Technische Kniffe beim Gigabit-WLAN

Seite 3: Mehr Raffinesse

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Sinnvoll könnten vier und mehr Antennen trotzdem werden, und zwar bei Basisstationen, die Daten an mehrere Clients gleichzeitig senden müssen. 11ac sieht dafür die Erweiterung Multi-User-MIMO (MU-MIMO) vor. Dabei würden beispielsweise zwei Antennen für einen Stream genutzt, um Client A per Beamforming (siehe unten) gezielt zu versorgen, während zwei weitere Antennen gleichermaßen Client B mit einem anderen Stream bedienen. Damit das klappt, müssen auch die Clients MU-MIMO verstehen.

Ein typischer Einsatzfall für Downlink-MU-MIMO könnten per Multicast gesendete Videostreams werden: Die muss ein Access Point dann nicht als bandbreitenfressende, langsame Broadcasts senden, sondern kann sie als schnelle, parallele Unicasts abschicken.

Beamforming war zwar auch schon bei 11n als optionale Technik definiert. Der Standard ließ den Herstellern aber so viele Freiheiten bei der Umsetzung, dass Beamforming selten markenübergreifend funktionierte. Deshalb wird es in 11ac nun genauer spezifiziert.

Im Unterschied zu MIMO sendet eine Basis beim Beamforming nicht verschiedene Signale über die Antennen, sondern dasselbe, aber mit einem zeitlichen Versatz (Phased Array). Dadurch entsteht eine Richtwirkung, die die Sendeenergie auf die Gegenstelle fokussiert. Die Funkverbindung wird besser und erlaubt höhere Modulationsstufen und damit mehr Durchsatz.

Als Mindestanforderung definiert der dritte Entwurf des 11ac-Standards Unterstützung für 3 Kanalbreiten (20, 40, 80 MHz) und 8 Modulationen (MCS 0 bis 7) mit Binary Convolutional Coding (Vorwärtsfehlerkorrektur). Alles Weitere – höhere Modulation, mehrere MIMO-Streams, verkürztes GI – ist optional. Ein Gerät darf sich also schon 11ac-kompatibel nennen, wenn es maximal 293 MBit/s brutto transportiert.

Das kann beispielsweise bei Smartphones Sinn ergeben, die typischerweise nicht genug Platz haben, um mehrere WLAN-Antennen unterzubringen. Mit einer Antenne sind sie auf 11ac-Modi mit einem MIMO-Stream – genauer SISO: Single Input, Single Output – festgelegt. Dennoch könnten künftige 11ac-Smartphones mit einem 160-MHz-Kanal und QAM256 maximal 867 MBit/s brutto erreichen, also eine deutlich höhere Bruttorate als heute üblich (typisch 72 MBit/s).