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Chip Magazin Sonderheft WLAN Handbuch 2018

SCHNELLES NETZ |

SCHNELLES NETZ | ad-WLAN WLAN schlägt dasLAN-Kabel Ein altes Versprechen wirdendlich wahr: Der Funkstandard 802.11ad macht WLAN schneller als Gigabit-LAN-Kabel und Glasfaser. Wir haben die Highspeed-Technik ausprobiert VON CHRISTOPH SCHMIDT Noch nie war WLAN-Tempo wichtiger: Durch Trends wie 4K-Video wachsen die Datenmengen, die zwischen Geräten oder aus dem schnellen Glasfaser-Internet übertragen werden. Zudem gibt es immer mehr Tablets, Smartphonesund kompakte Laptopsmit schnellem, aber kleinem SSD-Speicher. Dasdeswegennotwendige Echtzeit-Streaming überfordert die aktuellen WLAN- Standards nund ac, die bereits alles aus den Frequenzbändern 2,4 und 5GHz herausholen. Deren Spitzenwerte bis zu 5.300MBit/skönnen dieRouter nurtheoretisch schaffen– wenn sich mehrere WLANs des Routers gleichzeitig einsetzen ließen. Um tatsächlich mehrere Gigabit/s durch die Luft aneinen Client zu schicken, braucht man das 60-GHz- Band, das der WLAN-Standard 802.11ad nutzt. Er bietet mehr Tempo, allerdings nur für kurze Distanzen. Wir haben den ersten ad-Router ausprobiert –und sind aufvielversprechendesTempo, aber auch aufUnstimmigkeiten gestoßen. Das macht ad-WLAN so schnell Vereinfacht gesagt ist es die große Bandbreite im60-GHz-Band, die für das hohe Tempo von ad-WLAN verantwortlich ist. Während ein Kanal im ac-WLAN (5 GHz) 80 bis 160 MHz breit ist, sind es bei ad- WLAN 2.160 MHz. Darin finden viel mehr Unterkanäle Platz,die Datentransportierenkönnen. Zudem können durch diehohe Frequenz auch mehr Datenpakete pro Sekunde transportiert werden –was theoretische Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 7 GBit/s ermöglicht. Außerdem nimmt dadurch die Verzögerung (Latenz) der Datenübertragung ab. Das prädestiniert die Technik für die Übertragung hochauflösender, interaktiver Bildschirminhalte–etwaumSpieleund Filme drahtlos auf Monitore oder zu Virtual-Reality- Brillen zu streamen. Bisher hat noch keine Funktechnik das 60-GHz-Band genutzt, da der Sauerstoff in der Luft Signale dieser Wellenlänge besonders stark dämpft. Das beschränkt die Reichweite von ad-WLAN auch beiSichtkontaktauf biszuzehn Meter, eliminiertgleichzeitigaberauchStöreinflüsse aus anderen Zimmern/Wohnungen. Da 802.11ad eine Ergänzung der bisherigen WLAN-Standards darstellt, reißt eine ad-Verbindung bei wachsender Entfernung nicht ab, sondern schaltet nahtlos um auf das langsamere 5-oder 2,4-GHz-Band. Nicht zuletzt führtdie kurze Wellenlängeaußerdem zu sehr kleinen Antennen, von denen sich auch in kom- Fotos: Juliane Weber (Aufmacher); Hersteller (Produkte) 20 2018 | WLAN-Handbuch

