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IEEE-Meeting: WLAN für das Internet of Things

Der WLAN-Zombie 802.11b soll weiterfunken dürfen, Kameras kommunizieren per Licht mit Blitzgeräten und Gigabit-Ethernet läuft mit Energie über dieselbe 2-Draht-Leitung: Die IEEE beschäftigt sich aktuell in Peking mit zahlreichen Vorschlägen.

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In der ausgehenden Woche haben die Arbeitsgruppen für die Standards zu verkabelten und drahtlosen Netzen (IEEE 802) ihre Hauptsitzung in Peking abgehalten. Dabei wurde entschieden, dass aus der Study Group (SG) für High Efficiency WLAN (HEW) im Juli die Arbeitsgruppe 802.11ax wird. Mit bis zu 200 Teilnehmern und fast 40 Prozent der gesamten Teilnehmerzeit ist das derzeit die größte Entwicklergruppe. Neben einem vier- bis zehnfachen höheren Durchsatz hat sich HEW das Verbessern des Betriebs vieler dicht benachbarter Stationen etwa wie in Fußballstadien auf die Fahne geschrieben.

Mit 802.11ah ist ein neuer Physical Layer (PHY, Schicht 1) für das Internet of Things (IoT) auf dem Weg, der in der Digitalen Dividende im ISM-Bereich unterhalb von 1 GHz, aber außerhalb der TV-Kanäle funkt. 11ah soll mit 1 bis 16 MHz schmalen Kanälen arbeiten und bei Datenraten um 100 kBit/s Distanzen bis zu 1 km überbrücken. Ein gegenüber vollwertigem WLAN-Mesh-Betrieb deutlich vereinfachtes, statisches Relay-Verfahren ermöglicht spontane Funknetze ohne dedizierten Access Point. Dabei können WLAN-Frames über maximal zwei Hops laufen, was in der Regel für die Vernetzung im Smart Home ausreicht.

Altlast-Abwurf – oder doch nicht?

Der seit Längerem kursierende Vorschlag, den veralteten WLAN-Standard 802.11b (max. 11 MBit/s brutto bei 2,4 GHz) ab etwa 2022 nicht mehr zu unterstützen, wurde erneut diskutiert. Da Verwaltungsdaten bei 802.11b mit nur 1 MBit/s laufen, geht viel Zeit auf dem Funkkanal verloren: Im ungünstigsten Fall müssen alle Geräte in Funkreichweite bis zu 12 Millisekunden warten, bis der Kanal wieder frei ist. Dieser Ineffizienz hielt Qualcomm entgegen, dass gerade IoT-Geräte künftig stark auf 802.11b setzen könnten, weil damit immer noch die größte Reichweite bei niedrigen Datenraten zu erzielen sei.

Das Industriegremium Wi-Fi Alliance (WFA) ist daher bereits bei der letzten Tagung um seine Meinung gebeten worden, damit spätestens im Juli über den langfristigen Verbleib von 802.11b in der Norm entschieden werden kann. Frühestens im Dezember 2015 ist mit einer Neuauflage der gegenwärtigen Basisnorm 802.11-2012 zu rechnen. Aller Voraussicht nach wird sich das aber bis Mitte 2016 verzögern.

Management- und Nutzerschutz

Ab Juli will die Wifi Alliance bei ihren Zertifizierungsprüfungen für 11ac-Produkte darauf achten, dass diese Management Frames kryptografisch sichern. Das beugt Angriffen vor, bei denen Hacker Clients über gefälschte Disassociation Messages vom Firmen-AP abmelden, um sie auf ihren Honeypot zu locken.

(Bild: Heise)

Ab Juli besteht die WFA bei ihren Zertifizierungstests darauf, dass WLAN-Geräte, die den aktuell schnellsten WLAN-Standard 802.11ac unterstützen, auch kryptografischen Schutz von Management Frames beherrschen (802.11w, inzwischen im Basisstandard enthalten). Das unterbindet Umleitungs-Angriffe: Hacker können nicht mehr Clients mittels Disassociation Frames mit gefälschtem Absender von einem Firmen-Access-Point abmelden und zum Verbindungsversuch mit einem gefälschten AP verleiten. Andererseits kann ein Wireless-Intrusion-Detection-System diese Technik dann auch nicht mehr nutzen, um Clients von einem "Rogue AP" zwangsabzumelden.

