Wi-Fi 6.0

Mit dem neuen WLAN Standard WiFi 6.0 (802.11ax) wird die Datenrate um bis zu 25% gesteigert und Geschwindigkeiten bis zu 10Gbit/s erreicht. WiFi 6.0 liefert in Umgebungen mit hoher Verkehrsdichte einen stabilen hohen Durchsatz, erhöht die Kapazität und bietet allen Teilnehmern niedrige Latenzzeiten von bis zu 10ms.

Wi-Fi 6 (802.11ax) ist sowohl der Nachfolger des 2013 eingeführten Wi-Fi 5 Standards 802.11.ac Wave 1 als auch der des in 2016 eingeführten überarbeiteten Wi-Fi 5 Standards 802.11ac Wave 2.

Der neue Wi-Fi 6 Standard bietet im Vergleich zu Wi-Fi 5 einen höheren Durchsatz, er steigert die Performance in WLAN-Umgebungen mit hoher Verkehrsdichte, ist weniger störanfällig und sorgt für eine optimierte Energieeffizienz der Endgeräte.

WLAN bleibt auch mit Wi-Fi 6.0 nach wie vor ein „shared Medium“, aber der entscheidende Vorteil mit Wi-Fi 6 ist, dass deutlich mehr Clients mit dem Access Point kommunizieren können und somit eine zuverlässigere Übertragung bei Echtzeit-Anwendungen sichergestellt ist.

Beispiele für Wi-Fi 6.0 Anwendungsfälle

University / School Campus

Stadium

Shopping Mall

Live Concert / Festival

Smart Factory

eHealth

Enterprise Campus / Hotel

Airport

The evolution of Wi-Fi

Die wichtigsten Vorteile des neuen Wi-Fi 6.0 Standards zusammengefasst:

4-fach höherer Datendurchsatz
Dieser ist Im Vergleich zu Wi-Fi 5 (802.11ac) in stark genutzten WLAN-Umgebungen durch Einführung der neuen Technologie MIMO-OFDM (Multiple Input Multiple Output – Orthogonal Frequency Division Multiplexing) und der dichteren Modulation mit 1024-QAM (Quadraturamplitudenmodulation) gewährleistet. OFDM reduziert bei vielen zeitgleichen Netzwerkzugriffen durch feinere Signalaufteilung Verzögerungen bei der Übertragung. Bei Wi-Fi 6 wächst zudem die Anzahl der maximalen Kanäle (Streams) von vier auf acht. Wi-Fi 6 erreicht um eine 37 % höhere Datenübertragung als Wi-Fi 5 und dank OFDM steigt der Durchsatz um das Vierfache. Es sind maximal theoretische Datenraten von weit über 10 Gbit/s möglich (mit 8 Streams) – ein großer Sprung im Vergleich zu den Datenraten bei Wi-Fi 5 (802.11ac Wave 2) von maximal 3,4 Gbit/s (mit 4 Streams).

2,4-GHz-Band und 5-GHz-Band
Bei Wi-Fi 6 werden wieder beide Frequenzbänder verwendet, das 2,4-GHz-Band und 5-GHz-Band. Bei Wi-Fi 5 (802.11ac) wird nur das 5-GHz-Band eingesetzt.

OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)
Mit Wi-Fi 6 wird die neue Technologie OFDMA eingeführt. Dadurch sollen Verzögerungen verhindert werden und eine stabilere WLAN-Verbindungen entstehen, wenn mehrere Endgeräte gleichzeitig auf das Netzwerk zugreifen. OFDMA teilt das Spektrum in kleine Ressourceneinheiten auf und teilt sie nach Bedarf verschiedenen Nutzern zu, so dass die User mit unterschiedlicher Bandbreite gleichzeitig bedient werden können. In Downlink- wie auch in Uplink-Richtung funktioniert das Netzwerk somit deutlich effizienter.

8 × 8 MU-MIMO in Downlink
Die Uplink-Richtung (Multiple User – Multiple Input Multiple Output): Über mehrere Antennen werden vom Access Point (AP) im Downlink gleichzeitig Datenströme an mehrere Endgeräte übertragen. Durch Hinzufügen des neuen Trigger-Control-Frames im Wi-Fi 6 Standard können jetzt auch mehrere Endgeräte simultan im Uplink Datenströme zu einem Access Point (AP) übertragen und das während eines einzigen Empfangszyklus des AP. Bei Wi-Fi 5 funktioniert MU-MIMO nur in Downlink Richtung (vom AP zu den Empfängern). Wi-Fi 6 kann auch eine deutlich größere Anzahl an Datenströmen (bis zu 8 Streams) gleichzeitig verarbeiten, bei einem 8×8-Access-Point im 5-GHz-Bereich können bis zu acht Endgeräte gleichzeitig mit dem Access Point kommunizieren. Bei den älteren Wi-Fi Standards von Wi-Fi 1 – bis Wi-Fi 5 war es nur mit einem Endgerät möglich.

TWT (Target Wake Time)
Stabile Übertragung bei Reduktion des Stromverbrauchs. TWT erlaubt dem Access Point (AP) ein Endgerät für eine bestimmte Zeit „schlafen“ zu legen. Danach „wacht“ das Endgerät wieder auf und verbindet sich erneut mit dem Access Point (AP). Die TWT-Funktion (Target Wake Time) ermöglicht eine exakte Einstellung, wie häufig Geräte Daten senden und empfangen können. Mit dieser Einsparung wird die Ruhezeit der Geräte verlängert und dadurch die Akkulaufzeit für mobile Geräte, Smarthome Geräte und IoT-Geräte erheblich verbessert.

BSS Coloring
Löst WLAN-Konflikte mit Nachbar-WLAN-Signalen. WLAN-Netzwerk Störungen werden oft durch überlappende Kanäle zweier benachbarter WLANs verursacht. Durch BSS (Base Service Set) Coloring werden ein Access Point (AP) und die verbundenen Endgeräte zu einem Basic Service Set (BSS) zusammengefasst und mit einem zusätzlichen Frame versehen. Dadurch kann das Endgerät unterscheiden, ob die Kommunikation in seinem Kanal zu seinem oder einem fremden Access Point (AP) gehört. Auf diese Weise können unnötige Verzögerungen vermieden werden und WLAN-Störung von Nachbarsignalen nahezu eliminiert werden.
Wi-Fi 6 ist abwärtskompatibel mit den älteren Wi-Fi Standards 802.11a/b/g/n/ac.

WPA3 (WiFi Protected Access Version 3)
Wi-Fi 6 verwendet den neuen Standard für die Authentifizierung und Verschlüsselung des WLAN. WPA3 enthält neue Funktionen, um die Authentifizierung zu vereinfachen und die Sicherheit der Authentifizierung und Verschlüsselung zu erhöhen, wie zum Beispiel robustere Authentifizierung, verbesserte Kryptografie und individuelle Verschlüsselung für jedes Gerät.