LANCOM FAQ zu 802.11n Wireless LAN

Was ist IEEE 802.11n?

IEEE 802.11n ist der ultimative WLAN-Standard mit viel mehr Geschwindigkeit und deutlich besserer Reichweite und Funkfeldabdeckung. Aktuelle am Markt verfügbare 802.11n Geräte kommen auf 300 Mbit/s, wo der Vorgängerstandard 802.11a/g lediglich 54 Mbit/s bieten konnte. Der Standard geht jedoch sogar noch darüber hinaus - und definiert schon heute eine nochmalige Geschwindigkeitsverdopplung auf bis zu 600 Mbit/s für zukünftige Hardware-Generationen - und das alles bei voller Rückwärtskompatibilität. Weitere Detailinformationen siehe LANCOM Techpaper „WLAN - 802.11n im Überblick“.

Wie funktioniert IEEE 802.11n?

Um diese Verbesserungen zu erzielen, benutzt der 802.11n Standard eine Reihe von Erweiterungen und neuen Techniken wie MIMO („Multiple Input, Multiple Output“), Packet Aggregation sowie eine Verdopplung der Kanalbandbreite, die im Detail im LANCOM Techpaper „WLAN-802.11n im Überblick“ vorgestellt werden.

Was bedeutet die Verabschiedung des 802.11n Standards?

Nachdem schon viele Produkte entsprechend des vorläufigen IEEE 802.11n Draft Standards auf dem Markt bzw. installiert sind, schafft die endgültige Verabschiedung des Standards nunmehr Planungssicherheit und Investitionsschutz für bestehende Installationen. Insbesondere ergibt sich für Bestandsinstallationen durch die volle Kompatibilität des 802.11n Drafts mit dem nun verabschiedeten 802.11n Standard keine Notwendigkeit einer Umrüstung. Zweitens ist damit der Weg bereitet für die Zukunft, in der sich durch kommende WLAN-Hardware-Generationen bei voller Abwärtskompatibilität weitere Geschwindigkeitssteigerungen erzielen lassen werden. Weitere schon beschriebene Techniken, die mit heutiger WLAN-Hardware noch gar nicht verfügbar sind, beinhalten z.B. das so genannte „Beam-Forming“, mit der die Übertragungskapazität der Luftschnittstelle gegenüber heute weiter gesteigert werden kann.

Wann wird der IEEE 802.11n verfügbar sein?

Die Ratifizierung erfolgte am 14.09.2009. Die Publizierung des 560 Seiten starken Dokuments erfolgt ab ca. Mitte Oktober 2009 als kostenpflichtiger Download auf den IEEE Webseiten.

Warum ist der IEEE 802.11n so bedeutsam?

Die 802.11n Technik ist ein enormer Durchbruch für den WLAN Markt. Zum ersten Mal überschreiten WLANs die Leistungsfähigkeit von Fast-Ethernet-Verbindungen und sind darüber hinaus noch zuverlässiger als die bisherigen Standards.

Sind IEEE 802.11n Draft- und 802.11n Standard-Produkte untereinander kompatibel?

IEEE 802.11n Draft Produkte sind voll kompatibel mit dem nun verabschiedeten Standard, hierdurch ist eine Interoperabilität in beide Richtungen gegeben. Zum Beispiel erhalten alle Produkte, die bisher durch die WiFi Alliance als Draft 2.0 verifiziert wurden, uneingeschränkt das 802.11n Interop-Logo - ohne weitere Nachtests. Die Tests der WiFi Alliance unterscheiden sich nur in marginalen (optionalen!) Punkten zwischen den Draft 2.0 Tests, und alle Testpunkte des Draft 2.0 Programms gelten unverändert weiter für 802.11n Standardprodukte. Siehe auch: http://www.wi-fi.org/news_articles.php?f=media_news&news_id=835.

Sind LANCOM Produkte nach 802.11n Draft 2.0 aufrüstbar auf den 802.11n Standard?

Aufgrund der vollen Interoperabilität und Kompatibilität des Draft 2.0 zum 802.11n Standard sind alle bisherigen LANCOM 802.11n Draft Produkte kompatibel zum finalen IEEE 802.11n Standard. Somit ergibt sich keine Notwendigkeit der Aufrüstung bestehender Installationen. Alle Pflichtbestandteile sowie viele optionale SW-Komponenten des finalen Standards sind bereits in aktuellen LCOS-Versionen integriert. Diesbezügliche Funktionserweiterungen stellt LANCOM wie gewohnt durch kostenlose LCOS-Updates zur Verfügung.

