Die PHY-Struktur von IEEE 802.11n High Speed WLANs

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Konsequenzen für die Netzwerkplanung

Die 20 MHz-Version von IEEE 802.11n unterscheidet sich auf dem Funkkanal überhaupt nicht von IEEE 802.11g für 2,4 GHz bzw. von IEEE 802.11a für 5 GHz. Dies wird dadurch erreicht, dass die hier jeweils definierten Spektralmasken, Leistungen und weitere Parameter genauestens eingehalten werden. Wir zeigen in der Abbildung 5 nochmals die 5-MHz-Spektralmaske

Die 40 MHz-Version weicht hiervon ab, ist aber für Europa und Japan uninteressant.

Das bedeutet, dass alle Planungen, die man für 11a und 11g-Netze gemacht hat, auch für die schnellere Technik Bestand haben. Es ändert sich lediglich die maximal nutzbare Datenrate in einer Zelle.

Festzuhalten ist jedoch, dass zwar ein Mischbetrieb zwischen z.B. 11a und 11n-Stationen möglich ist, das Zugriffsverfahren aber so abgeändert wurde, dass sich die 11n-Stationen immer durchsetzen. Sie können sich mit dem verkürzten Interframe Spacing immer vordrängeln. Das mag einen Kompatibilitätstheoretiker zwar verstimmen, macht aber in der Praxis Sinn.

Die 11n-Stationen werden ja aufgrund ihrer höheren Übertragungsleistung auch schneller mit ihrer Übertragung fertig. So kann QoS nach IEEE 802.11e oder Wi-Fi erstmals wirklich wirkungsvoll durchgesetzt werden und der Weg für hochqualitative VoIP over WLAN-Technik wird frei. Denn es ist ja nichts dagegen einzuwenden, wenn man in einem gemischten Environment die PCs mit der langsameren OFDM-Variante betreibt, die Telefone aber mit MIMO-OFDM. So können die Telefone immer ihre Samples schnell absetzen, ohne dabei Verzögerungen durch die anderen Geräte hinnehmen zu müssen.

Die weiter oben angesprochenen zusätzlichen MAC-Funktionen erlauben vor allem hinsichtlich QoS weitere Verbesserungen, sodass das MIMO-OFDM-Sdystem nicht nur nominell schneller ist, sondern darüber hinaus nochmals optimiert arbeitet.

Die Kostenseite wurde ja bereits beleuchtet. Es ist anzunehmen, dass die Kosten für MIMO-OFDM nach einer recht kurzen Anlaufphase denen von 11g oder 11a entsprechen, also sehr gering sind.

Bleibt zum Schluss nur noch die Frage, was denn mit DFS und TPC ist, den Heiligtümern der Europäischen Regulierung.

Im Standardisierungsvorschlag steht zurzeit nicht viel darüber, aber das ist momentan nicht wirklich wesentlich. Da man bei 20 MHz die allgemeine Spektralmaske und die mit ihr assoziierten Parameter liebevoll einhält, sind schon einmal gute Grundsteine gelegt. Zudem unterstützt der Standard explizit unterschiedliche Leistungsniveaus beim Senden. Einem automatischen Herunterstellen auf eine minimal akzeptable Leistung, also TPC, steht somit nichts im Wege.

Außerdem sind ja die professionellen Provider und Mobilfunkhersteller mit im Boot und für die ist diese Funktion eine Selbstverständlichkeit, alleine schon um den Akku zu schonen. Genauso ist es mit DFS, der automatischen Kanalwahl. Wir haben am Blockdiagramm gesehen, dass die Trägerfrequenz erst recht weit hinten eine Rolle spielt. Der Generator für die Trägerfrequenz muss allerdings jetzt bis zu vier Modulatoren versorgen ohne zu schwächeln.

Bei welcher Frequenz er das aber tut, ist eigentlich in einem weiten Bereich völlig unerheblich. Also können die bis zu vier Sendeteile genauso leicht die Frequenz wechseln wie nur eines. Und die Steuerung hinsichtlich eines notwendigen Frequenzwechsels liegt ja ohnehin außerhalb der Sendestufen, ist also für OFDM und MIMO-OFDM gleich. Also gibt es keinen Grund, warum DFS und TPC nicht auch für IEEE 802.11n (20 MHz) realisiert werden könnten.

Bei 40 MHz sieht die Sache allerdings anders aus. TPC ist hier zwar genauso möglich, aber durch die Vorschriften für die auseinander liegenden Doppelkanäle wird ein DFS-Verfahren mühevoll.