Mobile Endgeräte und Gigabit WLAN: Ist das Kabel am Ende?

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Gegen Ende des Jahres werden erstmals mehr mobile Endgeräte verkauft als Desktop-Systeme. Intel konzentriert seine Chipentwicklung immer mehr auf Mobilsysteme. Microsoft sieht seine Zukunft bei 2-in-1-Systemen. Gleichzeitig bieten neue WLAN-Standards mit maximal 7 Gbit/s Bandbreite erstmals auch Netto-Kapazitäten, die der bisherigen Kabel-Versorgung entsprechen. Ist das Kabel zum Endgerät damit tot? Mit welchen Infrastrukturen versorgen wir denn unsere Gebäude in Zukunft?

Die Netzwerke in unseren Gebäuden haben eine zentrale Aufgabe: die Verbindung von Endgeräten mit Servern und Applikationen. Seit mehr als 10 Jahren steht hier die Netzwerk-Technik still. Gigabit-Ethernet hat sich bewährt und als ausreichend erwiesen. Dementsprechend sind die Netzwerke, die diese Versorgung leisten, inzwischen so langweilig, dass sie auch als Commodity ausgesourced werden könnten.

Nun verändert sich die Endgeräte-Technik dramatisch. Es fing langsam an, aber inzwischen stehen wir vor einer Lawine, die alles mitreißt, was sich in den Weg stellt. Wurde bei der Vorstellung des ersten iPads noch diskutiert, was man wohl mit diesem Gerät anfangen sollte, so sprechen Anbieter wie Intel, Apple, Google und auch Microsoft inzwischen von Desktop Performance bei der Hardware-Ausstattung dieser Geräte (siehe Intel Bay Trail, Apple A7). Tatsächlich ist die Situation für Intel und auch Microsoft durchaus ernst. Bei der Vorstellung des iPhones hat Nokia noch geschmunzelt, nun wurden die Überbleibsel in einer Notaktion von Microsoft gekauft. Dies hat 5 Jahre gedauert. Über 90% aller verkauften Tablet-Computer arbeiten mit Googles Android oder Apples IOS. Gleichzeitig ist eine Versorgungs-Infrastruktur in der Cloud entstanden, die auch auf der Applikations-Seite Microsoft überflüssig macht. Die Surface-Geräte der ersten Generation, Microsofts Antwort auf diese Entwicklung, waren Versager. Entweder waren keine Applikationen verfügbar (RT) oder die Batterie-Leistung war indiskutabel (Pro). Nun liegt die zweite Generation vor. RT macht weiterhin keinen Sinn, aber beim Surface Pro haben wir vermutlich zum ersten Mal einen ernstzunehmenden Konkurrenten für die Platzhirsche. Trotzdem ist die Zukunft ungewiss. Intel und Microsoft suchen ihr Heil in 2-in-1-Systemen, also Systemen, die sowohl Laptop als auch Tablet sind. Auf dem gerade beendeten Intel Developer Forum IDF 2013 wurde diese Geräte-Gattung gepuscht wie keine andere. Und das nicht ohne Grund. Floppt diese Geräte-Idee, dann stehen Intel und Microsoft auf einer schiefen Ebene mit dem Weg nach unten. Aus Microsoft-Sicht hängt alles an der Akzeptanz von Windows 8.1, also an der Frage, ob die kombinierte Nutzung von Maus und Gesten-Steuerung besser ist als eine reine Gestensteuerung. In jedem Fall war die Lage in den letzten 20 Jahren nie so gefährlich für Microsoft wie jetzt. Google und das Cloud-Imperium aus vielen neuen und sehr kreativen Anwendungen entwickeln sich so schnell und dynamisch, dass nicht viel Zeit für Fehlentwicklungen bleibt.

Wie immer man diese dramatische und durchaus spannende Entwicklung einschätzt, eine zentrale Komponente ist in allen denkbaren Szenarien identisch: das zukünftige Endgerät wird mit hoher Wahrscheinlichkeit über eine WLAN-Schnittstelle in Netzwerke integriert. Die Frage nach dem Kabel stellt sich gar nicht mehr. Theoretisch könnte es sein, dass auch alle zukünftigen Ansätze eine Form von Docking-Station wie die gerade von Dell für IEEE 802.11ad vorgestellte beinhalten werden. Dann kann die Integration weiterhin über das Kabel erfolgen. Auch bei Apple ist dies mit den Thunderbolt-Docking-Stations für die Laptops weiterhin eine Option. Aber es wäre sehr unrealistisch, wenn man den Funkanteil in der zukünftigen Versorgung unterschätzen würde. Was wäre denn der Best-Case aus der Sicht des Kabels? Nun ganz einfach, dass beide Infrastrukturen in vollem Umfang vorhanden sind. Eine Zukunft ohne eine flächendeckende und leistungsfähige WLAN-Versorgung wäre bei der aktuellen Entwicklung sehr unrealistisch. Wenn aber WLAN in jedem Fall gebraucht wird, wäre dann die totale Orientierung an einer Funkversorgung nicht der naheliegende Weg?

Zur Beantwortung dieser Frage muss man in die Details der neuen Funkstandards IEEE 802.11ac und ad einsteigen. Und die haben es in sich. Das sehr gute und hochgelobte Video von Dr. Hoff zu diesem Thema bei ComConsult Study.tv stellt die Details vor und macht klar, wie groß der Schritt in diese Technologien ist.

