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#erstmalverstehen: Wi-Fi 6 - der neue Standard WLAN-ax



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Die Wi-Fi Alliance, jene Organisation, die sich um die konkrete Einhaltung der Spezifikationen kümmert, hat just im September 2019 mit der Zertifizierung neuer Endgeräte mit Wi-Fi 6 begonnen. Zwar kannst du bereits seit einer Weile unter anderem Router mit Unterstützung von Wi-Fi 6 beziehungsweise IEEE 802.11ax (Institute of Electrical and Electronics Engineers) kaufen, die Hersteller gaben dies jedoch unter dem Vorbehalt an, dass sich bis zur endgültigen Veröffentlichung noch etwas ändern könne. Damit räumten sie auch die Möglichkeit ein, dass die Kompatibilität mit zukünftigen, also den ab jetzt zertifizierten Geräten nicht 100-prozentig gegeben sein muss.

Mit der abschließenden Festlegung auf die technischen Grundlagen kann der Verkauf von drahtlos kommunizierenden Geräten nun aber endlich beginnen. Welche Vorteile dir der neue Funkstandard konkret bringt, der zum Beispiel schon im Samsung Galaxy Note 10 zu finden ist, zeigen die folgenden Abschnitte.

Damit das Techniklexikon häufiger geschlossen bleiben kann, heißt IEEE 802.11ax nur noch Wi-Fi 6.
Damit das Techniklexikon häufiger geschlossen bleiben kann, heißt IEEE 802.11ax nur noch Wi-Fi 6.

IEEE 802.11b/g/n, WLAN & Co. - Wi-Fi 6 räumt auf

Nutzerfreundlicher ist schon 2018 der Name geworden. Statt WLAN-n oder IEEE 802.11n hat sich die Wi-Fi-Alliance auf Wi-Fi 4 verständigt. Mit Wi-Fi 5 ist demnach WLAN-ac oder eben 802.11ac gemeint. Das genauso kryptische IEEE 802.11ax wird zu Wi-Fi 6.

802.11ad und 802.11ay fallen hierbei ein wenig unter den Tisch, da sie für dich als Endverbraucher weniger interessant sind. Niedrigere Zahlen gäbe es ebenfalls, aber Module mit 802.11, 802.11b und 802.11g finden sich nur noch in Technik, die kaum mehr heutigen Anforderungen gewachsen ist. Diese drei alten Standards erklären aber, weshalb die Benennung erst bei „4“ beginnt.

Mehr Geräte bedeuten eine höhere Belastung für das WLAN. Die Architektur von Wi-Fi 6 ist auf diese Anforderung ausgerichtet.
Mehr Geräte bedeuten eine höhere Belastung für das WLAN. Die Architektur von Wi-Fi 6 ist auf diese Anforderung ausgerichtet.

Parallele Nutzung von Wi-Fi 6 im Mittelpunkt

Die greifbarste Neuerung liegt in den verwendeten Frequenzen. Während Wi-Fi 4 auf 2,4 Gigahertz gefunkt hat und Wi-Fi 5 auf 5 Gigahertz, nutzt Wi-Fi 6 beide Bereiche. Es stehen mehr Frequenzbänder zur Verfügung, die zusammen eine höhere Datenrate und eine leicht verbesserte Reichweite versprechen. Vor allem gelingt bei Beibehaltung der Funkfrequenzen die komplette Abwärtskompatibilität mit den vorangegangenen WLAN-Standards am einfachsten.

Die praktischen Änderungen im Vergleich zu Wi-Fi 5 liegen jedoch vor allem in Detail. Da wäre zunächst die große Herausforderung, die jede Menge Smart-Home-Geräte mit sich bringen. Das tun sie nicht jedes für sich, sondern in der Masse.

Intelligente Glühlampen, Smart Speakers, das Internetradio, ein oder zwei Smartphones pro Person und die Smartwatch wollen allesamt mit dem WLAN-Router verbunden werden. Ein komplett vernetztes Haus, das neben den genannten zumeist noch viel mehr Geräte in ein Funknetzwerk integrieren will, erreicht so die Grenze von Wi-Fi 5. Bei 64 Einzelverbindungen war bisher Schluss. Wi-Fi 6 kann diese Kanäle besser aufteilen und erreicht allein dadurch die vierfache Menge an möglichen Verbindungen. Das mag bei dir zu Hause vielleicht etwas zu viel des Guten sein, in einem Büro mit vielen intelligenten Helfern könnten die insgesamt 256 Verbindungen tatsächlich in Anspruch genommen werden.

Außerdem werden die zur Verfügung stehenden Ressourcen an sich besser genutzt. Ein Beispiel ist die Möglichkeit, 74 Clients, also unterschiedliche Geräte, in einer Gruppe zusammenzufassen, die wiederum gemeinsam ein 160 Megahertz breites Frequenzband nutzen. Dieses Band bietet acht Mal mehr Platz als üblich und stellt durch die verbesserte Architektur auch mehr Verbindungen bereit. Das optimiert zum einen die Datenübertragung, senkt gleichzeitig auch die Verzögerung zwischen Anfrage und Antwort untereinander.