ad-WLAN | SCHNELLES NETZ Das kann 802.11ad in der Zukunft VR-Brillen1 könnenvon der hohen Bandbreite, dergeringen Latenz und den kleinen Antennen derad-Technik stark profitieren. Notebook-Dockingstationen (hierein Modell vonDell)2 für 4K-Monitoreund schnelleLaufwerke werden dadurchkabellos. 1 2 pakten Geräten mehrere unterbringen lassen. Der Einsatz mehrerer Antennen wiederum erlaubt ein besseres Beamforming: Diese gezielte Ausrichtung des Signals aufdie Gegenstelle verbessertdie Signalqualität und Effizienz. Der Vorläufer des Standards 802.11ad hieß WiGig und wurde Ende 2009 spezifiziert. Abgesehen von einzelnen Notebook-Modellen mit drahtlosen Dockingstations hat diese Technik aber keine Verbreitung gefunden. Zum Testzeitpunkt war lediglich ein ad-fähiges Gerät auf dem Markt, nämlich der Router TP- Link Talon AD7200. Dasad-Tempodes Talon gibt der Hersteller mit 4.600 MBit/s an. Gleichzeitig soll das Gerät 1.733 MBit/s im5-GHz-ac- WLAN erreichen plus 800 MBit/s imn- WLAN bei 2,4 GHz –zusammengenommen ergibt das dann die vermarktete Gesamtgeschwindigkeit von7.200MBit/s. Der Talon verfügt über acht externe Antennenstäbe, was für ein extravagantes Design sorgt. Insgesamt stecken 32Antennen für das 60-GHz-Band in dem Gerät. Multi-User-MIMO soll eine optimale Versorgung mehrerer WLAN-Clients sicherstellen. Wiebei Highend-Routern üblich, setzt der TP-Link auf eine Doppelkern-CPU mit 1,4 GHz Taktfrequenz, die sowohl Weboberflächen als auch Datenübertragungen beschleunigt. Um zu ermitteln, wie schnell die Technik tatsächlich ist, haben wir eine WLAN-Brücke zwischen zwei AD7200 konfiguriert. Aufbau der ad-Teststrecke Das hochfrequente ad-WLAN war auch für uns Neuland –was sich unter anderemdaran zeigte,wie frickeligdie Verbindung zwischen den beiden Routern einzurichten war. Von unseren beiden Testgeräten erlaubte nur der Router mit der älteren Firmware-Version 1.0.0, sich als Client mit dem 60-GHz-WLAN eines anderen Routerszuverbinden. DasGerät mit der neueren Version1.0.10 (beide Router boten zu diesem Zeitpunkt keine Updatesan) konnte dasnicht und diente daher als Host. Bei diesem Gerät musste zudem das 60-GHz-WLAN aktiv sein, außerdem brauchten wir seine SSID (WLAN-Name)und dieMAC-Adresse. Auf dem Client-Router mit der älteren Firmware 1.0.0 hatten wir im Ersteinrichtungs-Assistentenals Internetzugang »DynamicIP« gewählt. Für unsere Tests stellten wir unter »Advanced |Network | LAN« eine zweite IP-Adresse (192.168.0.2) ein, die jedoch dem gleichen Subnetz wie der Host (192.168.0.1) angehörte. Die Einstellungen der 60-GHz- WLAN-Brücke zumAccess Pointsind gut versteckt: »Advanced |SystemTools |System Parameters |60GHz WDS |Enable WDS Bridging«. SSID, MAC und WPA- Schlüssel mussten wir manuell eingeben, weil die »Survey«-Funktion zum Scannen vorhandener 60-GHz-Netzwerke nicht funktionierte. Dann galt es noch, den DHCP-Server unter»Advanced |Network |DHCP Server«zudeaktivieren. Damit stand die WLAN-Brücke: Rechner, die am Client-Router angeschlossen wurden, erhielten direkt vom Host-Router eine IP-Adresse, der Datenverkehr zwischen den Routern lief über das 60-GHz-WLAN. Unsere Messungen haben wir von einem PCamHost- zu einem Laptop am Client-Router gemacht. Kabel bremst WLAN Die Verbindung zwischen den Rechnern und den Routern wurde in der Testanordnung zur Bremse, denn die TP-Link-Router unterstützen dafür „nur“ das gängige und zuvor immer ausreichend schnelle Gigabit-LAN. Dabeide Router kabelseitig höchstens ein Gigabitpro Sekunde transportieren können, deckelt diese Grenze auch alle WLAN-Messungen. Dabei lässt sich durchaus erkennen, dass ad-WLAN schneller ist: Bei direkt nebeneinanderstehenden Routern lagen die Messwerte nahe der Gigabit-Grenze, wasauchbis zu mehreren Metern Abstand so blieb. Erst bei größeren Distanzen oder Hindernissen brachdas Tempoein. Im Alltag dürfte das für ad-fähige Endgeräte erst einmal kein Problem sein. Denn PCsund NAS-Server für den Heimgebrauch haben Gigabit-LAN-Anschlüsse, und selbst die schnellsten Glasfaser- → WLAN-Tempo: Die Bandbreite macht’s ad-WLAN nutzt das 60-GHz-Band, das von57,2bis 65,9GHz reicht. Dort gibt es vierKanäle, die mit 2,16 GHz um ein Vielfaches breiter sind alsdie Kanäle in den Bändern 2,4GHz (20–40 MHzBandbreite) oder 5GHz (80–160MHz). Das erlaubtviele Unterfrequenzenzum Datentransport. Zudem verringert die hohe Frequenzdie Latenzen. n/g-WLAN 2,4GHz n/ac-WLAN 5GHz ad-WLAN 60 GHz Bandbreite 20–40MHz Bandbreite 80–160 MHz 60 GHz:bisher ungenutzt Die Luft dämpft die 60-GHz-Wellen. Die begrenzte Reichweite minimiert aber auch Störeinflüsse Bandbreite 2.160 MHz WLAN-Handbuch | 2018 21

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