Lohnt der Wechsel auf ac-Router?

Kaum haben sich viele Anwender und Hardware-Hersteller mit n-WLAN angefreundet, gibt es bereits die ersten Geräte mit einem neuen, noch schnelleren Standard. Der Nachfolger von n-WLAN heißt 802.11ac oder kurz: ac-WLAN. Die neuen Geräte versprechen Funkübertragungsraten von bis zu 1300 Mbit/s.

Die bisher schnellsten Heimnetz-Router der (noch) aktuellen WLAN-Klasse 802.11n liegen mit (theoretischen) Übertragungsraten von bis zu 450 Mbit/s deutlich darunter. Welche Verbesserungen bietet also die neue WLAN-Generation gegenüber ihren Vorgängern? Und lohnt sich der Umstieg auf einen neuen ac-Router schon jetzt? Im Folgenden wollen wir darauf Antworten geben.

Die Klassiker: a- und g-WLAN

Der in Deutschland noch immer verbreitete, inzwischen aber veraltete WLAN-Standard (802.11g) überträgt beispielsweise im 2,4-GHz-Band mit einer maximalen Bruttodatenrate von 54 Mbit/s. Obwohl g-WLAN in den vergangenen Jahren durch den Nachfolgestandard n-WLAN (2,4 GHz) ersetzt wurde, finden sich nach wie vor viele g-WLAN-Geräte in deutschen Haushalten. Sogar der Handel bietet solche Geräte noch an.

Der eher in den USA verbreitete und ebenfalls veraltete a-WLAN-Standard (802.11a) überträgt ebenfalls bis maximal 54 Mbit/s - allerdings im 5-GHz-Frequenzband. Reine a-WLAN-Geräte können deshalb keine Verbindung mit reinen g-WLAN-Geräten eingehen. Um dieses Verständigungsproblem zu lösen, gab es bereits in der Vergangenheit erste Dualband-Geräte, die in beiden Frequenzbändern funken konnten. Solche WLAN-Adapter waren allerdings nur in Business-Notebooks anzutreffen.

Der aktuelle Standard: IEEE 802.11n

Die meisten Geräte nach dem aktuellen 802.11n-Standard nutzen das 2,4-GHz-Band, wobei hier der Übertragungskanal von 20 MHz auf 40 MHz erweitert werden kann. Eine weitere Steigerung der Geschwindigkeit erfolgt bei n-WLAN durch die Datenübertragung über mehrere parallele Datenströme.

Der Fachbegriff hierzu: MIMO für Multiple-Input-Multiple-Output. Je nach Anzahl der Antennen und der im WLAN-Modul verbauten Sende- und Empfangseinheiten erhöht MIMO die Übertragungsleistung bei Heimnetzgeräten auf bis zu 450 Mbit/s. Laut 802.11n-Vorgaben wären sogar bis zu 600 Mbit/s möglich.

Nach wie vor schicken die meisten WLANs in deutschen Haushalten Daten vornehmlich über das 2,4-GHz-Band, da nahezu alle heimnetzfähigen Geräte hierzulande mit 2,4-GHz-WLAN ausgestattet sind. Selbst bei optimaler Aufteilung der Übertragungsfrequenzen können aber nur drei bis vier benachbarte WLANs funken, ohne sich gegenseitig zu stören. In dichter besiedelten Wohngegenden wird dieser Wert meist sehr schnell überschritten. Dazu kommt noch, dass sich auf dem 2,4-GHz-Band auch noch andere Geräte wie Bluetooth-Adapter oder Funktastaturen tummeln.

Daher sind die meisten neueren n-WLAN-Router inzwischen dualbandfähig und stellen neben dem 2,4-GHz-Band eine zusätzliche Verbindungsmöglichkeit mit 450 Mbit/s im 5-GHz-Band bereit. Einige dualbandfähige WLAN-N-Router können sogar gleichzeitig ein WLAN im 2,4-GHz-Band und ein zweites im 5-GHz-Band aufspannen. Die leistungsfähigsten Dualband-Router laufen auch unter dem Namen N900, da sie in jedem Frequenzband jeweils ein WLAN mit 450-Mbit/s verwalten können.

Allerdings müssen dann auch die entsprechenden WLAN-Clients im Heimnetz mit einem passenden Adapter ausgestattet sein, der Dualband unterstützt. Netzwerkfähige Geräte der Unterhaltungselektronik, wie beispielsweise Blu-ray-Player, Media Player oder Smart-TVs, besitzen meist nur einen Netzwerkanschluss und 2,4-GHz-WLAN. Für Wohnzimmergeräte war daher bisher eine Dualband-Ethernet-Bridge mit 802.11n die beste Lösung.

