ERKLÄRTE WI-FI-STANDARDS: 802.11AC, 802.11B/G/N, 802.11A

Einige der neueren Wi-Fi-Standards sind 802.11n, 802.11ac und 802.11ax. Diese Namen können den Benutzer leicht verwirren. Daher lauten die Namen, die diesen Standards von der Wi-Fi Alliance gegeben wurden – Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 und Wi-Fi 6. Sie werden vielleicht feststellen, dass alle Standards „802.11“ enthalten.

Was ist 802.11?

802.11 kann als grundlegende Grundlage angesehen werden, auf der alle anderen drahtlosen Produkte entwickelt wurden. 802.11 war der erste WLAN Standard. Es wurde 1997 von IEEE erstellt. Es hatte eine Reichweite von 66 Fuß im Innenbereich und eine Reichweite von 330 Fuß im Freien. 802.11-Wireless-Produkte werden wegen ihrer geringen Bandbreite (kaum 2 Mbit/s) nicht mehr hergestellt. Viele andere Standards wurden jedoch um 802.11 herum entwickelt.

Lassen Sie uns nun einen Blick darauf werfen, wie sich die Wi-Fi-Standards entwickelt haben, seit das erste WLAN geschaffen wurde. Nachfolgend werden die verschiedenen Wi-Fi-Standards, die seit 802.11 entstanden sind, in chronologischer Reihenfolge besprochen.

1. 802.11b

Obwohl 802.11 der erste WLAN-Standard überhaupt war, war es 802.11b, das Wi-Fi populär machte. 2 Jahre nach 802.11, im September 1999, wurde 802.11b veröffentlicht. Während es immer noch dieselbe Funksignalfrequenz von 802.11 (etwa 2,4 GHz) verwendete, stieg die Geschwindigkeit von 2 Mbit/s auf 11 Mbit/s. Das war noch die theoretische Geschwindigkeit. In der Praxis lag die erwartete Bandbreite bei 5,9 Mbit/s (z TCP ) und 7,1 Mbps (z UDP ). Er ist nicht nur der älteste, sondern hat auch die geringste Geschwindigkeit unter allen Standards. 802.11b hatte eine Reichweite von etwa 150 Fuß.

Da es auf einer ungeregelten Frequenz arbeitet, können andere Haushaltsgeräte im 2,4-GHz-Bereich (z. B. Öfen und schnurlose Telefone) Störungen verursachen. Dieses Problem wurde vermieden, indem das Gerät in einiger Entfernung von potenziell störenden Geräten installiert wurde. 802.11b und sein nächster Standard 802.11a wurden beide gleichzeitig genehmigt, aber 802.11b kam zuerst auf den Markt.

2. 802.11a

802.11a wurde gleichzeitig mit 802.11b entwickelt. Die beiden Technologien waren wegen der unterschiedlichen Frequenzen nicht kompatibel. 802.11a wurde auf einer weniger überfüllten 5-GHz-Frequenz betrieben. Somit wurden die Möglichkeiten einer Interferenz minimiert. Aufgrund der hohen Frequenz hatten 802.11a-Geräte jedoch eine geringere Reichweite und die Signale konnten Hindernisse nicht leicht durchdringen.

802.11a verwendet eine Technik namens Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) um ein drahtloses Signal zu erzeugen. 802.11a versprach auch eine viel höhere Bandbreite – ein theoretisches Maximum von 54 MBit/s. Da 802.11a-Geräte damals teurer waren, beschränkte sich ihr Einsatz auf Geschäftsanwendungen. 802.11b war der unter den einfachen Leuten vorherrschende Standard. Daher ist es beliebter als 802.11a.

3. 802.11g

802.11g wurde im Juni 2003 genehmigt. Der Standard versuchte, die Vorteile der letzten beiden Standards – 802.11a und 802.11b – zu kombinieren. Somit stellte 802.11g die Bandbreite von 802.11a (54 Mbps) bereit. Aber es bot eine größere Reichweite, da es auf der gleichen Frequenz wie 802.11b (2,4 GHz) arbeitete. Während die letzten beiden Standards nicht miteinander kompatibel waren, ist 802.11g abwärtskompatibel zu 802.11b. Das bedeutet, dass drahtlose 802.11b-Netzwerkadapter mit 802.11g-Zugriffspunkten verwendet werden können.

Dies ist der kostengünstigste Standard, der noch verwendet wird. Obwohl es Unterstützung für fast alle heute verwendeten drahtlosen Geräte bietet, hat es einen Nachteil. Wenn 802.11b-Geräte angeschlossen sind, verlangsamt sich das gesamte Netzwerk, um sich seiner Geschwindigkeit anzupassen. Somit ist es nicht nur der älteste verwendete Standard, sondern auch der langsamste.

