AVM FRITZ!Box 4060, FRITZ!Repeater 6000 und 1200 AX im Härtetest – Kann das neue Wi-Fi 6 Setup auch Privat und Labor?

1 - Einführung und etwas Bandsalat 2 - Von unten nach oben: Verteilungsprobleme 3 - Grundlagen eines guten Mesh-Netzwerkes 4 - Fritz!Box 4060 im Detail 5 - Fritz!Repeater 6000 und 1200 AX im Detail 6 - Messungen und Zusammenfassung

MIMO – Was es mit mehreren Antennen auf sich hat

MIMO (Multiple Input Multiple Output) kennt man seit Jahren bereits von der Mobilfunktechnik und auch im Heimnetz-Bereich hat dieses Verfahren mittlerweile schon länger Einzug gehalten. Leider ist der Grundgedanke vielen noch gar nicht oder nur teilweise bekannt, so dass ich hier unbedingt mal ein paar Zeilen darüber verlieren muss. Es handelt sich hierbei um ein Mehrantennen-Verfahren, das für eine Übertragung gleichzeitig mehrere Antennen nutzen kann, damit alles störungsfreier und vor allem auch schneller ablaufen kann. So weit, so einfach. Aber der Teufel steckt hier jetzt wirklich im Detail.

Denn bei MIMO man muss unbedingt zwischen SU-MIMO und MU-MIMO unterscheiden. Bisher kommt auf den meisten Geräten das sogenannte SU-MIMO (Single-User-MIMO) zum Einsatz. Dann klappt das zwar mit den 2, 3 oder meinetwegen auch 4 Antennen in der Theorie genauso gut, aber es gibt nun mal eine Warteschlange, denn pro Intervall kann ja immer nur ein Gerät bedient werden! Bei 10 Geräten bildet sich somit eine ordentliche Warteschlange, die zudem noch ordentlich Overhead erzeugt.  Und jetzt kommt*s. Da alles seriell abgearbeitet wird passiert es dann z.B., dass bei einem SU-MIMO-fähigen Router mit 4 Antennen ein WLAN-Gerät mit 4 Antennen in seinem Intervall 100% des möglichen Durchsatzes erreicht, ein älterer Stick mit einer Antenne jedoch nur 1/4, also 25%. Denn beide werden ja nie gleichzeitig bedient.

Beim MU-MIMO (Multiple-User-MIMO) können im Idealfall sogar gleichzeitig mehrere Empfänger bedient werden! Bei 4 Antennen sind das im Idealfall pro Intervall 100% mit einem geeigneten Gerät. Hat man noch zwei Geräte mit jeweils 2 Antennen, können diese im nächsten Intervall gleichzeitig, also parallel bedient werden. Im Idealfall könnten es also bis zu vier Einfach-Geräte sein. Wobei dieser Fall eher selten ist. Aber die parallele Kommunikation mit mehreren Geräten innerhalb eines einzigen Intervalls verringert die Anzahl der Intervalle, wo ein Gerät warten muss, bis es wieder an die Reihe kommt teilweise dramatisch. Und da man ja nie nur ein Gerät im Netz hat, ist das meist eine Menge Holz. Da der Idealfall der Vollausnutzung durch Störeinflüsse allerdings nicht immer eintritt, habe ich fairerweise auch diese „Lücken“ im Schema symbolisch mit berücksichtigt. Trotzdem benötigt man nur etwas mehr als die Hälfte der Zeit für die gleiche Datenmenge.

Der WLAN-Router und alle ggf. eingebundenen WLAN-Zugangspunkte (Access Points) sollten MU-MIMO (Multi-User MIMO) zwingend unterstützen, mindestens 4 Antennen besitzen (4×4) und den jeweils neuesten WiFi-Standard unterstützen. Crossband-Repeating als optionale Funktion kann hilfreich sein und wäre eine nützliche Erweiterung.

Router oder Access-Point?

Also entweder, man stellt sich gleich einen Router mit MU-MIMO und 4 Antennen hin, oder man nutzt eine entsprechenden Access-Point (Zugangspunkt), der am Router per Ethernet-Kabel angeschlossen wird. Einen Access-Point und einen Router mit aktivierter WLAN-Funktion  gleichzeitig zu betreiben, ergibt in normalen Räumlichkeiten eigentlich keinen Sinn. Ein solcher Access-Point lohnt sich eigentlich nur, wenn man einen existierenden Router erweitern möchte, der MU-MIMO nicht unterstützt oder über zu wenig Antennen verfügt. Dann schaltet man das WLAN im Router ab und nutzt nur den besseren Access-Point.

