Was bedeuten die WLAN-Standards wie 802.11a/b/g/n/ac/ax?

WLAN-Standards wie 802.11a, b, g, n, ac und ax sind Bezeichnungen für verschiedene Generationen der WLAN-Technologie. Diese Standards definieren, wie drahtlose Netzwerke Daten übertragen, und unterscheiden sich in Geschwindigkeit, Frequenzband und anderen technischen Merkmalen. Dieser Artikel erklärt detailliert, was hinter diesen Standards steckt und wie sie sich voneinander unterscheiden.

IEEE 802.11a

• Erscheinungsjahr: 1999
• Frequenzband: 5 GHz
• Maximale Datenrate: Bis zu 54 Mbit/s
• Merkmale:
  • Nutzt das weniger überfüllte 5-GHz-Band, was zu geringeren Interferenzen führt.
  • Höhere Geschwindigkeit im Vergleich zu 802.11b.
  • Kürzere Reichweite und geringere Durchdringung von Hindernissen aufgrund der höheren Frequenz.
  • Weniger kompatibel mit älteren Geräten, die nur 2,4 GHz unterstützen.

IEEE 802.11b

• Erscheinungsjahr: 1999
• Frequenzband: 2,4 GHz
• Maximale Datenrate: Bis zu 11 Mbit/s
• Merkmale:
  • Weit verbreitet und kompatibel mit vielen Geräten.
  • Größere Reichweite als 802.11a, aber niedrigere Geschwindigkeit.
  • Anfällig für Interferenzen, da das 2,4-GHz-Band von vielen anderen Geräten genutzt wird (z. B. Mikrowellen, Bluetooth).
  • Günstige Hardwarekosten, was zur Popularität beigetragen hat.

IEEE 802.11g

• Erscheinungsjahr: 2003
• Frequenzband: 2,4 GHz
• Maximale Datenrate: Bis zu 54 Mbit/s
• Merkmale:
  • Kombiniert die hohe Geschwindigkeit von 802.11a mit der Reichweite von 802.11b.
  • Rückwärtskompatibel mit 802.11b-Geräten.
  • Immer noch anfällig für Interferenzen im 2,4-GHz-Band.
  • Ideal für Heimanwender, die eine bessere Leistung wünschen, ohne neue Hardware anzuschaffen.

IEEE 802.11n

• Erscheinungsjahr: 2009
• Frequenzbänder: 2,4 GHz und 5 GHz (Dualband)
• Maximale Datenrate: Bis zu 600 Mbit/s
• Merkmale:
  • Einführung von MIMO-Technologie (Multiple Input Multiple Output), die mehrere Antennen für parallele Datenströme nutzt.
  • Verbessert sowohl die Geschwindigkeit als auch die Reichweite im Vergleich zu vorherigen Standards.
  • Unterstützt Kanalbündelung (40 MHz), um die Datenrate zu erhöhen.
  • Rückwärtskompatibel mit 802.11a/b/g-Geräten.

IEEE 802.11ac

• Erscheinungsjahr: 2013
• Frequenzband: 5 GHz
• Maximale Datenrate: Bis zu 6,9 Gbit/s
• Merkmale:
  • Bekannt als Wi-Fi 5.
  • Verwendet erweiterte MIMO- und MU-MIMO-Technologien (Multi-User MIMO), um mehreren Geräten gleichzeitig hohe Geschwindigkeiten zu bieten.
  • Unterstützt breitere Kanäle (80 MHz und 160 MHz) für höhere Datenraten.
  • Einführung von Beamforming, um das Signal gezielt auf Geräte auszurichten.
  • Nicht kompatibel mit 2,4-GHz-Geräten, aber oft in Dualband-Routern integriert.

IEEE 802.11ax

• Erscheinungsjahr: 2019
• Frequenzbänder: 2,4 GHz und 5 GHz (erweitert auf 6 GHz mit Wi-Fi 6E)
• Maximale Datenrate: Bis zu 9,6 Gbit/s
• Merkmale:
  • Bekannt als Wi-Fi 6 (und Wi-Fi 6E für das 6-GHz-Band).
  • Einführung von OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) für effizientere Nutzung der Kanäle.
  • Verbesserte Energieeffizienz durch Target Wake Time (TWT), was die Akkulaufzeit von Geräten verlängert.
  • Bessere Leistung in Umgebungen mit hoher Gerätedichte, wie z. B. Stadien oder Wohnanlagen.
  • Rückwärtskompatibel mit älteren Standards, bietet aber optimale Leistung mit Wi-Fi-6-Geräten.

Vergleichstabelle der WLAN-Standards

Wichtige Technologien und Begriffe

• Frequenzbänder:
  • 2,4 GHz: Bietet größere Reichweite, aber geringere Geschwindigkeiten und ist anfälliger für Interferenzen.
  • 5 GHz: Höhere Geschwindigkeiten, weniger Interferenzen, aber kürzere Reichweite.
  • 6 GHz: Noch höhere Geschwindigkeiten und weniger Überlastung, eingeführt mit Wi-Fi 6E.
• MIMO (Multiple Input Multiple Output):
  • Ermöglicht parallele Datenströme durch mehrere Antennen.
  • Verbessert Durchsatz und Reichweite.
• MU-MIMO (Multi-User MIMO):
  • Erweiterung von MIMO, die mehreren Geräten gleichzeitig hohe Geschwindigkeiten ermöglicht.
• Beamforming:
  • Technologie, die das WLAN-Signal gezielt auf ein Gerät ausrichtet, um Signalstärke und Geschwindigkeit zu erhöhen.
• OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access):
  • Teilt Kanäle in kleinere Unterkanäle auf, um die Effizienz zu steigern und Latenzzeiten zu reduzieren.
• Target Wake Time (TWT):
  • Funktion von Wi-Fi 6, die es Geräten ermöglicht, ihren Energieverbrauch zu reduzieren, indem sie Kommunikationszeiten planen.

Wie beeinflusst das die Auswahl eines Routers oder Geräts?

Bei der Auswahl eines Routers oder WLAN-Geräts ist es wichtig, die unterstützten Standards zu berücksichtigen:

• Kompatibilität: Neuere Standards sind abwärtskompatibel, aber um die höchsten Geschwindigkeiten zu erreichen, müssen sowohl Router als auch Endgerät den gleichen Standard unterstützen.
• Anwendungsfälle:
  • Für grundlegende Internetnutzung: 802.11n kann ausreichend sein.
  • Für Streaming und Gaming: 802.11ac oder 802.11ax bieten bessere Leistung.
  • Für zukunftssichere Investitionen: Ein Router mit Wi-Fi 6 (802.11ax) oder Wi-Fi 6E.
• Gerätedichte: In Umgebungen mit vielen Geräten ist Wi-Fi 6 aufgrund seiner Effizienzvorteile zu empfehlen.