IEEE 802.11 – Die Grundlage für WLAN (Wi-Fi)

Definitionen

• IEEE 802.11 ist eine Familie von technischen Standards, die die Basis für drahtlose lokale Netzwerke (WLANs) bildet.
• Veröffentlichung: Der erste Standard wurde 1997 vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) verabschiedet.
• Zweck: Definition der MAC-Schicht (Medium Access Control) für den Medienzugriff und die Bitübertragungsschicht (Physical Layer) für die physische Datenübertragung.
• Frequenzbereiche: Die ersten Versionen unterstützen das 2,4-GHz-Band mit Spreizspektrum-Verfahren (FHSS oder DSSS).

Frühe Generationen – Der Weg zum Massenmarkt

IEEE 802.11 (1997) – "Wi-Fi 0":

• Brutto-Datenrate: 1 bis 2 Mbit/s im 2,4-GHz-Band. Gilt heute als veraltet.

IEEE 802.11b (1999) – "Wi-Fi 1":

• Brutto-Datenrate: Bis zu 11 Mbit/s im 2,4-GHz-Band durch DSSS/CCK.
• Verbreitete sich rasch und machte WLAN populär.

IEEE 802.11a (1999) – "Wi-Fi 2":

• Brutto-Datenrate: Bis zu 54 Mbit/s im 5-GHz-Band, OFDM-Modulation.
• Weniger verbreitet als 802.11b.

IEEE 802.11g (2003) – "Wi-Fi 3":

• Kombiniert Vorteile von 802.11a und 802.11b: 54 Mbit/s (OFDM) im 2,4-GHz-Band.
• Abwärtskompatibel zu 802.11b.
• Löst 802.11b weitgehend ab.

Weitere Entwicklungen und Marketing: Namen der Wi-Fi Alliance

Seit 2018 verwendet die Wi-Fi Alliance vereinfachte Namen zur besseren Vermarktung:

IEEE 802.11n (2009) – "Wi-Fi 4":

• Brutto-Datenrate: Bis zu 600 Mbit/s (theoretisch) durch MIMO (Multiple Input Multiple Output), Nutzung von 2,4 GHz und/oder 5 GHz.

IEEE 802.11ac (2013) – "Wi-Fi 5":

• Ausschließlich 5-GHz-Band, höhere Geschwindigkeiten (Gigabit-Bereich, z. B. 1,3 Gbit/s mit mehreren Antennen), verbesserte Modulation.

IEEE 802.11ax (2019/2021) – "Wi-Fi 6" und "Wi-Fi 6E":

• Unterstützt 2,4-GHz-, 5-GHz- und 6-GHz-Band (Wi-Fi 6E).
• Fokus auf Effizienz und hohe Nutzerdichte, OFDMA und MU-MIMO.

Die neueste Generation: Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be)

• Ziel: Sehr hohe Datenraten, niedrige Latenz, hohe Zuverlässigkeit.
• Unterstützt 2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz.
• Bis zu 320 MHz Kanalbandbreite, 4096-QAM, Multi-Link Operation.
• Anwendungen: 8K-Streaming, Cloud-Gaming, AR/VR, Industrie.
• Status: Geräte sind verfügbar, Standardisierung läuft noch.

Die Verwirrung um die Buchstaben-Suffixe

• Die Buchstaben-Suffixe (z. B. 802.11a, 802.11b, 802.11ax) werden nicht chronologisch vergeben, sondern nach Arbeitsgruppen (Task Groups) im IEEE 802.11-Komitee.
• Einzelne Buchstaben stehen für spezifische Erweiterungen, Verbesserungen oder Korrekturen.

Erklärung:

1. Arbeitsgruppen und Projekte: Jede neue Funktion oder Verbesserung wird als eigenes Projekt (Task Group) mit einem Buchstaben versehen.
2. Chronologische Vergabe: Die Buchstaben werden fortlaufend vergeben, unabhängig vom Veröffentlichungsdatum.
3. Wichtige Standards: Nur ein Bruchteil der Arbeitsgruppen-Standards wird als "nächste Generation" von der Wi-Fi Alliance vermarktet.
4. Alphabetische Reihenfolge: Die Suffixe werden alphabetisch vergeben (a, b, c, ...).

Warum also 802.11be für Wi-Fi 7 und nicht 802.11az?

• Die Buchstaben-Suffixe spiegeln die Reihenfolge der Arbeitsgruppen wider, nicht die Generation der WLAN-Technologie.
• Wi-Fi Alliance vergibt die Marketing-Bezeichnungen Wi-Fi 4, 5, 6, 7, um die Generationen zu vereinfachen.

IEEE-Buchstaben (802.11x, 802.11xx):

• Die IEEE-Vergabe der Suffixe folgt dem Schema der Arbeitsgruppen-Projekte.
• Wi-Fi Alliance vergibt die vereinfachten Marketing-Bezeichnungen Wi-Fi 4, 5, 6, 7.

Fazit:
Das IEEE-Schema ist ein fortlaufendes Alphabet, während das Wi-Fi-Schema nur die großen Meilensteine hervorhebt.