Wi-Fi 7 Feldversuche

Wi-Fi 7 Feldversuche

Im Einklang mit dem Vereinszweck des Selfnet e.V., den Wissenstransfer im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik zu fördern, haben wir uns intensiv mit Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) auseinandergesetzt. Selfnet hat sich in der Vergangenheit bereits frühzeitig Wi-Fi 6 (802.11ax) und Wi-Fi 6E in Wohnheimen eingesetzt. Die frühzeitige Evaluation neuer Standards im WLAN-Umfeld wurde nun auch bei 802.11be fortgesetzt. Aktuell befindet sich dieser Standard noch in der Entwicklungsphase. Wie bereit bei Wi-Fi 6 wird Wi-Fi 7 bereits von den ersten Herstellern angeboten und mögliche Änderungen in der Entwicklungsphase sollen mit Updates auf den Geräten nachgepflegt werden.

Transparenzhinweis: Für den Test von Wi-Fi 7 hat Selfnet von Huawei den Accesspoint AirEngine 8771-X1T und ein Xiaomi 13 Pro zur Verfügung gestellt bekommen. Für den weiteren Test haben wir den bereits bei Selfnet vorhandenen WLAN-Controller AC6805 verwendet.

Der Test fand unter Verwendung von Huawei-Hardware statt, weil Selfnet aktuell im Bereich WLAN ausschließlich auf Produkte dieses Herstellers setzt. Die gute Zusammenarbeit ermöglichte es Selfnet, bereits in einem frühen Stadium Zugang zu der entsprechenden Hardware zu erhalten. Die bestehende Infrastruktur im Verein und das Know-how erleichtern den Test dieser Geräte. Die hier dargestellten Tests sollen darstellen, was mit der neuen Technologie Wi-Fi 7 möglich ist und dabei nicht die Leistung der Geräte bestimmter Hersteller testen. Der Verein ist jedoch offen auch auf Geräten von anderen Herstellern dieser Technologie zu testen. Diese können sich gerne bei uns unter support@selfnet.de melden, um uns entsprechende Leihhardware zur Verfügung zu stellen.

Softwareversionen

Der AirEngine 8771-X1T ist derzeit noch nicht als Standalone Access Point (FAT AP) einsetzbar. Aus diesem Grund haben wir für die Testdurchführung auf die aktive Controller-Lösung unseres Vereins zurückgegriffen. Um das neue AP-Modell zu integrieren, war ein Upgrade unseres AC6805 Access Controllers auf die Softwareversion V200R023C00SPC100 erforderlich. Zu Beginn der Testphase traten sehr inkonsistente Ergebnisse auf, die auf eine Beta-Version der AP-Firmware zurückzuführen waren. Für die abschließenden Tests wurde daher die Softwareversion AirEngineX771-V200R023C00SPC100 auf dem AP installiert, um stabilere und zuverlässigere Testergebnisse zu gewährleisten.

Exkurs Selfnet L3 WLAN

Die Verarbeitung des Traffics im Selfnet WLAN erfolgt umfangreicher, als es aus klassischen Heimnetzen bekannt ist. Aus dem regulären LAN Netzwerk leiten die APs (Access Points) den gesamten Traffic über einen Tunnel zu dem Access Controller. Dies ermöglicht es, innerhalb eines umfangreichen Layer-3-Netzwerks jedem Nutzer ein individuelles IP-Netz im WLAN zur Verfügung zu stellen. Zwei speziell konfigurierte Server, die sich hinter den redundanten Access Controllern befinden, übernehmen die Rolle des Gateways und der Client Isolierung im WLAN-Netzwerk. Diese Server werden automatisch mit den relavanten Informationen zum Betrieb versorgt.

Im Winter 2022 überstieg die Anzahl der gleichzetigen WLAN-Clients des Selfnet e.V. erstmals die Marke von 3.000. Die Server, konfiguriert mit über 10.000 Interfaces und einem Traffic von etwa 2 Gigabit, zeigten Leistungslücken und verzeichneten CPU-Auslastungen von 100 %. Die veraltete Hardware, die ihren Ursprung im Jahr 2014 hat und mit einem Intel(R) Atom(TM) CPU C2750 sowie 16 GB RAM ausgestattet ist, konnte nicht mehr mit der Effizienz moderner Geräte mithalten.

