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IEEE-Tagung: Noch mehr Dampf für 60-GHz-WLAN

Im 60-GHz-Band soll WLAN Spitzenraten bis 30 GBit/s liefern und auch als Backhaul-Technik Mobilfunk-Picozellen anbinden. Mit der Standardergänzung IEEE 802.11aq erhalten WLAN-Clients Bonjour- und UPnP-Annoncen schon vor der Anmeldung beim Access Point.

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Auf ihrer turnusmäßigen Tagung in der vergangenen Woche hat die IEEE-Arbeitsgruppe zum WLAN-Standard 802.11 zahlreiche spannende Techniken angeschoben und fortgeschrieben. Zu den interessantesten Plänen zählt das Vorhaben des Standing Committee (SC) Wireless Next Generation (WNG), das sich hauptsächlich mit der nächsten Generation der WLAN-Norm 802.11ad für das 60-GHz-Funkband befasst.

Ausgehend von Vorträgen von Intel und Wilocity entschied das WLAN-Gremium, eine neue Study Group (SG) zu gründen, die Anträge entwickeln soll, die für die Genehmigung einer Nachfolge-Task-Group (TG) erforderlich sind. Die TG soll das bei 60 GHz arbeitende WLAN nach IEEE 802.11ad so weiterentwickeln, dass es mittels nochmals verbreiterter Funkkanäle (aktuell 2 GHz), MIMO-Technik und höheren Modulations- und Kodierschemata mindestens Spitzenraten von 30 GBit/s erreicht.

Zusätzlich wurde im 802.11 SC WNG angeregt, die 60-GHz-Kommunikation für Punkt-zu-Punkt-Backhaul-Verbindungen weiterzuentwickeln. Diese könnte für Mobilfunkanwendungen nützlich sein, denn die stark zunehmende Zahl an Picozellen könnte mittels der Backhaul-Technik die Anbindung an die Kernnetze der Mobilfunknetzprovider erheblich erleichtern. Mit der Gründung der neuen SG wurde auch bekannt, dass sich Qualcomm mit Wilocity einen der führenden 60-GHz-WLAN-Entwickler einverleibt hat. Dies dürfte bedeutenden Einfluss auf den noch jungen Markt haben.

Antennen für das 60-GHz-WLAN sind auf die Übertragung von 5-mm-Wellen optimiert und als Arrays ausgelegt. In einem typischen Array haben die einzelnen Antennenelemente 2,5 mm Abstand.

Die TGai (Task Group 802.11ai) kümmert sich um beschleunigten WLAN-Verbindungsaufbau. Sie hat nach der Abstimmung über ihren letzten Entwurf circa 1200 Kommentare erhalten. Die werden in den kommenden Monaten in die nächste Vorlage für wesentlich schnelleren WLAN-Verbindungsaufbau einfließen.

Zu den allgemein akzeptierten Konzepten gehört zum Beispiel das Bereitstellen einer IPv4- oder IPv6-Adresse schon bei der Anmeldung am Access Point. Das Verfahren erspart den Austausch weiterer Datenpakete beim DHCP-Handshake und bringt den WLAN-Nutzer erheblich schneller online. Nützlich ist auch, dass 802.11ai-kompatible Stationen künftig allgemeine Netzinformationen nicht mehr individuell per Probe Request/Probe Response abfragen müssen, sondern diese Daten schlicht bei Nachbarn in der gleichen Funkzelle mithören können.

Die Gruppe 802.11ax hatte ihre erste Sitzung, seitdem sie von der Study Group (SG) High Efficiency WLAN (HEW) in die TGax umgewandelt wurde. TGax ist die derzeit bei Weitem größte Gruppe in der 802.11 und
dementsprechend hart geht es in den Debatten um Zielvorgaben zu. High Efficiency WLAN kann man als Nachfolgetechnik der aktuellen 802.11ac-Norm sehen. Die Entwickler der 11ax-Technik streben eine Vervierfachung des Durchsatzes gegenüber 11ac an.

Wie aus gewöhnlich gut unterrichteten Kreisen bekannt wurde, hat sich das Branchenschwergewicht Qualcomm wie zuvor bei der Entwicklung von 802.11ac weitere Partner für eine Allianz gesucht. Mit Intel, Broadcom und Huawei steht diesem Konsortium die Mehrzahl der stimmberechtigten Mitglieder zur Verfügung, sodass die technischen Details wohl schon jetzt mehr oder weniger fest stehen und in den nächsten zwei Jahren publik werden. Inhaltlich hat sich TGax bei der aktuellen Sitzung ganz auf die Verabschiedung von Simulations- und Evaluierungsmethoden konzentriert.

Die TGak ist inzwischen soweit, dass bei der nächsten Turnussitzung im Juli mit einer Abstimmung über ihren ersten Entwurf zu rechnen ist. 802.11ak passt die Rahmenstruktur der Datenpakete der 802.11-Norm so an, dass sie besser in den Kontext der übrigen 802-Normen passt. Dazu gehört auch, dass 802.11ak-kompatible Geräte transparent VLAN-Tags transportieren können, um beispielsweise zwei beliebige Ethernet-Segmente miteinander zu verbinden.

