IEEE 802.11n Neuer Standard verleiht WLAN Flügel

Der neue WLAN-Standard IEEE 802.11n verspricht höhere Datenraten und größere Übertragungsstabilität. Olaf Schilperoort von Hirschmann Automation and Control, erläutert die Vorteile der neuen Technologie und die WLAN-Strategie von Belden.

Der im September verabschiedete neue WLAN-Standard IEEE 802.11n wird auch als »Fast Ethernet over the Air« bezeichnet und verspricht höhere Datenraten und größere Übertragungsstabilität als die bisherigen. Belden zeigt auf der SPS/IPC/ Drives zwei entsprechende Access Points und zwei so genannte MIMO-Antennen (Multiple Input Multiple Output) aus seinem Hirschmann-Produktprogramm. Olaf Schilperoort, Produkt-Manager bei Hirschmann Automation and Control im Interview:

Markt&Technik: Welche Übertragungsrate hat der Standard IEEE 802.11n?

Olaf Schilperoort: Zunächst muss man unterscheiden zwischen dem Standard und dem, was heutige Chipsätze leisten können. Denn der Standard ermöglicht Brutto- Datenraten bis 600 MBit/s, die Chipsätze dagegen momentan höchstens 300 MBit/s. Die nächste Chipsatz-Generation, die Mitte 2010 auf den Markt kommen soll, wird bis zu 450 MBit/s können. Ab wann aber Chipsätze für 600 MBit/s marktreif sein werden, lässt sich heute noch nicht mit Bestimmtheit sagen. Möglicherweise wird es sie aus Kostengründen nie geben.

Sie sprachen von Brutto-Datenraten. Was ist damit gemeint?

Im Gegensatz zum drahtgebundenen Ethernet benötigt WLAN einen wesentlich höheren Overhead, um eine stabile Signalübertragung zu gewährleisten. Deshalb unterscheidet der Standard IEEE 802.11n zwischen Bruttound Netto-Datenraten. Weil der Overhead bis zu 60 Prozent betragen kann, bleiben für die Übertragung der eigentlichen Informationen meist nur 40 bis 50 Prozent übrig. Sendet man also mit einer Brutto-Datenrate von 300 MBit/s, stehen netto 100 bis 120 MBit/s zur Verfügung. Das lässt sich dann ebenso für 450 oder 600 MBit/s hochrechnen.

Unterscheidet sich der letztlich verabschiedete Standard stark von seiner Vorstufe, dem Draft 2.0?

Im Laufe des Standardisierungsverfahrens wurde die Technologie schon frühzeitig im Draft 2.0 beschrieben. Auf diesen Draft hat sich dann auch die WECA, eine Hersteller-unabhängige Zertifizierungs- Organisation, verständigt. So kamen bereits vor zwei Jahren die ersten entsprechenden WLANGeräte für Büros auf den Markt und dann die ersten Industrial- WLAN-Access-Points der Marke Hirschmann. Weil der inzwischen verabschiedete Standard IEEE 802.11n mit dem Draft 2.0 weitgehend identisch ist, sind die Hirschmann- Geräte voll kompatibel.

Welche technischen Vorteile hat IEEE 802.11n gegenüber den Standards IEEE 802.11a/b/g/h?

In erster Linie höhere Datenraten und eine deutlich stabilere Datenübertragung. Die höheren Datenraten rühren unter anderem von der MIMO-Technik und der Verdoppelung der Kanalbandbreite her. Die Kanalbündelung war als so genannter Turbo-Modus schon bei IEEE 802.11a und g möglich, jedoch nicht standardisiert. Durch die Standardisierung funktionieren jetzt auch Geräte verschiedener Hersteller einwandfrei miteinander. Außerdem definiert der Standard IEEE 802.11n anders als die Vorgängerversionen die Datenübertragung sowohl im 2,4- GHz- als auch im 5-GHz-Bereich. In beiden Fällen sind die Übertragungseigenschaften wesentlich besser, was zur Verdoppelung der Reichweiten führt.

Wie funktioniert das MIMO-Verfahren, was bewirkt es, und welchen Nutzen hat es?

IEEE 802.11n ist der einzige WLAN-Standard, der das MIMOVerfahren unterstützt. Bei MIMO wird über mehrere Antennen gleichzeitig gesendet und empfangen. Ein WLAN-Chipsatz hat also mindestens zwei HF-Verstärker, die ein und dasselbe Paket über zwei aktive Antennen aussenden und mit zwei aktiven und einer passiven Antenne, die zur Verbesserung der Empfangsempfindlichkeit dient, empfangen.

Weil die maximale Sendeleistung in der Regel durch gesetzliche Bestimmungen begrenzt ist, spielt die Empfangsempfindlichkeit eine maßgebliche Rolle für die Reichweite der Funkverbindung. So lassen sich beispielsweise im Freien jetzt Entfernungen von bis zu 40 Kilometern überbrücken. Darüber hinaus erhöht sich auch die Übertragungsstabilität, weil das MIMO-Verfahren Reflektionen, die gerade in Fabrikhallen häufig auftreten, gezielt nutzt, um verschiedene Übertragungswege zu erzeugen.