Neuer Wi-Fi-8-Standard
Stabil verbunden
Veröffentlicht in Ausgabe 02/2026 - SCHWERPUNKT
Obwohl die Arbeiten an der Wi-Fi-8-Standardisierung noch nicht vollständig abgeschlossen sind, preschen insbesondere Chiphersteller bereits mit Ankündigungen vor. Doch ist dies nicht nur Marketing, denn für IT-Verantwortliche ist es bei der langfristigen Planung von Funknetzen schon jetzt notwendig, die Fähigkeiten der neuen Version in die Berechnungen einzubeziehen. Wi-Fi 7 brachte mit seinen neuen Modulationsschemata und breiteren Kanälen eine wesentliche Steigerung der Bandbreite. In der Theorie erreicht es Geschwindigkeiten von bis zu 23 GBit/s im Single- Band-Betrieb.
Aufgrund der damit einhergehenden Ansprüche an die Funkhardware implementieren Hersteller oft nur eine Untermenge des Standards. Die dadurch entstehenden Bandbreiteneinschränkungen führten jedoch nicht zu Unzufriedenheiten bei den Nutzern, sodass weitere Steigerungen der Geschwindigkeit nicht zielführend erschienen. Schon 2023 postulierte das Papier "What Will Wi-Fi 8 Be?" [1], dass die Weitentwicklung von Wi-Fi die von neuartigen Anwendungen geforderten höheren Zuverlässigkeitskriterien im Fokus haben sollte.
Designziele von Wi-Fi 8
Die für das Wi-Fi-Design zuständige IEEE legte für Wi-Fi 8 vier Designziele fest, um das formulierte Ziel "Ultra High Reliability" (UHR) zu erreichen:
Obwohl die Arbeiten an der Wi-Fi-8-Standardisierung noch nicht vollständig abgeschlossen sind, preschen insbesondere Chiphersteller bereits mit Ankündigungen vor. Doch ist dies nicht nur Marketing, denn für IT-Verantwortliche ist es bei der langfristigen Planung von Funknetzen schon jetzt notwendig, die Fähigkeiten der neuen Version in die Berechnungen einzubeziehen. Wi-Fi 7 brachte mit seinen neuen Modulationsschemata und breiteren Kanälen eine wesentliche Steigerung der Bandbreite. In der Theorie erreicht es Geschwindigkeiten von bis zu 23 GBit/s im Single- Band-Betrieb.
Aufgrund der damit einhergehenden Ansprüche an die Funkhardware implementieren Hersteller oft nur eine Untermenge des Standards. Die dadurch entstehenden Bandbreiteneinschränkungen führten jedoch nicht zu Unzufriedenheiten bei den Nutzern, sodass weitere Steigerungen der Geschwindigkeit nicht zielführend erschienen. Schon 2023 postulierte das Papier "What Will Wi-Fi 8 Be?" [1], dass die Weitentwicklung von Wi-Fi die von neuartigen Anwendungen geforderten höheren Zuverlässigkeitskriterien im Fokus haben sollte.
Designziele von Wi-Fi 8
Die für das Wi-Fi-Design zuständige IEEE legte für Wi-Fi 8 vier Designziele fest, um das formulierte Ziel "Ultra High Reliability" (UHR) zu erreichen:
- Durchsatz um 25 Prozent erhöhen.
- Latenz um 25 Prozent reduzieren.
- Weniger Paketverluste.
- Geringerer Stromverbrauch.
Zum Verständnis des Versprechens von 25 Prozent mehr Datendurchsatz ist die Feststellung notwendig, dass Funkprotokolle ihre nominellen Maximalleistungen unter Laborbedingungen erreichen. Störungen und schwache Funkabdeckung sorgen dafür, dass in der Praxis oft nur ein Bruchteil des Maximums zur Verfügung steht.
Zum Umgehen dieses Problems setzt Wi-Fi 8 neben technischen Optimierungen der Funkschnittstelle auf verbesserte Zusammenarbeit zwischen den Access Points (AP). Ist der Wechsel zwischen mehreren Stationen mit geringem Aufwand verbunden, ist ein häufiges Wechseln gangbar. Dies führt in vielen Fällen zu geringerem Energieverbrauch, weil die Station immer mit der optimal erreichbaren Gegenstelle arbeitet.
Die Latenzreduktion – im angesprochenen Papier als "Reducing by 25 percent the 95th percentile latency" beschrieben – hat das Ziel, insbesondere schwache Funkverbindungen zu verbessern. Als Performancemetrik dient hier die Latenz der 95. Perzentil – also die Zeit, in der 95 Prozent aller Anfragen erfolgreich abgeschlossen werden. Diese Metrik ist mit dem normalen arithmetischen Durchschnitt nicht zu vergleichen, und betont "große Verzögerungen" stärker.
Zu guter Letzt ist das neue Funksystem abwärtskompatibel mit seinen Vorgängern. Das bedeutet, dass ältere Clients in Wi-Fi-8-Netzwerken arbeiten können, jedoch stehen viele der im folgenden besprochenen Funktionen in diesem Sonderregime nicht zur Verfügung.
