Die nächste Tempo-Welle rollt an

Das bringt WLAN 802.11ac Wave 2

Thomas Rau ist Ressortleiter Hardware bei der PC-WELT. Sein Spezialgebiet sind Notebooks: Seit 1998 testet er Business- und Consumer-Laptops sowie andere mobile Geräte für unsere Schwesterpublikation. Zu seinen Themenbereichen gehören außerdem WLAN und Netzwerke.
Mit 802.11ac Wave 2 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 und 160-MHz-Funkkanäle, um auch in WLANs mit vielen Geräten hohes Tempo zu ermöglichen. Offiziell verabschiedet ist die nächte 802.11ac-Generation noch nicht, inoffiziell verwenden die Hersteller aber die Bezeichnung 802.11ac Wave 2.

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.

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. Ein 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.