Analyse der Vorteile für den öffentlichen Personenverkehr

Seit der Einführung des ersten 802.11-Standards im Jahr 1997 hat sich WLAN ständig weiterentwickelt, um den weltweit steigenden Anforderungen an schnellere, zuverlässigere und effizientere Drahtlosverbindungen gerecht zu werden. Wi-Fi 7, auch bekannt als IEEE 802.11be oder EHT-Standard (Extremely High Throughput), bedeutet einen entscheidenden Schritt in diese Richtung. Mit der Markteinführung von Wi-Fi 7 wird die Leistung in Umgebungen mit hoher Nutzerdichte deutlich verbessert, so dass es sich perfekt für die Nutzung von WLAN in den öffentlichen Personenverkehr eignet.

Revolution der WLAN-Architektur

Der vor kurzem angekündigte Icomera A2 Access Point verwendet die wichtigsten Neuerungen von Wi-Fi 7, um die Performance für Reisende und Onboard-Systeme deutlich zu verbessern. In diesem Beitrag gehen wir auf die technischen Aspekte von Wi-Fi 7 ein und erläutern, wie sie sich speziell im öffentlichen Personenverkehr positiv auf die Praxis auswirken.

Die Vorteile von Wi-Fi 7 gegenüber früheren Wi-Fi-Standards auf den Punkt gebracht:

• Bis zu 4,8-fach höhere Geschwindigkeit
• Verdopplung der maximalen Bandbreite
• 20 % höhere Datenübertragung und
• Bis zu 100-fach geringere Latenz.

Wi-Fi 7 – Key Features

Mit Wi-Fi 7 können Reisende schneller im Internet surfen, streamen, herunterladen und Videokonferenzen abhalten, bei gleichzeitiger Sicherstellung einer unterbrechungsfreien Konnektivität während der gesamten Reise. Dies wird durch mehrere technische Eigenschaften von Wi-Fi 7 ermöglicht, von denen einige im Folgenden näher erläutert werden…

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Größere Kanalbandbreite

Wi-Fi 7 verdoppelt die verfügbare Bandbreite im Vergleich zu Wi-Fi 6/6E, indem es 320-MHz-Kanäle auf dem dedizierten 6-GHz-Band nutzt und zusätzlich das 5- und 6-GHz-Spektrum zusammenfasst (siehe Abschnitt “Multi-Link-Betrieb”), was zu einem deutlich höheren Datendurchsatz führt.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, kann man sich Wi-Fi-Kanäle wie Fahrzeuge vorstellen, die Datenpakete über eine Straße transportieren, wobei größere Wi-Fi-Kanäle für größere Fahrzeuge stehen, die mehr Daten auf einmal transportieren können. Da Wi-Fi 7 mehr Daten in einer bestimmten Zeit transportieren kann, können diese Datenpakete ihr Ziel schneller erreichen.

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4K QAM

Die Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM) ist eine Methode, die in der Telekommunikation verwendet wird, um Daten zu kodieren, indem sowohl die Amplitude als auch die Phase eines Signals variiert werden, wodurch mehr Daten gleichzeitig übertragen werden können. Einfach ausgedrückt: Je höher die QAM, desto mehr Informationen können übertragen werden.

Durch die Verwendung von 4K QAM können bei Wi-Fi 7 die Daten im Vergleich zu 1K QAM von Wi-Fi 6/6E dichter angeordnet werden. Mit 4K QAM kann jedes Symbol 12 Bits übertragen, im Vergleich zu 10 Bits bei Wi-Fi 6/6E. Dies führt zu einer 20% höheren theoretischen Übertragungsrate. Um die obige Analogie fortzusetzen, ist die höhere QAM von Wi-Fi 7 so, als ob die Ladung effektiver auf die Fahrzeuge verladen würde, so dass mehr auf einer einzigen Fahrt transportiert werden kann.

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Multi-Link-Operation (MLO)

Während alle vorherigen Wi-Fi-Generationen nur Ein-Band-Verbindungen zwischen Geräten herstellen, ermöglicht Multi-Link Operation (MLO), eine neue Funktion von Wi-Fi 7, dass Geräte gleichzeitig Daten über verschiedene Frequenzbänder und Kanäle senden und empfangen können. Dadurch kann ein einzelner Nutzer mehr des verfügbaren Spektrums nutzen und Daten mit höherer Geschwindigkeit und geringerer Latenz übertragen.

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Preamble Puncturing

Preamble Puncturing vermeidet Kanäle mit Interferenzen und ermöglicht so die Nutzung breiterer Kanäle in Umgebungen mit hoher Dichte, wie z. B. in Zügen.

Ohne Preamble Puncturing wären alle Kanäle mit Störungen nicht mehr verfügbar. Mit Preamble Puncturing lässt sich nur der gestörte Teil des Kanals abtrennen, wodurch sich die Netzkapazität deutlich erhöht und die Netzüberlastung verringert.

Die spezifischen Vorteile von Wi-Fi 7 für den öffentlichen Verkehr

Wie kommt der höhere Durchsatz und die geringere Latenz den Fahrgästen und den Bordsystemen in einem Zug zu zugute?