Noch nicht sehr weit gediehen, aber sehr interessant, erscheint die Arbeit der TGaq. Sie arbeitet an einer Pre-Association Discovery genannten Technik, die Interessenten über die im WLAN und LAN annoncierten Dienste umgehend informieren soll. Das Pre-Association Discovery hat inzwischen den Entwurfsstand 0.02 erreicht. Es zielt darauf, WLAN-Clients bereits vor einer Assoziierung Dienstannoncen durchzugeben, die beim Access-Point per Bonjour oder UPnP eingehen.

Das erleichtert Nutzern in komplexen WLAN-Umgebungen mit mehreren logischen Zellen und getrennten Subnetzen das Auffinden bestimmter Dienste, die nur über einen der Access-Points zu erreichen sind. So können Nutzer zum Beispiel direkt nach Druckern in der Nähe suchen und sich zielgenau gerade mit dem AP verbinden, über den der gewünschte Drucker zu erreichen ist.

Bisher müssen Clients mangels 802.11aq im Prinzip AP für AP abklappern, bis sie den finden, über den etwa der gesuchte Drucker zu finden ist. Das Einbuchen und das Einholen der Annoncen kostet aber Zeit, die Pre-Association Disovery deutlich verkürzt. Die Arbeitsgruppe will bei der Entwicklung auch Sicherheitsaspekte berücksichtigen, denn nicht jeder Admin wird die Herausgabe von Diensteannoncen in jeder Situation gutheißen.

So könnte die 11aq-Technik eines Tages Diensteannoncen aus dem WLAN oder LAN vom Access-Point zum Client liefern. Derzeit diskuttiert die IEEE-Arbeitsgruppe JSON als Datenformat.

In der Arbeitsgruppe 802.11ah wurden alle 2000 Kommentare beantwortet, die bei der zweiten und letzten Abstimmungsrunde eingereicht wurden. TGah beschreibt eine Ergänzung der 802.11-WLAN-Norm, die auf Frequenzen unterhalb von 1 GHz zielt (ausnehmend der terrestrischen Fernsehbänder).

Besonders in den USA könnte diese Technik in den nächsten Jahren für WLAN zusätzliche Bänder eröffnen, wenn wie das 802.11 Regulatory SC berichtet, 14 MHz bis 28 MHz an Schutzbändern frei werden, indem einzelne TV-Kanäle aufgegeben und die übrigen neu zusammengefasst werden. Die Zahl der Fernsehkanäle, die frei werden könnten, ist freilich noch unbekannt. Die US-amerikanische Regulierungsbehörde FCC hat sich nämlich für ein neues Ausschreibungsverfahren entschieden, bei dem der Staat zunächst in einer umgekehrten Auktion Spektrum von Fernsehstationen zurückkauft, bevor er es wieder veräußert.

Die dritte Auflage der Maintenance Task Group kümmert sich als 802.11mc um die Integration der aufgelaufenen Normenergänzungen in ein gemeinsames Dokument. Inzwischen umfasst die aktuellste, interne Arbeitsversion mehr als 3700 Seiten und integriert die bislang separat zu betrachtenden 802.11-Ergänzungen aa, ac, ad, ae und af. Mit der nächsten, Mitglieder-internen Abstimmung über den neuen "Baseline Standard" ist in den kommenden Wochen zu rechnen. Ziel für die finale Verabschiedung ist Ende 2015.

Als jene Gruppe, die den Überblick über alle Ergänzungen und deren Zusammenspiel hat, ist 802.11mc auch für Interpretationsanfragen zuständig. So hat 802.11mc dieses Mal außergewöhnlich viel Zeit für eine Anfrage der 3GPP aufgewendet. Die Mobilfunk-Ingenieure hatten um Hinweise bei der Interpretation von Messwerten gebeten, die die Übergabe des Datenverkehrs vom Mobilfunk ins WLAN und umgekehrt anstoßen sollen. Die Anfrage hatte lange Diskussionen in der 802.11mc nach sich gezogen, bei der sich die eher dem Mobilfunk und die eher dem WLAN zugetanen Hersteller mit ihren unterschiedlichen Auffassungen gegenüberstanden.

Auf der Abschlusstagung der 802.11 WG wurde schließlich über eine Anfrage der Arbeitsgruppe 802.16 beraten. Da das Interesse an Wimax mit den noch acht verbliebenen Mitgliedern inzwischen verschwindend gering ist und die Gruppe de facto nicht mehr tagt, hat 802.16 beantragt ihre verbliebenen Projekte an andere IEEE-Gruppen zu übertragen. Dies fand jedoch keine breite Zustimmung.

In einer Umfrage sprachen sich die 802.11-Mitglieder mehrheitlich dafür aus, die Gruppe 802.16 schlicht aufzulösen. Letztlich scheint dies nur noch eine Frage von Monaten zu sein, da Wimax der Bedeutungslosigkeit nahe ist. Das zeigen beispielsweise die angekündigte Stilllegung des größten amerikanischen Wimax-Netzes oder auch die große Auswahl an Wimax-Gebrauchtwaren, die verschiedene Elektronikhändler zum Ausschlachten anbieten. (Peter Jensen) / (dz)

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