Was ist 802.11ax?

IEEE 802.11ax ist ein WLAN-Standard, der seit 2019 auf dem Markt ist und neben 5 GHz auch wieder 2,4 GHz nutzt. Aufgrund zahlreicher Neuerungen gilt er als schneller und sicherer als seine Vorgänger.

802.11ax oder auch IEEE 802.11ax ist ein Standard für drahtlose Netzwerke und umgangssprachlich als Wi-Fi 6 oder HEW (High Efficiency WLAN) bekannt. Wie sein Vorgänger IEEE 802.11ac wurde auch 802.11ax vom renommierten Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) verabschiedet. Gemeinsam gehören Sie der Familie von WLAN-Standards IEEE 802.11an.

Zwar begann die Entwicklung von 802.11ax bereits im Jahr 2014, die ersten Geräte, die den Standard unterstützen, kamen allerdings erst 2019 auf den Markt. Ziel der neuen und verbesserten Technik waren eine höhere Effizienz, ein höherer Durchsatz und eine geringere Störanfälligkeit. Anders als sein direkter Vorgänger nutzt IEEE 802.11ax neben dem 5-GHz-Band auch wieder das 2,4-GHz-Band.

Wie seine Vorgänger auch ist 802.11ax ein WLAN-Standard. Anders als bei einer Ethernet-Verbindung findet hierbei die Datenübertragung drahtlos statt. Hierfür erhält ein WLAN-Router Daten über eine Internet- oder Telefonverbindung und leitet sie über Funk an alle verbundenen Geräte weiter. Eine der wichtigsten Besonderheiten von 802.11ax ist dabei die theoretisch mögliche Geschwindigkeit einer Übertragung. Diese liegt bei 9.608 Megabit pro Sekunde und ist daher viermal so hoch wie die maximale Geschwindigkeit von 802.11ac. Die tatsächlich eingesetzten Übertragungsraten sind allerdings abhängig von der Anzahl der verfügbaren Antennen, der Distanz, den Frequenzbereichen sowie der Kanalbreite und liegen daher meist unter diesem Wert.

Auch wenn die maximale Geschwindigkeit von über 10 Gigabit pro Sekunde in der Regel nicht erreicht wird, bietet IEEE 802.11ax zahlreiche Vorteile gegenüber seinen Vorgängern. Da auch bei diesen die theoretische und praktische Übertragungsrate fast immer voneinander abweichen, ist der Datendurchsatz von 802.11ax im Schnitt viermal so hoch wie bei seinem Vorgänger. Die Verwendung von 5 GHz und 2,4 GHz sorgt außerdem für mehr Möglichkeiten. Trotzdem ist 802.11ax abwärtskompatibel nicht nur mit seinem direkten Vorgänger 802.11ac, sondern auch mit 802.11a, b, g und n. Durch den neuesten Standard verbrauchen Endgeräte außerdem weniger Energie und sind weniger störanfällig.

Vergleicht man 802.11ax mit seinem Vorgänger, fallen einige Neuerungen und Optimierungen auf, die im Endeffekt zu den zahlreichen genannten Vorteilen führen. Neben der Wahl zwischen 5 GHz und 2,4 GHz sowie der viermal höheren Datengeschwindigkeit, sind hierbei folgende Aspekte besonders hervorzuheben:

Eine bedeutende Neuerung von 802.11ax ist das Modulationsverfahren OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access). Hierbei können die verschiedenen Kanäle von 20, 40, 80 und 160 MHz Breite in kleinere Unterkanäle aufgeteilt werden. Möglich sind dabei sogar Hunderte solcher Subkanäle. In Kombination mit MUMIMO (Multi User Multiple Input Multiple Output) können Daten gleichzeitig an verschiedene Clients gesendet werden, die den unterschiedlichen Subchannels zugeordnet werden. Dies senkt die Latenz und führt auch insgesamt zu einer schnelleren Datenübertragung.

MUMIMO war zwar theoretisch bereits beim Standard 802.11ac möglich, funktionierte allerdings nur als Downlink, also vom Access Point zu den jeweiligen Clients. Außerdem konnten nicht mehrere Übertragungen gleichzeitig durchgeführt werden. Bei 802.11ax ist die Übertragung nun auch in die andere Richtung möglich. Per Uplink-Verfahren können sogar mehrere Clients gleichzeitig Daten an den Access Point senden.

Der angesprochene geringere Energieverbrauch wird maßgeblich durch die Technik TWT (Target Wake Time) erreicht. Diese optimiert bei IEEE 802.11ax die individuellen Schlafzyklen verschiedener akkubetriebener Endgeräte. Diese werden in den Schlafmodus versetzt und dann mit Hilfe von TWT punktgenau aktiviert.

Beim Spatial Frequency Reuse können auch mehrere benachbarte WLAN-Hosts auf ein und derselben Frequenz senden. Dies würde in vielen Fällen eigentlich zu Störungen bei der Übertragung führen. Ist die Signalstärke allerdings gut genug und gibt es einen ausreichenden Störabstand, ist bei 802.11ax dennoch eine Übertragung möglich. So wird das Funknetz bestmöglich ausgenutzt.

Eine Erweiterung von IEEE 802.11ax sieht die Datenübertragung im Frequenzbereich 6 GHz vor. Diese Technik wird als Wi-Fi 6E bezeichnet und nutzt in Europa den Bereich von 5,9 GHz bis 6,4 GHz. In den USA, Kanada, Brasilien und Südkorea sind bis zu 7,1 GHz möglich. Wi-Fi 6E ist für kurze Entfernungen gedacht und wird wohl vor allem im professionellen Bereich verwendet werden.

802.11ax ist insbesondere für den Transfer großer Datenmengen eine echte Verbesserung. Dies macht sich beispielsweise beim Streaming hochauflösender Videos bemerkbar. Auch für Unternehmen, die auf eine besonders leistungsstarke und sichere Infrastruktur angewiesen sind, ist IEEE 802.11ax ein Gewinn. Die Technik findet außerdem bei großen Events oder an Veranstaltungsorten Verwendung. Bei diesen greifen zahlreiche Nutzerinnen und Nutzer gleichzeitig auf das Netzwerk zu. Durch 802.11ax werden dann Störungen und Verzögerungen bestmöglich vermieden.