Wi-Fi 7: Die Evolution von Wi-Fi 6
Kaum ist Wi-Fi 6 auf dem deutschen Markt eingeführt, da klopft schon der Nachfolgestandard Wi-Fi 7 an die Tür. Er befindet sich aktuell noch in der Standardisierung, deren Abschluss für das Jahr 2024 geplant ist. Erste Wi-Fi-7-Geräte könnte es aber bereits 2023 auf dem Markt geben.
Wi-Fi 7 wird eher eine Evolution als eine Revolution sein. Denn man fokussiert sich insbesondere auf die Verbesserung der Eigenschaften, die auch Wi-Fi 6 zu bieten hat. Wi-Fi 7 unterstützt verschiedene Frequenzbereiche, verbreitert vorhandene Kanäle und nutzt das vorhandene Spektrum besser aus. Auf diese Weise sind theoretisch extrem hohe Datenübertragungsraten von über 40 GBit/s möglich.
Extrem hohe Datenrate: Bis zu 46 GBit/s
Die herausragende Eigenschaft von Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) ist die im Vergleich zum Vorgängerstandard Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) nochmal deutlich gesteigerte Datenrate. Während Wi-Fi 6 9,6 GBit/s bieten kann (High Efficiency), sollen mit Wi-Fi 7 theoretisch bis zu 46 GBit/s möglich sein (Extremely High Throughput). In der Praxis rechnet man aber mit maximal 30 GBit/s.
Diese deutlich gesteigerte Datenrate wird erreicht durch:
- Verdoppelung der maximalen Kanalbreite auf 320 MHz
- Anhebung der maximalen Anzahl der Spatial Streams auf bis zu 16 Datenströme
- Verbessertes Multiple Input Multiple Output (MIMO)
- Modernere Modulationsverfahren (4K-QAM)
Auf diese Weise ergibt sich für IEEE 802.11be zumindest theoretisch eine Brutto-Datenrate von ca. 46 GBit/s über ein 320-MHz-Band.
Durch die hohe Datenrate eignet sich der neueste WLAN-Standard ideal dafür, die hohen Bandbreiten einer Glasfaser-Standleitung im Unternehmen bzw. in der Produktion bestmöglich weiterzugeben.
Wi-Fi 7 funkt auf drei Frequenzbänder
Der neueste WLAN-Standard IEEE 802.11be ist sowohl mit den Frequenzbändern 2,4 GHz und 5 GHz kompatibel, als auch mit dem recht jungen 6-GHz-Band. Das 6-GHz-Band wurde erstmals im Jahr 2020 für den Standard Wi-Fi 6E geöffnet. Es war damals die erste Erweiterung des WLAN-Spektrums seit 17 Jahren! Davor wurde zuletzt 2003 das 5-GHz-Band eingeführt. Durch die Nutzung dreier verschiedener Frequenzbereiche ist Wi-Fi 7 abwärts kompatibel mit den älteren Standards Wi-Fi 4, Wi-Fi 5 und Wi-Fi 6.
Große Kanalbreite für schnelles WLAN
Für die höhere Geschwindigkeit sorgt unter anderem die größere Kanalbreite. Während Wi-Fi 6 lediglich 160 MHz belegt, schafft Wi-Fi 7 das Doppelte: bis zu 320 MHz. Das große Spektrum wird durch die 6 GHz-Frequenz ermöglicht. Denn sie bietet ausreichend Platz für eine solch hohe Kanalbreite. Allerdings müssen sich in der Praxis benachbarte WLANs bei 320 MHz ein Frequenzband teilen. Abhängig davon, um wie viele Geräte es sich handelt, schwindet also der Vorteil des großen Spektrums.
Deutlich höhere Modulationsstufe bringt noch mehr Geschwindigkeit
Der 4096-Quadrature-Amplitude-Modulation-Mode (4096QAM) von IEEE 802.11be sorgt für eine optimierte Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Bänder und Kanäle. Das ist wichtig, für Anwendungen, die eine hohe Bandbreite erfordern und trägt ebenfalls zur Steigerung des Tempos bei. Mit dem Wechsel auf 4096QAM ist eine theoretische Verbesserung der Datenübertragungsrate von 20 % möglich. In Kombination mit den 320-MHz-Bändern ist die Datenrate von Wi-Fi 7 2,4-mal so hoch wie bei Wi-Fi 6.
Multi-Link-Operation
Wi-Fi 7 verwendet erstmals Multi-Link-Operation (MLO). MLO ermöglicht es einem Endgerät, über mehrere Frequenzbänder gleichzeitig mit dem Router verbunden zu sein. Dabei kann das Gerät schnell zwischen den verschiedenen Frequenzen wechseln. Auf diese Weise wird der optimale Übertragungsweg gewählt (verbesserter Datendurchsatz, reduzierte Fehlerrate).
Verbessertes MU-MIMO
Multi-User MIMO (MU-MIMO) setzt auch Wi-Fi 6 ein. Aber Wi-Fi 7 hat es nochmal verbessert. Dank MU-MIMO tauscht der Router mit mehreren Geräten gleichzeitig Daten aus. Und zwar werden zeitgleich Daten an mehrere Endgeräte gesendet als auch empfangen. Auch MU-MIMO trägt zur Erhöhung der Datengeschwindigkeit bei. Mit IEEE 802.11be sind 16 parallele Datenströme (Spatial Streams) möglich, während es bei Wi-Fi 6 nur acht sind.
Reduzierte Latenz für schnellere Streams
Auch die Latenz soll sich bei Wi-Fi 7 merklich verbessern. Denn mit IEEE 802.11be können zeitkritische Datenpakete priorisiert werden, was Echtzeitanwendungen unterstützt.
Die wichtigsten Anwendungsfälle für IEEE 802.11be
Danke der massiven Geschwindigkeit und der geringen Latenz gibt es viele Anwendungsfälle für den neuen WLAN-Standard:
- Schnelles Streaming (8K) für Videokonferenzen, Zusammenarbeit in Echtzeit und Cloud-Gaming
- Cloud- und Edge-Computing-Netzwerke
- Industrial Internet of Things (IIoT)
- Immersive Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR)
Wann kommt Wi-Fi 7?
Die oben genannten Techniken, die beim neuesten WLAN-Standard zum Einsatz kommen sollen, befinden sich noch in der Entwicklung. Es ist daher noch nicht absehbar, inwiefern sie am Ende tatsächlich in den neuen Standard IEEE 802.11be integriert werden. Mit den ersten Geräten im Handel rechnet man aktuell im Jahr 2023. Allerdings will die Wi-Fi Alliance Wi-Fi 7 erst Anfang bis Mitte 2024 zertifizieren. Router, die bereits vor Abschluss des Zertifizierungsprozesses verkauft werden, erhalten möglicherweise kein nachträgliches Zertifizierungssiegel von der Wi-Fi Alliance.
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