2023 stand im Zeichen der Erneuerung der Hardware. Parallel zu dem Tausch unserer gesamten Access-Plattform haben wir uns auch um die WLAN Gateways gekümmert. Rechtzeitig zum Beginn des Wintersemesters wurde der erste der neuen Server in Betrieb genommen. Angetrieben wird er von einem AMD EPYC 7313P Prozessor, der über die doppelte Anzahl an Kernen verfügt, Hyperthreading unterstützt und eine höhere Single-Core-Performance aufweist. Aufgrund der geringen RAM-Auslastung von unter 1 GB blieb es bei einer Ausstattung von 16 GB RAM, aufgeteilt auf zwei 8GB-Riegel, um Ausfallsicherheit und Bandbreitenoptimierung zu gewährleisten. Mit zusätzlichen SFP+ Ports können die neuen Server nun redundant an die ACs angeschlossen werden, wodurch eine erhöhte Redundanz bereitgestellt werden soll. Die Integration des neuen Backupserver auf der neuen Hardware soll in den nächsten Wochen folgen.

Verkabelung Testaufbau

Der bestehende Layer-3-Netzwerkaufbau ist in der Lage, unseren Mitgliedern im Selfnet-Netzwerk hohe WLAN-Bandbreiten zu bieten. Allerdings erweist er sich als ungeeignet für Testsszenarien, die darauf abzielen, die maximale Geschwindigkeit und Performance von Wi-Fi 7 zu evaluieren. Daher haben wir uns im Testszenario dafür entschieden, die Controller-Infrastruktur lediglich für Managementzwecke zu nutzen. Der Traffic wird direkt als Local Breakout von den APs (Access Points) ausgeleitet.

Der Access Point des Modells 8771-X1T wurde an einen Huawei Switch S5732-H48UM4Y2CZ-V2 angeschlossen, um sowohl mit Strom versorgt als auch gemanagt zu werden. Dieser Switch unterstützt Power over Ethernet (PoE) gemäß dem 802.3bt Standard, der erforderlich ist, um den 8771-X1T mit voller Leistung betreiben zu können. In unserem Accessnetzwerk wird dieser Switchtyp von Selfnet allerdings nur mit einer Lizenz für 2,5 Gigabit betrieben.

Im Kontext dieses Testaufbaus erwies sich die Mehrzahl an Ports am AP als vorteilhaft. Der 8771-X1T verfügt über drei Ports, die Datenübertragungsraten von bis zu 10 Gigabit unterstützen - zwei davon über RJ45 und einer über SFP+. Da ein RJ45-Port für Stromversorgung und Management mit dem Switch verbunden ist, bleiben ein SFP+ und ein RJ45-Port mit 10 Gigabit Kapazität für weitere Anwendungen verfügbar. Dieser Port soll verwendet werden um einen Speedtestserver direkt mit dem AP zu verbinden. Die Verbindung sieht dadurch folgendermaßen aus:

Speedtestserver
        |
        | (Ethernet)
        V
AP 8771-X1T - - - - (WiFi 7) - - - - - > Xiaomi 13 Pro
        |
        | (Ethernet)
        V
Switch S5732-H48UM4Y2CZ-V2
        |
        | (Ethernet)
        V
Core Netzwerk
        |
        | (Ethernet)
        V
AC6805

Speedtestserver

Für die Durchführung von Speedtests mit hohen Bandbreiten entschied sich Selfnet bereits für andere Testszenarien für einen einen Mac Mini mit einer 10 Gigabit Netzwerkkarte Onboard. Frühere Tests mit verschiedenen RJ45-Adaptern und Karten, die mehr als 1 Gigabit unterstützen, lieferten in Tests teilweise schwankende Ergebnisse. Der Mac Mini bietet den Vorteil, dass er in einer „Out of the Box“-Version mit 10-Gigabit-RJ45-Interfaces erhältlich ist und direkt mit der passenden Software geliefert wird, wodurch Treiberprobleme vermieden werden.

