Vorbereitung von Wireless-Netzwerken auf neue WLAN-Standards
In einem Wireless-Netzwerk werden viele Kabel eingesetzt. Jedes Mal, wenn beispielsweise ein Access Point installiert wird, müssen die richtigen Kabel angeschlossen werden, damit das Wireless-Netzwerk die bestmögliche Leistung bieten kann: mehr Durchsatz bei weniger Störungen.
Um Ihnen dabei zu helfen, enthalten die „TIA TSB-162-B Telecommunications Cabling Guidelines for Wireless Access Points“ Empfehlungen zur Unterstützung des Designs, der Installation und der Tests von Verkabelungssystemen für Wireless-Netzwerke und Access Points.
Das Dokument wurde im Jahr 2021 entwickelt, allerdings ändert sich die Technologie ständig. Wireless-Standards entwickeln sich weiter, damit Wireless-Netzwerke und -Geräte auf Anforderungen wie Live-Streaming und virtuelle Realität reagieren können. Wi-Fi 6E wurde als Erweiterung von Wi-Fi 6 (auf das in TSB-162-B verwiesen wird) für äußerst schnelle Anwendungen und Netzwerke mit hoher Dichte veröffentlicht, die Geräte mit geringer Geschwindigkeit unterstützen. Die Wi-Fi Alliance hat im Januar 2024 Wi-Fi 7veröffentlicht und mit der Arbeit an Wi-Fi 8 begonnen.
Werden die gleichen Richtlinien für Kabeldesign, -installation und -tests gelten, wenn sich neue Wireless-Standards durchsetzen?
Kürzlich hat sich einer unserer Kunden dieselbe Frage gestellt. Als dieser an einem Wireless-Netzwerkdesign für einen Veranstaltungsort aus dem Gastgewerbe arbeitete, stellte er die Zukunftsfähigkeit von TSB-162-B in Frage und bat uns um Unterstützung. TSB-162-B empfiehlt derzeit mindestens zwei Kabelverbindungen für jeden Access Point. Der Kunde fragte: „Werden Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7 mehr als zwei Kabelverbindungen für jeden Access Point erfordern?“
Das ist eine großartige Frage, die eine detaillierte Antwort erfordert. Wir haben ihm Folgendes geantwortet ...
Standards sind Empfehlungen
Obwohl Standards Anforderungen (Sie „sollen“ etwas tun) und Empfehlungen (Sie sollten es „in Betracht ziehen“, etwas zu tun) enthalten, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass es an Ihnen liegt, ob Sie diese erfüllen möchten. Standards bieten Vorschläge, die Sie akzeptieren oder ablehnen können.
Keine Behörde, kein Inspektor und kein Beamter überprüft, ob Sie die Standards für das Kabeldesign und die -installation einhalten (obwohl es gesetzliche Vorschriften geben kann, wenn in Vertragsdokumenten auf die Einhaltung von Standards verwiesen wird, allerdings ist dies ein Thema für einen anderen Blogbeitrag!).
TSB-162 und andere von der Telecommunications Industry Association (TIA) herausgegebe technische Service-Bulletins (TSBs) sind informativ (sie nutzen die Ausdrucksweise „Sie sollten" und nicht „Sie sollen“) und enthalten keine Anforderungen.
Die Geschwindigkeit ist lediglich ein Aspekt, den es zu berücksichtigen gilt
Um die Frage bezüglich Kabelverbindungen für Access Points zu beantworten, lassen Sie uns zunächst näher auf „Wireless“ eingehen.
Unser Kunde erkundigte sich speziell nach den Anforderungen an die Verkabelung von Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7. Derzeit erreicht Wi-Fi 6E eine maximale Übertragungsrate von etwa 10 Gbit/s, während Wi-Fi 7 eine Übertragungsrate von bis zu 46 Gbit/s verspricht. Wi-Fi 8 kann Geschwindigkeiten von bis zu 100 Gbit/s erreichen.
