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WLAN-Standards erklärt: Das steckt hinter 2,4 und 5 GHz, AC und N

WLAN-Standard AC unterstützt mehrere Junge Menschen bei Videokonferenz an einem Standort.
Young Woman Sitting In Cafe And Using Digital Tablet, Junge Frau, Die Im Cafe Sitzt Und Digital Tablet Verwendet (© 2021 picture alliance / Bildagentur-online/Tetra-Images )

Ihr habt eine sehr schnelle Internetanbindung, doch wirklich fix seid ihr nicht im Netz unterwegs? Vielleicht liegt es an eurem Router. Wir erklären euch, welche WLAN-Standards es für die kabellose Verbindung gibt.

Ob Smartphone, Spielekonsole, TV oder Laptop: Heutzutage werden kaum noch Geräte mit einem Kabel an das Netz angeschlossen. Stattdessen läuft fast alles über Wireless LAN. In Zusammenhang mit dem kabellosen Netzwerk stoßt ihr immer wieder auf diverse Begriffe. Wir erklären sie euch.

WLAN-Standards: Alles fing mit IEEE-802.11 an

Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) hat 1997 den ersten WLAN-Standard 802.11 veröffentlicht. Die Zahl 802 ist die Kennziffer des Projektes, in dessen Rahmen das Institut schon 1980 damit begonnen hat, Standards für lokale Netzwerke zu entwerfen.

Mittlerweile sind aus dem Projekt etliche Standards hervorgegangen, deren Bezeichnungen sich in angehängten Ziffern und Buchstaben unterscheiden. IEEE-802.11a, IEEE-802.11b, IEEE-802.11n (Wi-Fi 4) und IEEE-802.11ac (Wi-Fi 5) stehen jeweils unter anderem für verschiedene Übertragungsgeschwindigkeiten und genutzte Frequenzen. Der Standard IEEE-802.11ac setzt beispielsweise nur auf das 5-GHz-Band. Dessen Vorgänger IEEE-802.11n sieht sowohl Übertragungen im 2,4- als auch 5-GHz-Band vor. Noch ältere Standards setzen nur auf 2,4 GHz.

Was steckt hinter 2,4 und 5 GHz?

Datenpakete werden in einem WLAN via Funk ausgetauscht – und damit Funkübertragungen problemlos funktionieren, gibt es für die verschiedensten Anwendungsfälle festgelegte Frequenzräume. Wie auch dem Frequenzplan der Bundesnetzagentur zu entnehmen ist, sind für das allgemein bekannte WLAN die Frequenzbereiche 2,4 und 5 GHz vorgesehen. Die wichtigsten Unterschiede sind:

  • Der nutzbare Frequenzraum ist bei 2,4 GHz schmaler. Daraus ergibt sich eine höhere Wahrscheinlichkeit für gegenseitige Störungen benachbarter Router und anderer WLAN-fähiger Geräte, die gleichzeitig in diesem Bereich arbeiten.
  • Übertragungen im breiteren 5-GHz-Band sind theoretisch weniger anfällig für Störungen dieser Art.
  • Gleichzeitig ist die mögliche Datenübertragungsrate im 5-GHz-Frequenzbereich höher. Über ein 5-GHz-WLAN könnt ihr Dateien also theoretisch schneller versenden.
  • Es gilt jedoch: Je höher die Frequenz, desto geringer die Reichweite einer Funkübertragung. Seid ihr weit von eurem Router entfernt, kann die Übertragung im 2,4-GHz-Band zu besseren Ergebnissen führen als im eigentlich schnelleren 5-GHz-Bereich.
WLAN-Standards helfen auch Probleme wie sich gegenseitig störende Funknetze zu beheben.
Gerade in dicht bewohnten Gegenden, können Funknetze sich gegenseitig stören. Hier hilft oftmals ein Wechsel ins 5-GHz-Frequenzband. (© 2021 DPA Picture Alliance )

WLAN-Standards "AC" und "N" – wo ist der Unterschied?

Auf den Verpackungen von Routern oder Access Points stehen für gewöhnlich auch die unterstützten WLAN-Standards. Sollte euch eine Bezeichnung wie IEEE-802.11ac dort bisher nicht aufgefallen sein, könnte es an den verwendeten Begriffen liegen: Deutlich gängiger und einfacher ist eine Bezeichnung wie "WLAN AC", sie bedeutet aber dasselbe.

