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Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax)

Overview

Wi-Fi 6 ist die Marketingbezeichnung der Wi-Fi Alliance für IEEE 802.11ax. Der Fokus liegt weniger auf der Spitzenrate eines einzelnen Geräts als auf der Effizienz bei vielen gleichzeitigen Clients, etwa in Großraumbüros, Lagerhallen mit Scannern oder Besprechungszonen.

Wi-Fi 6E nutzt denselben Standard zusätzlich im 6-GHz-Band. In Deutschland hat die Bundesnetzagentur im Juli 2021 den Bereich 5945 bis 6425 MHz (480 MHz) für WLAN freigegeben. Das Band ist weitgehend frei von Altgeräten, die Reichweite durch Wände ist aber geringer als bei 5 GHz.

Nachfolger ist Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be), das die Wi-Fi Alliance seit dem 8. Januar 2024 zertifiziert. Es bringt 320-MHz-Kanäle, 4K-QAM und Multi-Link Operation (MLO). In Europa steht nur das untere 6-GHz-Band mit 480 MHz zur Verfügung, das bietet Platz für einen 320-MHz-Kanal. Für das obere 6-GHz-Band hat die EU-Frequenzgruppe RSPG empfohlen, es vorrangig dem Mobilfunk zuzuweisen, WLAN soll es nur nachrangig mitnutzen dürfen.

How it works

Die zentralen Techniken von Wi-Fi 6:

  1. OFDMA teilt einen Kanal in Ressourceneinheiten auf, sodass ein Access Point mehrere Clients in einer Übertragung bedient. Das senkt die Latenz.
  2. Multi-User MIMO lässt den Access Point gleichzeitig mit mehreren Geräten kommunizieren.
  3. 1024-QAM überträgt mehr Bits pro Symbol, setzt aber eine sehr gute Signalqualität voraus.
  4. Target Wake Time vereinbart Sendezeitpunkte, damit IoT-Geräte und Smartphones länger schlafen und Akku sparen.
  5. BSS Coloring markiert Funkzellen, damit benachbarte Netze auf demselben Kanal weniger stören.
  6. Kanalbreiten bis 160 MHz und Transmit Beamforming verbessern Durchsatz und Reichweite.

Wi-Fi 7 setzt darauf auf: MLO (für die Zertifizierung Pflicht) nutzt mehrere Bänder gleichzeitig, Preamble Puncturing blendet gestörte Teilkanäle aus. WPA3 bzw. Enhanced Open mit Protected Management Frames ist Voraussetzung, damit Clients die Wi-Fi-7-Funktionen nutzen.

Benefits

  • Bedient deutlich mehr gleichzeitige Clients pro Access Point mit stabiler Latenz, was Videokonferenzen und Scanner-Betrieb zugutekommt
  • Verlängert die Akkulaufzeit mobiler Geräte und IoT-Sensoren durch Target Wake Time
  • Schafft mit 6 GHz (Wi-Fi 6E) zusätzliche, weitgehend störungsfreie Kanäle in dicht belegten Umgebungen
  • Bleibt abwärtskompatibel, sodass ältere Clients im selben Netz weiterarbeiten, während neue Geräte die Effizienzgewinne nutzen

Practical example

Ein Versandhändler mit einer 12.000 m² großen Lagerhalle hatte mit Wi-Fi-5-Access-Points häufige Verbindungsabbrüche bei Handscannern. Nach einer Funkausleuchtung ersetzt die IT die Access Points durch Wi-Fi-6-Modelle, plant 20- und 40-MHz-Kanäle im 5-GHz-Band und trennt Scanner, Mitarbeitergeräte und Gäste per SSID und VLAN. Für die Büroflächen mit vielen Notebooks wird zusätzlich das 6-GHz-Band genutzt. Die Scanner arbeiten danach ohne spürbare Unterbrechungen beim Roaming.

Things to keep in mind

  • Vor jedem Austausch eine Funkausleuchtung (Site Survey) durchführen, besonders bei 6 GHz mit geringerer Reichweite
  • In dichten Umgebungen schmalere Kanäle wählen, statt 160 MHz zu erzwingen, weil mehr Kanäle weniger Gleichkanalstörungen bedeuten
  • WPA3-Enterprise mit 802.1X einsetzen und ältere Clients prüfen, die nur WPA2 beherrschen
  • Uplinks der Access Points auf Multi-Gigabit und PoE-Budget der Switches prüfen, sonst bremst die Verkabelung
  • Die Anforderungen des BSI-Bausteins NET.2.1 WLAN-Betrieb für Planung und Absicherung heranziehen

Conclusion

Wi-Fi 6 und 6E sind in Firmen-WLANs weit verbreitet, für Neuplanungen lohnt der Vergleich mit Wi-Fi 7. Über die Qualität entscheiden Funkplanung und Uplink-Kapazität stärker als die Generation auf dem Datenblatt.

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