Donnerstag, 18. April 2024

Archiv

Drahtloser Internetanschluss
Antennen-Mix

Der drahtlose Internetanschluss nutzt inzwischen verschiedene Funkbänder. Antennen sind das Herz dieser Entwicklung. Ziel ist eine immer schnellere Übertragung der Daten.

Jan Rähm im Gespräch mit Manfred Kloiber | 04.04.2015
    Manfred Kloiber: Also, um die Ecke funken, um höhere Reichweiten bei Wifi zu erzielen - ist auch eine Idee. Der eine Kniff heißt dann Beamforming, und der andere MuMiMo für Multi User Multiple In Multiple Out. Jan Rähm, bei allen diesen neuen Technologien für noch schnelleres WLAN, da spielen doch die Antennen der Funkhardware eine ganz entscheidende Rolle, oder?
    Jan Rähm: Antennen sind das Herz dieser Entwicklungen denn für beide Techniken braucht es zwingend mehr als eine Antenne. Typischerweise werden in einem Access Point je Frequenzband heute drei bis vier Antennen verbaut. Je höher wir im Frequenzsprektrum kommen, umso kleiner werden die Antennen, weil mit zunehmender Frequenz sinkt die Wellenlänge - beste Ergebnisse bei Antennen, wenn die Länge der Antenne der Wellenlänge entspricht - gute Ergebnisse bei halber Wellenlänge. Daher: bei 60 GHz muss so eine Antenne nur wenige Millimeter groß sein, wohingegen im 5 GHz Band die Antenne noch einige Zentimeter misst. Je kleiner nun die Antennen, umso besser lassen sie sich in Geräten verbauen. Heute ist im Handy typisch eine Antenne, künftig könnten es dann drei und mehr sein, in Routern denkbar bis zu acht, ist zumindest in 802.11ac so spezifiziert.
    Kloiber: Aber die beiden neuen Standards, die jetzt aktuell sind, die müssen sich erst einmal durchsetzen. Derweil geht aber die Entwicklung in den Labors ja weiter. Woran arbeiten die Forscher?
    Rähm: 802.11ay und 802.11ax bereits in Entwicklung, wenn auch sehr frühes Stadium. ay wird Nachfolger von ad und funkt ebenfalls im 60-GHz-Band. Soll Datenrate von bis zu 100 GBit/s erreichen. ax wird Nachfolger von ac und funkt im 5-GHz-Band. Soll die vierfache Datenrate von ac schaffen, aber noch nicht näher spezifiziert. Im nur vier Seiten langen Beschreibungspapier wird nur darauf hingewiesen, sich nicht auf vierfach zu beschränken, Ziel sollte 5 bis 10facher Durchsatz sein. Von diesen beiden konkreten Standardisierungsprojekten abgesehen wird auch dahingehend geforscht, die Frequenzbänder bei 120 GHz und 240 GHz nutzbar zu machen. Das große Problem: schon bei 60 GHz ist die Ausbreitung Licht sehr ähnlich, das wird bei 120 und 240 GHz natürlich noch ähnlicher und damit schwieriger. Auch an der Datenübertragung mit Licht wird geforscht wie hier im Programm schon öfter zu hören war dabei Problem der fehlende Rückkanal.
    Kloiber: Also, das Ziel der Entwicklung ist eine immer schnellere Übertragung der Daten. Das aber macht ja nur Sinn, wenn die Daten auch so schnell verarbeitet werden können, wie sie übertragen werden können?
    Rähm: Sie sprechen hier ein großes Problem an, genauer sogar zwei: Daten-Zuleitung und Daten-Verarbeitung. Bei der Zuleitung vor allem im privaten Umfeld derzeit Gigabit-Ethernet verkabelt das höchste der Gefühle. Nur USB 3.0 und jetzt das neue 3.1 sind deutlich schneller, allerdings keine Standards die primär zur Vernetzung gedacht sind. Dafür geeignet beispielsweise 10-GB-Ethernet, da Geräte jedoch noch sehr teuer und professionellem Umfeld vorbehalten. Datenverarbeitung war lange ein Problem, das ist aber dank rechenleistungsstarken energieeffizienten Prozessoren und Speicher nicht mehr akut.
    Kloiber: Kommen wir noch einmal zurück zu den neuen Standards 802.11ac Wave 2 und 802.11ad. Kann ich die denn mit meinen aktuellen Endgeräten, also mit meinen Handys oder Tablets schon nutzen?
    Rähm: Nein - beide verlangen nach neuer Hard- und Software. Mir nicht bekannt, dass beispielsweise irgendein aktuelles Smartphone, Tablet oder Notebook bereits mit 11ac-Wave-2-fähiger Hardware ausgerüstet wäre, da würde ein Software-Update reichen. Bei 802.11ad sieht es etwas anders aus, da gibt es sowohl Notebooks als auch MiniPCI-Steckkarten zum Nachrüsten für die 60-GHz-Technik, allerdings nur von einem Hersteller derzeit und das ist Dell. Ab Mitte dieses Jahres rechnen die Fachleute mit vor allem 11ac-Wave-2-fähigen Geräten. Der Durchbruch von 11ad ist aktuell nicht abzusehen.