Zu den ungewöhnlicheren Vorschlägen gehört, dass Clients ihre WLAN-MAC-Adresse regelmäßig ändern sollen, zum Beispiel beim Betreten einer neuen Funkzelle. Das zielt in dieselbe Richtung wie das IETF-Vorhaben STRINT (Strengthening the Internet Against Pervasive Monitoring) und soll das Verfolgen von Nutzern erschweren. Eines der Gegenargumente lautet, dass WLAN-Clients mit ihren Probe Requests (Verbindungsanfragen) sehr lange SSID-Listen bekannter Netze senden, die häufig so individuell sind, dass man schon darüber sehr sicher zu identifizieren wäre.

Kamera-Kommunikation und Höchstfrequentes

Beim Wireless Personal Area Network (WPAN, 802.15) ist die Arbeitsgruppe 802.15.7a entstanden, die an Optical Camera Communication arbeitet: Kameras und Zubehör wie Blitzgeräte sollen per Licht statt Funk kommunizieren, da solche Geräte stets innerhalb desselben Raumes zusammenarbeiten.

Richtig schnell und höchstfrequent wird es mit 802.15.3d: Der Vorschlag definiert Datenraten bis 100 Gigabit/s im Terahertz-Bereich. Damit sollen nicht nur rapide Downloads aus Videokiosken über wenige Zentimeter laufen, 15.3d ist auch als Patchkabel-Ersatz fürs Rechenzentrum im Gespräch. Das sorgte allerdings für Stirnrunzeln, denn dabei muss die räumliche Position der Gegenstelle auf 1° genau bekannt sein, damit ein ebenso effizienter Betrieb wie mit Switches für Glasfaser oder Kabel möglich wird. Deshalb gilt der Vorschlag vielen als wenig kommerziellen Erfolg versprechende, akademische Übung.

Wimax bedeutungslos, LTE-Koexistenz

Nachdem die vor rund zehn Jahren als UMTS-Konkurrent gehandelte Funktechnik Wimax (802.16) wirtschaftlich bestenfalls ein Nischenerfolg war, scheint sie nun auch technisch am Ende zu sein: In dieser Woche fand nur eine zweistündige Sitzung der zugehörigen Arbeitsgruppe statt, die bloß noch 13 Mitglieder umfasst. Das Ende ist absehbar.

Nachdem in der Mobilfunk-Branchenvereinigung 3GPP eine bislang inoffizielle, aber von vielen Marktführern unterstützte Initiative den Betrieb von LTE auch im unlizenzierten 5-GHz-Spektrum parallel zu WLAN vorschlägt, ist in der Arbeitsgruppe 802.18, die sich um regulative Aspekte kümmert, eine Zusammenarbeit zwischen 3GPP und IEEE angeregt worden, um Details zur Koexistenz abzustimmen.

2-Ader-Gigabit-Ethernet

Auf der Kabelebene forscht die 802.3-Gruppe nicht nur an höheren Datenraten bis 400 GBit/s. Die fortschreitende Verbreitung von Ethernet führt auch zu neuen Anforderungen: In Automobilen und industriellen Anwendungen wird nach Datenübertragung kombiniert mit Energie über dasselbe verdrillte Aderpaar verlangt. PoDL (Power over Data Lines, 802.3bu) soll Reduced Twisted Pair Gigabit Ethernet (RTPGE, 802.3bp) mit Power-over-Ethernet vereinen.

Schließlich sind turnusmäßig die Vorsitzenden der Arbeitsgruppen (Working Groups, WG) gewählt worden. Für 802.11 traten Dorothy Stanley von Aruba, Jon Rosdahl von CSR und Adrian Stephens von Intel an. Letzterer wurde zum neuen IEEE-802.11-Vositzenden gewählt. Er löst Bruce Kramer von Marvell ab, der künftig in übergeordneten Gremien der IEEE Standards Association (SA) tätig sein wird. Zwar stammt nach wie vor mit 34 Prozent die Mehrheit der 802.11-Teilnehmer aus den USA. Inzwischen bilden Teilnehmer aus Korea, Japan und China aber mit 31 Prozent die schon zweitgrößte Gruppe. (ea)