Insider-Kreise

WLAN: Was steckt hinter Wi-Fi HaLow?

Zu Wi-Fi HaLow ist bisher nur wenig bekannt. Wir haben Informationen erhalten, wo der neue WLAN-Standard in puncto Frequenzbereich in Europa eingesetzt werden soll.
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Auf der Elektronikmesse CES hat die Wi-Fi Alliance den neuen Standard WiFi HaLow bzw. IEEE 802.11ah vorgestellt. Leider sind die Informationen dazu recht dürftig: Außer, dass dieser neue Standard besonders sparsam und dank der Verwendung von Frequenzen im 900-MHz-Band eine besonders hohe Reichweite aufweisen soll, wird nicht viel genannt. So finden sich auf der Website der Wi-Fi Alliance weder Angaben zu den konkret benutzten Frequenzen, noch zu den erreichbaren Bitraten oder Reichweiten.

Ziel des neuen Standards ist natürlich, die Konnektivität weiter voranzutreiben, insbesondere für Anwendungen in den Bereichen Smart Home, Auto und Medizin. Bei 900 MHz schafft es das Signal vom Router im Wohnzimmer eher noch zur Heizungssteuerung oder zum Stromzähler im Keller als bei den bisher üblichen Frequenzen von 2400 MHz oder gar 5000 MHz. Doch ohne das Wissen, welche Frequenzen mit welcher maximalen Sendeleistung genau genutzt werden dürfen, ist es schwer bis unmöglich einzuschätzen, was genau Wi-Fi HaLow bringen wird.

Belegte Frequenzbereiche

Was steckt hinter dem neuen WLAN-Standard Wi-Fi HaLowWas steckt hinter dem neuen WLAN-Standard Wi-Fi HaLow Fest steht: In Deutschland und ähnlich in Europa ist der Frequenzbereich von 876 MHz bis 960 MHz praktisch durchgängig von GSM und GSM-R belegt. Letzteres ist ein Mobilfunkstandard speziell für die Nutzung durch Eisen­bahn­gesellschaften. Nach der Frequenz­neuordnung Ende dieses Jahres können und dürfen die Netzbetreiber einzelne 5-MHz-Blöcke auch von GSM zu UMTS oder LTE umwidmen. Das ändert aber nichts daran, dass dieser Frequenz­bereich belegt ist. Prinzipiell gibt es im genannten Frequenz­bereich zwar von 915 bis 921 MHz noch eine Duplex-Lücke. Doch ist diese zum einen sehr schmal, und zum anderen werden die Netzbetreiber alles daran setzen, dass kein unregulierter Funkstandard direkt in der Mitte des wertvollen GSM-Spektrums neu etabliert wird.

Die Frequenzen von 960 MHz bis 1215 MHz werden von der Luftfahrt verwendet, insbesondere für zivile ("Distance Meassuring Equipment", kurz DME) und militärische (kurz "TACAN") Funkfeuer zur Flugzeugnavigation. Auch hier ist derzeit sicher kein Platz für einen neuen WLAN-Standard.

In Europa gibt es allerdings Pläne, eine harmonisierte Allgemeinzuteilung für so genannte "short range devices", kurz SRD, im Bereich von 863 bis 870 MHz zu erteilen. Insbesondere hat die Bundes­netzagentur bereits eine entsprechende Zuteilung vorgenommen. Diese ist bis Ende 2024 befristet. Sollten bis dahin diese Frequenzen umfangreich von der Allgemeinheit genutzt werden, ist aber von einer Verlängerung der Zuteilung auszugehen. Nimmt die Nutzung ab, kann die Allgemein­zuteilung auch wieder entzogen werden, wie es in der Vergangenheit beispielsweise mit analogen Funktelefonen nach dem CT1+-Standard der Fall war.

Sehr kleiner Frequenzbereich

Nun ist das Band von 863 bis 870 MHz mit 7 MHz sowieso schon schmal. Es ist zudem durch Spezial­zuteilungen weiter zersplittert. Insbesondere dürfen die 0,1 MHz von 868,6 bis 868,7 MHz ausdrücklich nur für Alarmierungs­zwecke verwendet werden. Ein HaLow-fähiger WLAN-Router dürfte dort also nur senden, wenn ein Einbruchs­sensor eine zerbrochene Scheibe oder die Heizungssteuerung einen (z.B. wegen niedriger Außen­temperaturen) gravierenden Ausfall erkannt hat. Durchgängig verfügbar ist somit nur der Bereich von 863 bis 868,6 MHz, entsprechend einer Bandbreite von gerade mal 5,6 MHz.

Für diesen Bereich gibt die Bundes­netzagentur in ihrer Allgemein­zuteilung vor, dass die Sender entweder moderne "Frequenzzugangs- und Störungs­minderungs­techniken" einsetzen, oder nur einen sehr kleinen Teil der Zeit (kleiner 0,1 Prozent im Bereich von 863 bis 865 MHz, bzw. kleiner 1 Prozent im Bereich von 865 bis 868,6 MHz) überhaupt senden. Die genannten Prozentwerte wären für eine Nutzung als WLAN natürlich prohibitiv niedrig, mit den genannten "Frequenz­zugangs- und Störungs­minderungs­techniken" steht einem Dauer­betrieb aber wohl nichts im Weg. Allerdings müsste die Prüfung, ob das jeweilige Band bereits belegt ist, für die drei Teilbänder von 863 bis 865 MHz, 865 bis 868 MHz und 868 bis 868,6 MHz wohl einzeln erfolgen.

Wi-Fi HaLow in Europa

Aus Insider-Kreisen hat die Redaktion erfahren, dass allen genannten Ein­schränkungen zum Trotz für Wi-Fi HaLow in Europa tatsächlich nur der genannte Frequenz­bereich vorgesehen ist. In anderen Regionen sollen auch andere, teils auch deutlich größere Frequenzbereich rund um 900 MHz zum Einsatz kommen.

Die Konsequenz ist: Mehr als 10 bis 15 MBit/s Nutzdatenrate werden mit Wi-Fi HaLow in Europa wohl kaum drin sein. Das reicht freilich immer noch aus, um ein SD-Video von einer Raum­überwachungs­kamera im Hobbykeller ins Schlafzimmer zu streamen. Und natürlich ist diese Datenrate mehr als genug, um den Zähler im Keller auszulesen oder die Heizungs­steuerung zu programmieren. Auch kann man via Wi-Fi HaLow eine Webseite abrufen oder auch ein PDF-Dokument downloaden, wenn man sich außerhalb der Reichweite des normalen WLAN-Signals seines Routers befindet, aber noch innerhalb der Reichweite des 900-MHz-Signals. Von den 50 bis 100 MBit/s, die schon heute viele Breit­band­anschlüsse bieten, und die laut der Digitalen Agenda der Bundes­regierung bis 2018 flächendeckend zur Verfügung stehen sollen, kann HaLow aber nur einen kleinen Teil übertragen. Breitband­feeling kommt damit natürlich nicht auf.

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