Fachartikel

WLAN im 802.11ax-Standard

Die Nachfrage nach öffentlichem WLAN ist immens. Egal wann, egal wo: Jeder Einzelne will immer und überall brandbreitenstarkes Internet nutzen. In ultradichten Umgebungen wie Stadien oder Transitknotenpunkten kommt es allerdings oftmals zu Performanceproblemen, da die aktuelle WLAN-Technik der Nachfrage nicht mehr gewachsen ist. 802.11ax soll die Lösung sein und Herausforderungen bewältigen, die in der Vergangenheit die WLAN-Nutzererfahrungen beeinträchtigt haben.
Der 802.11ax-Standard verspricht nicht nur für den einzelnen WLAN-Nutzer erhebliche Verbesserungen.
Der Mobilfunkmarkt und die Unternehmen, die sich damit beschäftigen, erleben aktuell einen enormen Wandel – denn mit jeder Generation wird WLAN schneller. Zahlreiche Faktoren und die steigende Nachfrage prägen den Markt, da neue Generationen und moderne Technologien unsere Arbeitsplätze, Verkaufsflächen und Bildungssysteme durchdringen.

Im Mittelpunkt steht dabei der Anspruch auf ständige Konnektivität – wo immer wir sind, und das gilt nicht nur für Menschen. Die Notwendigkeit, Geräte miteinander zu vernetzen, ist allgegenwärtig: Zuhause, im Büro und auch auf der Straße. Wir sehen unzählige Innovationen in Bereichen wie Internet of Things, Smart Cities und Datenverarbeitung sowie eine steigende Nachfrage nach konstanter Konnektivität. WLAN ist der Schlüssel zum Erfolg für diese neue Technologie-Ära.

35 Milliarden WLAN-Geräte im Jahr 2022
Der weltweite Video- und Datenverkehr wächst in zweistelligen Raten. Ein Grund dafür ist die zunehmende Zahl angeschlossener Geräte. ABI Research schätzt, dass die Zahl von WLAN-fähigen Geräten bis 2022 auf fast 35 Milliarden steigen wird. Der Daten- und Videoverkehr wird auch aufgrund des erhöhten Datenverbrauchs pro Gerät, durch Anwendungen wie 4K-Videostreaming, Virtual und Augmented Reality und Live Streaming, stark steigen.

Die bereits jetzt extrem hohe und weiter steigende Anzahl an Menschen, Geräten und bandbreitenintensiven Anwendungen bringt Herausforderungen, die bestehende Wireless-Technologien nicht bewältigen können. Zusätzlich zur Komplexität dieser Umgebung kommt die Diversifizierung von Gerätekategorien und Anwendungen wie Instant Messaging, IoT-Kontrollnachrichten und Voice-over-Wi-Fi hinzu.

CTOs benötigen deshalb kabellose Lösungen, die diesen Herausforderungen gewachsen sind – unabhängig davon, ob sie drahtlose Installationen an Bahnhöfen verwalten oder die nächste Generation von Smart-City-Konzepten vorantreiben. Die Branche ist bereits dabei, einige der Hauptursachen für mögliche Verbindungsprobleme zu beseitigen. Eine entscheidende Rolle spielt der 802.11ax-Standard. Er trägt dazu bei, gerade in heterogenen, hochdichten Umgebungen die Voraussetzungen für konvergente WLAN-, IoT- und LTE-Lösungen zu schaffen.
Mehr Konnektivität, Bandbreite und Qualität
Im Gegensatz zu anderen Standards in der Vergangenheit wurde der neue 802.11ax-Standard nicht nur konzipiert, um den Durchsatz einer einzelnen Verbindung zu erhöhen. Das Ziel war, Konnektivität auch in High-Density-Umgebungen zu ermöglichen. Das schließt die Fähigkeit einer bis zu vierfachen Kapazitätssteigerung gegenüber seinem Vorgänger 802.11ac Wave 2 mit ein. Mit 802.11ax sind mehrere Access Points, die in dichten Geräteumgebungen zum Einsatz kommen, gemeinsam in der Lage, mehr Clients mit unterschiedlichen Nutzungsprofilen mit der erforderlichen Quality of Service (QoS) zu versorgen. Das wird durch die Verwendung von Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) und Multi-User Multiple-In Multiple-Out (MU-MIMO)-Technologien erreicht.

