802.11n (Wi-Fi 4)

IEEE 802.11n ist ein Standard für WLAN, der Übertragungsraten bis zu 600 Mbit/s ermöglicht. Er wurde vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) herausgegeben. Sein Nachfolgestandard ist 802.11ac. Eine verbessere Übertragung ist unter anderem durch Mehrantennentechnik (MIMO), Beamforming und Packet Aggregation möglich.

Zugunsten einfacherer Schreibweise wurden die Standards 2018 umbenannt: 802.11n wurde zu Wi-Fi 4, 802.11ac zu Wi-Fi 5 und 802.11ax zu Wi-Fi 6.

Mehrantennentechnik mit 802.11n

802.11n nutzt gegenüber älteren WLAN-Standards die Mehrantennentechnik MIMO (Multiple Input Multiple Output) für eine verbesserte Übertragung. MIMO macht es möglich mehrere Datenströme gleichzeitig über unterschiedliche Antennen zu senden und zu empfangen. Die 802.11n WLAN-Router verwenden bis zu vier Antennen.

Bei gleichen Datenraten sind daher größere Reichweiten und umgekehrt, bei gleicher Reichweite, höhere Datenübertragungen möglich. In Gebäuden können theoretisch bis zu 70 Meter erreicht werden, im Freien bis zu 240 Meter.

Unterstützte Bandbreite

Übertragung sind sowohl im 2,4-GHz- als auch im 5-GHz-Band möglich. Bei älteren Standards (wie 802.11, 802.11a, 802.11b und 802.11g) konnte hingegen immer nur ein Frequenzband genutzt werden. Trotzdem beherrschen viele Router nur ein Frequenzband, obwohl sie den 802.11n-Standard unterstützen.

Das 2,4 GHz-Band bietet 13 überlappende Kanäle zu je 5 MHz (die vier separaten zu je 20 MHz entsprächen). Im 5 GHz-Band gibt es eine viel größere Bandbreite mit bis zu 19 separaten 20 MHz-Kanälen.

Je nachdem wieviel Antennen verbaut sind, sind Brutto-Übertragungsraten zwischen 150 und 600 Mbit/s möglich. Üblich sind Router mit 300 Mbit/s, die dann real zwischen 70 und 120 Mbit/s erreichen.

Gefittetes 802.11n mit Beamforming

Der WLAN-Standard 802.11n unterstützt Beamforming. Dies bedeutet, dass es die räumliche Ausrichtung der Endgeräte erkennt. Die Funkabstrahlung wird vermehrt zu den Clients geleitet. Durch die Mehrantennentechnik und die Anpassung der Amplituden werden die Signale also dorthin gelenkt, wo der Nutzer sie auch braucht.

Leistungsfähigeres 802.11n durch Packet Aggregation

Mittels Packet Aggregation kann die Performance gesteigert werden. Dabei werden mehrere WLAN-Pakete in einem vergrößerten WLAN-Frame zusammengefasst. Allerdings erhöht diese Funktion bei Funkstörungen auch die Fehlerquote.

Sicherheit mit 802.11n

802.11n erlaubt ausschließlich die Verschlüsselung mit WPA2 und AES.

Entwicklungsgeschichte: Sehnlich erwartetes 802.11n

Ursprüngliches Ziel des IEEE war 2003 einen Übertragungsstandard für drahtlose Netzwerke zu schaffen, der 100 Mbit/s ermöglicht. 2006 war die erste Entwicklung fertig, die bereits 40 Megahertz Kanalbreite nutzte.

Es folgten Weiterentwicklungen in den Jahren 2007 und 2008: Draft 2.0 bis Draft 7.0. Auf Grund der Dringlichkeit der Hersteller, wurde Draft 2.0 bei vielen schon als Standard in Netzwerkkarten und Routern verbaut, obwohl es sich zu dem Zeitpunkt noch immer nur um einen Entwurf handelte. Erst Ende 2009 konnte 802.11n offiziell als Norm herausgebracht werden.

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Häufige Fragen zum Thema 802.11n (Wi-Fi 4)

IEEE 802.11n oder auch Wi-Fi 4 ist ein Standard für WLAN, der Übertragungsraten bis zu 600 Mbit/s ermöglicht. Er wurde vom Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) herausgegeben. Sein Nachfolgestandard ist 802.11ac. Eine verbessere Übertragung ist unter anderem durch Mehrantennentechnik (MIMO), Beamforming und Packet Aggregation möglich.

Mit Wi-Fi 4 sind Übertragung sowohl im 2,4-GHz- als auch im 5-GHz-Band möglich. Bei älteren Standards (wie 802.11, 802.11a, 802.11b und 802.11g) konnte hingegen immer nur ein Frequenzband genutzt werden. Trotzdem beherrschen viele Router nur ein Frequenzband, obwohl sie den 802.11n-Standard unterstützen. Das 2,4 GHz-Band bietet 13 überlappende Kanäle zu je 5 MHz (die vier separaten zu je 20 MHz entsprächen). Im 5 GHz-Band gibt es eine viel größere Bandbreite mit bis zu 19 separaten 20 MHz-Kanälen.

Je nachdem wieviel Antennen verbaut sind, sind mit Wi-Fi 4 (802.11n) Brutto-Übertragungsraten zwischen 150 und 600 Mbit/s möglich. Üblich sind Router mit 300 Mbit/s, die dann real zwischen 70 und 120 Mbit/s erreichen.

Beamforming bedeutet, dass ein WLAN-Netzwerk die räumliche Ausrichtung der Endgeräte erkennt. Die Funkabstrahlung wird vermehrt zu den Clients geleitet. Durch die Mehrantennentechnik und die Anpassung der Amplituden werden die Signale also dorthin gelenkt, wo der Nutzer sie auch braucht.

802.11n (Wi-Fi 4) nutzt gegenüber älteren WLAN-Standards die Mehrantennentechnik MIMO (Multiple Input Multiple Output) für eine verbesserte Übertragung. MIMO macht es möglich mehrere Datenströme gleichzeitig über unterschiedliche Antennen zu senden und zu empfangen. Die 802.11n WLAN-Router verwenden bis zu vier Antennen.

Mittels Packet Aggregation kann die Performance in einem WLAN-Netzwerk gesteigert werden. Dabei werden mehrere WLAN-Pakete in einem vergrößerten WLAN-Frame zusammengefasst. Allerdings erhöht diese Funktion bei Funkstörungen auch die Fehlerquote.