tom's networking guide
 
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26. 06. 2013
Ahmad Malek (IRT), Hermann Lipfert (IRT), Nina Eichinger, Arno Kral
Tom's Networking Guide

Vergleichstest aktueller Wireless-11-AC-Router

WLAN-AC-Turbo-Router fürs Heimnetz

Die Datenvolumen, die in Heimnetzen bewegt werden wollen, nehmen unaufhörlich zu, und smarte Fernseher sowie immer neue Funktionen in Smartphones und Tablets steigern den Zuwachs noch weiter. Der drohenden Datenverstopfung können neben intelligenten Datenkompressions-Verfahren nur mehr Bandbreite und höhere Übertragungsraten entgegenwirken. WLAN-AC verspricht in der aktuellen Planung Bruttodatenraten im 5-GHz-Band bis zu 1733 MBit/s - aktuelle Implementierungen schaffen davon maximal 1300 MBit/s. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Rundfunktechnik hat Tom?s Networking bei sechs aktuellen Geräten geprüft, ob sie halten, was ihre Hersteller versprechen.
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WLAN-AC - Funknetze der nächsten Generation

Der neue Gigabit-WLAN-Standard des IEEE, 802.11ac, soll insbesondere HD-Inhalte von unterschiedlichen Quellen im drahtlosen Heimnetzwerk auf mehrere Endgeräte besser verbreiten können, ohne dass es zu wechselseitigen Störungen kommt, und er soll in Internet-Cafes oder an Wireless Public Hotspots für mehr Bandbreite sorgen.

Noch fehlt es an WLAN-11ac-fähigen Endgeräten, also Notebooks, IP-Fernsehern oder Media-Streamern, die als WLAN-Clients dem neuen IEEE-Standard 802.11ac genügen. Auf dem Markt ist hingegen bereits eine Reihe von IEEE802.11ac-WLAN-Access-Points, die durchweg als Internet-Router ausgeführt sind. Messtechnisch werden sie bereits von uns erfasst. Mit IEEE802.11ac (WLAN-AC) sollen sich Inhalte aus dem Internet schneller auf mobile Endgeräte laden lassen als mit allen bisherigen WLAN-Techniken. Außerdem soll der neue WLAN-Standard den Interessen der Heim-Anwender besser gerecht werden. Sie wollen nicht länger HD-Video-Inhalte nur von einer Quelle (Internet ODER NAS/Media-Streamer) zu verschiedenen Zielen (Media-Player, IP-Fernseher, Tablet, Smartphone) senden, sondern von verschiedenen Quellen (wie Internet UND NAS/Media-Streamer UND Tablet) an mehrere Endgeräte (wie Smartphone, Tablet, Media-Player, IP-Fernseher) - und das frei von störenden Wechselwirkungen. Ferner soll 11ac großer Video- und Musik-Dateien schnell zwischen mobilen Endgeräten untereinander (Tablets, Netbooks, Smartphones) sowie Ordnern in der Cloud oder dem heimischen PC synchronisieren.

Zu den wichtigsten Neuerungen im WLAN-Standard IEEE802.11ac zählen

  • Das achtwertige Modulationsverfahren 256-QAM (64-QAM bei WLAN-N), das unter optimalen Bedingungen auf dem gleichen Übertragungskanal 256 verschiedene Streams übermitteln kann
  • Die auf 80 MHz erweiterte Kanalbandbreite im 5-GHz-Band (ist bei den vorliegenden Test-Geräten der Fall), optional gar 160 MHz, wodurch jedem Einzel-Stream eine maximale Brutto-Bitrate von 433 MBit/s beziehungsweise 866 MBit/s zur Verfügung steht.
  • Die Mehrwege-Funktechnik MIMO mit optional mit bis zu acht räumlich getrennten Funkübertragungen auf dem gleichen Übertragungskanal, woraus eine maximale Brutto-Bitrate von knapp 7 GBit/s resultiert (Ist-Zustand bei WLAN-N: drei Streams).
  • Das Beamforming, also die räumlich gerichtete Abstrahlung von Sendeenergie, als weiteres Merkmal zur Verbesserung von Reichweite respektive Durchsatz. Beamforming wird bereits seit einiger Zeit in professionellen WLAN-Systemen wie von Ruckus Wireless eingesetzt. Dabei ermittelt der Router die Standorte der Clients und optimiert die Senderichtung und -leistung dementsprechend.
  • Außerdem wurde im MAC-Layer das besonders fürs Streaming effizientere Frame-Format "Very High Throughput (VHT)" implementiert.
  • Gegenüberstellung WLAN-N und WLAN-AC: Die höchsten Übertragungsraten auf Basis der Bandbreite von 160 MHz sind in der aktuellen Version des 11ac- Standard jedoch noch nicht implementiert. (©Smartmedia PresSservice)

