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

Finden sich mehrere Nutzer beispielsweise zu einer Videokonferenz mit großem Datendurchsatz zusammen, kann das Multi-User-MIMO des WLAN-Standards AC helfen
Finden sich mehrere Nutzer beispielsweise zu einer Videokonferenz mit großem Datendurchsatz zusammen, kann das Multi-User-MIMO des WLAN-Standards AC helfen(© 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 WLAN. Wir erklären euch, welche 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 WLAN. In Zusammenhang mit dem Wireless Local Area Network stoßt ihr immer wieder auch auf diverse Begriffe. Wir erklären sie euch.

WLAN: Alles fing mit IEEE-802.11 an

Das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) hat 1997 mit IEEE-802.11 den ersten WLAN-Standard 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 und IEEE-802.11ac 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.

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 Frequenzbereiche bei 2,4 und 5 GHz vorgesehen. Die wichtigsten Unterschiede sind:

  • Der nutzbare Frequenzraum bei 2,4 GHz ist 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 also theoretisch weniger anfällig für Störungen dieser Art.
  • Gleichzeitig ist die theoretisch 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.
Gerade in dicht bewohnten Gegenden, können Funknetze sich gegenseitig stören. Hier kann ein Wechsel ins 5-GHz-Frequenzband helfen.(© 2021 DPA Picture Alliance)

WLAN AC und WLAN N - wo ist der Unterschied?

Auf den Verpackungen von Routern oder in Angeboten, welche die Geräte bewerben, stehen für gewöhnlich auch die unterstützten WLAN-Standards. Sollte eine Bezeichnung wie IEEE-802.11ac euch dort bisher nicht aufgefallen sein, könnte es an der Schreibweise gelegen haben. Deutlich gängiger und einfacher ist eine Betitelung wie "WLAN AC". Sie bedeutet aber das Gleiche.

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

Wer sich einen aktuellen Router zulegt, muss sich nicht zwischen dem einen oder anderen unterscheiden. Dank Abwärtskompatibilität der Standards unterstützt ein WLAN-AC-Router auch WLAN N. Bietet er nun auch die Dualband-Funktion, dann ist er auch in der Lage, beide Frequenzbänder gleichzeitig zu nutzen. Auf diese Weise erreichen aktuelle Router nicht nur einen hohen Datendurchsatz. Sie sind auch zu praktisch allen WLAN-Geräten kompatibel, unabhängig davon, ob sie im 2,4- oder 5-GHz-Bereich arbeiten.

Aktuelle Router können zur Optimierung der Übertragungsleistung einen Teil ihrer Antennen einzelnen Netzwerkteilnehmern widmen.(© 2021 DPA Picture Alliance)

Weitere WLAN-AC-Features

Die höhere Geschwindigkeit von WLAN AC resultiert aus verschiedenen Verbesserungen gegenüber WLAN N. IEEE 802.11ac unterstützt 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 ein 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.

Und wie sieht die Zukunft aus?

Bereits seit 2014 gibt es darüber hinaus den Standard IEEE-802.11ad, der den 60-Ghz-Bereich nutzt. Er 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.

Interessanter für Privatnutzer ist der Standard IEEE-802.11ax. Er wird auch als Wi-Fi 6 bezeichnet und bildet den Nachfolger des aktuellen IEEE-802.11ac. 2018 veröffentlicht, findet sich dieser Standard schon in ersten Geräten wieder und bietet theoretische Übertragungsgeschwindigkeiten von maximal 9,6 Gbit/s. Die Technik hat aktuell aber auch ihren Preis: Wi-Fi-6-Router kosten deutlich mehr als Geräte mit Wi-Fi 5 (eine neue Bezeichnung für WLAN AC). Das dürfte sich aber ändern, wenn IEEE-802.11ax sich als Standard etabliert und noch stärkere Verbreitung findet.


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