Gigabit-WLAN - Funknetze mit WLAN-ac-Turbo

Die heutige Funktechnik ist zwar weit entwickelt, liegt bei den Datenraten aber noch deutlich hinter den kabelgebundenen Varianten zurück. Mit WLAN-ac steht ein Funkstandard in den Startlöchern, der Datenraten von über 1000 MBit/s erreichen und damit sogar das Gigabit-LAN übertrumpfen soll. Das klingt zumindest in der Theorie nach einem lohnenden Ersatz.

In der Praxis hapert es wie so oft an der Umsetzung. Es kommt auf die unterstützte Frequenzbreite und die Anzahl der Antennen an. Je mobiler das Gerät, desto geringer ist wiederum die Geschwindigkeit bei WLAN-ac, die dann weit entfernt ist von Gigabit. Außerdem rechnen die Hersteller die Angaben zur maximalen Geschwindigkeit schön.

WLAN-ac ermöglicht Geschwindigkeiten von bis zu 6933 MBit/s. Das entspricht, rein die theoretische Datenrate betrachtend, knapp dem Siebenfachen eines Gigabit-Netzwerks. In der Praxis wird jedoch kaum jemand solche Datenraten in seinem Funknetzwerk zu Hause erreichen können. Denn diese Datenrate ist nur unter ganz bestimmten Bedingungen möglich.

Die Ursache liegt in der Art, wie WLAN-ac funktioniert. WLAN-ac funkt die Daten nicht wie beim Radioempfang über eine einzelne Antenne auf einer einzigen Frequenz. Stattdessen nutzt WLAN-ac mehrere Antennen gleichzeitig und unterschiedlich breite Frequenzbereiche. Je breiter der Frequenzbereich, desto höher ist die Bandbreite und desto mehr Daten pro Sekunde lassen sich über das einzelne Band übermitteln. Jede weitere eingesetzte Antenne vervielfacht die Bandbreite.

WLAN-ac sieht vier Frequenzbreiten vor. Je breiter die Frequenz, desto höher ist die Datenrate. Möglich sind Frequenzbreiten von 20, 40, 80 und 160 MHz je Antenne. Diese Frequenzbreiten erlauben Datenraten von 96,3, 200, 433 und 867 MBit/s.

Aber erst dank MIMO lassen sich überhaupt theoretische Datenraten von mehr als einen Gigabit pro Sekunde erreichen. MIMO steht für Multiple Input Multiple Output. Dabei werden mehrere Antennen auf Sender- und Empfängerseite benötigt, über die die Daten gleichzeitig übertragen werden. Aus der maximalen Anzahl von acht Antennen und der höchsten Datenrate von 867 MBit/s ergibt sich dann die maximale Leistung von 6933 MBit/s – Rundungsdifferenzen sind dabei schon berücksichtigt.

Damit die Geräte mit maximaler Geschwindigkeit per WLAN-ac kommunizieren können, brauchen alle Geräte die gleiche Anzahl von Antennen und müssen außerdem die gleiche Datenrate je Antenne erreichen.

Das bedeutet: Für eine Leistung von 1300 MBit/s müssen beide Geräte mindestens drei Antennen haben und dann eine Bandbreite von 433 MBit/s je Antenne liefern. Hat ein Endgerät nur zwei Antennen, schmilzt die Datenrate bereits auf 867 MBit/s. Vor allem bei kleinen, kompakten Geräten, etwa Notebooks oder Tablet-PCs, lassen sich selten mehr als zwei Antennen unterbringen. Für die Geräte, die klassischerweise per WLAN angebunden werden, ist die höchste Bandbreite also nicht zu nutzen. Anders sieht es bei WLAN-Karten für Desktop-PCs aus.

Diese haben meist eine Dreifach-Antenne dabei, die etwa auf dem Tisch platziert wird. Alle drei Antennen funken dann zum Router, 1300 MBit/s sind somit kein Problem. Auch bei einer WLAN-Brücke aus zwei WLAN-Routern sind 1300 MBit/s möglich.

Wenn Sie sich einen WLAN-ac-Router kaufen, dann wird dieser nicht mehr als 1300 MBit/s schaffen, selbst wenn der Hersteller mit 1750 MBit/s wirbt. Die Hersteller rechnen sich die Datenrate einfach zusammen, indem sie die maximalen Datenraten des Routers addieren, die er bei WLAN-ac und bei WLAN-n erreichen kann.

WLAN-ac nutzt ausschließlich das 5-GHz-Band, WLAN-n hingegen das 2,4-GHz-Band. Damit ist es grundsätzlich möglich, dass der Router auf beiden Frequenzen ein eigenes WLAN bereitstellt. Das ist die Dual-Band-Technik. Damit kann ein WLAN-ac-Router sämtliche WLAN-fähigen Geräte parallel bedienen, was die Hersteller in manchen Fällen dazu bewegt, eben die kombinierten Datenraten als Werbeargument zu verwenden.

WLAN-ac lohnt sich dann, wenn Sie noch ein sehr altes WLAN haben, etwa WLAN-b und WLAN-g, oder wenn Sie eine sehr hohe Datenübertragungsrate mit möglichst geringen Latenzen benötigen, etwa für Video on Demand, bei Datensicherungen über das Netzwerk oder beim Spielen im Internet.

