Femtozellen – Die nächste WLAN-Generation im Überblick

Multi-Gigabit Wireless LAN nach IEEE 802.11ad und WiGig

08.09.2010 | Autor / Redakteur: Dr. Franz-Joachim Kauffels / Andreas Donner

Die nächste WLAN-Generation verspricht Datenraten von bis zu 7 Gigabit pro Sekunde; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels
Die nächste WLAN-Generation verspricht Datenraten von bis zu 7 Gigabit pro Sekunde; Bild: Dr. Franz-Joachim Kauffels

Zahlreiche Probleme vor allem hinsichtlich der tatsächlich erreichbaren Leistung, machen einen Nachfolgestandard für 802.11n überfällig. Am 20.7.2010 haben sich IEEE 802.11ad und WiGig auf eine gemeinsame Linie für eine Nachfolgegeneration geeinigt. Damit wird der Weg frei für eine WLAN-Zellentechnologie mit bis zu 7 Gbit/s Nominal-Leistung. Funktechnisch liegen die neuen WLAN-Zellen im 60 GHz-Bereich. Durch verschiedene Modifikationen, vor allem hinsichtlich des Zugriffverfahrens, kann diese Leistung auch tatsächlich genutzt werden.

Die weiträumige Verfügbarkeit hochwertiger digitaler Multimedia-Inhalte führt zur Notwendigkeit der Bereitstellung drahtloser Verbindungen mit einer Leistung, die von Produkten nach aktuellen kommerziellen Standards nicht zur Verfügung gestellt werden kann. Das gilt für den privaten Bereich genauso wie für Corporate Networks.

Am deutlichsten wird am Beispiel aktueller Tablets, wie dem iPad. Wir haben hier extrem leistungsfähige kleine Geräte mit eigentlich nur einem gravierenden Nachteil, nämlich einer mageren Speicherausstattung. Der Grundgedanke bei allen Tablets ist, dass sie eine mehr oder minder dauerhafte Verbindung zu einer Cloud haben, die ihnen alle benötigten Daten zuspielt. Wenn die Early Adopter „verbraucht“ sind, wird man den Markt für derartige Geräte nur dann ausweiten können, wenn sie auch „normal“ benutzt werden können und die Möglichkeit eines unkomplizierten preiswerten Zugriffs auf die z.B. in einem Haushalt bestehenden Ressourcen (PCs, Notebooks, HDTV, BluRay) möglich ist. Das wissen alle einschlägigen Hersteller, auch die für Unterhaltungselektronik.

Bei den Providern stehen WiMax und LTE als Nachfolgegenerationen von GPRS zur Verfügung. LTE ermöglicht im Rahmen einer Verbindung Downloads mit bis zu 300 Mbit/s. Die ersten kommerziell verfügbaren Ausführungen werden sich aber eher im Bereich von 3 bis 10 Mbit/s. bewegen. Dafür sind die Systeme mit den schon gewohnten Einschränkungen flächendeckend.

Für eine wirklich mobile Benutzung ist das sicher ein guter Kompromiss. Wie sieht es aber im Heimbereich oder in Büros aus? Ein LTE-Link kann, grob gesprochen, im Rahmen einer sog. Femto-Zelle auf mehrere benutzende Geräte herunter gebrochen werden. Es funktioniert, führt aber auch zu dauerhaften Kosten. Von Tripple-Play mit WLANs im Heimbereich und Corporate WLANs im Unternehmensumfeld sind wir etwas anderes gewohnt: nach einer Investition für die Geräte fallen keine weiteren Kosten für die Datenübertragung an.

Also, wir brauchen wieder WLAN-Technik, nur schneller als mit 11n. Das Leistungsversprechen von 11n wird nicht eingelöst. Selbst wenn rein von der Funktechnik die angegebenen 600 Mbit/s. erzielt werden, bleiben davon höchstens 150 bis 200 Mbit/s. übrig, die dann auch noch unter den Nutzern aufgeteilt werden.

Das funktioniert im Heimbereich sehr gut, vor allem weil die Anzahl der Stationen klein ist. Das Problem an 11n ist weniger die Übertragung, sondern vielmehr das DCF-Steuerungsverfahren. Wie schon in allen Vorgängerversionen sorgt es dafür, dass die Leistung sehr gering ist.

Ein weiteres Problem ist das 5 GHz-Band. Es ist stellenweise so überfüllt, dass kein vernünftiger Verkehr mehr möglich ist.

Ziele einer jeden Standardisierung müssen daher sein:

  • Schaffung einer WLAN-Technik, die sich „anfühlt“ wie bestehende WLANs, aber deutlich schneller ist – mindestens um den Faktor 10
  • Erschließung eines neuen lizenzfreien Frequenzbereiches
  • Abwärtskompatibilität zu bestehenden Lösungen
  • Schaffung neuer, einfach zu nutzender Schnittstellen für HDMI- und PCIe-Kommunikation

HDMI und PCIe sind wichtige Standard-Schnittstellen der interessantesten Gerätegruppen für eine Wireless Gigabit-Kommunikation: (3D)-HDTV bzw. Notebooks und Tablets.

weiter mit: Der Nachfolgestandard für 802.11n

 

ComConsult Wireless-Forum 2010

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