Zur Überprüfung der Leistungsfähigkeit des Setups wurden zwei Mac Minis mit vergleichbarer Ausstattung miteinander verbunden und Speedtests durchgeführt. Als Testtools kamen iperf3 und ein Browser-basierter Geschwindigkeitstest zum Einsatz, für den die Librespeed-Software verwendet wurde. Letztere wurde als Docker-Container auf einem der Mac Minis ausgeführt, wobei das Docker Image linuxserver/librespeed zum Einsatz kam, das für ARM-Prozessoren optimiert ist. Der von Selfnet eingesetzte Mac Mini verfügt über folgende Spezifikationen: M2 8C CPU, 10C GPU, 16 GB RAM, 512 GB SSD und ein 10 Gbit Ethernet-Interface.

In Tests, bei denen zwei Mac Minis mit vergleichbarer Ausstattung miteinander kommunizierten, wurden über den HTTP Test 9963 Mbps im Download und 2442 Mbps im Upload erreicht. Diese Ergebnisse belegen, dass das Setup grundsätzlich 10 Gigabit unterstützt.

Speedtest Mac mini - Mac mini

Es wurde festgestellt, dass die Generierung von Upload-Dateien im Browser bei einem Mac mini auf der Clientseite bei etwa 2,5 Gbit/s ihre Grenze erreicht. Jedoch bestätigten zusätzliche iperf3-Tests zwischen beiden Mac Minis eine Übertragungsgeschwindigkeiten von etwa 9,4 Gbit/s in beide Richtungen.

iperf3 Test:

selfnet@mac-mini ~ % iperf3 -c 10.0.0.1
Connecting to host 10.0.0.1, port 5201
[  5] local 10.0.0.2 port 49907 connected to 10.0.0.1 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-1.00   sec  1.09 GBytes  9.38 Gbits/sec
[  5]   1.00-2.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   2.00-3.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   3.00-4.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   4.00-5.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   5.00-6.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   6.00-7.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   7.00-8.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   8.00-9.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   9.00-10.00  sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-10.00  sec  11.0 GBytes  9.41 Gbits/sec                  sender
[  5]   0.00-10.00  sec  11.0 GBytes  9.41 Gbits/sec                  receiver

iperf Done

iperf3 reverse Test:

selfnet@mac-mini  ~ % iperf3 -c 10.0.0.1 -R
Connecting to host 10.0.0.1, port 5201
Reverse mode, remote host 10.0.0.1 is sending
[  5] local 10.0.0.2 port 49909 connected to 10.0.0.1 port 5201
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-1.00   sec  1.09 GBytes  9.34 Gbits/sec
[  5]   1.00-2.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   2.00-3.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   3.00-4.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   4.00-5.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   5.00-6.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
[  5]   6.00-7.00   sec  1.10 GBytes  9.41 Gbits/sec
^C[  5]   7.00-7.27   sec   303 MBytes  9.41 Gbits/sec
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate
[  5]   0.00-7.27   sec  0.00 Bytes  0.00 bits/sec                  sender
[  5]   0.00-7.27   sec  7.96 GBytes  9.40 Gbits/sec                  receiver
iperf3: interrupt - the client has terminated

Für die weiterführenden Tests wurde der Mac Mini direkt über den freien RJ45-Port mit dem AP verbunden und diente als Speedtest-Server. Es wurde eine volle 10 Gigabit Geschwindigkeit erreicht und erfolgreich ausgehandelt, was sowohl vom Mac Mini als auch vom AP entsprechend dargestellt wurde.