Wie ihr weiter oben lesen konntet, nutzt WLAN AC ausschließlich das 5-GHz-Band. Der Vorgänger WLAN N kann zusätzlich das 2,4-GHz-Frequenzband verwenden. Schneller ist aber der neuere Standard, in der Theorie kann der Datendurchsatz mittels WLAN AC mehr als doppelt so hoch sein wie per WLAN N.

Wer sich einen aktuellen Router zum Surfen im Internet zulegt, muss sich nicht zwischen dem einen oder anderen Standard unterscheiden. Dank Abwärtskompatibilität unterstützt ein WLAN-AC-fähiger Router in der Regel auch WLAN N. Bietet er die Dualband-Funktion, dann ist er auch in der Lage, beide Frequenzbänder im Wechsel zu nutzen. Mit "simultanem Dualband" geschieht dies sogar gleichzeitig. Auf diese Weise erreichen aktuelle Router nicht nur einen hohen Datendurchsatz. Sie sind auch zu praktisch allen WLAN-Geräten kompatibel, unabhängig davon, ob diese im 2,4- oder 5-GHz-Bereich arbeiten.

WLAN-Standards erweitern auch die Fähigkeiten der Router als Schaltzentrale in unseren Wohnungen und Häusern.
Aktuelle Router können zur Optimierung der Übertragungsleistung einen Teil ihrer Antennen einzelnen Teilnehmern des Netzwerks widmen. (© 2021 DPA Picture Alliance )

Weitere WLAN-AC-Features

Die höhere Netzwerk-Geschwindigkeit von WLAN AC resultiert aus verschiedenen Verbesserungen gegenüber WLAN N. IEEE 802.11ac beherrscht beispielsweise breitere Übertragungskanäle innerhalb des Frequenzbandes.

  • Ein weiterer Vorteil ist das achtfache "MIMO" (Multiple Input, Multiple Output). Das bedeutet, dass der Router Datensendungen in mehrere Teile zerlegen und diese über bis zu acht Antennen parallel versenden kann.
  • Eine Weiterentwicklung von MIMO ist Multi-User-MIMO. Beherrscht ein Router diese Technik, kann er die Übertragungsleistung seiner Antennen zur gleichzeitigen Kommunikation mit mehreren Geräten im WLAN aufteilen. Ein Router, der acht Antennen besitzt und Multi-User-MIMO unterstützt, kann so zum Beispiel mit vier Antennen ein Video an einen Smart-TV streamen und mit den übrigen vier Antennen Daten an ein Smartphone und Notebook senden.
  • Verbessertes Modulationsverfahren: Wie genau das Modulationsverfahren mit dem Titel 256QAM funktioniert, würde hier zu viel Platz einnehmen. Wichtig ist: Es arbeitet effizienter als das Modulationsverfahren 64QAM des WLAN-N-Standards. In der Folge können mit dem verbesserten Modulationsverfahren auf einen identischen Zeitraum bezogen mehr Informationen übertragen werden.

Und wie sieht die Zukunft mit Wi-Fi 6 aus?

Für euch am interessantesten ist der Standard IEEE-802.11ax (WLAN AX). Er wird auch als Wi-Fi 6 bezeichnet und bildet den Nachfolger des aktuellen IEEE-802.11ac. 2018 veröffentlicht, findet sich WLAN AX bereits in ersten Geräten. Der WLAN-Standard bietet theoretische Datenraten von maximal 9,6 Gbit/s, die Technik hat aktuell aber ihren Preis: Wi-Fi-6-Router kosten deutlich mehr als Geräte mit Wi-Fi 5 (eine weitere Bezeichnung für WLAN AC). Das dürfte sich aber ändern, wenn sich Wi-Fi 6 als Standard etabliert und stärker verbreitet ist.

Übrigens gibt es mit Wi-Fi 6E auch eine Erweiterung des WLAN-Standards IEEE 802.11ax. Da dieser die lizenzfreien Frequenzbänder 5,9 und 7,1 GHz nutzt, entlastet er die vielverwendeten Frequenzen 2,4 GHz und 5 GHz (die beispielsweise die normale Variante von Wi-Fi 6 und Wi-Fi 5 nutzen). Mit entsprechenden Netzwerk-Geräten ist ab dem zweiten Halbjahr 2021 zu rechnen.

Bereits seit 2014 gibt es darüber hinaus den Standard IEEE-802.11ad, der den 60-Ghz-Bereich nutzt. Das erlaubt Datenraten von bis zu 7 Gbit/s, doch die Reichweite der Signale beträgt nur wenige Meter. Daher findet dieser WLAN-Standard hauptsächlich in Industrie und Forschung Verwendung.

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