Was ist 802.11ax?

IEEE 802.11ax ist ein WLAN-Standard, der seit 2019 auf dem Markt ist und neben 5 GHz auch wieder 2,4 GHz nutzt. Aufgrund zahl­rei­cher Neue­run­gen gilt er als schneller und sicherer als seine Vorgänger.

802.11ax oder auch IEEE 802.11ax ist ein Standard für drahtlose Netzwerke und um­gangs­sprach­lich als Wi-Fi 6 oder HEW (High Ef­fi­ci­en­cy WLAN) bekannt. Wie sein Vorgänger IEEE 802.11ac wurde auch 802.11ax vom re­nom­mier­ten Institute of Elec­tri­cal and Elec­tro­nics Engineers (IEEE) ver­ab­schie­det. Gemeinsam gehören Sie der Familie von WLAN-Standards IEEE 802.11an.

Zwar begann die Ent­wick­lung von 802.11ax bereits im Jahr 2014, die ersten Geräte, die den Standard un­ter­stüt­zen, kamen al­ler­dings erst 2019 auf den Markt. Ziel der neuen und ver­bes­ser­ten Technik waren eine höhere Effizienz, ein höherer Durchsatz und eine geringere Stör­an­fäl­lig­keit. Anders als sein direkter Vorgänger nutzt IEEE 802.11ax neben dem 5-GHz-Band auch wieder das 2,4-GHz-Band.

Wie seine Vorgänger auch ist 802.11ax ein WLAN-Standard. Anders als bei einer Ethernet-Ver­bin­dung findet hierbei die Da­ten­über­tra­gung drahtlos statt. Hierfür erhält ein WLAN-Router Daten über eine Internet- oder Te­le­fon­ver­bin­dung und leitet sie über Funk an alle ver­bun­de­nen Geräte weiter. Eine der wich­tigs­ten Be­son­der­hei­ten von 802.11ax ist dabei die theo­re­tisch mögliche Ge­schwin­dig­keit einer Über­tra­gung. Diese liegt bei 9.608 Megabit pro Sekunde und ist daher viermal so hoch wie die maximale Ge­schwin­dig­keit von 802.11ac. Die tat­säch­lich ein­ge­setz­ten Über­tra­gungs­ra­ten sind al­ler­dings abhängig von der Anzahl der ver­füg­ba­ren Antennen, der Distanz, den Fre­quenz­be­rei­chen sowie der Ka­nal­brei­te und liegen daher meist unter diesem Wert.

Auch wenn die maximale Ge­schwin­dig­keit von über 10 Gigabit pro Sekunde in der Regel nicht erreicht wird, bietet IEEE 802.11ax zahl­rei­che Vorteile gegenüber seinen Vor­gän­gern. Da auch bei diesen die theo­re­ti­sche und prak­ti­sche Über­tra­gungs­ra­te fast immer von­ein­an­der abweichen, ist der Da­ten­durch­satz von 802.11ax im Schnitt viermal so hoch wie bei seinem Vorgänger. Die Ver­wen­dung von 5 GHz und 2,4 GHz sorgt außerdem für mehr Mög­lich­kei­ten. Trotzdem ist 802.11ax ab­wärts­kom­pa­ti­bel nicht nur mit seinem direkten Vorgänger 802.11ac, sondern auch mit 802.11a, b, g und n. Durch den neuesten Standard ver­brau­chen Endgeräte außerdem weniger Energie und sind weniger stör­an­fäl­lig.

Ver­gleicht man 802.11ax mit seinem Vorgänger, fallen einige Neue­run­gen und Op­ti­mie­run­gen auf, die im Endeffekt zu den zahl­rei­chen genannten Vorteilen führen. Neben der Wahl zwischen 5 GHz und 2,4 GHz sowie der viermal höheren Da­ten­ge­schwin­dig­keit, sind hierbei folgende Aspekte besonders her­vor­zu­he­ben:

Eine be­deu­ten­de Neuerung von 802.11ax ist das Mo­du­la­ti­ons­ver­fah­ren OFDMA (Or­tho­go­nal Frequency-Division Multiple Access). Hierbei können die ver­schie­de­nen Kanäle von 20, 40, 80 und 160 MHz Breite in kleinere Un­ter­ka­nä­le auf­ge­teilt werden. Möglich sind dabei sogar Hunderte solcher Subkanäle. In Kom­bi­na­ti­on mit MUMIMO (Multi User Multiple Input Multiple Output) können Daten gleich­zei­tig an ver­schie­de­ne Clients gesendet werden, die den un­ter­schied­li­chen Sub­chan­nels zu­ge­ord­net werden. Dies senkt die Latenz und führt auch insgesamt zu einer schnel­le­ren Da­ten­über­tra­gung.

MUMIMO war zwar theo­re­tisch bereits beim Standard 802.11ac möglich, funk­tio­nier­te al­ler­dings nur als Downlink, also vom Access Point zu den je­wei­li­gen Clients. Außerdem konnten nicht mehrere Über­tra­gun­gen gleich­zei­tig durch­ge­führt werden. Bei 802.11ax ist die Über­tra­gung nun auch in die andere Richtung möglich. Per Uplink-Verfahren können sogar mehrere Clients gleich­zei­tig Daten an den Access Point senden.

Der an­ge­spro­che­ne geringere En­er­gie­ver­brauch wird maß­geb­lich durch die Technik TWT (Target Wake Time) erreicht. Diese optimiert bei IEEE 802.11ax die in­di­vi­du­el­len Schlaf­zy­klen ver­schie­de­ner ak­ku­be­trie­be­ner Endgeräte. Diese werden in den Schlaf­mo­dus versetzt und dann mit Hilfe von TWT punkt­ge­nau aktiviert.

Beim Spatial Frequency Reuse können auch mehrere be­nach­bar­te WLAN-Hosts auf ein und derselben Frequenz senden. Dies würde in vielen Fällen ei­gent­lich zu Störungen bei der Über­tra­gung führen. Ist die Si­gnal­stär­ke al­ler­dings gut genug und gibt es einen aus­rei­chen­den Stör­ab­stand, ist bei 802.11ax dennoch eine Über­tra­gung möglich. So wird das Funknetz best­mög­lich aus­ge­nutzt.

Eine Er­wei­te­rung von IEEE 802.11ax sieht die Da­ten­über­tra­gung im Fre­quenz­be­reich 6 GHz vor. Diese Technik wird als Wi-Fi 6E be­zeich­net und nutzt in Europa den Bereich von 5,9 GHz bis 6,4 GHz. In den USA, Kanada, Brasilien und Südkorea sind bis zu 7,1 GHz möglich. Wi-Fi 6E ist für kurze Ent­fer­nun­gen gedacht und wird wohl vor allem im pro­fes­sio­nel­len Bereich verwendet werden.

802.11ax ist ins­be­son­de­re für den Transfer großer Da­ten­men­gen eine echte Ver­bes­se­rung. Dies macht sich bei­spiels­wei­se beim Streaming hoch­auf­lö­sen­der Videos bemerkbar. Auch für Un­ter­neh­men, die auf eine besonders leis­tungs­star­ke und sichere In­fra­struk­tur an­ge­wie­sen sind, ist IEEE 802.11ax ein Gewinn. Die Technik findet außerdem bei großen Events oder an Ver­an­stal­tungs­or­ten Ver­wen­dung. Bei diesen greifen zahl­rei­che Nut­ze­rin­nen und Nutzer gleich­zei­tig auf das Netzwerk zu. Durch 802.11ax werden dann Störungen und Ver­zö­ge­run­gen best­mög­lich vermieden.