AP Konfiguration

Die Konfiguration des Wi-Fi 7 AP basierte auf den Erfahrungen und Erkenntnissen, die Huawei uns aus Ihren eigenen Tests bereitgestellt hat. Uns wurden Unterlagen zur Verfügung, die detaillierte Anleitungen enthielten, wie das WLAN für optimale Geschwindigkeitsleistungen konfiguriert werden sollte. Die grundlegende Konfiguration ist wie folgt gestaltet:

[ac-wlan-view]disp ap ap-group wifi7-test
Total AP information:
nor   : normal          [1]
ExtraInfo : Extra information
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ID    MAC            Name       Group      IP           Type              State  STA  Uptime    ExtraInfo Scene
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1     XXXX-XXXX-XXXX wifi7-test wifi7-test XXX.XXXX.XXX.XXXX AirEngine8771-X1T nor    0    3H:2M:38S -         -
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total: 1

# Configuration for ap-group wifi7-test
#
  radio 1
   radio-5g-profile wifi7-test
   vap-profile wifi7-test wlan 1
#

# Configuration for ap-id 1
#
  ap-name wifi7-test
  ap-group wifi7-test
  regulatory-domain-profile wifi7-test
  radio 1
   channel 160mhz 100
   eirp 15
   calibrate auto-channel-select disable
   calibrate auto-txpower-select disable
  radio 2
   radio-5g-profile wifi7-test
   vap-profile wifi7-test wlan 1
   channel 320mhz 5
   eirp 18
   calibrate auto-channel-select disable
   calibrate auto-txpower-select disable
#

# Configuration of radio-5g-profile wifi7-test
#
  rrm-profile wifi7-test
  rts-cts-mode disable
  a-msdu enable
  air-scan-profile wifi7-test
#

# Configuration of rrm-profile wifi7-test
#
  multimedia-air-optimize disable
  bss-color disable
  spatial-reuse disable
#

# Configuration of air-scan-profil wifi7-test
#
  scan-disable
#

# Configuration of vap-profile wifi7-test
#
  ssid-profile wifi7-test
  security-profile wifi7-test
  traffic-profile wifi7-test
  band-steer disable
  dynamic flow inspection disable
#

# Configuration of ssid-profile wifi7-test
#
  ssid "WiFi7 @ Selfnet"
  wmm edca-client ac-be aifsn 3 ecw ecwmin 0 ecwmax 0 txoplimit 0
  ofdma downlink disable
  ofdma uplink disable
  mu-mimo disable
#

# Configuration of security-profile wifi7-test
#
  security wpa3 sae pass-phrase REDACTED aes
#

# Configuration of traffic-profile wifi7-test
#
  rate-limit client dynamic disable
#

Zusätzliche Testparameter

Für ein optimales Speedtest-Ergebnis sind diverse Faktoren zu berücksichtigen. In den anfänglichen Phasen der Tests waren die Ergebnisse stark variabel, sie schwankten zwischen 500 Mbit und 3 Gigabit. Diese Inkonsistenz der Testergebnisse war primär auf eine Beta-Firmware zurückzuführen, mit der die Geräte an uns geliefert wurden. Einige Wochen später erhielten wir eine aktualisierte Software aus dem Entwicklungs-Bereich, die eine signifikante Verbesserung der Testergebnisse zur Folge hatte.

Neben der bereits erwähnten Firmware spielten auch physikalische Bedingungen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung der Testergebnisse. Die Positionierung des Testgeräts ist von zentraler Bedeutung; optimalerweise sollte es direkt auf der 6-GHz-Antenne des AP platziert werden, die sich auf der unteren Vorderseite des Geräts befindet. Uns ist bewusst, dass dies kein Setup ist, wie es in der Praxis Anwedung findet, in diesem Teil des Tests war das Ziel, herauszufinden, welcher Datendurchsatz theoretisch möglich ist.

Eine Herausforderung während der Tests war die Wärmeentwicklung. Der AP erwärmt sich im Betrieb stärker als gewöhnliche Einsteigermodelle – ein Umstand, der für APs mit erweiterten Features und höheren Geschwindigkeiten charakteristisch ist. Auch das Smartphone, das als Testclient diente, wurde aufgrund der intensiven CPU-Nutzung und der direkten Nähe zum AP schnell warm.