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Zuverlässigere Leistung in überfüllten Umgebungen

Öffentliche Verkehrsmittel sind Umgebungen mit hoher Personendichte, in denen viele Nutzer gleichzeitig in Verbindung bleiben wollen. Dies bringt eine Reihe von einzigartigen Herausforderungen für die Konnektivität mit sich, die es zu bewältigen gilt.

Bei früheren Wi-Fi-Standards waren Technologie und Frequenzspektrum ein limitierender Faktor, der in überfüllten Umgebungen wie öffentlichen Verkehrsmitteln manchmal zu Engpässen führen konnte. Wi-Fi 7 führt eine Reihe von intelligenten Funktionen ein, die eine weitaus bessere Leistung ermöglichen.

Jede der oben genannten Funktionen trägt dazu bei, eine nahtlose, zuverlässige, stabile und unterbrechungsfreie Verbindung für eine große Anzahl von Nutzern zu ermöglichen.

• Eine größere Kanalbandbreite bedeutet, dass mehr Geräte auf demselben Kanal genutzt werden können; Diese erhöhte Kanalkapazität reduziert Überlastungen und Störungen und führt zu einer stabileren Netzwerkleistung.
• Da in jedem Signal mehr Daten übertragen werden, ermöglicht 4K QAM höhere Datenraten, was zu einer effizienteren Datenübertragung führt.
• Da im Multi Link Operation die Daten über mehrere Kanäle gleichzeitig gesendet werden können, wird die Zuverlässigkeit und Redundanz im Netz verbessert und die Latenz deutlich verringert.
• Preamble Puncturing ermöglicht mehr nutzbares Spektrum in einer Umgebung mit hoher Dichte und starken Interferenzen.

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Höhere Geschwindigkeiten für Passagiere und Onboard-Systeme

Der Wi-Fi 7-Standard ermöglicht theoretische Geschwindigkeiten von bis zu 46 Gbit/s. Das ist eine deutliche Verbesserung gegenüber der maximalen theoretischen Geschwindigkeit von 9,6 Gbit/s, die Wi-Fi 6 bietet. Dies bezieht sich auf die vier Eigenschaften von Wi-Fi 7, die wir bereits geprüft haben:

• Dank der größeren Kanalbandbreite können mit Wi-Fi 7 mehr Daten in einem bestimmten Zeitraum übertragen werden, was zu schnelleren Download- und Upload-Geschwindigkeiten führt.
• 4K QAM: Da Wi-Fi 7 mehr Daten effizient in jedes Signal kodiert, wird die Effizienz der Datenübertragung erhöht, was zu schnelleren Datenübertragungsraten für die Verbindung in einem Fahrzeug führt.
• Durch die Möglichkeit für Endgeräte, gleichzeitig Daten über mehrere Funkbänder zu senden und zu empfangen, als handle es sich um eine einzige, gebündelte Verbindung, ermöglicht Multi-Link-Operation (MLO) schnellere Internetgeschwindigkeiten für die Nutzer.
• Obwohl es die theoretische Kapazität nicht erhöht, steigert Preamble-Puncturing das nutzbare Spektrum bzw. die Kapazität für die Passagiere erheblich.

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Profitieren von der Technologie der nächsten Generation

Mit der Einführung von Wi-Fi 7 und der Verwendung von Hardware der nächsten Generation, wie dem Icomera A2 Access Point, sind Verkehrsunternehmen bestens gerüstet, um ihre Konnektivitätslösung zukunftssicher zu gestalten.

• Durch die Einführung des neuesten Wi-Fi 7-Standards sind Verkehrsunternehmen der Zeit voraus. Sie können nicht nur heute einen schnelleren und zuverlässigeren Internetzugang bereitstellen, sondern sind auch darauf vorbereitet, die ständig steigenden Anforderungen datenintensiver künftiger Anwendungen zu erfüllen.
• Mit all den spannenden technologischen Fortschritten, die Wi-Fi 7 mit sich bringt, ist es wahrscheinlich, dass Wi-Fi 7 einer der langlebigeren Wi-Fi-Standards sein wird, was es zu einer zukunftssicheren Investition macht.
• Selbstverständlich ist Wi-Fi 7 auch rückwärtskompatibel mit Wi-Fi 6/6E und allen anderen früheren Wi-Fi-Standards. Mit der Fähigkeit, sowohl neue als auch alte Endgeräte zu unterstützen, können Verkehrsbetriebe allen Fahrgästen ein uneingeschränktes Verbindungserlebnis bieten.

Wegweisend für Wi-Fi 7

Wie wir gesehen haben, verspricht die Integration von Wi-Fi 7 in öffentlichen Verkehrsmitteln durch Produkte wie das Icomera A2 viele Vorteile. Die höhere Kapazität und die geringere Latenz, die Wi-Fi 7 bietet, werden dazu beitragen, die große Anzahl von vernetzten Geräten in Umgebungen mit hoher Personendichte, wie z. B. öffentlichen Personenverkehr, zu bewältigen.

Die Innovationen von Wi-Fi 7 verbessern die Netzwerkperformance, reduzieren Überlastungen im Netzwerk und sorgen für eine effizientere Datenübertragung, was wiederum zu höheren Übertragungsgeschwindigkeiten für Fahrgäste und Bordsysteme führt.