Über eines hat sich wohl noch nie jemand beschwert: dass die Internetanbindung zu schnell und zuverlässig ist. Insofern sind Verbesserungen in diesem Bereich immer willkommen. Für das kommende Wi-Fi 7 sind die Versprechungen aber besonders groß: Um ein Vielfaches schneller, aber auch zuverlässiger als bisherige drahtlose Netzwerke soll dieses sein.

Es geht voran

Klingt gut, besser ist es aber, der Frage nachzugehen, was das eigentlich konkret bedeutet – und wie es überhaupt möglich ist. Zumal Wi-Fi 7 kein Thema der fernen Zukunft mehr ist. Denn auch wenn der offizielle Standard (IEEE 802.11be) wohl erst Anfang 2024 verabschiedet wird, gibt es doch tatsächlich bereits erste Geräte, die damit werben – und passende Hardware verbaut haben. So haben etwa bereits einige namhafte Hersteller wie Asus, TP-Link oder auch Netgear entsprechende Router im Angebot oder zumindest mal angekündigt. Und auch die ersten Smartphones werben schon mit Wi-Fi-7-Support.

War da nicht was?

Bevor es losgeht aber noch ein kleiner Exkurs. Mögen sich doch manche an dieser Stelle wundern: "Wie jetzt? Schon wieder eine neue Wi-Fi-Version? Hatten wir nicht gerade erst Wi-Fi 6E?" Das ist zwar nicht ganz unrichtig, liegt aber an der österreichischen Perspektive. Hat man sich hierzulande doch mit der Freigabe der bei Wi-Fi 6E hinzugekommenen Frequenzen im 6-GHz-Bereich besonders lange Zeit gelassen, diese erfolgte erst Anfang März 2023. Der dahinterstehende Standard wurde hingegen bereits im Jahr 2020 finalisiert.

Große Versprechungen für Wi-Fi 7

Aber zurück in die Zukunft – also zu Wi-Fi 7. In der Bewerbung von so sperrigen Dingen wie Industriestandards greifen die beteiligten Firmen gerne zu griffigen Beispielen. In diesem Fall ist etwa immer wieder von "8K-Streaming" oder "drahtlosem Gaming ohne Kompromisse" zu hören. Verweise auf eine drastisch gesteigerte Zuverlässigkeit dürfen ebenfalls nicht fehlen.

Wem solche in ihrer Aussagekraft irgendwo zwischen Badewannen und Fußballfeldern angesiedelte Versprechen zu vage sind, für den gibt es aber auch handfeste Zahlen: So soll die maximale Übertragungsgeschwindigkeit pro Stream im Vergleich zu den direkten Vorgängern auf 2.400 Mbit/s verdoppelt werden. Die theoretisch maximale Datenrate steigt gar auf 46 Gbit/s an; zum Vergleich: Bei Wi-Fi 6E lag dieser Wert noch bei 9,6 Gbit/s, bei Wi-Fi 6 bei 6,9 Gbit/s.

Vergleiche

Nun sind theoretische Werte natürlich immer mit einer gewissen Vorsicht zu genießen, trotzdem deutet sich hier ein ordentliches Speed-Upgrade an. So spricht etwa Intel für einen typischen Laptop eine um den Faktor 2,4 beschleunigte Übertragungsgeschwindigkeit im Vergleich zu früheren Wi-Fi-Generationen. Das ist keineswegs zu verachten.

Noch besser klingen manche Versprechen in Hinblick auf die Latenz, also jene Verzögerungszeit, die gerade für Gaming eine besonders wichtige Rolle spielt. Dank einiger neuer Tricks soll hier der "Worst Case" gleich hundertmal besser sein als bei Wi-Fi 6, verspricht TP-Link. Auch für zukunftsträchtige Anwendungen wie Virtual / Augmented / Mixed Reality ist eine niedrige Latenz essenziell.

Keine neuen Frequenzen

Zunächst aber einmal das, was sich nicht ändert: Die genutzten Frequenzbereiche bleiben gleich. Wie schon bei Wi-Fi 6E werden also die Frequenzen rund um 2,4 sowie 5 und 6 GHz eingesetzt. Die Verbesserungen rühren also aus anderen Änderungen.

Bandbreite

Da wäre einmal die Verdopplung der Bandbreite: Jeder Übertragungskanal kann künftig 320 statt 160 MHz breit sein, was eine entsprechende Vergrößerung der maximalen Transferrate bedeutet. Hier zeigt sich aber schon das erste Spannungsverhältnis zwischen Theorie und Praxis. Sind doch so breite Kanäle nur im 6-GHZ-Bereich möglich, was gerade aus europäischer Perspektive bedeutet: Hier könnte es künftig schon einmal eng werden.

Das liegt daran, dass in Europa nur ein relativ kleines Spektrum für 6-GHz-WLAN freigegeben wurde, jenes zwischen 5.945 und 6.425 MHz. Nebeneinander gehen sich also gerade einmal ein 320- und ein 160-MHz-Kanal aus. In den USA bietet dieser Bereich hingegen fast dreimal so viel Platz, da dort auch die Frequenzen zwischen 6.425 und 7.125 MHz genutzt werden dürfen. Hierzulande will man sich hingegen in Hinblick auf dieses zusätzliche Spektrum noch nicht festlegen. Überlegt wird etwa, diesen Frequenzbereich stattdessen für Mobilfunk zu verwenden.

Multi-RU-Puncturing

Trotzdem: Zumindest wenn sich nicht mehrere 6-GHz-Netze überlagern, sollte das ein ordentliches Speed-Upgrade bringen. Das liegt aber noch an einer anderen Neuerung namens "Multi-Resource-Units-Puncturing", die es einem Router ermöglicht, das zur Verfügung stehende Frequenzspektrum erheblich effizienter zu nutzen.

