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Wie Signale mit Kabeln übertragen werden, ist Ihnen vermutlich bereits bekannt. Doch im Alltag verwenden wir auch zahlreiche drahtlose Verbindungen. Haben Sie sich jemals gewundert, wie Signale ohne physische Kabel übertragen werden?
Das beste Beispiel ist hier WiFi (Wireless Fidelity). In den letzten Jahren haben sich die Anforderungen daran stark erhöht, da immer mehr Geräte und Menschen gleichzeitig drahtlos im Internet surfen möchten. Dieser wachsende Bedarf hat die Entwicklung neuer WiFi-Technologien vorangetrieben.
Die Technologie funktioniert wie folgt:
Ein WiFi-Router empfängt Daten aus dem Internet über eine kabelgebundene Verbindung, z. B. über einen DSL- oder Kabelanschluss.
Der Wi-Fi Router am Zugangspunkt (WAP) wandelt diese Daten in Funkwellen um und sendet sie aus.
Geräte mit WiFi-Funktion, z. B. ein Smartphone, können diese Funkwellen empfangen und die Daten in ihre ursprüngliche Form zurückwandeln.
Funkwellen
Funkwellen sind eine Form von elektromagnetischen Wellen, die sich durch den Raum bewegen und keine Notwendigkeit für ein physisches Medium wie Kabel oder Leitungen haben, um sich auszubreiten. Funkwellen benutzen meist eine Frequenz von 2,4 GHz oder 5 GHz.
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So kann ein Funkmast aussehen, der Funkwellen überträgt.
Was bedeutet 2.4 GHz und 5 GHz?
Die Begriffe 2,4 GHz und 5 GHz beziehen sich auf die Frequenzbänder, die für Ihr WiFi-Netzwerk verwendet werden.
2,4 GHz:
Das 2,4-GHz-Band ist das ältere und weit verbreitete Frequenzband für WiFi-Netzwerke. Es bietet eine Reichweite von bis zu 100 Metern, wodurch es ideal für große Wohnungen oder Gebäude ist. Zugleich stören Wände und Hindernisse nicht so stark, da die Wellen des 2.4 Ghz länger sind.
5 GHz:
Das 5 GHz-Band hingegen ist das neuere und schnellere Frequenzband für WLAN. Es hat eine Reichweite von bis zu 50 Metern, im DFS Modus sogar über 100 Meter. Es ist weniger überlastet als das 2.4 GHz-Band. Dies bedeutet, dass Sie in der Regel schnellere Internetgeschwindigkeiten erreichen können, wenn Sie ein 5 GHz-Band verwenden.
Tipp
Benutzen Sie 5 GHz für intensive Anwendungen wie Online-Gaming oder 4K-Video-Streaming.
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So kann online Gaming auch aussehen
WiFi Versionen
Neben unterschiedlichen Frequenzen existieren auch diverse WiFi-Versionen, die in den letzten Jahren kontinuierlich weiterentwickelt wurden.
Wi-Fi 5 (2014 eingeführt) und Wi-Fi 6 (2019 eingeführt) sind momentan die meistgenutzten Wi-Fi Versionen. Beide haben sehr nützliche Technologien integriert.
Wie zum Beispiel MU-MIMO:
MU-MIMO steht für "Multi-User Multiple-Input Multiple-Output" und ist eine Technologie, die es einem WiFi-Router ermöglicht, Daten an mehrere Geräte gleichzeitig zu senden, anstatt die gesamte Bandbreite nur an ein einziges Gerät zu richten.
Vorteile:
Erhöhte Bandbreite und Leistung für WLAN-Netzwerke
Bessere Leistung für Geräte, die gleichzeitig Daten übertragen
Reduzierte Latenzzeiten
Veranschaulichung
Stellen Sie sich vor, in einem modernen Konzert spielen mehrere Musiker gleichzeitig verschiedene Instrumente, und das Publikum hört eine harmonische Musik.
Dies spiegelt die Idee von MU-MIMO wider, bei der mehrere WiFi-Geräte zur gleichen Zeit Daten von einem Zugangspunkt empfangen und senden können, was die Effizienz und Geschwindigkeit des WiFi-Netzwerks erheblich verbessert.
So wie ein Musikensemble verschiedene Instrumente harmonisch miteinander verbindet, koordiniert MU-MIMO die Übertragung von Daten zwischen verschiedenen Geräten, um eine bessere Leistung zu erzielen.
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Mu-Mimo verteilt an alle Geräte maximale WiFi-Kapazität.
