Wi-Fi 7 ein neuer Hit für Internetgeschwindigkeiten?

Die IEEE 802.1 Network Standards Working Group hat die endgültigen Spezifikationskriterien für den drahtlosen Standard der nächsten Generation 802.11be veröffentlicht. Es wird erwartet, dass der Standard bis zur Veröffentlichung der endgültigen Fassung, die für Mitte 2024 geplant ist, unter dem Namen Wi-Fi 7 im Handel erhältlich sein wird, und die ersten kommerziellen Tests des neuen Standards werden voraussichtlich vor Ende 2024 beginnen.

Der Wi-Fi 7-Standard, der die in diesem Jahr eingeführten Wi-Fi 6 und Wi-Fi 6E ablösen wird, soll höhere Datenraten bei geringeren Latenzzeiten, eine bessere Energieeffizienz und eine effektivere Störungsunterdrückung bieten. Ein reibungsloser Übergang zur nächsten Gerätegeneration wird durch die Abwärtskompatibilität mit früheren Generationen gewährleistet.

Es wird erwartet, dass der neue Standard dank einer Reihe von Verbesserungen in der drahtlosen Datentechnologie - wie z. B. der verdoppelten Kanalbreite und der verdoppelten Kanalanzahl - Datenraten von theoretisch bis zu 46 Gbit/s ermöglichen wird. Nach Angaben der Entwickler sind in einem realen Einsatz mit mehreren Geräten Spitzendatenraten von bis zu 30 Gbit/s möglich.

Im Vergleich dazu wird erwartet, dass die theoretische maximale Download-Geschwindigkeit in 5G-Netzen bis zu 10 Gbps beträgt. Bei Geräten nach IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) liegt die theoretische Leistungsgrenze bei bis zu 11 Gbit/s.

Den Unterlagen zufolge wird der neue 802.11be-Standard weiterhin auf der OFDMA-Technologie (Orthogonal frequency-division multiple access) basieren, allerdings mit einer Erweiterung in Form einer 4096-QAM-Quadraturmodulation.

Darüber hinaus wird die MU-MIMO-Technologie (Multi-user Multiple Input, Multiple Output) in der neuen Version des Standards als so genanntes kooperatives MU-MIMO (CMU-MIMO) weiterentwickelt, das bis zu 16 räumliche Datenströme verarbeiten kann - doppelt so viele wie bei Wi-Fi 6. Allein dadurch soll der Datendurchsatz um 20 % steigen.

Die Entwickler des neuen Wi-Fi-Standards halten diese Technologie jedoch für das schwierigste Problem, das bei der Entwicklung von Wi-Fi 7 auftreten kann, so dass CMU-MIMO im Standard nur als Option neben Modi mit weniger Kanälen gefördert wird.

Ein weiterer wichtiger Durchbruch von Wi-Fi 7 wird die Erhöhung der Kanalbreite auf 320 MHz sein, das Doppelte von Wi-Fi 6. Die Erwartung, solch breite Frequenzbänder pro Kanal nutzen zu können, ergibt sich aus der Aussicht, das 6-GHz-Frequenzband für drahtlose Netze auf unlizenzierter Basis anzupassen - zumindest in einigen Ländern, in denen dieses Band von den Regulierungsbehörden bereits für die Nutzung in Wi-Fi 6E-Netzen untersucht wird.

Eine Verdopplung der maximalen Kanalbreite würde daher die Kapazität von Wi-Fi 7 verdoppeln. Zur Erhöhung der Kapazität sieht die Norm auch eine Kombination von 160 160 MHz, 240 180 MHz und 160 80 MHz Kanalbändern vor, einschließlich der Möglichkeit, Frequenzblöcke in uneinheitlichen Frequenzbereichen zu kombinieren.

Der Wi-Fi 7-Standard wird einen Mehrkanalbetrieb ermöglichen, der es drahtlosen Geräten erlaubt, gleichzeitig Daten auf verschiedenen Kanälen oder Bändern zu senden und zu empfangen, wobei Steuer- und Datenaustauschkanäle getrennt werden. Mit dieser Technologie kann Wi-Fi 7 nach Angaben der Entwickler die Geschwindigkeit des Datenaustauschs in einem Netzwerk mit mehreren Geräten deutlich erhöhen und gleichzeitig die Stabilität des Datenaustauschs durch Verringerung der Latenzzeit verbessern.

Die Entwickler von Wi-Fi 7 berücksichtigen auch, dass das 6-GHz-Frequenzband zum Zeitpunkt der Kommerzialisierung des Standards durch den Datenverkehr anderer drahtloser Dienste, einschließlich 5G-Mobilfunknetzen, stark überlastet sein wird. Aus diesem Grund wird die endgültige Spezifikation von Wi-Fi 7 auch einen "automatischen Frequenzkoordinator" enthalten. (AFC), das derzeit entwickelt wird, um das Frequenzspektrum effizient zu nutzen.

Nur weil ein neuer Wi-Fi-Standard geschrieben wurde, heißt das noch lange nicht, dass er sofort für die Nutzer dieser Technologie auf der ganzen Welt eingeführt werden kann. Manchmal erfordern neue Lösungen auch eine rechtliche Anpassung. Dies ist bei der Norm Wi-Fi 6E der Fall, die neue Funkfrequenzen verwendet. Die Europäische Kommission hat sich daher dafür ausgesprochen, dass diese Frequenzen so schnell wie möglich in die lizenzfreie Nutzung überführt werden sollten. Das gleiche Schicksal erwartet wahrscheinlich Wi-Fi 7. Es wird ein langwieriges Genehmigungsverfahren in der Europäischen Union und anderen Ländern geben, aber es ist erwähnenswert, dass im Hinblick auf die Anpassung des neuen Standards, wenn die endgültige Wi-Fi 7-Spezifikation im Dokument der Regulierungsbehörde der Europäischen Union erscheint, nur minimale Ergänzungen erforderlich sein werden, da das 6-GHz-Frequenzband de facto bereits für die Nutzung durch Wi-Fi-Geräte in einzelnen Ländern genehmigt ist.