Ein weiterer Aspekt dieser deutlich intensiveren Nutzung liegt im Stromverbrauch, der mit einem einzelnen Router geringer ausfällt als bei zwei oder drei parallel laufenden Geräten. Außerdem helfen ein besseres Energiemanagement und aushandelbare Ruhephasen für verschiedene smarte Geräte, auch dort den Strombedarf zu senken. In der Praxis dürfte jedoch viel von der konkreten Programmierung abhängen und weniger von Neuerungen durch Wi-Fi 6.

Unabhängig vom WLAN-Standard spielen die Art der Antennen, der Aufstellort des Routers und die Art der Wände eine übergeordnete Rolle für den Empfang.
Unabhängig vom WLAN-Standard spielen die Art der Antennen, der Aufstellort des Routers und die Art der Wände eine übergeordnete Rolle für den Empfang.

Wi-Fi 6 in der Theorie viel schneller

Knapp 1,2 Gigabit Informationen in der Sekunde sind erreichbar. Der Wert ist eher theoretischer Natur, da er nur ohne nennenswerten Abstände zwischen Sender und Empfänger, nur in direkter Sichtverbindung der beiden und ohne die nötigen Fehlerkorrekturen überhaupt zu erreichen ist. Noch dazu ist dafür die sogenannte 8×8-MU-MIMO-Technik nötig. Das heißt, Schnittstellen für viele Nutzer, viele Eingänge und Ausgänge (Multi-User, Multiple Input, Multiple Output) werden für eine einzelne Verbindung herangezogen. Ein großer Router und eine ebenso große WLAN-Karte im Rechner schaffen dies, ein Smart-Home-Gerät am Handgelenk eher nicht.

Dass sogar noch mehr geht, zeigt der Asus GT-AX11000 ROG. Dieser nutzt gleich acht der oben genannten Module und erreicht dann achtmal 1,2 Gigabit, also rund 10 Gigabit. Das würde schlussendlich genügen, um knapp 250 Streams in 4K-Qualität gleichzeitig zu übertragen. Für den Hausgebrauch ein eher seltener Fall.

In der Praxis treten hier weitere Tücken auf. Sowohl Sender als auch Empfänger müssten entsprechend bestückt sein, was im Grunde bei jedem mobilen Gerät ausgeschlossen sein sollte. Nur am Rande: Der Router von Asus bringt fast zwei Kilogramm auf die Waage. Stattdessen eignet sich ein derart große Bandbreite vor allem dafür, viele einzelne Verbindungen ohne Geschwindigkeitseinbußen parallel zu verwenden.

Ein Geschwindigkeitssprung von Wi-Fi 5 zu Wi-Fi 6 ist kaum zu erwarten, wenn dann nur ein minimaler. Sind aber viele Geräte angemeldet und nutzen die vorhandene WLAN-Verbindung, wirkt sich dies weniger negativ auf die einzelnen Übertragungsraten aus. Man könnte sagen, dein Netz läuft mit Wi-Fi 6 wesentlich stabiler, wenn viele Clients angemeldet sind.

Bessere Schlüssel und mehr Aufwand beim Testen sollen die Sicherheit wesentlich erhöhen.
Bessere Schlüssel und mehr Aufwand beim Testen sollen die Sicherheit wesentlich erhöhen.

Sicherheitsupdate nicht in Wi-Fi 6 enthalten

Am 1. September 2004 wurde WPA2 vorgestellt. Der Wi-Fi Protected Access 2 dürfte damit in Technikjahren ausgedrückt mindestens ein alter Mann sein. Entsprechend lang ist die Liste der möglichen Sicherheitslücken, allen voran die 2017 veröffentlichte KRACK-Sicherheitslücke. Ein Nachfolger wurde spätestens damit überfällig, weshalb 2018 und damit noch vor Wi-Fi 6 WPA3 eingeführt wurde.

Der Sicherheitsstandard ist komplett abwärtskompatibel, ließe sich also mit der entsprechenden Firmware auch auf älteren Geräten nachrüsten. Bei neuer Technik mit Wi-Fi 6 ist er in jedem Fall dabei. Insbesondere erfordert die bessere Verschlüsselung eine höhere Rechenleistung, die manch älterer Router leider gar nicht leisten kann.

Die Verbesserung innerhalb von WPA3 zeigen sich sehr vielschichtig. Sie betreffen nicht nur die Art der Verschlüsselung selbst, sondern auf die Zertifizierung bis hin zu vorgeschrieben Sicherheitschecks. Der Schlüssel ist statt 128 jetzt 192 Bit lang, bietet damit also knapp eine Milliarde Milliarden mehr Möglichkeiten. Außerdem sind bei der gezielten Suche nach Schwachstellen diverse, oft genutzte Angriffe zu simulieren, die eine stetige Verbesserung der Sicherheit von WPA3 zur Folge haben sollen.

Eine hundertprozentige Absicherung kann es natürlich trotz aller Bemühungen nie geben und auch bei WPA3 mussten bereits Sicherheitslücken im Nachhinein geschlossen werden.

