19.06.2009

Rudolf Opitz

Evolution der Netze

Die Zukunft des mobilen Surfens

Mobilfunknetze beliefern den modernen Nomaden mit Internet-Anwendungen wie Surfen und Bloggen inklusive zügigem Hochladen von Bildern und Videos. Das Ende der Fahnenstange ist dabei noch lange nicht erreicht: Schritt für Schritt sollen neue Techniken für Datenraten bis maximal 300 MBit/s und geringere Signal-Laufzeiten sorgen.

Das als Mobilfunknetz der dritten Generation gefeierte UMTS-Netz lieferte von Beginn an sowohl Sprach- als auch Datendienste und stellte erstmals Multimedia-Anwendungen wie Videotelefonie und -Streaming für Handy-Nutzer bereit. Anfangs hielten hohe Preise und oftmals schlechte Übertragungsqualität die meisten Kunden vom Videofonieren und mobilem Surfen ab. Erst die UMTS-Beschleunigungstechnik für die Empfangsrichtung HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) brachte zusammen mit günstigeren Datentarifen und Surf-Flatrates den Durchbruch. Auf der Endgeräte-Seite hatten Surf-Handys mit großen Touchscreens wie das iPhone ihren Anteil am Erfolg der mobilen Datendienste.

Mitte 2007 überholten die Datendienste die Sprachdienste und tragen mittlerweile den Hauptteil an der Auslastung der Mobilfunknetze weltweit (siehe Grafik). HSDPA konkurriert in puncto Empfangsgeschwindigkeit bereits mit Festnetz-Zugängen via DSL und verringert die Antwortzeiten, was mobiles Internet schneller und damit bequemer machte. Die HSUPA-Technik (High Speed Uplink Packet Access) beschleunigt heute in vielen Netzen auch das Senden von Daten, etwa das Hochladen von Bildern, was die Attraktivität der Dienste – man spricht zusammenfassend von HSPA – noch verstärkt.

Zudem entwickelte sich auch das GSM-Netz weiter, das Handys und UMTS-Adapter automatisch nutzen, wenn UMTS nicht erreichbar ist. Mittels der EDGE-Technik (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) erhöhte man die Übertragungsrate des behäbigen GSM-Datendienstes GPRS auf 230 bis knapp 300 kBit/s –etwa das Vierfache eines ISDN-Kanals – und spricht nun von EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service [1]). Das reicht anders als GPRS zum bequemen Surfen und Mailen durchaus. Zudem gibt es Pläne, EDGE weiter zu beschleunigen (Evolved EDGE, siehe Kasten).

Seit Mitte 2007 ist der Anteil der Datendienste in den Mobilfunknetzen weltweit größer als der der Sprachdienste.
Bild: Ericsson / UMTS-Forum Pläne für weitere Ausbaustufen über zusätzliche Netzstandards bis hin zum zukünftigen Netz der vierten Generation gibt es viele. Sie werden zurzeit eifrig diskutiert, entwickelt und getestet, Akronyme wie HSPA+, OFDM und LTE kursieren. Doch auch wenn die Medien einige davon bereits als 4G-Netz anpreisen, bauen sie doch mehr oder weniger auf den vorhandenen UMTS-Netzen auf. Nach und nach kommen Erweiterungen und neue Techniken hinzu, die die Datendienste zuverlässiger und schneller machen. Diese Evolution hat den Vorteil, dass die Betreiber ihre Netze nach Bedarf aufrüsten können und nicht wie beim UMTS-Aufbau komplett neue Basisstationen aufstellen müssen. Außerdem bemüht man sich um Abwärtskompatibilität, damit Kunden mit älteren Handys nicht außen vor bleiben.

Hüter der 3G-Mobilfunkstandards, angefangen von UMTS bis zu LTE, ist das 3GPP, das Third Generation Partnership Project, unter dem nationale und internationale Standardisierungs-Organisationen, Mobilfunk-Unternehmen und weitere Interessengruppen an gemeinsamen Standards arbeiten [2].

Bei HSDPA liegt das theoretische Maximum bei 14,4 MBit/s in Empfangs- und 5,7 MBit/s in Senderichtung. Die nächste Stufe HSPA+ soll außer kürzeren Antwortzeiten Raten bis maximal 42 MBit/s beim Datenempfang erreichen, in Senderichtung sind es etwa 11 MBit/s. Mit LTE (Long Term Evolution) will man einen großen Schritt in Richtung Netz der vierten Generation wagen: Mittels höherer Bandbreiten und der Sendetechnik OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) sollen mehr als 100 MBit/s empfangen und bis zu 50 MBit/s gesendet werden; manche Quellen nennen sogar Maximalraten von 300 und 75 MBit/s.