Wi-Fi 6 (802.11ax) einführen 

WLAN-Infrastruktur der nächsten Generation 

Wi-Fi 6 Grundlagen

Drahtlose Netzwerke müssen heute nicht nur viel mehr Geräte unterstützen, sondern auch viele verschiedene Generationen von Gerätetypen und Betriebssystemen.
Gleichzeitig verwenden Unternehmen immer noch ältere Wi-Fi-Technologien, darunter 802.11ac Wave 1 und Wave 2 sowie 802.11g, 802.11a und 802.11n. 

Der 11ac-Standard arbeitet nur im 5-GHz-Band und bringt keine Vorteile für die bestehenden 2,4-GHz Geräte. Im Gegensatz zu seinem Vorgänger arbeitet 11ax sowohl im 2,4-GHz- als auch im 5-GHz-Band. 11ax zielt darauf ab, die Effizienz beider Bänder zu verbessern und gleichzeitig Abwärtskompatibilität mit den vorherigen Änderungen des IEEE-Standards zu gewährleisten. Die verbesserte spektrale Effizienz mit 11ax unterstützt das explosive Wachstum von Geräten im 2,4-GHz-Band und bietet ein besseres Wi-Fi-Erlebnis für ältere und neue Wi-Fi-Client-Geräte.
Der Hauptvorteil besteht darin, dass der AP Sprach- und Videoanwendungen, sowie Applikationen, die sehr latenzempfindlich sind, mehr Übertragungsmöglichkeiten zuweisen kann, während andere Geräte Daten übertragen.

Um das Spektrum optimal zu nutzen, hat das IEEE eine Technologie übernommen, die bereits in drahtlosen Netzwerken getestet wurde: Orthogonal Frequency Divisional Multiple Access (OFDMA). Diese Technologie wurde in mehreren Standards verwendet, einschließlich zellularem LTE und WiMAX. Indem wir OFDMA in Wi-Fi 6 integrieren, können wir den Abstand der Unterträger von 312,5 kHz in 802.11ac auf 78,125 kHz in 802.11ax verringern. Auf diese Weise können wir auch den Frequenzraum in Ressourceneinheiten (RUs) aufteilen, um Daten gleichzeitig an mehrere Clients zu senden - bis zu 37 Clients auf einem 80-MHz-Kanal.

Zusammenfassung der wichtigsten Wi-Fi 6 802.11ax Funktionen:

• Energiesparmodus mit Verbesserungen um sicherzustellen, dass beim z.B. Wi-Fi-Scannen oder Voice over WLAN (VoWLAN) Telefonen der Akku von Mobilen Geräten nicht entladen wird. TWT (Target Wake Time)

• Uplink- und Downlink-OFDMA ist jetzt obligatorisch, und aufgrund der geringeren Überlastung und des geringeren Overheads wird die Kapazität in Umgebungen mit hoher Dichte dramatisch verbessert.

• Uplink und Downlink MU-MIMO, ermöglicht die gleichzeitige Übertragung mehrerer Geräte, was die Effizienz des Netzwerks erhöht.

• Eine höhere Modulation von 1024 QAM führt zu einem Anstieg der Spitzendatenraten um 25% unter Bedingungen mit hohem Signal-Rausch-Verhältnis.

• Verbesserung der WPA3 Security 

• Verbesserung der Echtzeitfähigkeit Quality of Service (QoS), unter anderem bei Voice over WLAN (VoWLAN)

Fünft Dinge, die Ihre Switching-Infrastruktur benötigt, um Wi-Fi 6 zu unterstützen

1. LAN / Wire speed

Ein Netzwerk ist nur so schnell wie seine langsamste Komponente. Ohne die richtige Leistung und Kapazität für Ihr kabelgebundenes Netzwerk ist die Umstellung auf Wi-Fi 6 nicht möglich. Viele ältere Switches leiden unter einer Head-of-Line-Blockierung, die den Durchsatz jedes Ports begrenzt und sowohl Zeit als auch Gewinn kostet. Siehe dazu auch Punkt 6 "Netzwerkverkabelung und Installation". 

2. Multi-Gigabit-Ethernet

Mit der Fähigkeit, exponentiell höhere Geschwindigkeiten als sein 802.11ac-Vorgänger zu liefern, erfordert die (802.11ax) Wi-Fi 6-Unterstützung eine kabelgebundene Infrastruktur mit weitaus mehr Kapazität. Investition in die nächste Generation von Switchen ist zukunftssicher, indem Sie nach Switches suchen, die an jedem Port Multi-Gigabit-Ethernet bieten. Durch die automatische Aushandlung kann die Ethernet-Verbindung bei einer bestimmten Kabelkonfiguration die höchstmögliche Geschwindigkeit erreichen und Datenraten von 1, 2,5, 5 und sogar 10 Gbit /s unterstützen.