#erstmalverstehen: Das bringt der neue WLAN-Sicherheitsstandard WPA3

Aktuelle Router mit Wi-Fi 6

Willst du dein eigenes Funknetzwerk zu Hause auf den neusten Stand bringen oder endlich deinen schon viel zu alten Router ersetzen, bietet sich der Einstieg in Wi-Fi 6 an. Die bessere Reichweite und optimierte Verwaltung der Geräte bekommst du bereits durch einige aktuelle Modelle auf dem Markt.

Netgear liefert mit dem Nighthawk AX12 AX6000 und dem Nighthawk AX8 AX6000 zwei Router, die sich nicht nur an Gamer richten. Insbesondere der AX12 mit acht Antennen reizt die derzeitigen Möglichkeiten sehr gut aus. Genau wie beim kleineren AX8 ist eine theoretische Übertragungsgeschwindigkeit von 6 Gigabit pro Sekunde möglich. Mehrere Streams aktueller Spiele dürften damit kein Problem darstellen, auch wenn in der Praxis eher 1-2 Gigabit pro Sekunde erreicht werden dürften.

Der größere und mit knapp 400 Euro natürlich auch höherpreisige Nighthawk AX12 besitzt zudem den schnelleren Prozessor, dürfte also mit noch mehr parallelen Verbindungen ohne Geschwindigkeitseinbußen zurechtkommen. Sehr interessant, wenn du LAN-Kabel nutzt, ist darüber hinaus der „Multi-Gigabit“-Anschluss. Mit der passenden Hardware auf der anderen Seite erreicht die Kabelverbindung 5 Gigabit, die sich auch in der Praxis als realistisch bewahrheiten sollten.

Noch ein Stück weiter geht der Asus GT-AX11000 ROG Rapture. Statt wie bei Netgear vier werden hier gleich acht Verbindungen gebündelt, was zu dem theoretischen Fabelwert von 11 Gigabit je Sekunde führt. Auch hier rät die Erfahrung aus der Praxis dazu, eher nur von einem Viertel unter realen Bedingungen auszugehen. Aber selbst diese drei Gigabit sind nur schwer auszureizen. Vom 8K-Streaming bis zur parallelen Nutzung für sehr anspruchsvolle Anwendungen ist hier fast alles denkbar.

Für eine sehr gute Abdeckung auch über mehrere Etagen und selbstverständlich die Verwaltung einer Vielzahl smarter Geräte eignen sie sich in jedem Fall. Berücksichtigst du die gebotene Leistung und Wi-Fi auf dem aktuellsten Stand, erscheinen auch die Preise der drei Router durchaus gerechtfertigt.

Die Vorgänger von Wi-Fi 6 bleiben im Spiel

Damit auch alte Geräte weiterhin im WLAN bleiben, ist Wi-Fi 6 vollständig abwärtskompatibel.
Damit auch alte Geräte weiterhin im WLAN bleiben, ist Wi-Fi 6 vollständig abwärtskompatibel.

Direkt gefolgt von einer sicheren Datenübertragung steht die Abwärtskompatibilität unmittelbar an zweiter Stelle der wichtigsten Eigenschaften von Wi-Fi 6. Nur so können alle Geräte in deinem Haushalt auch weiterhin problemlos mit einem neuen Router genutzt werden. Dies gilt keineswegs nur für Technik, die du vielleicht schon seit Jahren in Benutzung hast und gern weiterhin verwenden möchtest.

Ein kurzer Blick auf neue Internetradios oder zum Beispiel die Einsteigerfernseher von Telefunken zeigt, dass selbst Wi-Fi 4 sich noch größter Beliebtheit erfreut. Hintergrund dürfte eine nicht zu unterschätzende Kostenersparnis für die Hersteller sein, da vor allem einfache Geräte kaum die Möglichkeiten von Wi-Fi 5 ausnutzen. Qualitäts- oder Nutzungseinbußen fallen kaum ins Gewicht, einmal abgesehen von der besseren Reichweite von Wi-Fi 5.

Weil die nächste Generation immer wieder auf die vorangegangene aufbaute, sind auch die neuen Wi-Fi-6-Router bis hin zu IEEE 802.11 beziehungsweise Wi-Fi 1 kompatibel. Betreffende Geräte, Notebooks oder PCs wären dann aus dem Jahr 1999 und selbst diese könnten noch eine Verbindung herstellen.

Komplizierter sieht es da schon bei der Verschlüsselung aus. Diese müsste für sehr alte Hardware auf das völlig unsichere WEP eingestellt werden. Bei vielen Einsteigergeräten, auch den neu erworbenen, ist zumindest die Verwendung von WPA3 keine Option. Es bleibt in diesem Fall nur die weitere Nutzung von WPA2. Mit der Vergabe eines sicheren Passworts, aktueller Firmware und mindestens des Standards Wi-Fi 4 ist auch hiermit eine sichere Kommunikation bedenkenlos möglich.

Für eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit, möglichst große Reichweiten und den neusten Sicherheitsstandard WPA3 müsstest du dagegen aller Voraussicht nach komplett mit Wi-Fi-6-zertifizierten Geräten arbeiten.

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