WiFi 6E - eine neue Technologie

Die WiFi-Technologie (Wireless Fidelity) bzw. die drahtlose Verbindung hat die Welt und den Umgang mit dem Netzwerk verändert. Was vor etwa einem Dutzend Jahren noch mit Ethernet-Kabeln, Desktop-Computern, fortschrittlichen Netzwerkgeräten oder ähnlichen Lösungen verbunden war, ist heute dank kleiner Module, drahtloser Netzwerkkarten und Antennen in fast jedem Gerät kabellos verfügbar. Mit den wachsenden Ansprüchen, der steigenden Anzahl von Benutzern und der Weiterentwicklung von Netzwerk- und Verarbeitungsgeschwindigkeiten ändern sich auch die WiFi-Technologien.

Das Bestreben ist einfach - den bestmöglichen Durchsatz bei größtmöglicher Fläche, geringster Latenz und Störung sowie hoher Sicherheit zu bieten. Diese Anforderungen werden immer strenger, da die Anzahl der Benutzer steigt und die Netzwerke immer kleiner werden. Im Einklang mit diesen Bestrebungen wurden weitere Standards geschaffen, darunter das neueste WiFi 6, oder IEEE 802.11ax, und seine Version bei 6 GHz, WiFi 6E

, die von der Wi-Fi Alliance angekündigt wurde.

Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE ) hat parallel zur Wi-Fi Alliance Arbeiten zur Erweiterung des ab 2019 verfügbaren Wi-Fi 6-Standards durchgeführt. Als Ergebnis dieser Arbeiten und Vereinbarungen konnte die Erlaubnis zur Nutzung des 6-GHz-Frequenzbandes (5,925 - 7,125 GHz) für Wi-Fi-Anwendungen Mitte 2020erteilt werden , und die ersten Gerätezertifizierungen wurden Ende dieses Jahres genehmigt. Natürlich müssen die Geräte bestimmte Übertragungsstandards erfüllen, um die lizenzierte Nutzung dieses Bandes durch Fixed Satellite and Microwave Services, CARS (Cable Television Relay Service) oder BAS (Broadcast Auxiliary Services) nicht zu stören. Wie wichtig die Wi-Fi-Technologie im Jahr 2021 in Zahlen ist, zeigt die unten stehende Grafik, die von der Wi-Fi Alliance entwickelt wurde. Selbst die neueste, frisch auf den Markt gebrachte Wi-Fi 6E-Technologiewird aufgrund ihrer immensen Fähigkeiten eine außergewöhnliche Abdeckung erreichen.

Der wirtschaftliche Wert von Wi-Fi-Lösungen wird für das Jahr 2021 auf 3,3 Billionen US-Dollar geschätzt, mit geschätzten 4,2 Billionen Wi-Fi-fähigen Geräten, die jährlich ausgeliefert werden, 2,2 Billionen Wi-Fi 6 und 338 Millionen Wi-Fi 6E. Mit über 500 Millionen öffentlichen Zugangspunkten werden fast 63 % des mobilen Datenverkehrs über Wi-Fi abgewickelt. Es sind ca. 16,4 Billionen Wi-Fi-Standard-fähige Geräte in Gebrauch, mit insgesamt 37,5 Billionen Geräten, die bis heute ausgeliefert wurden.

In den letzten Jahren hat sich das Tempo der Änderungen bei den Wi-Fi-Standards deutlich erhöht, so dass die Standardisierungsorganisation beschlossen hat, die Bezeichnungen zu vereinfachen, damit die Benutzer leicht wissen, womit sie es zu tun haben. Nachfolgende Standards wurden als Generationen definiert, daher trägt der neueste, IEEE 802.11ax, die Nummer 6 - Wi-Fi 6. Die Wi-Fi 6E-Technologie, die eine Übertragung der Fähigkeiten des oben genannten Standards von 2,4 und 5 GHz auf das 6-GHz-Band darstellt, ist eigentlich eine Erweiterung von Wi-Fi 6. Daher erhalten Geräte, die einen bestimmten Wi-Fi-Standard unterstützen, die höchste verfügbare Generationsbezeichnung, was in der Regel eine vollständige Abwärtskompatibilität gewährleistet.