Flexiblere Nutzung für bessere Datenübertragung
Theoretisch führt der Einsatz hochwertiger Modulationsverfahren zu mehr Übertragungsleistung und so war 4K-QAM in Wi-Fi 7 einer der Gründe für die höhere Geschwindigkeit. Für Wi-Fi 8 zeigten Experten rund um Karamyshev [2] allerdings, dass der Umstieg auf 16K-QAM weniger als 20 Prozent mehr Leistung bringt und gleichzeitig zu Mehrkosten im Bereich Hardware führt.
Ein weiterer Weg wäre die Erhöhung der Sendeleistung: Regierungsregulationen legen der maximal erlaubten Sendeenergie pro Band enge Grenzen auf, die Wi-Fi-Hardware schon lange ausnutzt. Mit "Distributed-tone Resource Units" (DRU) umgeht Wi-Fi 8 dieses Problem, indem es die Kommunikation analog zum Channel Hopping von Bluetooth über mehr Bänder verteilt. Da der Access Point in jedem Bereich eine gewisse Energiemenge abfeuern darf, steht letztendlich mehr Sendeenergie zur Verfügung.
Die als ELR-PPDU (Enhanced Long Range PHY Protocol Data Unit ) bezeichnete Neuerung umschifft ein weiteres regulatorisches Problem. Aufgrund von FCC-Mechanismen senden APs mit mehr Leistung als Endgeräte. In der Praxis ergibt dies eine Differenz von rund 6 dBm, die sich in Bereichen schwacher Abdeckung bemerkbar macht. Die neu eingeführten Spezialpakete enthalten ihre Informationen in duplizierter Form, was die Übertragung sichert und die geringere Sendeenergie durch Redundanz kompensiert.
Eine weitere Verbesserung namens Enhanced Modulation Coding Schemes (MCS) flexibilisiert das Modulationsverfahren, um in schwierigen Umgebungen ein Mehr an Leistung herauszuschlagen. Das Funksystem kennt verschiedene Betriebsmodi, die sich einerseits in der Reichweite unterscheiden und andererseits – invers dazu – in der Bandbreite. Nun erhält das Modulationsverfahren zusätzliche Abstufungen, die Robustheit und Übertragungsgeschwindigkeit gegeneinander abwiegen.
UEQM (Unequal Modulation) schlägt in eine ähnliche Kerbe: Bisher waren alle in einer MIMO-Einheit (Multiple Input Multiple Output) zusammengefassten Datenströme zur Verwendung desselben Modulationsschemas verpflichtet. Aus der Logik folgt, dass dabei das für den schwächsten Client vorgesehene Verfahren gewählt wurde, was bei anderen zu einem Verlust an Leistung führt. Mit UEQM kann der Access Point für jeden Client das ideale Verfahren auswählen, was die Effizienz von MIMO-Einheiten erhöht.
Koordination im Netzwerk
Wi-Fi-Schnittstellen sind im Allgemeinen zwischen allen in der Umgebung befindlichen Teilnehmern geteilt. Das Aufkommen von mehr Drahtlosnetzwerken und die Potenzierung der Gerätezahl (etwa durch das IoT) lassen die Koexistenz zwischen verschiedenen Drahtlosnetzwerken wichtiger werden. Beim Wechsel zwischen zusammengehörenden Netzwerken und ihren Access Points – also dem Roaming – galt bisher, dass der Wechsel von Netzwerk zu Netzwerk rund 100 Millisekunden erfordert – Wi-Fi 8 beschleunigt dieses Verfahren.
Mit der eigentlich für 802.11be, also bereits für Wi-Fi 7, geplanten Multi-AP-Funktion arbeiten mehrere APs zwecks optimaler Abdeckung zusammen. Ein als Sharing-AP bezeichneter AP dient als Zentralserver, der eine Flotte von Shared-APs ansteuert. Die Kommunikation zwischen diesen APs erfolgt entweder über ein Kabelnetz oder durch spezielle Pakete über die Funkschnittstelle [3].
Mit "Coordinated Spatial Reuse" (Co-SR) koordinieren mehrere Access Points die von ihren Transmittern verwendeten Funkleistungsstufen. Im Gegensatz zu 802.11ax (Führer zwingt Folger zur Leistungssenkung) tritt hierbei eine "mehrstufige Anpassung" zu Tage: Jeder AP versucht, die für das Gesamtnetz optimale Sendeleistung zu erreichen und kommuniziert hierzu mit den Geräten im Verbund. Coordinated Beamforming (CBF oder Co-BF) nutzt die Richtfunkfähigkeiten moderner Access Points aus, um eine geographische Separierung der Felder zu erreichen mit dem Ziel, dass mehrere nebeneinander befindliche APs so wenig gegenseitige Störungen wie möglich verursachen.
Co-TDMA (Coordinated Time Division Multiple Access) ermöglicht die effizientere Nutzung von Zeitschlitzen. Das bedeutet, dass mehrere APs das Absenden ihrer Pakete synchronisieren – während A sendet, schweigt B. Vorteil dieser Vorgehensweise ist, dass es nicht zu Zugriffskollisionen kommt, die den Verlust der bisher gesendeten Daten sowie Latenz beziehungsweise Jitter verursachen.