Dies erforderte besondere Aufmerksamkeit, da eine übermäßige Erwärmung die Testergebnisse negativ beeinflussen kann. Bei längerer Testdauer empfiehlt es sich daher, Maßnahmen zur Abkühlung des Geräts zu ergreifen. Auch das Energiemanagement des Smartphones ist ein wichtiger Aspekt: Um sicherzustellen, dass keine Energiesparmodi aktiviert werden, die die Leistung beeinträchtigen könnten, sollte das Smartphone einen vollen Akku haben. Gleichzeitig ist es ratsam, das Laden während des Tests zu vermeiden, um zusätzliche Wärmeentwicklung und damit potenzielle Verzerrungen der Ergebnisse auszuschließen.

Wi-Fi 7 Test unter Optimalbedingungen

Nach der Umsetzung aller genannten Vorgaben und dem Update auf die neueste Firmware wurden konstante Geschwindigkeiten erzielt, die die erwarteten Leistungen von Wi-Fi 6 übertreffen.

Die Tests wurden unter den bestmöglichsten Bedingungen durchgeführt und sowohl über HTTP als auch über iPerf3 ausgeführt. Für die iPerf3-Tests wurde die App Magic iPerf auf dem Test Smartphone installiert, dieses hat als Server fungiert. Der als Speedtest Client genutzte Mac mini hat sich dann mit diesem iPerf3 Server auf dem Smartphone verbunden.

Während der Tests mit dem iPerf3-Protokoll wurden Geschwindigkeiten von etwa 3 Gigabit erzielt. Im folgenden ist ein Auszug aus dem iPerf3-Output mit den erzielten Ergebnissen:

selfnet@mac-mini Documents % iperf3 -c 10.0.0.1 -i 1 -R -t 60 -P 30 -p 5201
Connecting to host 10.0.0.1, port 5201

Reverse mode, remote host 10.0.0.1 is sending
.
.
.
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate

[  5]   0.00-1.01   sec  12.8 MBytes   106 Mbits/sec

[  7]   0.00-1.01   sec  12.8 MBytes   106 Mbits/sec

[  9]   0.00-1.01   sec  12.8 MBytes   106 Mbits/sec

[ 11]   0.00-1.01   sec  12.8 MBytes   106 Mbits/sec
.
.
.
[SUM]   0.00-1.01   sec   382 MBytes  3.19 Gbits/sec
.
.
[SUM]   1.01-2.01   sec   424 MBytes  3.54 Gbits/sec
.
.
[SUM]   2.01-3.00   sec   379 MBytes  3.21 Gbits
.
.
[SUM]   3.00-4.01   sec   300 MBytes  2.50 Gbits/sec
.
.
[SUM]   4.01-5.06   sec   345 MBytes  2.76 Gbits/sec
.
.
[SUM]   5.06-6.00   sec   360 MBytes  3.20 Gbits/sec
.
.
[SUM]   6.00-7.01   sec   360 MBytes  3.00 Gbits/sec
.
.
[SUM]   7.01-8.01   sec   364 MBytes  3.06 Gbits/sec
.
.
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
[ ID] Interval           Transfer     Bitrate

[  5]   0.00-60.01  sec   732 MBytes   102 Mbits/sec
sender

[  5]   0.00-60.01  sec   719 MBytes   101 Mbits/sec
receiver
.
.
.
[ 63]   0.00-60.01  sec   719 MBytes   101 Mbits/sec
receiver

[SUM]   0.00-60.01  sec  21.4 GBytes  3.07 Gbits/sec
sender

[SUM]   0.00-60.01  sec  21.1 GBytes  3.02 Gbits/sec
receiver

iperf Done.

Die Ergebnisse von iPerf3 zeigen eine gewisse Schwankung der Werte, die jedoch aus unserer Perspektive in einem akzeptablen Rahmen für eine Funkverbindung liegen und einen signifikanten Mehrwert gegenüber älteren WLAN-Standards darstellen. Es wurde eine Geschwindigkeit von mindestens 2,5 Gigabit erreicht, im Durchschnitt sogar von über 3 Gigabit. Trotz der Verwendung einer noch nicht vollständig ausgereiften GA-Firmware zeigen diese Ergebnisse vielversprechendes für die Datenraten von WLAN in der Zukunft. Im Testaufbau wurden ebenfalls Tests über HTTP mittels LibreSpeed dabei. Dabei varierten die Download-Geschwindigkeiten, befanden sich jedoch stetig knapp unter oder knapp über 3 Gigabit. Die Ergebnisse sind daher sehr vergleichbar mit dem was iperf3 gezeigt hat.