Das Problem in der Gebäudeplanung mit beiden WLAN-Standards lässt sich auf einige Kernfakten beschränken:

  • Die hohe Bandbreite von 11ac lässt sich nur mit einer signifikant höheren Anzahl von Access-Punkten bereitstellen. Wir sprechen dabei mindestens von einer Verdopplung, im Maximalfall von einer Vervierfachung.
  • IEEE 802.11ad kann im 60 GHz-Band nur sehr kleine Zellen umsetzen, die dann aber ideal für lokale Busverlängerungen zur Integration von Bildschirmen und Peripherie geeignet sind. Pro ein oder zwei Arbeitsplätze oder anders formuliert alle 10 bis 20 qm kann mit einem Access-Punkt kalkuliert werden.
  • Die traditionellen Controller-basierten WLAN-Architekturen, die alle Datenströme durch einen zentralen Controller führen, sind so nicht mehr benutzbar. Neue Ansätze sind erforderlich und auch von den führenden Herstellern vorgestellt worden. Spannenderweise haben die Hersteller sehr unterschiedliche Wege gewählt.

Damit sind wir für eine zukunftsorientierte flächendeckende WLAN-Versorgung bei zwei entscheidenden Punkten:

  • Die Kosten der Gesamtlösung werden direkt von den Kosten eines Access-Punktes getragen. Auf keinen Fall kann diese Entwicklung auf dem heutigen Preisniveau erfolgen. Hier haben wir aus den Labors einiger führender Hersteller aber durchaus die Botschaft, dass man für derartige Designs in Kombination mit einem deutlich höheren Bedarf auch mit einem dramatisch niedrigeren Preis rechnet (bis zu 90% unter dem heutigen Niveau).
  • Die vielen Access-Punkte brauchen eine Kabelversorgung. Je mehr Access-Punkte wir brauchen desto mehr Kabel brauchen wir. Die zentrale Frage ist, ob wir hier eventuell von denselben Kabeln sprechen, die wir für eine Desktop-Versorgung bräuchten. Ob also in Zukunft die heute passive Dose durch einen aktiven Access-Punkt ersetzt würde. Es gibt einige funktechnische Überlegungen, die gegen diese Annahme sprechen. Mindestens bei ad sollten keine Objekte zwischen AP und Endsystem sein. Die Frage ist also, wo in Zukunft die Access-Punkte angeordnet wären.
  • Aus heutiger Sicht würde man zumindest in den ersten Jahren bei Gigabit-Versorgungen für die Access-Punkte bleiben. Danach würden vermutlich neue Produkte zur Verfügung stehen, die auch 10 Gigabit auf Twisted Pair zusammen mit der notwendigen Stromversorgung leisten würden (die Normung dafür hat gerade erst begonnen, hier muss abgewartet werden).

Ist an dieser Stelle eine klare Schlussfolgerung möglich? Ist das heutige Kabel damit gestorben und Friede seiner Asche? Es spricht einiges dafür, dass die Zukunft im WLAN liegt. Die Frage ist nur, was das im Detail bedeutet. Das betrifft sowohl das Endgerät und die IT-Architektur zur Versorgung des Endgeräts mit Applikationen und Daten als auch die Frage der Planung von Gigabit WLANs. Und was machen Unternehmen, die gerade mit der Planung neuer Gebäude angefangen haben?

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3 Kommentare zu "Mobile Endgeräte und Gigabit WLAN: Ist das Kabel am Ende?":

  1. Winfried S. schreibt:

    Hat schon mal jemand durchgerechnet, wie stark der Stromverbrauch dann steigen wird? Die Zahl der Switch Ports und damit deren Stromverbrauch bleibt ja fast konstant, aber der Stromverbrauch der WLAN APs kommt ja noch on top. Green IT ade?!

  2. Dr. Jürgen Suppan schreibt:

    Das wird von den verwendeten Chipsätzen abhängen. Die Erfahrung der Vergangenheit hat gezeigt, dass der Stromverbrauch von Generation zu Generation deutlich gesunken ist (zur Zeit max 15,5W inkl. Kabelverluste pro AP). Hinzu kommt, dass mobile Endgeräte weniger Strom benötigen als ein Desktop (abhängig vom externen Bildschirm und der sonstigen Peripherie). Unternehmen, die an einem optimierten Stromverbrauch interessiert sind, kommen aber nicht daran vorbei eine Gesamt-Energiebilanz aufzustellen. Aus IT-Sicht ist der Trend zu immer mehr Energieverbrauch gebrochen. Intel hat mit Haswell und Broadwell gezeigt, dass wir in eine neue Generation von Chipsätzen einsteigen, deren Energieverbrauch deutlich unter den bisherigen werten liegt. Bis 2016 werden wir auf einem 7nm-Prozess mit weiteren Verbesserungen sein. Apple zeigt mit der nächsten Version von Mac OS X, das auch Betriebssysteme zur Einsprung beitragen können. Auf der Serverseite wird an Architekturen gearbeitet, die ebenfalls einen Quantensprung realisieren (siehe Intel Rackspace Architecture, gerade auf der IDF 2013 heiß diskutiert). Auf der Switchseite hat der Kunde die Wahl. Verschiedene Designs liefern einen sehr unterschiedlichen Energiebedarf, speziell im Rechenzentrum. Green-IT ist noch spannend, weil wir so viele Altgeräte haben und in der Planung Fehler gemacht werden. Aus meiner Sicht ist das Thema in den nächsten 5 Jahren im Rahmen einer Unternehmens-Gesamt-Bilanz tot.

  3. Dr. Joachim Wetzlar schreibt:

    Aktuelle Access Points für hohe Bitraten (11n, 11ac) kommen so eben mit den 13 Watt aus, die PoE gem. IEEE 802.3at Klasse 3 zu liefern in der Lage ist. Schlechtestenfalls muss der Switch-Port dafür 15,4 Watt abgeben. Damit ist der Gesamtverbrauch einer WLAN-Installation schnell errechnet.

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