Die Zukunft: IEEE802.11ac

Der 802.11ac-Standard (ac-WLAN) funkt nun generell immer auch im 5-GHz-Band und verspricht dadurch erheblich mehr Performance. Der Grund: Im 5-GHz-Band stehen mehr als 300 MHz Bandbreite zur Verfügung, die der neue ac-WLAN-Standard für Übertragungen einsetzen kann. Obwohl die ersten verfügbaren ac-Router nur einen Teil dieser Bandbreite nutzen, erreichen sie damit bereits die dreifache Übertragungsrate eines schnellen N900-Routers.

Diese Vervielfachung der Übertragungsrate bei a802.11ac gelingt zum einen durch eine zusätzliche Verbreiterung der Übertragungsbandbreite auf 80 MHz (optional sogar bis 160 MHz). Zudem bietet das 5-GHz-Band eine drei-bis viermal so große Anzahl nutzbarer Übertragungskanäle. Zusätzlich lassen sich mit ac-WLAN die Anzahl der parallelen Datenströme (MiMo) auf bis zu acht erhöhen, während bei 802.11n maximal vier MiMo-Streams definiert sind.

Für eine bessere Verbindung auch über ungünstige Verbindungsstrecken sorgt zudem das im 802.11ac-Standard festgeschriebene Beamforming. Es erlaubt dem Router bis zu einem gewissen Grad, sein Funksignal durch die Anpassung der Sendeleistung einzelner Antennen auf den Client auszurichten.

Dabei tauschen Router und Client zunächst Daten aus, um die Position des Clients festzustellen. Für eine maximale Übertragungsrate muss auch der Client mit ac-WLAN ausgestattet sein. Als passende Gegenstelle für ac-WLAN-Router sind derzeit nur ac-Bridges für die Anbindung stationärer Geräte zu empfehlen.

Solche gibt es bei Buffalo, Trendnet und Cisco. Sie bieten sich beispielsweise an, um die Disanz zwischen einem Router mit angeschlossenem NAS-Gerät im Flur und den UE-Geräten im Wohnzimmer sowie dem PC im Büro mit einer hohen Datenübertragungsrate zu überbrücken. Schlecht sieht es dagegen für mobile Geräte aus. Derzeit sind von Firmen wie Belkin, D-Link und Netgear nur USB-2.0-Adapter verfügbar.

Und sie erreichen die maximale Übertragungsrate ohnehin nicht, da die USB-Schnittstelle auf 480 Mbit/s beschränkt ist. Broadcom, Marvell und Qualcomm Atheros haben zwar bereits Chips mit PCI-Express-Interface für hohe Datenraten von bis zu 1,3 GBit/s mit drei Antennen im Angebot, sie haben es aber noch nicht in aktuelle Notebooks geschafft. Intel wird erst im dritten Quartal den PCI-Express-WLAN-Adapter Wilkins Peak 2 für 802.11ac bringen, der dann mit zwei Antennen immerhin bis zu 867 MBit/s übertragen kann.

Passende ac-Chips für Smartphones gibt es zwar schon, aber auch sie werden erst in kommenden Geräten zu finden sein. Ein großer Vorteil gegenüber den heute gebräuchlichen n-Chips soll vor allem die niedrigere Leistungsaufnahme der neuen Bausteine sein.

Kanal-Einschränkung

Alle derzeit auf dem Markt befindlichen ac-WLAN-Router nutzen zudem ausschließlich den untersten Frequenzblock im 5-GHz-Band mit den Kanälen 36 bis 48. Um auf alternative und ungenutzte 5-GHz-Kanäle ausweichen zu können, müssen die ac-Router den automatischen Frequenzwechsel (Dynamic Frequency Control, kurz DFS) beherrschen. Zusätzlich müssen sie ihre Sendeleistung mithilfe von Transmit Power Control (TCP) reduzieren können.

Die schlechte Nachricht: DFS und TCP werden sich voraussichtlich nicht mittels Firmware-Update nachrüsten lassen, sondern erst in der nächsten ac-Router-Generation verfügbar sein. Erst diese Geräte können dann das 5-GHz-Band komplett nutzen - und damit alle Vorteile der neuen WLAN-Technologie.

In den restlichen Funktionen und Ausstattungsmerkmalen sind die ac-Router ihren N900-Vorgängern recht ähnlich.

Fazit

Router für ac-WLAN benötigen eine entsprechend flotte Gegenstelle, damit sie ihre Leistung entfalten können, doch die sind noch rar. Aktuell gibt es sie nur vereinzelt als Ethernet-Bridge, ac-Clients für Notebooks gibt es bisher nur auf USB-Basis. Wer also bereits einen leistungsfähigen n-WLAN-Dualband-Router im Einsatz hat, der kann getrost noch auf ac-Geräte der zweiten Generation mit automatischem Frequenzwechsel warten.

Nur wer umgehend einen schnellen Dualband-Router benötigt, kann schon jetzt zum ac-Router greifen, denn der deutliche Leistungssprung überwiegt den geringen Preisunterschied zwischen den beiden Geräteklassen bei Weitem.