Während diese Verfahren nur das Austauschen von allgemeinen Side-Channel-Informationen zwischen Access Points verlangen, führt umfangreichere Kommunikation in Sachen Benutzerdaten zu effizienteren Kooperationsverfahren. Hervorzuheben ist hier das im Standard enthaltene "Joint Beamforming" (J-BF), bei dem zwei APs zur Übertragung von Informationen in Richtung eines Endgeräts zusammenarbeiten.
Zeitkritische Informationen übertragen
Insbesondere bei Steuerungsanwendungen ist Determinismus wichtiger als Bandbreite und Datenpakete mit kritischen Prozessparametern müssen innerhalb eines definierten Zeitfensters bei der Gegenstelle ankommen. Die eigentliche Dauer der Übertragung ist dabei von geringer Relevanz, weil das Regelsystem bis zu einem gewissen Grad mit der Verzögerung rechnen kann.
Um dies in Wi-Fi 8 zu erreichen, kümmert sich eine Methode [4] sowohl um Reduktion von Latenz als auch um Verbesserung der Koexistenz mit anderen Funksystemen. Insbesondere in platzbeschränkter Mobilhardware gilt, dass die gleichzeitige Verwendung anderer Transmitter wie Bluetooth zu Problemen für die WLAN-Kommunikation führt.
Mit als "Periodic Unavailability Operation" (PUO) beziehungsweise "Dynamic Unavailability Operation" (DUO) bezeichneten Features kann ein Gerät den Rest des Funkverbundes über Transportzeiten informieren. Neben weniger fehlgeschlagenen Kommunikationsversuchen führt dies auch zu einer spürbaren Energieeinsparung.
Methode zwei ist "Resource Reservation and Channel Preemption": Das Funkprotokoll sieht dabei in jedem Frame einen gewissen Bereich vor, der für dringende Daten vorgesehen ist. Tritt ein relevantes Ereignis auf, sendet der Client seine Informationen innerhalb dieses Bereichs. Das sonst notwendige Warten auf das Ende der gerade laufenden Übertragung entfällt in diesem Fall ersatzlos, was die Latenz reduziert. Im Zusammenspiel mit der Kollisionserkennung lässt sich dieser reservierte Frame im Normalbetrieb zur Übertragung von Nutzdaten geringer Priorität verwenden, was den Einfluss auf die im Gesamtsystem zur Verfügung stehende Bandbreite minimiert.
Verfügbarkeit geeigneter Hardware
TP-Link berichtete im Oktober, die erste Verbindung auf Basis von Wi-Fi 8 unter Nutzung von Prototyp-Hardware realisiert zu haben. Halbleiterhersteller wie BroadCom kündigen ebenfalls Chipsätze an, die den Standard umsetzen. Von Seiten der für das Funkprotokoll zuständigen IEEE wird die endgültige Ratifikation des Standards für Mai 2028 erwartet.
Da die bisherigen Meilensteine mit drei bis vier Monaten Verspätung erreicht wurden, sind Verzögerungen allerdings denkbar. Derzeit liegt Version 1.0 des Standards allerdings bereits als finaler Entwurf vor. Das bedeutet, dass große Änderungen nicht mehr zu erwarten sind.
Die für die Zertifikation der Interoperabilität zuständige Wi-Fi Alliance arbeitet dazu parallel an verschiedenen Tests und Dokumenten. Qualcomm spekuliert, dass die Zertifikation von Hardware im Januar 2028 beginnen könnte [5]. Somit sollte bis Ende 2027 mit der Verfügbarkeit entsprechender Hardware zu rechnen sein. Angemerkt sei, dass die Unterschiede im Bereich der physischen Schicht gering ausfallen. Experten gehen davon aus, dass der Großteil der WLAN-Messtechnik dank nachzukaufender Software Wi-Fi-8-fähig wird.
Fazit
Sofern die Technologie ihre Versprechen hält, bringt Wi-Fi 8 besonders in komplexen Funknetzen mit schwierigen Ausbreitungsbedingungen erhebliche Vorteile mit. Dies gilt besonders in Sachen Zuverlässigkeit, geringeren Latenzzeiten und besserer Energieeffizienz. Umgebungen mit vielen Geräten und großen Entfernungen profitieren besonders, was zu reibungsloserem Streaming und Videoanrufen führt und die Akkulaufzeit verlängert.
Die Priorisierung der Servicequalität und eine optimierte Koexistenz mit anderen Technologien sollen eine stabilere und zuverlässigere Verbindung in Wi-Fi 8 gewährleisten – fast so stabil wie bei einer Kabelverbindung.
(jp)
Links
[1] What Will Wi-Fi 8 Be?: https://it-a.eu/q2z31
[2] Tutorial zu Wi-Fi 8: https://it-a.eu/q2z32
[3] Zusammenarbeit von Access Points: https://it-a.eu/q2z33
[4] Koexistenz von WLANs: https://it-a.eu/q2z34
[5] Hardware für Wi-Fi 8: https://it-a.eu/q2z35