Wie berechnet man die Geschwindigkeit von Wi-Fi 7?

WiFi 7 hat aufgrund seiner theoretischen Höchstgeschwindigkeit von 46Gbps große Aufmerksamkeit erregt. Im Vergleich zu den 9.6Gbps von WiFi 6 scheint die maximale theoretische Geschwindigkeit von WiFi 7 ein bahnbrechendes Upgrade zu sein. Dieser dramatische Anstieg hat jedoch bei vielen die Frage aufgeworfen: Kann WiFi 7 tatsächlich eine Höchstgeschwindigkeit von 46Gbps erreichen? Tatsächlich ist die maximale Geschwindigkeit von WiFi 7 ein theoretischer Wert, der durch die Kombination mehrerer zugrunde liegender Technologien erreicht wird. Sie stellt den theoretischen Spitzen-Durchsatz auf der physikalischen Schicht dar und entspricht nicht der tatsächlichen Internetgeschwindigkeit, die auf einem Mobiltelefon oder Computer gemessen wird. Dennoch bleibt dieser theoretische Wert bedeutsam, da er die Obergrenze der WiFi 7-Technologie in Bezug auf Spektrumnutzungseffizienz und gleichzeitige Fähigkeiten darstellt. Dieser Artikel vermittelt Ihnen ein detailliertes Verständnis von WiFi 7 und erläutert, wie seine theoretische Geschwindigkeit erreicht wird.

Der Unterschied zwischen theoretischer und tatsächlicher WiFi-Geschwindigkeitsleistung

Bevor wir über WiFi 7-Geschwindigkeiten sprechen, muss ein weit verbreitetes Missverständnis geklärt werden: Die beworbene WiFi-Geschwindigkeit ist nicht die Geschwindigkeit, die Nutzer letztendlich erleben werden. In praktischen Anwendungen beeinflussen Protokoll-Overhead, elektromagnetische Störungen, Signalstärke, Störungen zwischen Geräten und die Routerleistung die tatsächlich erlebte Geschwindigkeit. Dennoch hat die theoretische Geschwindigkeit weiterhin ihren Wert; sie bestimmt die maximale Leistungsfähigkeit des drahtlosen Netzwerks unter idealen Bedingungen und ob in Szenarien mit mehreren Nutzern und hoher Gleichzeitigkeit noch Kapazität verfügbar ist. Die zentrale Bedeutung der deutlichen Erhöhung der theoretischen Geschwindigkeit von WiFi 7 besteht nicht darin, ein einzelnes Gerät schneller zu machen, sondern darin, mehreren Geräten zu ermöglichen, gleichzeitig mit hohen Geschwindigkeiten zu arbeiten.

Die Kernlogik hinter der Geschwindigkeit von WiFi 7

WiFi-Geschwindigkeit bezeichnet die Menge an effektiven Daten, die innerhalb einer Zeiteinheit erfolgreich über einen drahtlosen Kanal übertragen werden kann. Um dies zu verstehen, müssen wir berücksichtigen, wie viele Daten auf einmal übertragen werden können, wie viele Datenströme gleichzeitig übertragen werden können und wie häufig Daten übertragen werden.

Die Anzahl der Datenströme, die gleichzeitig übertragen werden können, kann als die Anzahl paralleler Datenkanäle verstanden werden; je mehr Kanäle vorhanden sind, desto größer ist der Durchsatz. WiFi 7 unterstützt theoretisch bis zu 16 parallele Datenkanäle, doppelt so viele wie die 8 Kanäle von WiFi 6. Unter idealen Bedingungen können Geräte verschiedene Datenströme parallel über mehrere Antennen übertragen, wodurch die Gesamtgeschwindigkeit erheblich erhöht wird.

Die Datenmenge, die auf einmal übertragen werden kann, hängt mit dem WiFi-Modulationsverfahren zusammen. WiFi 7 führt die 4096-QAM-Modulation ein, wodurch jedes drahtlose Symbol bis zu 12 Bit Daten tragen kann. Je höher die Modulationsordnung, desto mehr Informationen können pro Zeiteinheit übertragen werden, was einer der wichtigen Gründe dafür ist, dass WiFi 7 die Geschwindigkeitsgrenze deutlich erhöht.