Sehr vereinfacht gesprochen können dadurch einzelne Frequenzkanäle künftig nicht nur in mehrere kleinere Segmente geteilt werden, diese können vom WLAN-Router flexibel kombiniert werden, um immer die optimale Geschwindigkeit bieten zu können und vor allem Interferenzen – also gegenseitige Störungen – zu minimieren. Die Aufteilung kann dabei sowohl zur Optimierung des Datenverkehrs eines einzelnen Nutzers als auch von mehreren Usern erfolgen.

Alle gemeinsam

Die nächste große Neuerung nennt sich "Multi-Link-Operation". Bislang ist es so, dass der Router für jedes Gerät den gerade optimalen Frequenzbereich wählt – aber eben nur den einen. Mit Wi-Fi 7 können Geräte künftig gleichzeitig über alle Bereiche – also sowohl 2,4 als auch 5 und 6 GHz – verbunden werden. Eine Parallelisierung, die logischerweise die maximale Datenübertragungsrate deutlich erhöht – aber nicht nur das.

Fast wichtiger ist noch, dass das deutlich stabilere Verbindungen verspricht. So kann der Router sofort reagieren, wenn es in einem Bereich Probleme gibt, und auf einen anderen wechseln. Zudem wird dadurch auch die Gefahr von Latenzspitzen deutlich reduziert, da eben mehrere Wege in ganz unterschiedlichen Frequenzbereichen zur Verfügung stehen.

16x16 MU-Mimo

Ein entscheidender Faktor für die Geschwindigkeit aktueller WLAN-Router nennt sich MU-Mimo (Multi User Multiple Input Multiple Output). Sehr grob gesagt ermöglicht dies, dass über die Nutzung mehrerer Antennen auch mehrere Datenströme auf der gleichen Frequenz laufen können. Das sogenannte Beamforming sorgt dabei dafür, dass sich diese Übertragungen nicht gegenseitig stören, indem die Übertragungswellen entsprechend aufeinander abgestimmt werden.

Dies erlaubt eine deutlich effizientere Nutzung eines Frequenzbereichs und wird wahlweise genutzt, um eine schnellere Übertragung an ein Gerät oder auch die parallele Nutzung mehrerer Geräte zu ermöglichen. Für Wi-Fi 7 werden nun bis zu 16 statt bisher 8 solcher parallel laufenden "Spatial Streams" unterstützt.

Oder eben weniger technisch gesagt: Wi-Fi 7 unterstützt 16x16 MU-Mimo, beim Vorgänger war das Maximum noch 8x8 – und wie wir alle wissen, sind höhere Zahlen immer besser. In dem Fall allerdings wirklich, allein dieses Upgrade ist für einen guten Teil der Steigerung der – theoretischen – maximalen Datenrate zuständig.

4096 QAM

Ein weiterer wichtiger Begriff bei WLAN-Routern ist die Quadrature-Amplitude-Modulation (QAM), die dafür zuständig ist, wie Daten in eine Funkwelle verpackt werden. Mit Wi-Fi 7 wird nun die Signaldichte erhöht, jedes Signal kann zwölf statt bisher zehn Bit transportieren. Das nennt sich 4096 QAM (statt bisher 1024 QAM) und ergibt einen um 20 Prozent gesteigerten Datendurchsatz.

Dann wäre da noch eine Neuerung, die vor allem für Unternehmen von Relevanz ist. Integriert Wi-Fi 7 doch einige Protokollerweiterungen für Echtzeitanwendungen. Damit soll garantiert werden, dass kritische Datenpakete immer zur richtigen Zeit ankommen. Gedacht ist das nicht nur als Ersatz für klassische Kabelverbindungen, sondern auch für Campus-eigene – und sehr kostspielige – Mobilfunknetzwerke. Das ruft auch in Erinnerung, dass es bei all dem – auch – um einen Kampf zwischen Mobilfunk- und WLAN-Technologien geht.

Ausblick

Bleibt die Frage, wann es denn nun wirklich so weit ist. War vor einiger Zeit noch von einer Finalisierung des neuen Standards im Verlauf des Jahres 2023 die Rede, sieht es aktuell eher nach Anfang 2024 aus. Erst danach werden die offiziellen Zertifizierungen beginnen. Wie gesagt hält das aber viele Hersteller nicht davon ab, schon heuer Wi-Fi-7-kompatible Geräte auf den Markt zu werfen. Die dahinterstehenden Technologien sind ja bereits bestens bekannt.

Wer von Anfang an mit dabei sein will, sollte sich allerdings schon mal auf saftige Preise einstellen. Bis all das in der breiten Masse ankommt, könnten hingegen noch ein paar Jahre vergehen. Bis dahin besteht auch die Hoffnung, dass sich an einem anderen Umstand etwas ändert. Derzeit gibt es in Österreich kaum Internetangebote, mit denen solche Download-Raten überhaupt ausgenutzt werden können. Nun ist ein flotter Download natürlich nicht der einzige Vorteil neuer Wi-Fi-Standards, trotzdem erweist sich die diesbezügliche Stagnation am Provider-Markt zunehmend als Flaschenhals.

Fazit

Trotz all dieser Einschränkungen bleibt eine erfreuliche Erkenntnis: Wo Wi-Fi 6 und Wi-Fi 6E vor allem Verbesserungen für die gleichzeitige Nutzung vieler Geräte gebracht haben, kann Wi-Fi 7 wieder mit deutlichen Performance-Verbesserungen aufwarten. Und das ist schon für sich allein genommen ein Grund zur Vorfreude. (Andreas Proschofsky, 16.4.2023)