden, ob diese für die neue Technologie geeignet sind. Bei Austausch der Access Points mit dem neuen Standard lassen sich viele Geräte, die mit dem alten Standard ausgestattet sind, damit verbinden. Viele AP’s sind abwärtskompatibe, jedoch ist ein ausgiebiger Test erforderlich.

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