HTTP Test Wi-Fi 7 unter Optimalbedingungen

Interessant an dem HTTP Testergebnis ist, dass der Upload mit 2613 Mbps fast 200 Mbps besser ist als bei der direkten Verbindung zwischen zwei Mac Minis.

Damit auch die Leistung von dem Mac mini zusätzlich zu dem direkten Mac zu Mac Test bei einem Speedtest mit dem Smartphone mit einbezogen werden kann, wurde während einem HTTP Speedtest von dem Smartphone zum Libre Speed die Auslastung beobachtet.

Speedtestserver CPU Auslastung

Testaufbau näher an der Realität

Nachdem wir Tests unter nahezu idealen Bedingungen durchgeführt haben, haben wir uns darauf konzentriert, die Tests unter realistischeren Bedingungen zu wiederholen. In diesem Fall wurden ausschließlich HTTP-Tests durchgeführt, die Konfiguration des Wi-Fi 7 AP blieb dabei unverändert. Für einen direkten Vergleich der Leistung wurde ein Wi-Fi 6 AP in die Testreihe hinzugezogen.

Selfnet setzt in vielen seiner Büroräume auf den AirEngine 8760-X1-PRO, der auch bei vielen anwesenden Mitgliedern ausreichend Bandbreite liefern soll. Der AP 8771-X1T ist der direkte Nachfolger und repräsentiert Huaweis erstes Geräte in der höchsten AP-Klasse, welches das 6-GHz-Band unterstützt. Mit seiner Ausstattung, einschließlich zwei RJ45-Ports mit 10 Gigabit Schnittstellengeschwindigkeit und einem SFP+ Port, dient das Modell als adäquate Basis für einen direkten Leistungsvergleich zwischen den Wi-Fi 6- und Wi-Fi 7-Geräten, da es sehr vergleichbare Parameter aufweist.

Wir haben uns bemüht, eine Konfiguration auf dem Wi-Fi 6 AP zu erstellen, die der des Wi-Fi 7 Geräts so ähnlich wie möglich ist. Dies soll einen möglichst präzisen und direkten Vergleich der Leistungsdaten beider WiFi Standards in unserem Einsatzszenario ermöglichen.

Auf dem Gerät wurde dafür folgende Konfiguration angewendet:

[ac-wlan-view]disp ap ap-group wifi6-test
Total AP information:
nor   : normal          [1]
ExtraInfo : Extra information
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
ID    MAC            Name       Group      IP            Type                 State  STA  Uptime        ExtraInfo Scene
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2     XXXX-XXXX-XXXX wifi6-test wifi6-test XXX.XXX.XXX.XXX AirEngine8760-X1-PRO nor    0    3D:4H:23M:33S -         -
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Total: 1

# Configuration for ap-group wifi6-test
#
  radio 1
   radio-5g-profile wifi7-test
   vap-profile wifi6-test wlan 1
#

# Configuration for ap-id 2
#
  ap-name wifi6-test
  ap-group wifi6-test
  regulatory-domain-profile wifi7-test
  radio 1
   channel 160mhz 100
   eirp 15
   calibrate auto-channel-select disable
   calibrate auto-txpower-select disable
  radio 2
   radio-5g-profile wifi7-test
   vap-profile wifi6-test wlan 1
   channel 320mhz 5
   eirp 18
   calibrate auto-channel-select disable
   calibrate auto-txpower-select disable
#


# Configuration of vap-profile wifi6-test
#
  ssid-profile wifi6-test
  security-profile wifi6-test
  traffic-profile wifi7-test
  band-steer disable
  dynamic flow inspection disable
#