    Die Brutto-Übertragungsraten der ersten marktgängigen WLAN-11ac-Geräte sollen bei bis zu 1.300 MBit/s im 5-GHz-Frequenzband liegen. Im Dualband-Betrieb können sie 2,4-GHz-Frequenzband weitere 450 MBit/s (3x3 MIMO) übertragen, was in der Summe die häufig genannte Bruttodatenrate von 1,75 GBit/s ergibt, also fast die dreifache der mit WLAN-N erreichbaren Datenrate von 600 MBit/s. Mit drei Spatial-Streams, 256-QAM und 3x3 MIMO, die offensichtlich alle im Testfeld befindlichen WLAN-AC-Router beherrschen, erreichen 11ac-Geräte bereits Bruttobitraten von 1,3 GBit/s: Noch handelt es sich ja um Vorserienmodelle, die auf Basis des jüngsten Entwurfes (Draft) des 11ac-Standards realisiert wurden - endgültig will das IEEE den 802.11ac-Standard im November 2013 verabschieden.

    Marketing-technisch wird die 802.11ac-WLAN-Technik von Herstellern wie Broadcom gerne mit dem Schlagwort "5G WiFi" versehen, um im Wettstreit gegen 3G- und 4G-Datenraten zu bestehen. Tatsächlich handelt es sich bei 11ac, je nach Zählweise (nach 802.11, 802.11b, 802.11a/g und 802.11n), um die fünfte WLAN-Generation, die jedoch nichts mit Mobilfunktechniken wie 3G (steht für 3rd Generation, hierzulande als UMTS bekannt) zu tun hat.

    Das IEEE standardisiert mit 802.11ac die fünfte Generation der WLAN-Technik und beschert ihr damit bisher den größten Tempo-Sprung. (Grafik: Broadcom / Smartmedia PresSservice)

    Das US-Amerikanische Institute of Electrical and Electronical Engineering (IEEE) hat, wie dessen Timeline zeigt, im Bereich WLAN noch sehr viel vor. Denn mit dem exponentiellen Zuwachs von Smartphones und Tablets in User-Hand, der laufenden Umstellung von TV- und Streaming-Inhalten auf High Definition, der Einführung des bandbreitenzehrenden Audio-Formats DSD (Direct Stream Digital) und neuen Display-Technologien wie 4K, Miracast oder DaaS kommen auf die drahtlose Vernetzung von Heim und Büro gewaltige Aufgaben zu. Wie der Erfolg der Smartphones lehrt, nehmen die Anwender insbesondere Lifestyle-Technologien gerne an: Da werden Fotos zuhauf auf Facebook gepostet oder über andere Cloud-Services verbreitet, Videos finden ihren Weg auf Youtube oder auf heimische NAS - und das samt und sonders drahtlos. Hinzu kommt, dass die Mobilfunkanbieter alle miteinander unterschätzt haben, welche Daten-Lawine da auf ihre Netze zu rollt und sie heute schon derart auslastet, dass die Qualität der herkömmlichen Sprachdienste bedroht ist. Da muss Entlastung her, und die kann nur über Netze auf Basis des Internet-Protokolls (IP) kommen, wenn also Fotos und Videos über WLAN und DSL auf ihren Weg in die heimische oder in die private oder öffentliche Datenwolke (Cloud) gebracht werden. Das Stichwort hierzu heißt 3G-Offload, basierend auf dem Standard IEEE802.11u, der mittlerweile in die 2012er-Version des Basis-Standards IEEE802.11-2012 übernommen wurde. Dieser Standard-Bestandteil soll das nahtlose Wechseln zwischen 3G-/4G-Netz und WLAN-Hotspots regeln. Gleichzeitig lassen jedoch Internet-Fernsehdienste (IPTV) die Datenfracht innerhalb des Heimnetzwerks gewaltig ansteigen, und dort geht es fast immer um drahtlosen Komfort. Gesucht sind also neue WLAN-Router, die den steigenden Aufgaben gewachsen sind.

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