802.11Ac: Gigabit Wireless LAN

Gerade als Ihr Unternehmen endlich die gesamte Infrastruktur für ein lokales Gigabit-Ethernet-Netzwerk implementiert, stellt sich heraus, dass die für das Upgrade aufgewendete Zeit, das Geld und die Planung möglicherweise umsonst waren. Sicher, die Konfiguration der neuen Ethernet-Switching-Infrastruktur sorgte für ein aufschlussreiches Training, aber vielleicht war das alles - Training.

Warten Sie jedoch nicht lange, bis die Top-Entscheider Ihres Unternehmens Sie mit Fragen zu Ihrem Mangel an Voraussicht oder Forschungsfähigkeiten überhäufen, sondern lassen Sie sich von der Tatsache trösten, dass der in Kürze veröffentlichte 802.11ac-Standard (Gigabit-Wi-Fi) Möglicherweise sind einige Jahre bis zur umfassenden Implementierung in Unternehmen vergangen. (Hintergrundinformationen finden Sie unter 802.Was macht Sinn für die 802.11-Familie ?.)

Was ist 802.11?

Der Standard 802.11 des Instituts für Elektro- und Elektronikingenieure (IEEE) (zusammen mit seinen Änderungen) definiert die Implementierung der drahtlosen lokalen Netzwerktechnologie. IEEE 802.11 wird allgemein als Wi-Fi bezeichnet. Innerhalb von IEEE 802.11 gibt es mehrere andere Standards wie 802.11a, 802.11b, 802.11g und 802.11.n. Diese "Teilstandards" (technisch als Änderungen bezeichnet) unterscheiden sich typischerweise durch ihre Durchsatzrate und / oder den Frequenzbereich, in dem ihre jeweiligen Funksignale übertragen werden. Beispielsweise arbeitet 802.11g im Bereich von 2, 4 bis 2, 485 GHz. Anhand dieser Merkmale als Basis kann leicht gefolgert werden, dass die Manipulation von Sende- / Empfangstechniken eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung neuer Standards innerhalb des gesamten IEEE 802.11-Standards spielt.

Inwiefern unterscheidet sich 802.11ac von seinen Vorgängern, nachdem einige der Unterscheidungsfaktoren innerhalb des IEEE 802.11-Standards festgelegt wurden? Um diese Frage zu beantworten, müssen wir einige Details untersuchen.

Mit der Schaffung des IEEE 802.11n-Standards wurde ein Konzept eingeführt, das als MIMO (Multiple Input Multiple Output) bekannt ist. Einfach ausgedrückt bedeutet MIMO, dass zwei oder mehr Antennen auf der Sendeseite eines drahtlosen Netzwerks und zwei oder mehr Antennen auf der Empfangsseite des drahtlosen Netzwerks verwendet werden. Der Grund für die Idee mit mehreren Antennen besteht in der Notwendigkeit eines höheren Durchsatzes, ohne zusätzliche Bandbreite innerhalb des Frequenzbereichs zu verbrauchen. All dies wird durch ein Konzept ermöglicht, das als räumliches Multiplexing bekannt ist. Innerhalb des 802.11n-Standards stehen vier räumliche Streams zum Senden und Empfangen zur Verfügung, was den Entwicklern des Standards teilweise dabei half, Geschwindigkeiten von bis zu 200 Mbit / s zu erreichen, obwohl zu beachten ist, dass diese Geschwindigkeit unter absolut makellosen Laborbedingungen erreicht wurde .

Innerhalb des 802.11ac-Standards sollen acht räumliche Streams unterstützt werden. Dies hat die Forscher veranlasst, Gigabit-Geschwindigkeiten unter idealen Laborbedingungen zu erreichen. Nachdem nun Gigabit-WLAN-Geschwindigkeiten erreicht sind, werden Unternehmensumgebungen vollständig mit Gigabit-Übertragungssignalen gesättigt sein, oder? Sollte der Netzwerkarchitekt, der kürzlich den Kauf einer brandneuen Gigabit-Ethernet-Infrastruktur empfohlen hat, jetzt nicht einfach seinen Kopf auf den Hackklotz legen? Nicht so schnell.

Potenzial für das Unternehmen

Der 802.11n-Standard hat ein Konzept implementiert, das als Channel-Bonding bekannt ist und dem Interface-Bonding insofern ähnlich ist, als es zwei tatsächliche Kanäle verwendet und diese zu einem größeren Kanal kombiniert. Laut GT Hill, Direktor für technisches Marketing bei Ruckus Wireless, ist das Ergebnis ein größeres Rohr, das sich in höheren Durchsatzgeschwindigkeiten niederschlägt. Der einzige Nachteil dabei ist, dass 802.11n im 2, 4-GHz-Frequenzband arbeitet und in Nordamerika dieses bestimmte Band nur drei nicht überlappende Kanäle hat - normalerweise 1, 6 und 11. Das Endergebnis ist, dass jeder Knoten auf a liegt WLAN, das auf demselben drahtlosen Zugangspunkt sendet, muss vor der Übertragung warten, bis es an der Reihe ist. Auf den Punkt gebracht bedeutet dies mehr Knoten - und mehr Wartezeiten.