Die Entscheidung, wie viele Kabel mit einem Wireless Access Point verbunden werden sollen, sollte jedoch nicht ausschließlich von der Geschwindigkeit abhängen. Es sind weitere Aspekte zu berücksichtigen, z. B. Priorisierung, Qualität, Kanal, Abdeckung, Kapazität, Durchsatz, Latenzzeit und Hand-off-Funktionen. Verantwortliche von Veranstaltungsorten im Freien (großen Parks oder Stadien) können sich Sorgen um die Abdeckung machen, während Krankenhäuser Verbindungen mit geringer Latenz gegenüber einer hohen Geschwindigkeit bevorzugen, um die Überwachung von Patienten und Telemedizin zu unterstützen. In industriellen Bereichen ist die Priorisierung von Maschine zu Maschine der wichtigste Aspekt.
Für Access Points stehen zwei Kabeltypen zur Auswahl
Lassen Sie uns nun detaillierter auf die unterschiedlichen verfügbaren Kabeltypen eingehen.
Kabel der Kategorie 6A erreichen Geschwindigkeiten von bis zu 10 Gbit/s. Hypothetisch können Kabel der Kategorie 8 Geschwindigkeiten von 25 Gbit/s oder sogar 40 Gbit/s ermöglichen, allerdings mit erheblichen Längenbeschränkungen (Kanalgrenze von 30 m). Sie können auch Strom über Technologien wie Power over Ethernet (PoE) liefern.
Multimode- und Singlemode-Fasern können Geschwindigkeiten von über 100 Gbit/s über Entfernungen von mehr als 100 m ermöglichen. Dies verschafft Glasfasern einen Vorteil in Bezug auf Geschwindigkeit und Abdeckung und ermöglicht ein flexibles Design.
Allerdings kann Glasfaser keinen Strom übertragen. Es gibt Hybridfasern mit Gleichstromleitern oder Schaltkreisen der Klasse 4 (oder Fault-Managed Power Systems), die es den Kabeln ermöglichen, die erforderliche Stromübertragung und Reichweite zu unterstützen. Da es sich um anwendungsspezifische Kabel handelt, ist es schwierig, Standards für diese Kabel zu entwickeln.
Planen Sie (so weit es möglich ist) im Voraus
Da es sich bei der Frage unseres Kunden um ein Projekt im Gastgewerbe handelte, konnten wir davon ausgehen, dass die Einrichtung im Laufe ihres Lebenszyklus mehrere Veränderungen erfahren hat. (Umfassende Renovierungen finden in Einrichtungen im Gastgewerbe alle 11 bis 14 Jahre statt.)
Es ist sowohl wünschenswert als auch lobenswert, Wireless-Netzwerke anpassungsfähig, agil und so zu designen, dass sie zukünftige Anforderungen erfüllen können. Das bedeutet, dass Sie auf Grundlage Ihrer aktuellen Kenntnisse, Ihrem Wissen über künftige Entwicklungen und der Einschränkungen des Projekts (begrenzte Ressourcen, kurzer Zeitrahmen, hohe Leistungserwartungen, begrenztes Budget usw.). zu diesem Zeitpunkt die bestmögliche Entscheidung treffen müssen.
Da die Geschwindigkeitsbegrenzung für Kabel der Kategorie 6A bei 10 Gbit/s liegt, ist davon auszugehen, dass die Branche in Zukunft höhere Geschwindigkeiten benötigen wird – Geschwindigkeiten, die weit über denjenigen liegen, die Kupferkabel angesichts des typischen 100-m-Kanals für diese Art von Anwendung praktisch bieten können.
Als TSB-162-B vor einigen Jahren entwickelt wurde, konnte die zusätzliche (zweite) Kabelverbindung theoretisch genutzt werden, um mehr Bandbreite und höhere Geschwindigkeiten zu erreichen. Stattdessen nutzen viele Besitzer die zweite Kabelverbindung, um einen weiteren Access Point anzuschließen und so die Wireless-Abdeckung und -Kapazität zu erweitern.
Obwohl einige Access Points über mehr als einen RJ45- oder SFP-Port verfügen, wird der zweite Port häufig für die Stromversorgung und nicht für die Geschwindigkeit genutzt.