Steigende Erwartungen der Endnutzer und QoS-Anforderungen stellen Netzwerkdesigner vor besondere Herausforderungen. Orte wie Stadien, öffentliche Einrichtungen, Bahnhöfe und Schulen, an denen Videoinhalte und Anwendungen zentraler Teil des Lehrplans sind, sind nur einige Beispiele. Bahnhöfe sind indes äußerst herausfordernde WLAN-Umgebungen: Jedes Mal, wenn Fahrgäste aus einem Zug aussteigen, kommt es zu einem sprunghaften Anstieg nicht-verbundener Geräte, was zu einer verminderten Performance beim Verbinden der User führt. Aus diesem Grund benötigen CTOs WLAN-Lösungen, die dazu beitragen, das Benutzererlebnis am Bahnhof für bereits eingeloggte User zu optimieren und gleichzeitig den Einfluss vorübergehender Clients zu minimieren.

Anwendungsfall aus der Praxis
Obwohl noch nicht bekannt ist, welche Mannschaften 2022 bei der Fußballweltmeisterschaft gegeneinander antreten werden, ist jetzt schon sicher: Die Fans, die bei den WM-Spielen im Stadion mitfiebern werden, gehen davon aus, dass eine besonders hochwertige WLAN-Verbindung vorhanden sein wird, die eine Vielzahl an Geräten und Anwendungen unterstützt.

Sportstadien und -arenen werden zunehmend mit innovativen Techniken für mobile Spiele, Anwendungen und soziale Interaktionen und Erfahrungen im Bereich Augmented Reality ausgestattet. Das alles funktioniert nur mit WLAN. Stadien und Arenen zählen aber aufgrund extremer High-Performance-Anforderungen in einer Umgebung mit ultrahoher Dichte zu den anspruchsvollsten Standorten für Wireless-Technologien, für WLAN und für Mobilfunklösungen.

Kurz gesagt bedeutet das, dass ein einfaches WLAN damit zu kämpfen hat, wenn über 70.000 Fans gleichzeitig ein 4K-Video streamen möchten, beispielsweise, wenn ein Siegtreffer gefallen ist oder ein Elfmeter verschossen wurde. Dieses Problem dürfte es mit neuen WLAN-Standards wie dem 802.11ax nicht mehr geben.

Fazit
CTOs müssen in zukunftssichere Netzwerke investieren. Dazu gehört auch, dass ihre Netzwerke für IoT-Geräte ausgelegt sind, unabhängig von der verwendeten Plattform oder Sprache, die die Geräte nutzen – egal, ob es sich um Bluetooth oder Zigbee handelt. Mit über 35 Milliarden verbundenen "Dingen" bis 2022 wird es immer schwieriger werden, die Quality of Service bei Installationen in Umgebungen mit extrem hoher Dichte mit älteren IEEE 802.11ac-APs sicherzustellen.

Egal ob im Gastgewerbe, in der Bildung, im Einzelhandel oder darüber hinaus: WLAN öffnet Türen für eine Reihe spannender neuer Dienstleistungen und optimiert darüber hinaus interne Abläufe. Diese nächste WLAN-Generation wird diese Entwicklung weiter vorantreiben. Einerseits bietet 802.11ax eine verbesserte Performance in High-Density-Umgebungen sowie verstärkte Sicherheit, andererseits erhöht der neue Standard die Multi-GBit-Zugriffsgeschwindigkeit und bringt zahlreiche weitere Vorzüge im Vergleich zum einfachen WLAN.
14.11.2018/ln/Sascha Hirschoff, Senior Manager Systems Engineering, EMEA – CEE bei Ruckus Networks

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