HT und VHT in Wi-Fi: Technische Details und Unterschiede
In der Welt der drahtlosen Netzwerke bezieht sich HT (High Throughput) und VHT (Very High Throughput) auf Technologien, die in Wi-Fi-Netzwerken verwendet werden, um die Datenübertragungsraten zu verbessern und die Netzwerkleistung zu steigern. Diese Begriffe sind insbesondere im Zusammenhang mit den Wi-Fi-Standards 802.11n und 802.11ac von Bedeutung, wobei HT für 802.11n und VHT für 802.11ac und neuere Standards verwendet wird.
Dieser Artikel beleuchtet die technischen Unterschiede zwischen HT und VHT, wie sie die Netzwerkgeschwindigkeit beeinflussen und welche technischen Merkmale und Anforderungen für ihre Implementierung erforderlich sind.
Was ist HT (High Throughput)?
HT, oder High Throughput, bezieht sich auf die Wi-Fi-Technologie, die erstmals im 802.11n-Standard eingeführt wurde. Sie ermöglicht eine höhere Datenübertragungsrate im Vergleich zu früheren Wi-Fi-Standards wie 802.11a/b/g, die eine maximale theoretische Geschwindigkeit von bis zu 54 Mbit/s bieten. Mit 802.11n und HT wurde die maximale Übertragungsgeschwindigkeit auf bis zu 600 Mbit/s erhöht, indem mehrere Technologien und Verfahren kombiniert wurden.
Wichtige Merkmale von HT (802.11n)
- Multiple Input Multiple Output (MIMO): Der 802.11n-Standard unterstützt MIMO-Technologie, bei der mehrere Antennen gleichzeitig für den Empfang und die Übertragung von Daten verwendet werden. Dies verbessert die Spektraleffizienz und erhöht die Datenrate.
- Kanalsysteme: 802.11n unterstützt 20 MHz breite Kanäle, kann jedoch auch 40 MHz Kanäle verwenden, um die Datenrate weiter zu steigern. Dies führt zu einer besseren Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums.
- Modulation: Der Standard nutzt die 64-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) zur Modulation der Daten, was eine höhere Datenrate im Vergleich zu früheren Standards ermöglicht.
- Mehrkanalbetrieb: HT-fähige Geräte können mehrere Kanäle gleichzeitig verwenden, um die Datenrate weiter zu erhöhen.
Leistung von HT
Die maximale theoretische Datenrate von 802.11n im HT-Modus beträgt 600 Mbit/s. In der Praxis hängt die tatsächliche Leistung von der Anzahl der MIMO-Streams, der Kanalbandbreite und den Umgebungsbedingungen ab. Die Reichweite und die Signalqualität sind ebenfalls wichtige Faktoren, die die Leistung beeinflussen.
Was ist VHT (Very High Throughput)?
VHT, oder Very High Throughput, ist eine Weiterentwicklung von HT und wurde im 802.11ac-Standard eingeführt. Es bietet noch höhere Datenübertragungsraten und eine verbesserte Netzwerkleistung. Der VHT-Standard wurde entwickelt, um die Bedürfnisse von modernen, hochgradig datenintensiven Anwendungen wie 4K-Videostreaming, Online-Gaming und Virtual Reality (VR) zu erfüllen.
Wichtige Merkmale von VHT (802.11ac)
- Breitere Kanäle: Einer der Hauptunterschiede zwischen HT und VHT ist die Verwendung von deutlich breiteren Kanälen. Während HT auf Kanälen mit einer Bandbreite von 20 MHz und 40 MHz arbeitet, unterstützt VHT Kanäle mit einer Breite von bis zu 160 MHz. Dies verdoppelt die theoretische Datenrate und erhöht die Bandbreite erheblich.
- Weitere MIMO-Streams: 802.11ac unterstützt auch eine größere Anzahl von MIMO-Streams (bis zu 8 Streams), was die Fähigkeit zur parallelen Übertragung von Daten verbessert und die Gesamtleistung steigert.
- Hohe Modulation (256-QAM): Der 802.11ac-Standard verwendet die 256-QAM-Modulation, die mehr Daten pro Hertz überträgt als die 64-QAM-Modulation, die in 802.11n verwendet wird. Dies führt zu einer höheren spektralen Effizienz und einer besseren Nutzung des verfügbaren Frequenzspektrums.
- Beamforming: 802.11ac unterstützt Beamforming, eine Technik, bei der die Signalübertragung gezielt auf das Gerät ausgerichtet wird, um die Signalstärke zu erhöhen und die Reichweite zu verbessern. Dies ist besonders in Umgebungen mit vielen Hindernissen von Vorteil.
- Dualbandbetrieb: Der 802.11ac-Standard funktioniert sowohl im 2,4 GHz- als auch im 5 GHz-Band, wobei das 5 GHz-Band bevorzugt wird, da es weniger überlastet und mehr Bandbreite bietet.
Leistung von VHT
Die maximale theoretische Datenrate von 802.11ac im VHT-Modus beträgt 6,93 Gbit/s, was weit über den maximalen 600 Mbit/s von 802.11n liegt. In der Praxis sind Geschwindigkeiten von 1-2 Gbit/s üblich, abhängig von der Anzahl der MIMO-Streams, der Kanalbandbreite und der Signalqualität. VHT bietet erhebliche Verbesserungen bei der Übertragungsgeschwindigkeit, der Reichweite und der Anzahl der unterstützten Geräte.
Unterschiede zwischen HT und VHT
| Merkmal | HT (High Throughput – 802.11n) | VHT (Very High Throughput – 802.11ac) |
|---|---|---|
| Maximale Datenrate | 600 Mbit/s | 6,93 Gbit/s |
| Kanalsystem | 20 MHz, 40 MHz | 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, 160 MHz |
| Modulation | 64-QAM | 256-QAM |
| Maximale MIMO-Streams | 4 | 8 |
| Beamforming | Nein | Ja |
| Frequenzbänder | 2,4 GHz und 5 GHz | 2,4 GHz und 5 GHz |
Verwendung von HT und VHT in der Praxis
In der Praxis ist die Wahl zwischen HT und VHT davon abhängig, welche Art von Netzwerk und Anwendungen unterstützt werden müssen.
HT (802.11n): 802.11n-basierte Geräte werden immer noch häufig in älteren Netzwerken und Geräten verwendet. Diese Technologie ist ideal für grundlegende Internetnutzung und weniger anspruchsvolle Anwendungen wie E-Mail und Web-Browsing. HT bietet eine stabile und zuverlässige Verbindung, insbesondere in Umgebungen mit weniger Interferenz und einer moderaten Anzahl von Geräten.