Was bedeutet das für aktuelle bzw. geplante Installationen? Macht es Sinn, hier auf neue, vollständig 802.11n entsprechende Geräte zu warten?

Nein, Installationen und Rollouts können unbeeinflusst wie geplant weiter gehen, da durch die volle Kompatibilität des Draft 2.0 zum finalen Standard die heutigen LANCOM Produkte bereits kompatibel mit dem nun verabschiedeten Standard sind.

Sind bisherige 802.11a/b/g Endgeräte kompatibel mit 802.11n Access Points?

Ja, bisherige WLAN-Clients können unverändert und ohne Leistungseinbußen weiter betrieben werden. Es ist sogar von einer leicht besseren Performance auszugehen, da auch 802.11a/b/g-Clients von den neuen Eigenschaften der MIMO Access Points profitieren.

Wie ist die Performance in einem gemischten Netz aus 802.11a/b/g Clients und neuen 802.11n Clients?

Anders als beim Übergang von der 11 Mbit zur 54 Mbit WLAN-Technologie entstehen durch den Mischbetrieb von 802.11a/g und 802.11n Clients nur geringe Performance-Einbußen durch zusätzlichen Overhead im „Kompatibilitätsmodus“. Die Gesamtübertragungsrate des WLAN-Netzes teilt sich ungefähr entsprechend der Anteile der jeweiligen WLAN-Clients mit ihren jeweiligen Geschwindigkeiten auf.

Profitiere ich von 802.11n, auch wenn ich weiterhin nur ein 2,4 GHz WLAN-Netzwerk betreibe?

Eindeutig ja. Bisherige b/g-Clients profitieren zwar nur geringfügig, aber 802.11n Clients bieten jedoch selbst in 2,4 GHz bei herkömmlicher Kanalbandbreite von 20 MHz eine bis zu 3,5-fache Performance-Steigerung und eine deutliche Reichweitenerhöhung. Daher sind 802.11n Access Points auch ideal zum Auf- und Ausbau reiner 2,4 GHz WLAN-Netze.

Was ist MIMO?

Die bedeutendste neue Technologie im IEEE 802.11n wird “Multiple Input, Multiple Output” oder auch kurz “MIMO” genannt. Die MIMO-Technologie benutzt mehrere Antennen, um verschiedene Datenströme vom Access Point zum Client zu schicken. Bei LANCOM werden zwei Datenströme („Spatial Streams“) auf je 3 Sender und Empfänger verteilt. Auf diese Weise können in der gleichen Zeit mehr Daten übertragen werden.

Was bedeuten Angaben wie 2x3 oder 3x3?

Die so genannte „N x M“- Darstellung beschreibt typischerweise ein MIMO System. Während „N“ für die Anzahl der Sender und der Sendeantennen steht, steht „M“ für die Anzahl der Empfänger und der Empfangsantennen. Die LANCOM L-300 Serie bietet ein vollwertiges 3 x 3 MIMO-System.

Was hat es mit den 40 MHz Kanälen und der Kanalbündelung auf sich?

Mittels Kanalbündelung werden zwei 20 MHz Kanäle gleichzeitig zu einem 40 MHz Kanal zusammengefasst. Die effektive Datenrate wird so etwas mehr als verdoppelt.

Anders als bei den LANCOM „Super A/G“-Erweiterungen, deren „108 Mbit/s Turbo-Modus“ auf Basis der 54 Mbit/s WLAN-Technologie nur starr eingestellt werden konnte, ist nun der gleichzeitige Betrieb von 20 MHz Clients und 40 MHz Clients möglich. Jeweils pro Client und bzw. pro Access Point wird eingestellt, ob neben 20 MHz Kanälen auch 40 MHz Kanäle unterstützt werden sollen. Im 2,4 GHz Frequenzband stehen jedoch nur 3 überschneidungsfreie Kanäle zu Verfügung, so dass sich die Nutzung dieses Features insbesondere im 5 GHz Band mit seinen 19 Kanälen anbietet. Nicht alle WLAN-Clients unterstützen die 40 MHz breiten Kanäle bei 2,4 GHz.

Wann sollte ich auf IEEE 802.11n basierende APs wechseln?