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Dieser Standard war ein bedeutender Sprung in Richtung einer besseren Geschwindigkeit und Abdeckung. Dies war die Zeit, in der die Verbraucher sagten, sie hätten es genossen Router mit besserer Abdeckung als die vorherigen Standards.

4. 802.11n

Dieser von der Wi-Fi Alliance auch als Wi-Fi 4 bezeichnete Standard wurde im Oktober 2009 genehmigt. Es war der erste Standard, der die MIMO-Technologie nutzte. MIMO steht für Multiple Input Multiple Output . Bei dieser Anordnung arbeiten viele Sender und Empfänger entweder an einem Ende oder sogar an beiden Enden der Verbindung. Dies ist eine wichtige Entwicklung, da Sie für eine Zunahme der Daten nicht mehr auf eine höhere Bandbreite oder Sendeleistung angewiesen sind.

Mit 802.11n wurde Wi-Fi noch schneller und zuverlässiger. Vielleicht haben Sie den Begriff Dual-Band schon von LAN-Anbietern gehört. Das bedeutet, dass Daten über 2 Frequenzen geliefert werden. 802.11n arbeitet mit 2 Frequenzen – 2,45 GHz und 5 GHz. 802.11n hat eine theoretische Bandbreite von 300 Mbit/s. Es wird angenommen, dass die Geschwindigkeiten sogar 450 Mbps erreichen können, wenn 3 Antennen verwendet werden. Aufgrund von Signalen mit hoher Intensität bieten 802.11n-Geräte eine größere Reichweite im Vergleich zu denen früherer Standards. 802.11 bietet Unterstützung für eine Vielzahl von drahtlosen Netzwerkgeräten. Allerdings ist es teurer als 802.11g. Auch bei Verwendung im Nahbereich mit 802.11b/g-Netzwerken kann es aufgrund der Verwendung mehrerer Signale zu Interferenzen kommen.

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5. 802.11ac

Im Jahr 2014 veröffentlicht, ist dies der heute am häufigsten verwendete Standard. 802.11ac erhielt von der Wi-Fi Alliance den Namen Wi-Fi 5. Die heutigen drahtlosen Heimrouter sind Wi-Fi 5-kompatibel und arbeiten mit einer Frequenz von 5 GHz. Es verwendet MIMO, was bedeutet, dass Sende- und Empfangsgeräte mehrere Antennen haben. Es gibt weniger Fehler und eine hohe Geschwindigkeit. Die Besonderheit hierbei ist, dass ein Multi-User-MIMO verwendet wird. Dadurch wird es noch effizienter. Bei MIMO werden viele Streams an einen einzelnen Client geleitet. Bei MU-MIMO können Spatial Streams gleichzeitig an viele Clients geleitet werden. Dadurch darf die Geschwindigkeit eines einzelnen Clients nicht erhöht werden. Aber der gesamte Datendurchsatz des Netzwerks wird deutlich erhöht.

Der Standard unterstützt mehrere Verbindungen auf beiden Frequenzbändern, auf denen er arbeitet – 2,5 GHz und 5 GHz. 802.11g unterstützt vier Streams, während dieser Standard bis zu 8 verschiedene Streams unterstützt, wenn er im 5-GHz-Frequenzband betrieben wird.

802.11ac implementiert eine Technologie namens Beamforming. Dabei senden die Antennen Funksignale so aus, dass sie auf ein bestimmtes Gerät gerichtet sind. Dieser Standard unterstützt Datenraten bis zu 3,4 Gbit/s. Dies ist das erste Mal, dass die Datengeschwindigkeit auf Gigabyte gestiegen ist. Die angebotene Bandbreite beträgt rund 1300 Mbit/s im 5-GHz-Band und 450 Mbit/s im 2,4-GHz-Band.

Der Standard bietet die beste Signalreichweite und -geschwindigkeit. Seine Leistung ist vergleichbar mit Standard-Kabelverbindungen. Die Leistungssteigerung ist jedoch nur bei Anwendungen mit hoher Bandbreite zu sehen. Außerdem ist es der teuerste Standard zu implementieren.

