IEEE 802.11ad / Wireless Gigabit (WiGig)

IEEE 802.11ad wird als Wireless Gigabit, kurz WiGig, bezeichnet und liegt seit 2012 als Standard vor. Es handelt sich dabei um eine Spezifikation für eine schnelle drahtlose Verbindung auf Basis von WLAN nach IEEE 802.11.

Was genau aus IEEE 802.11ad wird, das ist aber noch nicht sicher. Angedacht sind Punkt-zu-Punkt-Funkverbindungen mit Übertragungsgeschwindigkeiten im Gigabit-Bereich. Um das zu erreichen wird auf Abwärtskompatibilität zu allen vorhergehenden WLAN-Standards verzichtet.

Frequenzen und Kanäle

60 GHz

Da in den für IEEE 802.11 genutzten Frequenzbereichen bei 2,4 und 5 GHz keine ausreichend große Bandbreite vorhanden ist, steht mit IEEE 802.11ad ein Frequenzwechsel auf 60 GHz an. Dort stehen, je nach nationaler Regulierung, 2 bis 7 GHz Gesamtbandbreite zur Verfügung.

Reichweite

Allerdings ist die Streckendämpfung für das Funksignal bei 60 GHz enorm. Bei dieser Frequenz erreicht die Absorption durch den atmosphärischen Sauerstoff rund 20 dB pro Kilometer (dB/km). Um genauer zu sein, der Sauerstoff erreicht hier sein Absorbationsmaximum. Bei 60 GHz zu funken bedeutet auf Reichweite zu verzichten.
IEEE 802.11ad kommt in diesem Frequenzbereich nicht mehr durch Decken und Wände. Eine optimale Übertragungsgeschwindigkeit ist nur im selben Zimmer möglich. Ein Vorteil ist, dass sich die von Nachbarn betriebenen WLANs auf den selben Funkkanälen nicht in die Quere kommen können.

Übertragungsgeschwindigkeit

Auf einem rund 2 GHz breiten Funkkanal sind je nach Distanz und Empfangsqualität Brutto-Datenraten von 385 bis 4.620 MBit/s (Single-Carrier-Mode) oder von 692 bis 6.757 MBit/s (OFDM) möglich. Damit könnten unkomprimierte Full-HD-Videostreams zwischen Player und Display ruckelfrei übertragen werden.

IEEE 802.11ad in der Praxis

Die geringe Reichweite der Funksignale auf 60 GHz sorgt dafür, dass sich benachbarte WLANs gegenseitig so gut wie gar nicht stören. Tatsächlich ist eine Übertragung nur bei Sichtverbindung möglich.
Berücksichtigen muss man dabei den Aspekt, dass mit zunehmender Distanz die Wahrscheinlichkeit steigt, dass sich verändernde Übertragungsbedingungen durch sich bewegende Personen ergeben. Das führt dazu, dass eine Verbindung kurzzeitig unter Durchsatzeinbrüchen leidet.

Im Single-Carrier-Mode erreicht man mit 4,6 GBit/s auf Anwendungsebene Datenraten zwischen 2 und 2,5 GBit/s. Generell gilt, dass ein 802.11ad-WLAN deutlich über 1 GBit/s übertragen kann.

Anwendungen

IEEE 802.11ad kann Hosts nur über kurze Entfernungen, bis etwa 10 Meter und auch dann nur auf Sicht, mit hohen Datenraten verbinden. In den meisten Fällen nur innerhalb desselben Zimmers. Zum Beispiel um sich ein Kabel zwischen zwei Geräten zu sparen. IEEE 802.11ad ist also mit Ultrawideband-Techniken, wie Wireless HDMI und Wireless USB vergleichbar.

Die typische Anwendung ist also nicht die Vernetzung von Computern, sondern Punkt-zu-Punkt-Verbindungen im Ad-hoc-Modus. Zum Beispiel um Videos vom Smartphones oder Notebooks auf ein Smart-TV zu übertragen. Oder für schnelle drahtlose Verbindungen zwischen einem Smart-TV und einem Mediaplayer (DVD, Blu-ray) oder einem Computer und einem Drucker. So eine Art Wireless USB oder Wireless PCIe.

Durch die Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen sollen PCIe, USB, HDMI (4K) und DisplayPort mit IEEE 802.11ad per Funk übertragen werden (wPCIe - Wireless PCI Express). Neben dem Einsatz als Patchkabel- oder Videokabel-Ersatz ist also auch eine drahtlose Docking-Station-Verbindung angedacht.

Es gibt allerdings auch Lösungen für lizenzfreie Richtfunkanlagen für wenige hundert Meter Reichweite, die mit IEEE 802.ad arbeiten.

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