Wie funktioniert kabelloses Internet?

WLAN-Wissen: Frequenzen und Standards

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Frequenzbereich 2,4 GHz

Je schneller das WLAN, umso mehr Bandbreite belegt es. 802.11ac muss sich zudem mit anderen Diensten wie Wetter-Radar abstimmen.

Die ersten WLAN-Standards nutzten nur das Frequenzband 2,4 GHz. Dort wurden 13 Kanäle definiert (für Europa; USA: 11; Japan: 14), die sich allerdings überlappen. Wollte man bei dem heute veralteten Standard 802.11b vermeiden, dass sich überlappende Kanäle stören, durfte man diese WLANs nur auf den Kanälen 1, 6 und/oder 11 betreiben. 

Ähnliches gilt für das etwas jüngere 802.11g – hier muss man sich auf die Kanäle 1, 5, 9 und 13 beschränken. Das heute noch häufig genutzte 802.11n funkt im 2,4-GHz-Band überlappungsfrei nur auf den Kanälen 3 und 11. Wie die Grafiken unten zeigen, nahmen im Lauf der Zeit auch die Kanalbreiten (also die Breite des von einem Kanal genutzten Frequenzbereichs) zu. Das heute ebenfalls veraltete 802.11a funkt ausschließlich auf 5 GHz, 802.11n kann zusätzlich zu 2,4 GHz auch auf dieser Frequenz arbeiten. Und der heute aktuellste Standard 802.11ac nutzt ausschließlich 5 GHz. 

Wie Sie unten sehen, lässt sich 11ac mit verschiedenen Kanalbreiten einsetzen – je mehr Bandbreite, desto höher die Datenraten. Bei 11ac kam mit „Wave 2“ auch noch die Mehrantennen-Technik MIMO hinzu: mit 3x3 MIMO und (optionaler) Kanal breite von 160 MHz, steigt das theoretische Maximum auf 2,6 Gbit/s. Stellen 11ac-Geräte Kollisionen mit dem von 5,26 bis 5,66 GHz aktiven Wetter-Radar fest, müssen sie auf andere Kanäle ausweichen oder ihre Sendeleistung reduzieren.

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Frequenzbereich 5 GHz

Ausblick: Künftige WLAN-Standards

Bei 802.11ac ist noch lange nicht Schluss – die Ingenieure arbeiten bereits an den Nachfolgern 11ad, 11ax und 11ay.

​Das Standardisierungsgremium IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) arbeitet bereits an Nachfolgern des heute aktuellen WLAN-Standards 802.11ac. 

Kurz vor Markteinführung steht 11ad, erste Router sind schon erhältlich. 11ad funkt in einem neuen Frequenzbereich, auf den sogenannten Millimeter-Wellen um 60 GHz. Von exakt 57 bis 66 GHz wurden vier Kanäle mit einer Bandbreite von je 2160 MHz definiert. Die Funkwellen decken nur wenige Meter ab (in der Praxis einen Raum), dafür werden Datenraten bis zu 6,8 Gbit/s möglich. 

Der direkte Nachfolger von 11ac soll hingegen 11ax heißen. Dieser Standard nutzt die klassischen WLAN-Frequenzen 2,4 und 5 GHz sowie die auch schon bei 11ac eingesetzte Mehrantennen-Technik MUMIMO (Multi User Multiple Input / Multiple Output). Durch das modernere Modulationsverfahren OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) soll die erzielbare Datenrate pro Nutzer bei gleichen Kanalbandbreiten jedoch deutlich steigen. Erste Messedemos zeigen aber auch, dass mit dem gesamten Frequenzumfang von 160 MHz im 5-GHz-Band Datenraten bis zu 11 Gbit/s möglich werden. Noch ist diese Spezifikation nicht abgeschlossen – der finale Standard und erste Geräte sind für 2019 zu erwarten. 

Doch die Ingenieure denken noch weiter in die Zukunft. Sie arbeiten auch schon am Standard 11ay. Er soll wiederum der Nachfolger von 11ad werden – also bei 60 Ghz funken und durch parallele Datenströme theoretisch bis zu 176 Gbit/s erreichen – allerdings wieder nur über wenige Meter.​

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