In den meisten Fällen ist es nicht praktikabel, mehrere RJ45-Ports hinzuzufügen, um Wi-Fi-7-Geschwindigkeiten zu erreichen. Wenn Sie sich auf einen einzigen Glasfaseranschluss verlassen können, der mehr Leistung als Wi-Fi 7 und Wi-Fi 8 bietet, warum sollten Sie dann vier oder fünf RJ45-Ports anschließen?! Multimode- und Singlemode-Glasfasern können 100 Gbit/s und höhere Geschwindigkeiten erreichen.
Fazit
Um die Frage unses Kunden zu beantworten: „Werden Wi-Fi 6E und Wi-Fi 7 mehr als zwei Kabelverbindungen für jeden Access Point erfordern?“ Wir empfehlen, mit einem Systemdesigner zusammenzuarbeiten und auf der Grundlage der Einschränkungen des jeweiligen Projekts (Budget, Zeitplan, Bedürfnisse usw.) gemeinsam die bestmögliche Entscheidung zu treffen.
Leider gibt es keine Kristallkugel. Fragen Sie die IT-Abteilung oder den Eigentümer, ob es Pläne für eine Einführung von Wi-Fi 7 zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Einrichtung (oder kurz danach) gibt. Falls es solche Pläne gibt, könnte Glasfaser eine Überlegung sein (aber vergessen Sie nicht die Leistungsanforderungen). Falls es keine solchen Pläne gibt, sollten Sie es in Erwägung ziehen, jetzt weitere Kabelverbindungen der Kategorie 6A hinzuzufügen, wobei Sie davon ausgehen können, dass Glasfaser zu einem späteren Zeitpunkt hinzugefügt werden kann.
Wir arbeiten derzeit an einem Projekt eines Kunden aus dem Gastgewerbe, das erst in ein paar Jahren abgeschlossen sein wird. Bei diesem Projekt haben wir eine „Regel“ aufgestellt, die berücksichtigt werden muss: Einhaltung der Standards und Nutzung von Kabeln der Kategorie 6A, um die meisten Endgeräte anzuschließen. Zu Planungszwecken haben wir auch Ausnahmen von dieser Regel aufgelistet (z. B. Wireless- und verteilte Antennensysteme) und Empfehlungen für die Übertragung über Glasfaser und eine maximale Leistungsaufnahme von 100 W gegeben. Da die Beschaffung erst in einigen Jahren zum Thema wird, empfehlen wir, ein Budget für Hybridkabel (Glasfaser plus Gleichstromleiter) und die Integration in einen Telekommunikationsraum festzulegen und dieses bis zum Baubeginn zurückzuhalten.
In Bezug auf TSB-162-B werden Aktualisierungen in der nächsten Version diese Probleme bald gründlicher behandeln. Allerdings wird das Dokument informativ bleiben und Empfehlungen machen, welche der zahlreichen Optionen zur Lösung dieser Probleme Sie „in Betracht ziehen“ sollten.
Bei Fragen zu Wireless-Netzwerken oder anderen Themen können Sie sich immer gerne an uns wenden. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die Antworten auf Ihre Fragen zu finden.
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Über den Autor
Cary Adams ist seit dem Jahr 2023 Teil des Belden-Teams und arbeitet als Field Engineer und Solutions Consultant im Bereich intelligente Gebäude bei Belden. Mit einem Hintergrund in den Bereichen Ingenieurwesen, Design und Konstruktion sowie Technologie sowie seiner Erfahrung als Field Technician verfügt Cary Adams über mehr als 30 Fachkenntnisse, die es ihm ermöglichen, Kunden bei der Lösung ihrer geschäftlichen Herausforderungen und der Verbesserung der Leistung von Rechenzentren und Netzwerken effektiv zu unterstützen.
Über den Autor
Christie Ketchum ist seit 2023 Teil des Belden-Teams und verfügt über mehr als 20 Jahre Praxis- und Führungserfahrung in der elektrischen Niederspannungsindustrie, von der Installation von Verkabelungssystemen über die Schulung von Installationsteams bis hin zur Unterstützung von Unternehmen bei der Lösung komplexer technologischer Designherausforderungen. Sie setzt sich leidenschaftlich für die Entwicklung und das Wachstum der Branche ein, indem sie langfristige Beziehungen aufbaut, junge Berufstätige betreut und über die neuesten Trends und Innovationen auf dem Laufenden bleibt. Christie ist außerdem AVIXA Certified Technology Specialist (CTS).