WLAN Standards – Eine kurze Übersicht mit den wichtigsten Informationen


WLAN – kurz für Wireless Local Area Network – ist heute so weit in unserem technischen Alltag verbreitet, dass wir die drahtlose Übertragung von Daten fast schon als gegeben betrachten. Die Leistungsfähigkeit und Frequenzbereiche der Drahtlosnetzwerke sind dabei normiert und werden in den WLAN Standards IEEE 802.11 zuzüglich eines kleinen Buchstabens angegeben.

WLAN Standards – Zweck der Normierung

WLAN Router mit verschiedenen WLAN StandardsDurch die Normierung, wie sie in der Norm IEEE 802.11 beschrieben werden, wird die drahtlose Kommunikation zwischen mehreren Geräten in einem festen technischen Rahmen beschrieben. Die WLAN Standards sind somit eine Norm für die Kommunikation zugehöriger WLAN Netzwerke, damit die darin befindlichen Geräte miteinander kommunizieren können. In der Norm werden die jeweiligen technischen Standards beschrieben, wie die Frequenzbandbreite und -bereich, die sich ergebende maximale Übertragungsrate und das Frequenzverfahren (Modulation).

Beginn Ende der 1990er

Die ersten Standards zur Datenübertragung wurden bereits 1980 festgelegt. Mit der Mitte und Ende der 1990er aufkommenden technischen Möglichkeit einer kabellosen Datenübertragung wurde dann der erste WLAN Standard 1997 mit dem IEEE 802.11 geschaffen. Der dort beschriebene Frequenzbereich liegt bei 2,4 GHz, eine maximale Übertragungsrate von einem oder zwei MBit/s ist möglich. 1999 wurden zwei weitere WLAN Standards geschaffen mit dem 802.11a und 802.11b.

Der a-Standard überträgt im Bereich 5 GHz, ein neues Übertragungsverfahren (OFDM) erlaubt eine Datenübertragung von maximal 54 MBit/s. Der b-Standard ist nur eine Weiterentwicklung des ursprünglichen 802.11 mit einer schnelleren Übertragungsrate von maximal 11 MBit/s. Der a-Standard ist auch heute noch durchaus verbreitet. Der Standard 802.11h ist im wesentlichen der a-Standard bezogen auf eine drahtlose Übertragung „außer Haus“.

Verbreitung des WLAN und der g-Standard

Im Jahr 2003 wurde der Standard 802.11g definiert, der das Modulationsverfahren des a-Standards nutzt, aber im Frequenzband von 2,4 GHz überträgt. Auch dieser Standard erlaubt eine maximale Übertragungsrate von 54 MBit/s. Geräte mit g-Standard sind abwärtskompatikel mit Geräten, die mit den b-Standard betrieben werden. Die Übertragungsraten der g-Standard-Geräte wird dadurch allerdings deutlich ausgebremst auf die maximalen Möglichkeiten der b-Standard-Geräte.

Einige Hersteller nutzen einen erweiterten g-Standard – g+ oder g++. Damit werden die maximalen Datenraten weiter erhöht, im Falle von g++ verdoppelt. Allerdings sind Geräte mit diesen Standards störanfälliger und Kanal-Überlappungen sind häufiger.

Die Dual-Band-Standards

WLAN Standards und EmpfangsstärkeAb 2009 wurde mit dem Standard 802.11n der erste Dual-Band-Standard eingeführt. Das bedeutet, Geräte mit diesem Standard können sowohl im Frequenzbereich von 2,4 GHz als auch im Bereich 5 GHz Daten übertragen. Die Übertragungsrate steigt auf maximal 600 MBit/s. Um das zu ermöglichen, ist ein technischer Trick notwendig: Mehrere Antennen bündeln das Signal und schicken es gezielt an das Empfangsgerät.

Die Richtfunktechnik hält somit Einzug bei den WLAN Standards. Bei dieser Technik gibt es jedoch teils deutliche Unterschiede bei den Herstellern. Der n-Standard ist zudem abwärtskompatibel zum b- und g-Standard.

Einführung der „Wave“-Technik

2013 wurde mit dem 802.11ac ein Standard definiert, der theoretisch bis zu 6900 MBit/s erlaubt. Genutzt wird das 5 GHz-Frequenzband, Router sind für das Band von 2,4 GHz weiterhin mit den 802.11n Standard ausgerüstet. Das Maximum in der Datenübertragung wäre mit einer 8×8 Antennen-Konfiguration möglich, aber damit gäbe es nur einen Übertragungskanal. In der Konfiguration Wave 1 wird die Richtfunktechnik aus dem n-Standard genutzt und auf Kanalbreiten von 80 MHz angewandt.

Durch die Funkbündelung ist eine maximale Übertragungsrate von 1300 MBit/s möglich. In der Wave 2 Technik verdoppelt sich die Kanalbreite und bis zu 5000 MBit/s in der Übertragungsrate werden möglich. In der Praxis treten hier aber auch mehr Störungen auf und LAN Verbindungen zum Router sind langsamer (maximal 1000 MBit/s) und fungieren daher als Limit.

Grundstein für 4K-Übertragungen

2012 erweiterte 802.11ad die WLAN Standards um das 60 GHz Frequenzband. Bis zu 7000 MBit/s sind hier in der Datenübertragung möglich. Zurzeit ist die Reichweite in diesem Spektrum begrenzt. Dieser Standard ist auf den ersten Tri-Band-Routern implementiert. Der Standard 802.11ah ergänzt die WLAN Standards analog für die Erfordernisse der Digitalisierung im Unternehmen. Die WLAN Standards 802.11ax und 802.11ay werden in naher Zukunft die WLAN Techniken weiter vorantreiben.WLAN Standards - Eine kurze Übersicht mit den wichtigsten Informationen

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