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Qualcomm präsentiert MU-MIMO 802.11ac für noch schnelleres WLAN

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qualcommAls 2012 die ersten WLAN-Adapter mit 802.11ac-Standard vorgestellt wurden, waren bereits Übertragungsraten von 600 bzw. 900 MBit pro Sekunde möglich. Möglich wurde dies durch die Verwendung von 80 MHz breiter Übertragungskanäle und 256-QAM (Quadraturamplitudenmodulation) im 5-GHz-Band bei Verwendung von drei Antennen und drei gleichzeitigen Streams. Die zweite Generation von 802.11ac wurde nun mit vier gleichzeitigen Streams, 160 MHz breiten Übertragungskanälen und Multi-User-MIMO (MU-MIMO) spezifiziert. Dazu möchte Qualcomm bereits in Kürze mit den entsprechenden Lösungen aufwarten können. Doch schauen wir uns zunächst einmal an, welche Vorteile die Verbesserungen von 802.11ac mit sich bringen.

Theoretisch ist das 802.11ac der zweiten Generation doppelt so schnell, wie der Vorgänger. Die Verdopplung wird durch die Verbreiterung der Übertragungskanäle von 80 auf 160 MHz erreicht. Nimmt man nun noch die gesteigerte Anzahl der Streams von drei auf vier hinzu, ergibt sich eine theoretische Gesamtübertragungsrate von 2.400 MBit pro Sekunde. Bei dieser Betrachtung noch keine Rolle spielt das MU-MIMO, auf das wir in der Folge etwas genauer eingehen wollen.

Der wichtigste Unterschied zwischen Single-User-MIMO (SU-MIMO) und Multi-User-MIMO (MU-MIMO) ist der Umstand, dass im erstgenannten Fall pro aktiver WLAN-Verbindung zu einem bestimmten Gerät die volle Bandbreite des Access-Points zur Verfügung steht. Nach dieser Zeit wird auf das nächste Gerät gewechselt und so die gesamte Bandbreite auf alle verbundenen Clients verteilt. Dies funktioniert sehr gut, so lange z.B. ein Notebook zum Einsatz kommt, dass per 3x3 3-Stream-Verbindung mit dem Access-Point verbunden ist. Aktuell können viele weitere Geräte wie beispielsweise Smartphones und Tablets aber nur mit ein bis zwei Streams umgehen, was zur Folge hat, dass in Umgebungen mit zahlreichen solcher Geräte viel mögliche Bandbreite brach liegen bleibt. Jedes Gerät wird dann nur nach und nach mit einem oder zwei Streams für eine bestimmte Zeit mit der möglichen Bandbreite versorgt. Das volle Potenzial des Access-Points wird also nicht genutzt.

Mit MU-MIMO ist es möglich, bestimmte Klassen an Geräte zu erstellen, die dann zur gleichen Zeit mit einem Datenstream versorgt werden können. Bei einer 4x4-Konfiguration wäre es beispielsweise möglich, gleichzeitig zwei Geräte mit jeweils zwei Streams zu versorgen. Ebenso denkbar ist aber eine Gruppe, die aus vier Geräten mit jeweils einem Stream besteht. Dies im Wechsel würde also zwei Geräte schnell und vier weitere etwas langsamer einbinden. Bei SU-MIMO wären alle sechs Geräte mit nur einem Stream angebunden gewesen.

Qualcomm WLAN-Chipsätze für die 2. Generation 802.11ac (Bild: Anandtech)

Qualcomm hat nun einige WiFi-Chipsätze vorgestellt, welche sowohl die Access-Point-Seite als auch die Client-Seite abdecken. Konkret sehen werden wir die ersten Produkte aber erst Anfang 2015. Interessanterweise beherrschen Geräte mit Snapdragon-801-SoC bereits MU-MIMO mit einem Stream. Von allen noch nicht unterstützt wird der breitere Übertragungskanal von 160 MHz.

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