Andere Wi-Fi-Standards

1. 802.11ad

Der Standard wurde im Dezember 2012 eingeführt. Es ist ein extrem schneller Standard. Es arbeitet mit einer unglaublichen Geschwindigkeit von 6,7 Gbps. Es arbeitet im 60-GHz-Frequenzband. Einziger Nachteil ist die geringe Reichweite. Die genannte Geschwindigkeit kann nur erreicht werden, wenn sich das Gerät in einem Umkreis von 11 Fuß um den Zugangspunkt befindet.

2. 802.11ah

802.11ah ist auch als Wi-Fi HaLow bekannt. Er wurde im September 2016 genehmigt und im Mai 2017 freigegeben. Ziel ist es, einen Funkstandard bereitzustellen, der einen geringen Energieverbrauch aufweist. Es ist für Wi-Fi-Netzwerke gedacht, die über die Reichweite der üblichen 2,4-GHz- und 5-GHz-Bänder hinausgehen (insbesondere solche Netzwerke, die unterhalb des 1-GHz-Bands arbeiten). Bei diesem Standard können Datengeschwindigkeiten bis zu 347 Mbit/s betragen. Der Standard ist für Niedrigenergiegeräte wie IoT-Geräte gedacht. Mit 802.11ah ist eine Kommunikation über große Reichweiten ohne großen Energieverbrauch möglich. Es wird angenommen, dass der Standard mit der Bluetooth-Technologie konkurrieren wird.

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3. 802.11aj

Es ist eine leicht modifizierte Version des 802.11ad-Standards. Es ist für den Einsatz in Regionen gedacht, die im 59-64-GHz-Band arbeiten (hauptsächlich China). Daher hat der Standard auch einen anderen Namen – die China Millimeter Wave. Es arbeitet im chinesischen 45-GHz-Band, ist aber abwärtskompatibel mit 802.11ad.

4. 802.11ak

802.11ak zielt darauf ab, Hilfe bei internen Verbindungen innerhalb von 802.1q-Netzwerken zu Geräten bereitzustellen, die 802.11-fähig sind. Im November 2018 hatte die Norm Entwurfsstatus. Es ist für Home Entertainment und andere Produkte mit 802.11-Fähigkeit und 802.3-Ethernet-Funktion gedacht.

5. 802.11ay

Der 802.11ad-Standard hat einen Durchsatz von 7 Gbit/s. 802.11ay, auch bekannt als Next-Generation 60GHz, zielt darauf ab, einen Durchsatz von bis zu 20 Gbit/s im 60-GHz-Frequenzband zu erreichen. Weitere Ziele sind – erhöhte Reichweite und Zuverlässigkeit.

6. 802.11ax

Im Volksmund als Wi-Fi 6 bekannt, wird dies der Nachfolger von Wi-Fi 5 sein. Es hat viele Vorteile gegenüber Wi-Fi 5, wie z. B. bessere Stabilität in überfüllten Bereichen, hohe Geschwindigkeit, selbst wenn mehrere Geräte verbunden sind, besseres Beamforming usw … Es ist ein hocheffizientes WLAN. Es wird erwartet, dass es in dicht besiedelten Regionen wie Flughäfen eine hervorragende Leistung erbringt. Die geschätzte Geschwindigkeit ist mindestens viermal höher als die aktuelle Geschwindigkeit in Wi-Fi 5. Es arbeitet im gleichen Spektrum – 2,4 GHz und 5 GHz. Da es auch mehr Sicherheit verspricht und weniger Strom verbraucht, werden alle zukünftigen drahtlosen Geräte so hergestellt, dass sie Wi-Fi 6-konform sind.

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Zusammenfassung

Wi-Fi-Standards sind eine Reihe von Spezifikationen für drahtlose Konnektivität.
Diese Standards werden von der IEEE eingeführt und von der Wi-Fi Alliance zertifiziert und genehmigt.
Viele Benutzer sind sich dieser Standards aufgrund des verwirrenden Benennungsschemas des IEEE nicht bewusst.
Um es den Benutzern einfacher zu machen, hat die Wi-Fi Alliance einige häufig verwendete Wi-Fi-Standards mit benutzerfreundlichen Namen umbenannt.
Mit jedem neuen Standard gibt es zusätzliche Features, bessere Geschwindigkeit, größere Reichweite etc.
Der heute am häufigsten verwendete Wi-Fi-Standard ist Wi-Fi 5.

Elon Decker

Elon ist Tech Writer bei Cyber S. Er schreibt seit etwa 6 Jahren Anleitungen und hat viele Themen behandelt. Er behandelt gerne Themen rund um Windows, Android und die neuesten Tricks und Tipps.

Erklärte Wi-Fi-Standards: 802.11ac, 802.11b/g/n, 802.11a