Im Vergleich bietet Wi-Fi 6 gegenüber dem Vorgänger Wi-Fi 5 aber doch noch einige technischen Verbesserungen und neue Technologien. Hier eine Übersicht der Unterschiede:
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Neue Technologien
OFDMA
Einer der neuesten Technologien ist OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access).
Es ermöglicht modernen Wi-Fi-Routern, mehrere Geräte gleichzeitig zu bedienen.
OFDMA ist besonders wichtig in Haushalten mit vielen gleichzeitig verbundenen Geräten, wie z. B. Smartphones, Tablets, Laptops, Smart-TVs und vor allem Smart-Home-Geräte.
Veranschaulichung
Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Gruppe von Menschen, die alle etwas im selben Zimmer erledigen wollen.
Um alle Menschen gleichzeitig arbeiten zu lassen, ohne dass sie sich gegenseitig behindern, können Sie das Zimmer in mehrere Bereiche aufteilen.
Nun wird jeder Person ein eigener Bereich zugewiesen. Die Menschen können nun in ihren eigenen Bereichen arbeiten, ohne sich gegenseitig zu stören.
In ähnlicher Weise kann OFDMA den Access Points ermöglichen, Daten an mehrere Geräte gleichzeitig zu übertragen, indem das Frequenzspektrum in mehrere Kanäle aufgeteilt wird, welche durch diverse Geräte gleichzeitig verwendet werden können, anstelle von einer einzelnen Abarbeitung.
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BSS Coloring:
Die Technologie «BSS Coloring» (Basic Service Set Coloring), wird in Umgebungen mit hoher Gerätedichte, wie beispielsweise Flughäfen oder Stadien benutzt. So wird die Leistung bei hoher Dichte verbessert.
Vorteile:
Reduzierte Interferenzen: BSS Coloring hilft dabei, die Störungen zwischen verschiedenen Modems zu minimieren. Dies führt zu einer insgesamt stabileren und zuverlässigeren drahtlosen Verbindung.
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Verbesserte Leistung: Mit weniger Interferenzen können Wi-Fi Router ihre Ressourcen effizienter nutzen. Das führt zu einer höheren Leistung und schnellere Datenübertragungsraten.
Erhöhte Kapazität: BSS Coloring ermöglicht es Wi-Fi Router, mehr Geräte gleichzeitig zu unterstützen, ohne die Qualität der Verbindung zu beeinträchtigen. In dicht besiedelten Umgebungen, in denen viele Wi-Fi-Netzwerke denselben Kanal nutzen, ist dies sehr wichtig.
Veranschaulichung
Sie können es sich so vorstellen: Sie stehen an einer Kreuzung, an der mehrere Straßen aufeinandertreffen und viele Fahrzeuge gleichzeitig fahren. Jede Straße hat ihre eigene Ampel, um den Verkehr zu regeln. Jetzt wird ein fortschrittliches Ampelsystem wie BSS Coloring eingeführt.
Mit BSS Coloring wird die Schaltung der Ampeln anhand des tatsächlichen Verkehrsbedarfs gesteuert. Wenn auf einer Straße wenig Verkehr herrscht, bleibt die Ampel rot, während auf einer anderen Straße, auf der mehr Verkehr ist, die Ampel grün wird. Dies minimiert die Verzögerungen und Staus, da die Ampeln nur dann umgeschaltet werden, wenn es wirklich notwendig ist.
Diese Sunrise Internet Boxen sind bereits mit Wi-Fi 6 ausgestattet.
DFS:
DFS steht für Dynamic Frequency Selection. Es ist eine Technologie, die es Access Points (APs) ermöglicht, die Frequenzen zu wechseln, auf denen sie senden und empfangen. Dies hilft, Interferenzen mit anderen Geräten zu reduzieren, die auf denselben Frequenzen senden oder empfangen.
Vorteile:
Radarerkennung: Router verwenden Radarerkennung, um zu erkennen, ob sich andere Geräte auf denselben Frequenzen befinden.
Frequenzwechsel: Router wechseln die Frequenz, auf der sie senden und empfangen, wenn sie andere Geräte auf denselben Frequenzen erkennen.
Veranschaulichung
Stellen Sie sich vor, Sie haben eine Straße mit mehreren Fahrspuren. Wenn es zu viel Verkehr auf einer Fahrspur kommt, können Sie auf eine andere Fahrspur wechseln.
Ich hoffe, dass dieser Überblick über Wi-Fi-Technologien dazu beigetragen hat, Ihr Verständnis für die Wi-Fi Technologie zu vertiefen.
Falls Sie noch mehr zum Thema Wi-Fi wissen möchten, besuchen Sie unseren Blog-Beitrag Tipps für perfektes WLAN.
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