StartNetzwerkWas ist Beamforming bei WLAN-Routern und Mesh-Systemen?

Was ist Beamforming bei WLAN-Routern und Mesh-Systemen?

Beamforming kommt bei WLAN-Verbindungen zum Einsatz und erhöht die Leistungsfähigkeit des Routers. Es gehört als Leistungsmerkmal zum WLAN-Standard 802.11ac. Ihren Namen Beamforming („Formung des Strahls“, womit der Funkstrahl gemeint ist) hat die Technologie, weil sie das Funksignal durch den Einsatz mehrerer Antennen sozusagen formt. Damit richtet sie es gezielt auf einen Client aus.

Was ist der WLAN-Standard 802.11ac?

Der Standard 802.11ac ist ein WLAN-Standard aus der 802.11-Familie, der nur das 5-GHz-Band nutzt. Er ermöglicht gegenüber seinen Vorgängerstandards 802.11b / g / a / n deutlich höhere Bandbreiten. Ein Leistungsmerkmal des 802.11ac-Standards ist das Beamforming. Beschrieben wurde es zwar schon im Vorgängerstandard 802.11n- Standard, jedoch ist es mit diesem aufgrund mangelnder Standardisierung lediglich sehr eingeschränkt und vor allem nicht herstellerübergreifend nutzbar.

Welchen Effekt hat Beamforming?

Mit Beamforming lassen sich sehr hohe Datenraten übertragen, die Reichweiten optimieren und Störungen weitestgehend unterbinden. Man setzt das Beamforming für bessere Verbindungsleistungen ein. Der Router verwendet dabei seine Mehrfachantennen, über die er seine Signale zeitlich versetzt aussendet. Auf diese Weise ermittelt er den Standort des Clients und passt daraufhin die Übertragungsleistungen seiner Antennen optimal an.

Vorteile durch Beamforming im WLAN:

  • Erweiterung der Reichweite des WLANs
  • stabilere Verbindungen
  • weniger störanfällige Übertragung
  • bessere Übertragungsleistung
  • höhere Datenrate
  • automatische Anpassung an Client-Standorte

Muss sich der Nutzer um das Beamforming kümmern?

Nein. Wenn ein 802.11ac-Router oder -Accesspoint sowie die Clients der Umgebung das Beamforming standardmäßig unterstützen und wenn dieses aktiviert ist, was normalerweise ab Werk geschieht, wird es automatisch verwendet. Der User muss nicht eingreifen.

Implicit und Explicit Beamforming

Der erste Schritt hin zum modernen Beamforming, wie es im Jahr 2021 in modernen Routern zum Einsatz kommt, war die Implicit-Variante. Dabei richtet der Router immerhin schon seine Signalstärke auf die Clients seiner Umgebung aus und passt sie an diese an. Hierfür nutzt er die Daten von verlorenen Datenpaketen. Hierbei handelt es sich allerdings um kein standardisiertes Verfahren. Vielmehr entwickeln es die Hersteller jeweils in Eigenregie.

Es funktioniert zwar grundsätzlich auch ohne Unterstützung der Gegenstelle, wenn nämlich Router und Client von verschiedenen Herstellern stammen (was meistens der Fall ist), jedoch gibt es keine Gewähr, dass es wirklich effizient funktioniert und sich die Verbindung dadurch tatsächlich verbessert. Die aktuellen Router nutzen daher das Explicit Beamforming, das wie beschrieben zum WLAN-Standard 802.11ac gehört. In diesem Fall testet der Router zunächst mit speziellen Datenpaketen die Gegenstelle. Diese sendet sie zurück, der Router erkennt sie und damit die optimalen Funkbedingungen, dann richtet er seine Leistung darauf aus. Er legt hierfür gezielt die Sendeleistung und den Sendezeitpunkt jeder einzelnen Antenne fest. Diese sendet dann das bestmögliche Signal an die Gegenstelle.

Die Explicit-Variante ist die Basis für MU-Mimo (Multi-User Multiple-Input / Multiple-Output). Der Router kann mit der Technologie gleichzeitig mehrere Gegenstellen mit Daten versorgen. Dieser gleichzeitige Datentransfer läuft so schnell ab, dass der Funkkanal rasch wieder frei wird, wovon gleichermaßen Smartphones und Tablets mit nur einer Antenne wie auch schnelle 11ac-Geräte profitieren.

Dennis F.
Dennis blickt auf eine mehr als 10-jährige Berufserfahrung als Produkt- und Marketing Manager in der Technikbranche zurück. Dabei war er bei renommierten Smartphone- als auch namenhaften IT- und Netzwerkherstellern tätig. Von der Produktentwicklung, dem technischen Service bis hin zur Produktvermarktung, war Dennis an jeder Station maßgeblich mitbeteiligt. Seit 2019 ist Dennis zusätzlich als Technik-Redakteur bei Testventure.de tätig und stellt unseren Lesern sein Fachwissen bestmöglich zur Verfügung.
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