# Configuration of ssid-profile wifi6-test
#
  ssid "WiFi6 @ Selfnet"
  wmm edca-client ac-be aifsn 3 ecw ecwmin 0 ecwmax 0 txoplimit 0
  ofdma downlink disable
  ofdma uplink disable
  mu-mimo disable
#

# Configuration of security-profile wifi7-test
#
  security wpa2 psk pass-phrase REDACTED aes
#

Tests näher an der Realität

Drei Messungen wurden mit ähnlichen Abständen zwischen Smartphone und AP durchgeführt. Aufgrund der gleichen 5 GHz Frequenzkonfiguration des Wi-Fi 7 und Wi-Fi 6 APs wurden die Messungen sequenziell durchgeführt. So sollten Störungen innerhalb vom Testaufbau vermieden werden. Nachdem die Messungen an dem Wi-Fi 7 AP abgeschlossen waren, wurde dieser abgeschaltet, um die Messungen am Wi-Fi 6 AP vorzunehmen.

Die Tests fanden in unserem Serverraum in Vaihingen statt, der sich in einem Wohnheim ohne zentrales Selfnet WLAN befindet. Infolgedessen nutzen viele Bewohner ihre eigenen Router oder Access Points, was potenziell zu Störungen von den Messergebnissen führen kann. Wir gehen nicht davon aus, dass der 6GHz Bereich merklich beeinträchtigt wird, allerdings waren im 5GHz Bereich mehrere andere Netzwerke aktiv. Trotz der dicken Betonwände im Keller und leider noch einer hohen Nutzung des 2,4 GHz Bereichs durch unsere Mitglieder sollten diese Umstände und die damit möglichen Verzerrungen in den Tests erwähnt werden. Obwohl die Messungen für Wi-Fi 6 und Wi-Fi 7 sequenziell durchgeführt wurden, präsentieren wir die entsprechenden Datenpaare nebeneinander, um einen direkten und übersichtlichen Vergleich zu ermöglichen.

Bereits beim initialen Verbindungsaufbau werden deutliche Unterschiede zwischen den beiden Standards sichtbar. Während Wi-Fi 6 eine Verbindungsrate von 2401 Mbps zwischen Smartphone und AP aufbaut, übertrifft Wi-Fi 7 dies mit einer mehr als doppelt so hohen Rate von 5764 Mbps.

Wi-Fi 7 Verbindungsgeschwindigkeit

Wi-Fi 6 Verbindungsgeschwindigkeit

Im ersten Testszenario befanden sich AP und Smartphone in einem Abstand von ungefähr 2 Metern zueinander. Unter diesen Bedingungen erreichte Wi-Fi 7 2042 Mbps im Download. Im Gegensatz dazu konnte mit dem Wi-Fi 6-Standard bei ähnlichem Abstand eine Downloadgeschwindigkeit von 1155 Mbps erzielt werden.

Wi-Fi 7 Speedtest 2 m Abstand

Wi-Fi 6 Speedtest 2 m Abstand

Im zweiten Szenario betrug die Entfernung zwischen AP und Smartphone ungefähr 10 Meter direkte Luftlinie, wobei die Geräte in Sichtweite zueinander positioniert waren. Unter diesen Bedingungen erreichte Wi-Fi 7 1238 Mbps im Download. Im Vergleich dazu erzielte der Wi-Fi 6-Standard in einer vergleichbaren Entfernung einen Downloadwert von 524 Mbps. Interessanterweise war der Upload mit 662 Mbps bei Wi-Fi 6 etwas besser. Dies lässt vermuten, dass in dieser Umgebung möglicherweise eine Belastung des 5-GHz-Bands vorlag, und in einer weniger gestörten Umgebung sogar höhere Geschwindigkeit möglich gewesen wäre.