Zur zusätzlichen Vereinfachung wurde auch eine visuelle Kodierung für jede Generation von Wi-Fi eingeführt. Hersteller können diese bei neuen Produkten verwenden, so dass auch diejenigen, die sich nicht vollständig mit neuen Technologien auskennen, verschiedene Geräte hinsichtlich ihrer Wi-Fi-Fähigkeiten leicht vergleichen können.

Es ist unmöglich, die Möglichkeiten der Wi-Fi 6E-Technologie vorzustellen, ohne sich ihrer Grundlage bewusst zu sein - ein brandneuer Wi-Fi-Standard der 6. Generation, der sich noch nicht auf dem Markt der Netzwerkgeräte etabliert hat. Der IEEE 802.11ax-Standard, der die Grundlage für Wi-Fi 6-zertifizierte Geräte bildet, bietet Kapazität, Leistung und Reichweite auf einem Niveau, das modernen Anforderungen entspricht, und nutzt die bisher für WiFi-Standards verfügbaren Frequenzen - 2,4 und 5 GHz. WiFi 6 Generation bedeutet auch höchste Sicherheits- und Interoperabilitätsstandards bei gleichzeitiger Senkung des Stromverbrauchs, was auch bei Lösungen aus dem Bereich IoT, IIoT oder Smart House geschätzt wird. Diese Lösungen helfen, optimale Betriebsbedingungen in Bezug auf virtuelle Realität, E-Learning oder Medizin zu gewährleisten - wichtige Themen in Zeiten von Pandemien sowie Kommunikation in großen Menschenansammlungen, Anwendungen, die eine hohe Bandbreite erfordern oder auf dem Standort der Benutzer basieren.

Zu den Schlüsselfunktionen, die die hohe Leistung von IEEE 802.11ax- oder WiFi 6- und 6E-Verbindungen bestimmen, gehören:

-OFDMA - Orthogonal frequency division multiple access (orthogonaler Frequenzmultiplex-Vielfachzugriff ), der eine effiziente Kanalaufteilung ermöglicht, um eine höhere Netzwerkleistung und geringere Latenz zu erreichen,

- MU-MIMO - Multi-User Multiple Input, Multiple Output - ermöglicht die gleichzeitige Übertragung großer Datenmengen und die Unterstützung einer größeren Anzahl von Geräten durch Access Points,

- TWT - Target wake time - ermöglicht es Ihnen, die Netzwerkeffizienz zu erhöhen und Strom zu sparen,

- 1024-QAM - 1024 Quadratur-Amplituden-Modulationsmodus - ein Modulationsmodus, der eine noch bessere Nutzung des Spektrums für die Codierung größerer Datenmengen ermöglicht und damit den Durchsatz erhöht,

- Transmit Beamforming - durch Beamforming wird eine noch schnellere Datenübertragung innerhalb eines bestimmten Bereichs erreicht.

- Kanäle mit einer Breite von 160 MHz - höhere Effizienz, geringere Latenz,

Die Kombination dieser Standards mit einem ausgereiften, zertifizierten Gerät kann es ermöglichen, einen Durchsatz von sogar 10 Gbit/s zu erreichen, was mit dem Standard für Wi-Fi 4 Geschwindigkeit von 300 Mbit/s oder WiFi 5 von 1 Gbit/s einen Eindruck machen kann.

Die Einführung der Wi-Fi-Übertragung auf neuen Frequenzen ist auf viele Arten motiviert, und jede von ihnen hat eine Menge Berechtigung. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Verwendung von Geräten, die in Übereinstimmung mit Wi-Fi-Standards kommunizieren, sehr verbreitet ist, kann die Dichte verschiedener Netzwerke in einigen Bereichen sehr hoch sein, so dass ihre Leistung abnehmen kann. Außerdem reichen die Breite und Anzahl der einzelnen Kanäle auf den 2,4- und 5-GHz-Frequenzen langsam nicht mehr aus, zumal sie nicht in allen Teilen der Welt gleichermaßen verfügbar sind.