Der 802.11ac-Standard arbeitet im 5-GHz-Frequenzband, was zwei offensichtliche Vorteile bietet. Erstens ist das 5-GHz-Frequenzband in Nordamerika im Vergleich zum 2, 4-GHz-Band relativ leer. Zweitens, und vielleicht noch wichtiger, stehen im 5-GHz-Band mehr Kanäle zur Verfügung.

Das ist also ein Gewinn, oder? Vielleicht nicht. Das einzige Problem liegt in der Tatsache, dass mehr Kanäle in einem höheren Band typischerweise weniger Durchsatz pro Kanal bedeuten. Darüber hinaus ist die angegebene Lösung genau das, was derzeit im 802.11n-Standard-Channel-Bonding praktiziert wird. Daher muss jeder Knoten, der auf einen bestimmten drahtlosen Zugriffspunkt zugreift, vor der Übertragung warten, bis er an der Reihe ist. Plötzlich scheinen Gigabit-Geschwindigkeiten im WLAN im Unternehmen nicht mehr so ​​erreichbar zu sein, wenn man die schiere Anzahl von Knoten berücksichtigt, die auf jedem drahtlosen Zugriffspunkt um den Zugriff konkurrieren. Wenn man die zusätzlichen Kosten für den Kauf von 5-GHz-kompatiblen Endgeräten berücksichtigt, wird die Entscheidung, sich auf Ethernet zu konzentrieren, für Unternehmensumgebungen deutlich sinnvoller.

Gigabit Wireless für zu Hause

IEEE 802.11ac innerhalb des Hauses ist höchstwahrscheinlich der Ort, an dem die größten Schritte anfänglich stattfinden werden. Die Gründe für diese Behauptung sind eigentlich recht einfach. In Privathaushalten gibt es in der Regel weitaus weniger drahtlose Knoten als in einer Unternehmensumgebung. Weniger Knoten, die um einen Kanal konkurrieren, führen ausnahmslos zu höheren Durchsatzgeschwindigkeiten. Hinzu kommt, dass die Anzahl der nicht überlappenden Kanäle im 5-GHz-Frequenzband höher ist und die Wahrscheinlichkeit, dass die Nachbarn auf demselben Kanal arbeiten, drastisch abnimmt.

Was die Zukunft bringt

Hill schlägt vor, dass Gigabit-WLAN bis 2013 Einzug in das Unternehmen halten wird und wahrscheinlich noch früher Einzug in die eigenen vier Wände halten wird. Eines der Hauptprobleme betrifft etwas, das auch von 802.11n überwunden werden musste - die Abwärtskompatibilität. Derzeit sind die meisten Wireless Access Points für Unternehmen 2, 4 GHz / 5 GHz-fähig, das Problem liegt jedoch bei den Wireless-Endpunkten. Hill gibt an, dass aufgrund der acht räumlichen Stream-Funktionen in 802.11ac neue Chips in drahtlose Geräte eingesetzt werden müssen, um mit dem neuen Standard kompatibel zu sein. Hill führt weiter aus, dass die Chiphersteller in der Regel etwa zwei Jahre brauchen, um Chips zu verkaufen, die zusätzliche räumliche Datenströme unterstützen können. Selbst wenn alle Knicke innerhalb des neuen Standards ausgebügelt würden, wäre ein Mindestfenster von zwei Jahren erforderlich, um einige der Realitäten der Fertigung zu berücksichtigen.

Laut einer von In-Stat im Jahr 2011 veröffentlichten Studie werden bis 2015 fast 350 Millionen Router, Client-Geräte und angeschlossene Modems mit 802.11ac-Kompatibilität pro Jahr ausgeliefert, was darauf hindeutet, dass die Massenimplementierung des Standards auch in diesem Zeitraum erfolgen wird.

Lawson geht davon aus, dass die Massenimplementierung des neuen Standards im Unternehmen voraussichtlich 2015 erfolgen wird. Lawson zitiert eine von In-Stat durchgeführte Studie, nach der jährlich fast 350 Millionen Router, Client-Geräte und angeschlossene Modems mit 802.11ac-Kompatibilität ausgeliefert werden bis zu diesem Datum.

Handeln oder am Status Quo festhalten?

Unternehmen, die derzeit die Ethernet-Infrastruktur unterstützen, sollten den Status Quo beibehalten. Wenn man die Vorteile in Bezug auf Durchsatz und Sicherheit berücksichtigt, kann das Fahren auf der am meisten befahrenen Straße tatsächlich die meisten Vorteile bringen. Aber muss es eine Entweder-Oder-Debatte sein? Nicht unbedingt; Ein weiterer weiser Schritt könnte darin bestehen, sich in der Welt der drahtlosen Kommunikation zu versuchen und dabei weiterhin auf Ethernet als primäres Medium der Wahl zu setzen. Dies kann einige wertvolle Vorteile bringen und es Unternehmen ermöglichen, ihre operativen Netzwerke mit voller Geschwindigkeit weiterzuentwickeln, ohne auf technologische Fortschritte verzichten zu müssen. (Informationen zum Netzwerk finden Sie unter Virtual Private Network: The Branch Office Solution.)