Das setzt immer voraus, dass beide Geräte per WLAN-ac kommunizieren können und möglichst viele Antennen haben und breite Frequenzbänder unterstützen. Auch als WLAN-Brücke ist WLAN-ac sehr gut geeignet.

Für mobile oder gekapselte Geräte lohnt sich der Wechsel auf WLAN-ac aber weniger: Bei einem Tablet, einem Smartphone, einer Settop-Box oder einem Fernseher lässt sich der integrierte WLAN-Adapter in der Regel nämlich nicht austauschen. Zudem haben solche Geräte oft nur zwei Antennen und wären auf 867 MBit/s limitiert.

Etwas anders sieht es bei einem Notebook aus. Hier lassen sich die WLAN-Adapter gelegentlich austauschen, weil sie als Steckkarte auf dem Mainboard sitzen. Das ist allerdings nicht bei allen Geräten der Fall. Außerdem sind auch bei Notebooks selten mehr als zwei Antennen verbaut. Einfacher wird das Nachrüsten bei einem Desktop-Rechner. WLAN-ac-Adapter gibt es als Steckkarte für den PCI-Express-Slot mit externer Dreifach­antenne.

Wenn Sie einen WLAN-ac-Router suchen, dann lassen Sie sich von den summierten Datenraten von WLAN-n und WLAN-ac nicht irritieren. 1300 MBit/s sollte der Router bei WLAN-ac erreichen und dementsprechend auch drei Antennen haben. Geräte mit höherer Leistung werden Sie kaum finden. Und unterhalb dieser Datenrate lohnt sich der Wechsel von WLAN-n auf WLAN-ac einfach nicht, weil die Investitionskosten zu hoch sind.

Gerade günstige WLAN-ac-Router, in denen etwa nur eine Antenne verbaut ist, können sogar langsamer als reine WLAN-n-Router sein, die die maximale Leistung des n-Standards ausnutzen. Vier Antennen mit je 150 MBit/s Bandbreite bedeuten bei WLAN-n nämlich bis zu 600 MBit/s, während ein WLAN-ac-Router mit nur einer Antenne lediglich 433 MBit/s liefert.

Grundsätzlich sollte der Router Dual-Band-fähig sein, damit Sie sowohl WLAN-n-Geräte per 2,4-GHz-Band als auch WLAN-ac-Geräte per 5-GHz-Band parallel bedienen können. Gigabit-Anschlüsse für das Ethernet-Netzwerk sind ebenfalls Pflicht. Andernfalls entsteht beim Wechsel von Funk auf Kabel ein Flaschenhals, der den Geschwindigkeitsvorteil verpuffen lässt.

Möchten Sie WLAN mit einem externen Adapter nachrüsten, etwa einem USB-Stick, dann setzen die meisten Hersteller dabei auf einen USB-Anschluss nach USB 2.0. Dieser Standard erlaubt Datenübertragungsraten bis 480 MBit/s. Das reicht für WLAN-ac allemal aus. Denn die WLAN-ac-Adapter haben höchstens zwei Antennen und erreichen damit praktische Datenraten von nur 267 MBit/s.

Einige günstigere Adapter haben sogar nur eine Antenne und sind somit auf 433 MBit/s beschränkt, in der Praxis also rund 133 MBit/s. Aus Kompatibilitätsgründen ist es ratsam, den WLAN-ac-Adapter vom selben Hersteller zu kaufen wie den WLAN-ac-Router.

Viele neue Notebooks, die mit Intels vierter Core-i-Generation namens Haswell ausgestattet sind, haben bereits WLAN-ac an Bord. Zum Einsatz kommt dabei fast durchweg der WLAN-Adapter Intel Wireless-AC 7260.

Dieser Adapter hat aber nur zwei Antennen und schafft somit maximal eine Datenrate von 867 MBit/s. Es gibt noch einen zweiten Adapter, den Intel Wireless-AC 3160. Dieser ist auf 433 MBit/s begrenzt. Zudem sind bereits ein paar Mainboards auf dem Markt, die mit WLAN-ac ausgestattet sind. Auch hier steckt fast durchweg der gleiche WLAN-Adapter von Intel auf dem Board, der auch in den Notebooks genutzt wird, nämlich der Intel Wireless-AC 7260.

Die Datenrate liegt also auch hier bei 867 MBit/s. Es gibt von Asus aber auch einen Adapter namens PCE-AC66 für den PCI-Express-Steckplatz. Dieser Adapter schafft 1300 MBit/s, weil er drei externe Antennen hat.

802.11ac ist zwar im Großen und Ganzen schon sehr nah an der finalen Version, allerdings noch kein offiziell verabschiedeter und finalisierter Standard. Es kann also sein, dass sich am Standard noch einige Punkte ändern. Im Idealfall sind die Änderungen gering und lassen sich durch ein Firm­ware-Update korrigieren. Unter Umständen können sie aber auch hardwarespezifisch sein. Dann lassen sie sich nicht nachreichen.

Andererseits können auch die Implementierungen des 802.11ac-Standards durch die Hersteller von WLAN-Produkten leicht variieren, weshalb die Geräte unterschiedlicher Hersteller eventuell nicht kompatibel zueinander sind. Das kann sich durch eine eher langsame Verbindung, gelegentliche Verbindungsabbrüche oder sogar eine komplette Verbindungsverweigerung äußern.

Die meisten Hersteller raten deshalb dazu, den WLAN-Adapter vom gleichen Hersteller zu erwerben, der auch den WLAN-Router entwickelt hat.