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ITK News

26.08.2019

WLAN 6 / WI-FI 6

Chancen und Risiken des neuen WLAN-Standards IEEE 802.11ax

Der neue WLAN-Standard IEEE 802.11ax ermöglicht Anwendern eine hohe und leistungsfähige Verbindungsqualität; insbesondere in räumlich begrenzten Umgebungen. Wi-Fi 6 – nach neuem Namensschema der WiFi Alliance – zeichnet sich dabei im Wesentlichen durch eine Erhöhung der Effizienz aus. Die neue Benennung betrifft die alten Standards ebenso: Wi-Fi 5 für 802.11ac und Wi-Fi 4 für 802.11n.

High Density Connectivity

Der IEEE 802.11ax-Standard trägt den stetig und rasant steigenden Anforderungen in Bezug auf eine kabellose Datenübertragung Rechnung. Bei der sechsten Generation des WLAN-Standards geht es nicht mehr bloß um eine höhere Geschwindigkeit, sondern um die Steigerung des durchschnittlichen Durchsatzes pro WLAN-Client – und das besonders dort, wo es benötigt wird, nämlich in High-Density-Umgebungen. Hierzu zählen neben IoT, Smart-Home, Smart City, Virtual Reality, Augmented Reality, Social Media, Messenger, 4K-Videos ebenso Cloud-basierte Software as a Services (SaaS) aus der eine hohe Anzahl an WLAN-Clients pro Fläche erwächst.

Der Fortschritt von Wi-Fi 6 resultiert dabei aus einem engen Zusammenspiel bereits bekannter als auch neuer Eigenschaften:

  • Multi-User MIMO (MU-MIMO) ermöglicht mehr Effizienz bei großen Datenpaketen, sowohl im Download als auch im Upload. Perfekt fürs 4K-Video-Conferencing.
  • OFDMA kann parallel mehrere kleine Datenpakete in nur einem Stream verarbeiten. Bis zu 2 MHz schmale Sub Carrier ermöglichen die Übertragung z. B. eines kleinen Mess-Signals und gewährleisten somit eine sehr effiziente Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Funkkanäle. OFDMA ermöglicht somit die parallele Übertragung mehrerer Stationen und erhöht dadurch die Effizienz.
  • Der Einsatz von QAM-1024 bei Wi-Fi 6 bringt durch eine hohe Modulationsdichte pro Datenpaket 25 Prozent mehr Datendurchsatz im Vergleich zu QAM-256 bei Wi-Fi 5.
  • Target Wake Time (TWT) verlängert durch intelligente „Aufwach-Mechanismen“ die Akkulaufzeit bei Wi-Fi 6 Clients.
  • Basic Service Set (BSS) Coloring maximiert die Netzwerkleistung durch störungsfreie Koexistenz bei hoher Clientdichte.

Kompatibilität

IEEE 802.11ax ist kompatibel zu IEEE 802.11a, b, g, n und ac.

Sicherheit

Auch in puncto Sicherheit bedeutet Wi-Fi 6 ein Upgrade. Der Verschlüsselungsstandard WPA3 ist für den neuen Standard verpflichtend vorgeschrieben. Allerdings wurden im Frühjahr Sicherheitslücken in der Passwortprüfung entdeckt, die voraussichtlich in einem neuen WPA3.1-Standard münden werden. Diese neue Version wäre dann allerdings nicht abwärtskompatibel zu WPA3.

Marktverfügbarkeit

Erste Wi-Fi 6 Access Points sind von Aerohive, Alcatel-Lucent Enterprise, HPE-Aruba, Asus, Huawei, Netgear und Ruckus Wireless verfügbar. Andere Unternehmen wie Cisco, D-Link, Extreme Networks, LANCOM Systems und TP-Link haben Wi-Fi 6 Produkte angekündigt. Im Bereich der Smartphones ist aktuell nur das Samsung Galaxy S10 Wi-Fi-6 fähig.

Folgeinvestitionen

Eine geplante Einführung von Wi-Fi 6 zieht ggf. weitere Investitionen nach sich:

  • Zur Speisung von Wi-Fi Access Points kann PoE mit bis zu 60 Watt (IEEE 802.3bt) erforderlich sein.
  • Daraus resultierend kann eine Anpassung der USV-Versorgung erforderlich werden.
  • Die Anbindung der Wi-Fi 6 Access Points bedingt eine Multi-Gigabit-fähige strukturierte Verkabelung.
  • Wi-Fi 6 erfordert den Einsatz leistungsfähiger Switche mit 2,5 oder 5 Gbit/s-Ports.
  • Um von der vollen Performance profitieren zu können, sind Wi-Fi-6-fähige Clients Voraussetzung.

Zusätzliche Frequenzen im 6 GHz-Band

In Europa prüft die Europäische Kommission die Öffnung des 6 GHz-Bandes im Bereich von 5.925 bis 6.425 MHz für die lizenzfreie Nutzung durch Funk-Techniken wie Wi-Fi 6. Wi-Fi 6 Access-Points könnten mit geringem Aufwand für dieses Frequenzspektrum kompatibel gemacht werden. Allerdings gibt es in diesem Frequenzbereich bereits Dienste wie Fixed Satellite Services, die durch eine Nutzung der Frequenzen für WLAN gestört würden. Diese könnte zur Folge haben, dass eine Freigabe, wenn überhaupt, nur für den Indoor- und nicht für den Outdoor-Bereich erteilt würde.

Fazit

Bei Wi-Fi 6 steht nicht primär der Zuwachs an Übertragungsgeschwindigkeit im Vordergrund. Vielmehr steht die effiziente Bereitstellung verfügbarer Bandbreite pro WLAN-Client im Mittelpunkt der Bemühungen.

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass der Einsatz von Wi-Fi 6 mehr vom jeweiligen Einsatzszenario als vom Innovationstrieb abhängig gemacht werden sollte. Der Einsatz von Wi-Fi 6 ist nicht in jedem Fall von Vorteil nur weil es der neueste Standard ist. Wenn jedoch der Bedarf für eine hohe Anzahl gleichzeitig funkender Clients (High-Density-Umgebung) besteht, ist Wi-Fi 6 aktuell der Standard der Wahl.

Zu beachten ist jedoch, dass es sich bei Wi-Fi 6 aktuell noch um einen Pre-Standard handelt. Die Verabschiedung des Standards wird wahrscheinlich in der ersten Jahreshälfte 2020 erfolgen. Ein Großteil der aktuell verfügbaren Pre-Standard-11ax-Access Points unterstützen nur eine begrenzte Anzahl der neuen Funktionen. Bei einer zeitnahen Implementierung ist das Potenzial des neuen Standards nur ansatzweise nutzbar. Auch ist der Anteil zur Verfügung stehender Endgeräte mit Wi-Fi 6 Chipsätzen noch überschaubar. Vor einer etwaigen Migration in Richtung Wi-Fi 6 sollten ferner die im Einsatz befindlichen Endgeräte auf Kompatibilität geprüft werden.

Darüber hinaus könnte die aktuelle Diskussion um die Sicherheitslücken des für Wi-Fi 6 vorgeschriebenen WPA 3-Standards und dessen möglichen Ersatz durch einen nicht kompatiblen WPA 3.1-Standard einer schnellen Marktdurchdringung entgegenstehen.

Stephan Plaspohl
Management Consultant |
Plaspohl@doksysteme.de

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