Ab sofort! Ein 802.11n basiertes Netzwerk hat enorme Vorteile verglichen mit den vorherigen Standards, die Unternehmen die Perspektive eröffnen, ein hochleistungsfähiges, robustes drahtloses Netzwerk mit hohem praktischem Nutzen aufzubauen.

Welche Migrationsstrategie empfiehlt LANCOM Systems?

Bei neu zu installierenden Netzwerken empfehlen wir, direkt in neue 802.11n Access Points zu investieren. Für bestehende WLAN Installationen, die auf 11n umgestellt werden sollen, empfehlen sich folgende Strategien:

Einzelaustausch: Ersetzen Sie Access Points an den Punkten im Netzwerk, wo eine besonders hohe WLAN-Nutzung vorliegt. So migrieren Sie zunächst an den Stellen, an denen Sie vom leistungsfähigeren Standard am stärksten profitieren. Eine pragmatische und kostenbewusste Migrationslösung, gerade für 2,4 GHz WLAN-Netzwerke.

Paralleler Aufbau eines 5 GHz „Overlay-Netzes“: Hierbei können die neuen Access Points entweder nur in Bereichen, wo höchste WLAN-Performance benötigt wird, oder idealerweise auf der gesamten Netzwerkfläche zum Einsatz. Die älteren Clients werden dann von den älteren Access Points in 2,4 GHz bedient und neue 11n-Clients genießen alle Vorteile des neuen Standards in 5 GHz.

Aufbau eines Dual-Band WLAN-Netzwerkes: Oft ist dies günstiger, als die Anzahl der Access Points zu verdoppeln. Alte WLAN Access Points werden getauscht und durch neue „Dual Radio, Dual Band“ Access Points wie den LANCOM L-315agn dual Wireless ersetzt. Dabei bedient ein Radio-Modul des Access Points im 2.4 GHz Band herkömmliche WLAN-Clients (802.11b und 802.11g), während das zweite Radio-Modul im 5 GHz Band simultan exklusiv für die neuen 802.11n Clients zur Verfügung steht. Die älteren Clients werden somit unverändert in 2,4 GHz bedient und neue 11n-Clients genießen alle Vorteile des neuen Standards in 5 GHz.

Muss ich meine gesamt LAN-Infrastruktur auf Gigabit Ethernet umstellen?

Auch wenn Brutto-Durchsatzraten bis zu 300 Mbit/s möglich sind, betragen die effektiven Durchsatzraten 80-130 Mbit/s. Dieser Nettodurchsatz ist auch nur in einer reinen 11n Umgebung zu erzielen, wenn AP und Client beide 11n-fähig sind. Im Falle einer gemischten Umgebung fallen die Nettodurchsatzraten in der Regel unter die 100 Mbit/s-Grenze des Fast Ethernet Standards.

Können die LANCOM 802.11n Access Points mit PoE versorgt werden?

Die LANCOM 802.11n Access Points L-305agn Wireless, L-310agn Wireless und L-315agn dual Wireless sind standardkonform zu 802.3af und können mit voller Performance – beim L-315agn dual Wireless auch im Betrieb mit zwei Funkmodulen – elegant über das Netzwerkkabel mit normalen Standard-PoE-Switchen gespeist werden.

Beide Produkte sind Single-Radio Dual-Band Access Points. Der einzige Unterschied zwischen den beiden Geräten sind die Antennen: Während der L-310agn drei externe, austauschbare Antennen besitzt, verfügt der L-305agn über ein integriertes Antennen-Array.

Unterstützt die L-300 Serie auch Beamforming?

Nein, Beamforming (d.h. elektronische Änderung des Antennen-Abstrahlverhaltens) wird HW-seitig nicht unterstützt. Die Antennen sind omnidirektional ausgelegt, so dass möglichst alle Antennen gleichzeitig das Empfangssignal aufnehmen und kombinieren können (MIMO-Prinzip).

Werden die neuen 802.11n Access Points von den LANCOM WLAN Controllern unterstützt?

Ja, bereits seit der Controller-Software-Version LCOS 7.28 werden die neuen 11n Access Points unterstützt. Die LANCOM „Smart Controller“-Architektur spielt gerade bei den schnellen 802.11n Access Points ihre Stärken aus. Die volle 11n-Performance steht direkt und ohne Controller-Upgrade zur Verfügung, da die Nutzdaten nicht zwingend durch den Controller geleitet werden müssen.