Aktuelle Router, wie z.B. die FRITZ!Box 4060 hier im Office können das natürlich, da wird man keinen extra Access-Point brauchen. Aber wer wirklich Durchsatz benötigt, der braucht bereits an dieser Stelle die bestmögliche Basis, da beißt die Maus keinen Faden ab. Und man sollte natürlich versuchen, die gesamte Peripherie aus einer Hand zu kaufen, damit man auch sicher sein kann, dass alles gut harmoniert. Ich habe schweren Herzens  auch auf sogenannte Gaming-Router und Gaming-Access-Points verzichtet, weil diese sehr schneller Technik bisher nicht in der Lage war, nach der Umstellung mit dem Entertain-Programm der Telekom (IP-TV) klarzukommen.  Solche Inkompatibiläten sollte man also von vornherein mit einplanen und überprüfen, sonst wird es am Ende ärgerlich und man kauf wieder zweimal.

Es gibt auch immer wieder Diskussionen, warum AVM z.B. die WLAN Repeater generell alle nur als Repeater verkauft (und bewirbt) und die Modelle mit Ethernet-Anschluss nicht auch als Access-Point bezeichnet. Out-of-the-box sind diese Teile ja als simple WLAN-Repeater konfiguriert und lassen sich somit auch ohne Probleme und Schulung von Tante Gerda im Party-Keller höchstselbst in wenigen Minuten auch installieren. Doch diese Teile mit der Ethernet-Buchse sind fast alle nicht nur simple WLAN Repeater, die die Reichweite erhöhen und an die man z.B. auch ein Gerät oder Switch per LAN-Kabel anschließen kann, sondern man könnte nach dem Umstellen das Ganze auch umkehren und den Router an den Ethernet-Anschluss packen und den Repeater als echten Access-Point laufen lassen.

Ältere Router lassen sich auch mit deaktivierter WLAN-Funktion weiternutzen, wenn man am Ethernetausgang einen moderneren Access-Point anschließt, der MU-MIMO unterstützt und mindestens 4 Antennen unterstützt (4×4). Manche Repeater lassen sich auch als Access-Point nutzen, wenn man sie umschaltet.

Mesh ist ein Muss

Ein Mesh-WLAN ist nichts anderes ein normales, drahtloses lokales Netzwerk aus mehreren WLAN-Komponenten, besitzt jedoch einen gewaltigen Unterschied zum herkömmlichen WLAN mit konkurrierenden Quellen, z.B. Router und Access-Point bzw. eingebundene Geräte, die als WLAN Access-Point dienen können wie manche Power-Line-Adapter oder WLAN Repeater. Ein Mesh macht also erst dann Sinn, wenn man nicht nur den Router exklusiv als WLAN-Quelle betreibt, sondern auch mehr als einen Zugangspunkt einbindet.

Das sogenannte Mesh ist aus Sicht der Endgeräte ein einheitliches Netzwerk, wobei die Zugangspunkte nicht konkurrieren, sondern sich ergänzen. Man erhält zwar damit nicht die doppelte Geschwindigkeit, wohl aber eine viel ausgewogenere Flächenabdeckung, was in einem höheren Netto-Durchsatz pro Gerät münden kann, egal, wo man gerade sitzt oder steht. Im aktuellen Netzwerk betreibe ich z.B. insgesamt die FRITZ!Box 4060 als Router, den schnellen FRITZ!Repeater 6000 jeweils im OG und EG sowie vier weitere WLAN/PowerLAN-Komponenten, einschließlich der FRITZ!Repeater 1200 AX, die von den Endgeräten im WLAN als Zugangspunkt gesehen werden. Zusätzlich erlauben ja viele Repeater auch das sogenannte Crossband Repeating. Das kann bei vielen Geräten durchaus sinnvoll sein, muss aber bei geeigneten Repeatern manuell eingestellt werden.

Wir sehen auf dem Bild den „alten“ FRITZ!Repeater 2400 (stromlos) und den neu aufgestellten FRITZ!Repeater 6000, der leider genauso wie die FRITZ!Box 4060 keine direkte Wandmontage bietet. Das ist mehr als ärgerlich, so dass ich wieder einen Schrank an die passende Stelle schieben musste, um den Repeater aufzustellen. Warum der dort steht? Die Eingangstür ist aus Holz und auch die Anzahl der ansonsten nach oben zu durchdringenden Wände reduziert sich erheblich, denn das „Gegenstück“ im Obergeschoss steht nämlich jetzt ebenfalls hinter einer Eingangstür aus Holz und das Treppenhaus ist einfacher zu durchdringen, als die Bunkerdecke mit abgehängter Zwischendecke und isolierendem Fußbodenunterbau (durchgehende Alu-Folie unter der Trittschalldämmung) auf der Oberseite. Da ich den später nachgekauften zweiten FRITZ!Repeater 6000  im Labor (siehe vorige Seite) am Switch angeschlossen habe, steht dann oben noch zusätzlich ein komplettes Kabelnetzwerk zur Verfügung, was vom Durchsatz her betrachtet jetzt fast schon ideal funktioniert.

Die Mesh-Funktionalität schafft zwar auch keine höhere Übertragungsrate als bei einer Einzelverbindung theoretisch bereits möglich wäre, aber sie schafft eine gleichmäßigere Flächenabdeckung und damit auch die Chance, die möglichen Übertragungsraten überhaupt erst überall zu erreichen.