Möchtest du wissen, ob dein Freund gerne Computerspiele spielt? Hier ein Tipp: Überprüfe, ob sein Computer über ein Netzwerkkabel angeschlossen ist. Jungen stellen hohe Anforderungen an die Netzwerkgeschwindigkeit und die Verzögerung beim Spielen, und die meisten aktuellen WLAN-Geräte können dies selbst bei ausreichend hoher Breitbandgeschwindigkeit nicht leisten. Daher bevorzugen Jungen, die häufig spielen, einen kabelgebundenen Breitbandzugang, um eine stabile und schnelle Netzwerkumgebung zu gewährleisten.
Dies spiegelt auch die Probleme von WLAN-Verbindungen wider: Hohe Latenz und Instabilität, die bei mehreren gleichzeitigen Benutzern deutlicher auftreten. Mit der Einführung von WLAN 6 wird sich diese Situation jedoch deutlich verbessern. Denn das meistgenutzte WLAN 5 nutzt die OFDM-Technologie, während WLAN 6 die OFDMA-Technologie nutzt. Der Unterschied zwischen den beiden Techniken lässt sich grafisch veranschaulichen:
Auf einer Straße, die nur für ein Auto Platz bietet, kann OFDMA mehrere Terminals gleichzeitig parallel übertragen. Dadurch werden Warteschlangen und Staus vermieden, die Effizienz verbessert und die Latenz reduziert. OFDMA unterteilt den Funkkanal im Frequenzbereich in mehrere Unterkanäle, sodass mehrere Benutzer in jedem Zeitintervall gleichzeitig Daten parallel übertragen können. Dies verbessert die Effizienz und reduziert die Warteschlangenverzögerung.
WLAN 6 ist seit seiner Einführung ein großer Erfolg, da die Nachfrage nach drahtlosen Heimnetzwerken steigt. Bis Ende 2021 wurden über zwei Milliarden WLAN-6-Terminals ausgeliefert, was mehr als 50 % aller ausgelieferten WLAN-Terminals entspricht. Laut dem Analystenhaus IDC wird diese Zahl bis 2025 auf 5,2 Milliarden steigen.
Obwohl Wi-Fi 6 sich auf das Benutzererlebnis in hochdichten Szenarien konzentrierte, sind in den letzten Jahren neue Anwendungen entstanden, die einen höheren Durchsatz und eine höhere Latenz erfordern, wie beispielsweise Ultra-High-Definition-Videos (4K und 8K), Remote-Arbeit, Online-Videokonferenzen und VR/AR-Spiele. Auch die Tech-Giganten sehen diese Probleme, und Wi-Fi 7, das extreme Geschwindigkeit, hohe Kapazität und geringe Latenz bietet, reitet auf dieser Welle. Nehmen wir Qualcomms Wi-Fi 7 als Beispiel und besprechen wir, welche Verbesserungen Wi-Fi 7 mit sich bringt.
Wi-Fi 7: Alles für geringe Latenz
1. Höhere Bandbreite
Auch hier gilt: Straßen. Wi-Fi 6 unterstützt hauptsächlich die 2,4-GHz- und 5-GHz-Bänder. Da sich jedoch die 2,4-GHz-Straße bereits von früheren Wi-Fi-Technologien und anderen drahtlosen Technologien wie Bluetooth geteilt hat, ist sie stark überlastet. Straßen im 5-GHz-Bereich sind breiter und weniger stark befahren als im 2,4-GHz-Bereich, was höhere Geschwindigkeiten und mehr Kapazität bedeutet. Wi-Fi 7 unterstützt zusätzlich zu diesen beiden Bändern sogar das 6-GHz-Band und erweitert so die Breite eines einzelnen Kanals von 160 MHz bei Wi-Fi 6 auf 320 MHz (wodurch mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können). Zu diesem Zeitpunkt wird Wi-Fi 7 eine Spitzenübertragungsrate von über 40 Gbit/s erreichen – viermal höher als bei Wi-Fi 6E.
2. Multi-Link-Zugriff
Vor Wi-Fi 7 konnten Nutzer nur den Kanal nutzen, der ihren Bedürfnissen am besten entsprach. Qualcomms Wi-Fi 7-Lösung erweitert die Grenzen von Wi-Fi jedoch noch weiter: Künftig können alle drei Bänder gleichzeitig genutzt werden, was die Überlastung minimiert. Dank der Multi-Link-Funktion können Nutzer zudem über mehrere Kanäle eine Verbindung herstellen und so Überlastungen vermeiden. Ist beispielsweise auf einem Kanal Verkehr vorhanden, kann das Gerät den anderen Kanal nutzen, was zu geringerer Latenz führt. Je nach Verfügbarkeit in verschiedenen Regionen kann Multi-Link entweder zwei Kanäle im 5-GHz-Band oder eine Kombination aus zwei Kanälen im 5-GHz- und 6-GHz-Band nutzen.