2. Modulare, flexible Uplinks

Ihr Campus-Netzwerk benötigt heute möglicherweise nur 10-GbE-Uplinks auf der Zugriffs- und Aggregationsebene. Aber was passiert, wenn Wi-Fi 6 und andere digitale Technologien Sie in naher Zukunft dazu zwingen, bis zu 25 oder sogar 50 GbE-Uplinks zu skalieren? Investieren Sie in Lösungen, die modulare, flexible Uplinks bereitstellen, um den Durchsatz an vorhandenen Switch-Ports zu steigern. Anstatt vorhandene Module zu kaufen und zu ersetzen, ist lediglich eine einfache Konfigurationsänderung und ein neuer Transceiver erforderlich.

4. Dynamische Segmentierung

Im Gegensatz dazu vereinfacht die dynamische Segmentierung die Netzwerksicherheit. Die dynamische Segmentierung erleichtert der IT die Sicherung von Druckern, VoIP, Office, IoT- und mobilen Initiativen im Zusammenhang mit Wi-Fi 6, indem automatisch rollen- und gerätebasierte Richtlinien sowohl für die drahtgebundene als auch für die drahtlose Infrastruktur angewendet und durchgesetzt werden. Beispielsweise kann einer IoT-fähigen Überwachungskamera eine Rolle zugewiesen werden, die den Datenverkehr nur auf einen bestimmten Server beschränkt, wodurch die Möglichkeit ausgeschlossen wird, dass sich böswillige Akteure im Netzwerk verbreiten können.

5. Power over Ethernet POE 802.3at / 802.3bt

Wenn wir auf 802.11ax umsteigen, müssen wir unsere Switches aktualisieren?
802.11ac-APs benötigen Minimum 15.4W (802.11af) meistens mit Einschränkungen. Normalerweise benötigen die 802.11ac APs ca. 25W (802.3at). Die 802.11ax-APs benötigen eine höhere Leistung, was nicht unbedingt bedeutet, dass ein Upgrade auf das drahtlose Netzwerk auch ein Upgrade auf das kabelgebundene Netzwerk bedeutet. Abhängig vom Hersteller wird für das WIFI-6 minimal 25W (802.at) benötigt optimal ist aber 35W und mehr. Der 802.3bt-Standard unterstützt eine Leistung bis 60 Watt.
Intelligent Power Management einzelner Hersteller ermöglicht den betrieb der WIFI-6 APs mit kleineren Einschränkungen wie.

• Abschalten vom BLE (Bluetooth)
• Abschalten vom zweitem Ethernet Port
• Reduzierung der Spatial Stream (SS) sprich, (keine AX-Performance mehr bei Datendurchstatz)
• Oder ähnliches…

6. Netzwerkverkabelung und Kabelinstallation

Beim Einsatz von Multi-Gigabit-Ethernet bis hin zu zu verwenden, reicht für 10GBase-T ist eine Cat-6-a oder Cat-7 oftmals nicht ausreichend. Die Bedingungen bei der Kabelinstallation spielen hierbei eine große Rolle. Hinzu kommen Maßnahmen, die sich durch die gesamte Installation ziehen müssen.

Der Betrieb von Multi-Gigabit-Ethernet bzw. 10GBase-T auf Cat-5-e und Cat-6-a ist möglich. Aber nur mit Abstrichen bei der Reichweite. Wie weit genau, ist aber nicht spezifiziert. Hier gilt im Einzelfall ein Test in der Praxis vor Ort oder eine Qualifizierung der Kabelstrecke durch zertifizierte Kabeltester.

Nicht nur Fast- und Gigabit-Ethernet leiden unter Kopplungseffekte und Übersprechen. Insbesondere Multi-Gigabit-Ethernet und 10GBase-T leidet darunter, wenn bei der Installation unsauber gearbeitet wurde. Bei Multi-Gigabit-Ethernet bzw. 10GBase-T dürfen sich die Kabel nicht zu nahe kommen. Andernfalls tritt erhöhtes Nebensprechen auf. Das Zusammenbinden der Kabelstränge mit Kabelbindern muss unterbleiben, weil die Kabel zusammengepresst werden und sich zu nahe kommen. Sowohl beim Verlegen als auch bei der festen Installation muss der Biegeradius eingehalten werden. Denn in der Biegung des Kabels werden die Adern gestaucht und gezogen, wodurch sie ihre Lage verändern können.

Bei großen weitflächigen Installationen werden durchgängig metallische Kabeltrassen (ohne Löcher und Schlitze) empfohlen. Pro Kabeltrasse ist eine maximale Füllmenge und ein dazugehöriges Erdungskonzept vorgeschrieben. Zusätzlich sind Abdeckungen vorgesehen.

Multi-Gigabit-Ethernet bzw. 10GBase-T Reichweite