Die neue Funktechnik WiMAX Drucken

Was ist WiMAX?

WiMAX (Abk. für Worldwide Interoperability for Microwave Access) ist eine Technik nach einem vergleichsweise neuen Standard (a HREF="http://grouper.ieee.org/groups/802/16">IEEE 802.16) für Funknetze, der ursprünglich für den Einsatz in Großstädten (Metropolitan Area Network) konzipiert wurde und einen drahtlosen Breitband-Internetzugang (BWA Broadband Wireless Access) ermöglicht. WiMAX ist neben einer Reichweite von bis zu 50 km und einer maximalen Übertragungsrate von 109 Mbps deutlich leistungsfähiger, als die anderen zur Verfügung stehenden Techniken für Breitband-Internetzugänge, wie z.B. DSL oder WLAN.

In der aktuellen Spezifikation 802.16-2004 werden auch Verbindungen ohne direkten Sichtkontakt (NLOS- Near Line of Sight) berücksichtigt, die eine Datenübertragung zwischen Basistation und Empfänger über Hindernisse hinweg ermöglichen und so die Empfangssituationen in eng bebauten Gebieten (Reflektionen, keine Sichtverbindung) berücksichtigen. Für den Empfang muß die Antenne des Empfängers entweder an der Außenwand oder aber innerhalb des Hauses fest angebracht sein. Man bezeichnet den stationären WiMAX-Empfang über IEEE 802.16-2004 auch als "Fixed WiMAX". In Deutschland finden bereits erste Testbetriebe bzw. Pilotprojekte mit diesem Standard. Aufgrund der großen Reichweite ist WiMAX insbesondere ideal für die Versorgung von dünn besiedelten, weitläufigen Gebieten geeignet.

In der nächsten Ausbaustufe von WiMAX IEEE802.16e wird der mobile Empfang mit Notebooks und Handys integriert, der auch den Wechsel zwischen verschiedenen Funkzellen ( Roaming) unterstützt. Dabei soll eine maximale Übertragungsrate von15 Mbps und eine maximale Reichweite von 5 km erreicht werden.

Fachleute gehen davon aus, dass WiMAX die Lösung für die "letzte Meile" (Anbindung von Privathaushalten und Unternehmen an das Internet) in den Gebieten werden kann, in denen keine wirtschaftlich sinnvolle DSL-Versorgung möglich ist. Namhafte Hersteller wie Alcatel oder Intel beteiligen sich an der Entwicklung der WiMAX-Technologie und haben begonnen, Chips für breitbandige drahtlose Internetverbindungen und entsprechende Endgeräte zu entwickeln.

Theoretische Daten von WiMAX:

  • 50 km Reichweite
  • 109 Mbps Datenrate (bei 28 MHz Kanalbreite)
  • Empfänger im Aussen- und Innnenbereich
  • keine Sichtverbindung nötig (NLOS, Near Line of Sight)
  • bewegte Empfangsstationen

WiMAX Technik

Ähnlich wie in Mobilfunknetzen versorgt eine Basisstation, die aus mehreren Sendeantennen bestehen kann, eine Funkzelle. Alle Nutzer einer Funkzelle teilen sich die darin enthaltene Bandbreite. Zur Datenübertragung nutzt WiMAX das Modulationsverfahren OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), welches die Datenpakete in einer bestimmten Zeit parallel überträgt. Das OFDM-Verfahren ist besonders unempfindlich gegenüber Störungen und Reflexionen, bzw. können hier Reflexionen sogar zur Verbesserung des Empfangssignals führen. Deshalb eignet es sich besonders für den Einsatz in dicht bebauten Gebieten und bei nicht vorhandener Sichtverbindung. Je nach Qualität des Sendesignals, welches durch den Signal-Rausch-Abstand ausgedrückt wird, kann auch das Modulationsverfahrenangepasst werden.

In WiMAX ist bereits ein Quality of Service (QoS) integriert. QoS bezeichnet in IP-Netzen die Bevorzugung von Datenpaketen anhand von bestimmten Eigenschaften und Merkmalen. Durch so ein Verfahren können Datenpakete von Sprachdiensten (z.B. Voice over IP, VoIP), welche einen verzögerungsfreien und kontinuierlichen Datenstrom benötigen, stärker bevorzugt werden als der Aufruf von Webseiten. Nur so kann eine störungsfreie Verbindung gewährleistet werden.

In der Praxis gibt es Einschränkungen der theoretischen Werte. Die Reichweite beträgt ca. 20 km bei einer Sichtverbindung und es können Datenraten bis zu 109 Mbps realisiert werden. Da die WiMAX-Betriebsfequenz in Deutschland lizensiert ist, ist die Funkverbindung wesentlich stabiler und wird nicht (wie bei WLAN üblich) durch zu viele Sender auf gleicher Frequenz gestört.

Vergleich WiMAX - WLAN

Analog zu WLAN werden bei WiMAX Daten für beliebige Anwendungen (Internet, Telefonie/Sprachübertragung,VoIP, digitales Fernsehen drahtlos) übertragen. Anders als bei WLAN ist die Qualität der Übertragung aufgrund verschiedener Faktoren (Frequenzband, Modulation, Sendeleistung) jedoch wesentlich besser.

WiMAX WLAN
Verwendung als regionales drahtloses Netzwerk als lokales drahtloses Netzwerk
relevante Spezifikationen: 802.16-2004
für den stationären Empfang (sogenanntes "Fixed WiMAX")
802.16 e
für den mobilen Empfang mit Notebooks oder Handys
802.11 b
(max. Bandbreite 11 Mbps)
802.11 g
(max. Bandbreite 54 Mbps)
Reichweite theoretisch bis 50 km
bei direkter Sichtverbindung von Sender und Empfänger
in dicht bebauten Gebieten und innerhalb von Gebäuden geht man von einer Reichweite bis 600 m aus
im Idealfall 3-6 km, in der Praxis zwischen 30 und 300 m
max. Übertragungsrate: theoretisch: 109 Mbps (bei 28 MHz Kanalbreite)
in der Praxis 20 Mbps
theoretisch: 54 Mbps
in der Praxis zwischen 1 und 14 Mbps
QoS Quality of Service für Sprachübertragung integriert: Nutzung von VoIP und Videostreaming uneingeschränkt möglich Quality of Service für Sprachübertragung nicht integriert: Nutzung von VoIP nur und Videostreaming eingeschränkt möglich
Frequenzbereiche: 2500 - 2690 MHz
3400 - 3600 MHz
5725 - 5850 MHz
2400 - 2485 MHz
5150 - 5350 MHz
5470 - 5725 MHz

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