3. Aggregatkanal
Wie bereits erwähnt, wurde die Wi-Fi 7-Bandbreite auf 320 MHz (Fahrzeugbreite) erhöht. Im 5-GHz-Band gibt es kein durchgehendes 320-MHz-Band, sodass nur der 6-GHz-Bereich diesen kontinuierlichen Modus unterstützt. Mit der simultanen Multilink-Funktion mit hoher Bandbreite können zwei Frequenzbänder gleichzeitig aggregiert werden, um den Durchsatz der beiden Kanäle zu bündeln. Das heißt, zwei 160-MHz-Signale können zu einem effektiven 320-MHz-Kanal (erweiterte Breite) kombiniert werden. Auf diese Weise kann auch ein Land wie unseres, das das 6-GHz-Spektrum noch nicht zugewiesen hat, einen ausreichend breiten effektiven Kanal bereitstellen, um unter überlasteten Bedingungen einen extrem hohen Durchsatz zu erzielen.
4. 4K QAM
Die Modulation höchster Ordnung von Wi-Fi 6 ist 1024-QAM, während Wi-Fi 7 4K QAM erreichen kann. Auf diese Weise kann die Spitzenrate erhöht werden, um den Durchsatz und die Datenkapazität zu steigern. Die Endgeschwindigkeit kann 30 Gbit/s erreichen, was dreimal so schnell ist wie die aktuelle Geschwindigkeit von 9,6 Gbit/s bei WiFi 6.
Kurz gesagt: Wi-Fi 7 ist darauf ausgelegt, eine Datenübertragung mit extrem hoher Geschwindigkeit, hoher Kapazität und geringer Latenz zu ermöglichen, indem die Anzahl der verfügbaren Spuren, die Breite jedes Fahrzeugs, das Daten transportiert, und die Breite der Fahrspur erhöht werden.
Wi-Fi 7 ebnet den Weg für Highspeed-IoT mit mehreren Verbindungen
Der Autor ist der Ansicht, dass der Kern der neuen Wi-Fi 7-Technologie nicht nur darin besteht, die Spitzenrate einzelner Geräte zu verbessern, sondern auch die gleichzeitige Übertragung hoher Datenraten in Mehrbenutzerszenarien (Multi-Lane-Zugriff) stärker zu berücksichtigen. Dies steht zweifellos im Einklang mit dem bevorstehenden Zeitalter des Internets der Dinge. Im Folgenden geht der Autor auf die vorteilhaftesten IoT-Szenarien ein:
1. Industrielles Internet der Dinge
Einer der größten Engpässe der IoT-Technologie in der Fertigung ist die Bandbreite. Je mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können, desto schneller und effizienter arbeitet das IoT. Bei der Qualitätssicherung im industriellen Internet der Dinge ist die Netzwerkgeschwindigkeit entscheidend für den Erfolg von Echtzeitanwendungen. Mithilfe des Hochgeschwindigkeits-IoT-Netzwerks können Echtzeitwarnungen rechtzeitig gesendet werden, um schneller auf Probleme wie unerwartete Maschinenausfälle und andere Störungen reagieren zu können. Dies steigert die Produktivität und Effizienz von Fertigungsunternehmen erheblich und reduziert unnötige Kosten.
2. Edge Computing
Da die Nachfrage nach schnellen Reaktionszeiten intelligenter Maschinen und die Datensicherheit des Internets der Dinge immer größer werden, wird Cloud Computing in Zukunft tendenziell an den Rand gedrängt. Edge Computing bezeichnet lediglich das Computing auf der Benutzerseite, das nicht nur eine hohe Rechenleistung auf der Benutzerseite, sondern auch eine ausreichend hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit auf der Benutzerseite erfordert.
3. Immersive AR/VR
Immersive VR muss entsprechend den Echtzeitaktionen der Spieler schnell reagieren, was eine sehr hohe Netzwerkverzögerung erfordert. Wenn Spieler immer nur eine langsame Reaktion erhalten, ist Immersion eine Farce. Wi-Fi 7 soll dieses Problem lösen und die Verbreitung von immersiver AR/VR beschleunigen.
4. Intelligente Sicherheit
Mit der Entwicklung intelligenter Sicherheitssysteme werden die von intelligenten Kameras übertragenen Bilder immer hochauflösender. Das bedeutet, dass die übertragenen dynamischen Daten immer größer werden und auch die Anforderungen an Bandbreite und Netzwerkgeschwindigkeit immer höher werden. In einem LAN ist WLAN 7 wahrscheinlich die beste Option.
Am Ende
Wi-Fi 7 ist gut, doch derzeit gibt es in den Ländern unterschiedliche Ansichten darüber, ob WLAN-Zugriff im 6-GHz-Band (5925–7125 MHz) als lizenzfreies Band zugelassen werden soll. Eine klare 6-GHz-Richtlinie steht noch aus. Selbst wenn nur das 5-GHz-Band verfügbar ist, bietet Wi-Fi 7 eine maximale Übertragungsrate von 4,3 Gbit/s. Wi-Fi 6 hingegen unterstützt nur eine maximale Downloadgeschwindigkeit von 3 Gbit/s, wenn das 6-GHz-Band verfügbar ist. Daher wird erwartet, dass Wi-Fi 7 in Zukunft eine immer wichtigere Rolle in Hochgeschwindigkeits-LANs spielen wird und dazu beiträgt, dass immer mehr Smart-Geräte nicht mehr im Kabel hängen bleiben.
Veröffentlichungszeit: 16. September 2022