Das Problem gewann an Bedeutung, als die Notwendigkeit bestand, Kanäle mit einer Breite von 80 oder sogar 160 MHz zu verwenden, die im 2,4-GHz-Band nicht verfügbar sind, und im 5-GHz-Band - nur 6 x 80 MHz, 2 x 160 MHz, und ohne DFS - 2 und 0. Das bedeutet eine hohe Kapazität, bei der Probleme mit Überlastungen im Handumdrehen gelöst sind. Die Zugangspunkte konkurrieren nicht um das Spektrum, sie wählen nur verfügbare freie Kanäle. Breitere Kanäle ermöglichen höhere Durchsätze, wodurch in optimalen Situationen drahtlose Multi-Gigabit-Verbindungen zum Endanwender erreicht werden können. Zusätzlich soll das 6-GHz-Band nur für Geräte reserviert werden, die den 802.11ax-Standard unterstützen, einschließlich OFDMA, MU-MIMO, 1024 QAM, wodurch eine minimale Latenzzeit von

Es wird erwartet, dass Hardware, die den neuesten Wi-Fi 6E-Standard oder IEEE 802.11ax im 6-GHz-Band unterstützt, volle Interoperabilität bietet. Dabei handelt es sich um Geräte, die in der Lage sind, alle Funktionen früherer Wi-Fi-Generationen zu nutzen, basierend auf deren Elementen. Wi-Fi-zertifizierte Geräte müssen auch die höchsten Sicherheitsprotokolle unterstützen . Im Falle des neuesten Standards handelt es sich um WPA3, das ein optimales Sicherheitsniveau bieten soll, das sich von den bisherigen Standards unterscheidet. Dazu gehören die zuverlässige Generierung von Passwörtern, der effektive Schutz vor Angriffen oder die kontinuierliche Aufrechterhaltung der Privatsphäre und Sicherheit in Wi-Fi-Netzwerken, die ständig weiterentwickelt werden.

Die neuesten Geräte wurden auf der CES 2021 im Januar vorgestellt. Dabei handelt es sich nicht nur um Router, sondern auch um mobile Geräte oder Netzwerkkarten, die die neuesten drahtlosen Übertragungstechnologien unterstützen.

Die ersten zertifizierten WiFi 6E-Geräte kamen bereits Anfang 2021 auf den Markt, kurz nach der Freigabe durch die WiFi Alliance. Dazu gehören das weltweit erste Smartphone, das WiFi 6E unterstützt - Samsung Galaxy S21 Ultra mit Broadcom BCM4389-Chip an Bord oder Router von Linksys, Asus und TP-Link. Auch auf dem polnischen Markt sind Geräte erhältlich, die den Standard Wi-Fi 6E unterstützen. Je nach Region der Welt und verfügbaren Frequenzen können die Fähigkeiten der Geräte variieren. Sie bieten jedoch einen extrem guten Durchsatz und Verbindungsparameter, die in vielen Fällen mit denen vergleichbar sind, die bisher nur durch kabelgebundene Lösungen verfügbar waren.

Technologische Neuerungen, einschließlich neuer Wi-Fi-Standards, werden von den Anwendern eifrig ausgewählt. Da es heutzutage üblich ist, Computergeräte und mobile Geräte alle paar Jahre zu wechseln, hat die WiFi 6E-Technologie in naher Zukunft die Chance, sich zu verbreiten, vor allem weil sie viel mehr bietet als ihre Vorgänger. Der Hauptvorteil für die Geräte, die es unterstützen, wird der Betrieb in einem Band sein, in dem es schwierig ist, andere Geräte zu stören, selbst in großen städtischen Zentren, ein neues hohes Maß an Netzwerksicherheit sowie eine vollständige Abwärtskompatibilität, die eine schrittweise Einführung von Geräten ermöglicht, die Wi-Fi 6E unterstützen.

Viele Netzwerkentwicklungsexperten sagen, dass 2021 das Jahr des Wi-Fi 6E sein wird.