Die kombinierte Wirkung von Bandbreite, Subträgern und Zeiteffizienz

Neben räumlichen Streams und Modulationsverfahren optimiert Wi-Fi 7 auch die Spektrums- und Zeitnutzung. Wi-Fi 7 unterstützt eine ultrabreite Bandbreite von bis zu 320MHz, was einer Verbreiterung der Datenautobahn für die drahtlose Kommunikation entspricht. Mit breiteren Kanälen steigt auch die Anzahl der für die Datenübertragung verfügbaren effektiven Unterträger. Unterträger können als kleine Kanäle im Frequenzbereich verstanden werden; je mehr Unterträger vorhanden sind, desto höher ist die Durchsatzkapazität.

Im Zeitbereich verkürzt Wi-Fi 7 die Symbolzeit durch Optimierung des Guard-Intervalls. Je kürzer die Symbolzeit ist, desto mehr Symbole können pro Zeiteinheit gesendet werden, was die Gesamtgeschwindigkeit weiter verbessert. Gleichzeitig verwendet Wi-Fi 7, um auch bei hohen Übertragungsgeschwindigkeiten eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten, eine Codierungsrate von bis zu 5/6 und schafft damit ein Gleichgewicht zwischen Übertragungseffizienz und Fehlerkorrekturfähigkeiten, wodurch Stabilität in Szenarien mit hohem Durchsatz gewährleistet wird.

Wie wird die Geschwindigkeit von 46 Gbit/s bei Wi-Fi 7 erreicht

Durch das Verständnis der oben genannten Faktoren, die die Wi-Fi 7-Geschwindigkeit beeinflussen, und deren Zusammenführung gelangen wir zur grundlegenden Logik für die Berechnung der Wi-Fi-Geschwindigkeit:

Anzahl der Datenströme x Anzahl der Bits pro Symbol x Codierungsrate x Anzahl der effektiven Unterträger ÷ Symbolzeit.

Bei der höchsten Konfiguration von Wi-Fi 7 mit 16 Datenströmen, 4096-QAM-Modulation, einer Codierungsrate von 5/6, 320MHz Bandbreite und der kürzesten Symbolzeit ergibt sich als Endresultat eine theoretische Spitzengeschwindigkeit von nahezu 46Gbps. Diese Zahl stellt die Grenze der physikalischen Schicht dar, die Wi-Fi 7 unter idealen Bedingungen und mit vollständiger Hardwarekonfiguration erreichen kann, und nicht die Geschwindigkeit, die im täglichen Gebrauch auf einem Mobiltelefon oder Computer gemessen werden kann.

Was WiFi 7 46Gbps für Benutzer bedeutet

Für normale Benutzer liegt die Bedeutung von WiFi 7 nicht darin, wie viele Gbps ein einzelnes Gerät in Geschwindigkeitstests erreichen kann, sondern vielmehr in den allgemeinen Netzwerkverbesserungen. In einem Heimnetzwerk, wenn mehrere Geräte gleichzeitig mehrere bandbreitenintensive Anwendungen wie 8K-Video, cloudbasiertes Gaming oder VR/AR-Anwendungen nutzen, wird das Netzwerk nicht so leicht überlastet. In Szenarien mit hoher Dichte, wie Unternehmen und Hotels, sind die gleichzeitige Kapazität und Stabilität deutlich verbessert. Gleichzeitig schafft der höhere Durchsatz bei Anwendungen mit niedriger Latenz auch die Möglichkeit, dass drahtlose Netzwerke einige kabelgebundene Verbindungen ersetzen.

Fazit

Die hohe Geschwindigkeit von 46Gbps bei Wi-Fi 7 ist das Ergebnis räumlicher Parallelität, Spektrumserweiterung und verbesserter Zeiteffizienz. Sie stellt nicht die maximale Geschwindigkeit dar, die von Geräten in alltäglichen Anwendungen gemessen werden kann. Wenn wir verstehen, wie die Geschwindigkeit von Wi-Fi 7 berechnet wird, können wir diese theoretische Geschwindigkeit von 46Gbps rationaler betrachten und den Wert von Wi-Fi 7 besser verstehen.  Neben der erhöhten Geschwindigkeit bietet es auch ein praktischeres Netzwerk für latenzarme Mehrbenutzeranwendungen.