Wi-Fi 7 Speedtest 10 m Abstand

Wi-Fi 6 Speedtest 10 m Abstand

Im letzten Extremtest wurde eine Metalltür zwischen dem AP und dem Smartphone geschlossen, die Entfernung zwischen AP und Smartphone betrug hierbei etwas 3 Meter. Wie erwartet war die Verbindung durch die Metalltür und Beton stark beeinträchtigt. Mit Wi-Fi 6 waren in dieser Umgebung Download-Bandbreiten von 288 Mbps möglich. Überraschenderweise konnte Wi-Fi 6 hier im Upload mit 701 Mbps eine starke Leistung erzielen. Dies legt nahe, dass auch in diesem Szenario möglicherweise Störungen im 5-GHz-Band vorhanden waren und mit einer verbesserten Konfiguration höhere Geschwindigkeiten möglich wären. Im Vergleich dazu erreichte Wi-Fi 7 in diesem Szenario konstante Download-Geschwindigkeiten von 517 Mbps und Upload-Geschwindigkeiten von 418 Mbps. Hier erwarten wir daher keine wesentlichen Verbesserungen.

Wi-Fi 7 Speedtest durch Metalltür

Wi-Fi 6 Speedtest durch Metalltür

Einordnung der Testergebnisse

Abschließend können wir festhalten, dass Wi-Fi 7 beeindruckende Möglichkeiten in Bezug auf Bandbreite und Leistung bietet, die Wi-Fi 6 deutlich übersteigen. In den meisten unserer getesteten Szenarien konnten wir von mindestens einer Verdoppelung der Geschwindigkeiten sprechen. Besonders beeindruckend war die Tatsache, dass bei Entfernungen von über 10 Metern Download-Geschwindigkeiten von über 1 Gigabit erreicht wurden.

Diese Erkenntnisse eröffnen spannende Perspektiven für Büros, Bibliotheken und Hochschulen, da Wi-Fi 7 die Möglichkeit bietet, mehr Bandbreite bereitzustellen, als es über herkömmliche RJ45-Anschlüsse (die meisten Laptops sind bisher auf 1 Gigabit RJ45-Anschlüsse beschränkt) möglich ist. Allerdings ist zu beachten, dass die Access Points in direkter Sichtweite der Nutzer positioniert sein müssen, um solche Bandbreiten zu erreichen. In Szenarien mit größeren Hindernissen zwischen den Geräten fallen die Unterschiede zwischen Wi-Fi 6 und Wi-Fi 7 nicht mehr so drastisch auf, was darauf hinweist, dass die Vorteile von Wi-Fi 7 insbesondere in großen Räumen mit direkter Sichtlinie zu den Access Points zur Geltung kommen.

Selfnet erwägt die bestehenden Wi-Fi 6 Geräte im Büro in Vaihingen in den nächsten Wochen mit Wi-Fi 7 Geräten zu ersetzen. Dies würde nicht nur die Leistung verbessern, sondern auch die Möglichkeit bieten, das 6GHz-Band (Wi-Fi 6E) zu nutzen. Einige Selfnet Laptops und Geräte von Mitgliedern unterstützen diesen Standard bereits.

Für Wohnheimszimmer scheint die aktuelle Geräteklasse aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen in Bezug auf den Stromverbrauch noch nicht sinnvoll zu sein. Aus diesem Grund plant Selfnet vorerst weiterhin den Ausbau mit Wi-Fi 6. Es wird jedoch erwartet, dass in den nächsten 1 - 2 Jahren kleinere und kostengünstigere Wi-Fi 7 Access Points auf den Markt kommen werden. Dies könnte insbesondere für Wohnheime mit gemeinschaftlichen Wohnbereichen interessant sein, da sie von den höheren Bandbreiten in diesen Bereichen profitieren könnten.

In den Zimmern, in denen möglicherweise ein schlechterer Empfang im 6GHz-Band zu erwarten ist, wird das 5 GHz Band voraussichtlich auch in Zukunft von großer Bedeutung sein. Wobei auch hier der Wi-Fi 7 Standard auf dem Band höhere Bandbreiten verspricht. Zusätzlich steht jedoch in allen Zimmern ein LAN-Anschluss zur Verfügung, der in den meisten Fällen eine Geschwindigkeit von 2,5 Gigabit bietet. Daher könnte Wi-Fi 7 vor allem die Möglichkeit bieten, diese hohe Geschwindigkeit außerhalb der Zimmer in den Gemeinschaftsbereichen bereitzustellen.