Wie der digitale Mobilfunk die Telefonie revolutionierte

2. Dezember 2009, 16:45
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Vor 15 Jahren nahm in Österreich das erste kommerzielle und flächendeckende GSM-Netz seinen Betrieb auf - Das Zeitalter des digitalen Mobilfunks war eingeläutet

Im Jahr 2008 telefonierten Herr und Frau Österreicher 19.626 Millionen Minuten mit dem Handy, das waren 73 Prozent aller Telefongespräche. 4,7 Milliarden SMS wurden verschickt. 92,5 Prozent aller österreichischen Haushalte verfügen über mindestens ein Mobiltelefon. Die rund acht Millionen Einwohner haben rund zehn Millionen SIM-Karten in Verwendung - das entspricht einer Marktdurchdringung von 120 Prozent.

18 Kilo schweres Handy

So gut wie jeder Haushalt verfügt also über ein Handy, es gibt mehr SIM-Karten als Einwohner. Dabei ist der digitale Mobilfunk noch vergleichsweise jung: Vor 15 Jahren, im Dezember 1994, nahm A1 (heute Mobilkom) den Betrieb des ersten kommerziellen und flächendeckenden GSM-Netzes auf.
Mobiltelefonie gab es zwar schon vor der Etablierung des digitalen Funknetzes, jedoch nur in sehr beschränktem Ausmaß. Die Geschichte des Mobiltelefonierens reicht sogar bis ins Jahr 1918 zurück, als die deutsche Reichsbahn ein öffentliches Zugtelefon anbot. Das erste tragbare Mobilfunkgerät wurde 1946 in den USA vorgestellt - es wog 18 Kilogramm und die Akkus hielten acht Minuten. Das erste Handy wurde 1983 von Motorola entwickelt - zu groß, zu schwer und zu teuer.

Analoge Netze als Vorläufer

Die Vorläufer des digitalen Mobilfunknetzes waren unterschiedliche analoge Netze, die als erste Mobilfunkgeneration zusammenfasst werden. Die Bedienung war jedoch umständlich, die Kosten hoch und die Teilnehmerzahl gering. So wurde man beim so genannten A-Netz, das in Deutschland 1957 in Betrieb genommen wurde, noch von einer Empfangsdame vermittelt. Außerdem gab es verschiedene geografische Rufzonen und man musste genau wissen, in welche man sich verbinden lassen wollte. Das A-Netz wurde von nur 850 Teilnehmern genutzt und wurde 1977 abgeschaltet. 

GSM wurde 1994 eingeführt

Es folgte das B-Netz, das in Österreich 1974 zum Einsatz kam. Aber auch hier galt: Die Geräte waren teure Energiefresser, die so groß und schwer waren, dass sie nur in Autos eingesetzt wurden. 1984 folgte in Österreich das C-Netz. Das 1990 eingeführte D-Netz war schließlich das letzte analoge Mobilfunknetz, bis 1994 auf das digitale GSM ("Global System for Mobile Communications") umgestellt wurde.

Kleinere Zellen, geringere Sendeleistung

Das Zeitalter der digitalen Mobilfunkkommunikation war eingeläutet. "Die Digitalisierung hat dazu geführt, dass die Mobilfunkzellen kleiner wurden und die mobilen Telefone nicht mehr so viel Sendeleistung benötigten", erklärt Christoph Mecklenbräuker, Leiter des Instituts für Nachrichtentechnik und Hochfrequenztechnik der TU Wien. Zur Erklärung: Eine Basisstation, umgangssprachlich ein Handymast, hat die Aufgabe, ein bestimmtes Gebiet ("Zelle") abzudecken. Weil durch die Digitalisierung die benötige Sendeleistung pro Gespräch geringer wurde, konnte die Anzahl der Gesprächsteilnehmer pro Zelle erhöht werden.

SIM-Karte und Roaming

Der heute pensionierte Wissenschaftler und Mobilfunkexperte Ernst Bonek war von der ersten Stunde an dabei; er begann schon 1984 in diese Richtung zu forschen. "Damals hätte kein Mensch daran gedacht, welche Ausmaße das annehmen wird", sagt er rückblickend. Die zwei herausragendsten Veränderungen durch die Nutzung von GSM seien die Einführung der SIM-Karte sowie das internationale Roaming gewesen. "Der Durchschlag war die SIM-Karte, sie hat das Gerät logisch vom Benutzer getrennt", erzählt Bonek.

Keine Lizenzgebühren

Dass sich GSM letztendlich zwischen dem von den Amerikanern entwickelten Satellitentelefon und weiteren Technologien durchgesetzt hat, sei seinem "offenen Standard" zu verdanken gewesen. Das heißt, dass keine Lizenzgebühren verlangt wurden. Das wiederum führte dazu, dass mehrere Unternehmen ins Geschäft einstiegen, was die Preise rapide sinken ließ. "1989 hat ein analoges Mobiltelefon noch 50.000 Schilling (mehr als 3.600 Euro; Anmerkung) gekostet", erinnert sich Bonek zurück.

Mobiles Internet dank UMTS

Vor sieben Jahren, 2002, kam ein neues digitales Mobilfunknetz auf den Markt: UMTS ("Universal Mobile Telecommunications System") hat höhere Datenübertragungsraten als GSM, mobiles Internet wurde erstmals in ernstzunehmender Qualität möglich. Heute sind drei Megabit pro Sekunde keine Seltenheit. "Mobile Dienste anzubieten ist aber nur langsam in Schwung gekommen, weil die Anbieter erst herausfinden mussten, was sich mobile Kunden wünschen", sagt Mecklenbräuker.

Netzplanung als Grundlage

In Österreich gibt es derzeit mehr als 19.000 Mobilfunkstationen - was jedoch nicht mit der Anzahl der Handymasten gleichzusetzen ist. "In Wien steht alle 500 bis 1000 Meter eine Mobilfunkstation, die Dichte ist aber von verschiedenen Faktoren abhängig", erklärt Christian Wappel von Mobilkom Austria. Als Funknetzplaner ist er dafür verantwortlich, an welchen Standorten neue Stationen entstehen. "Es geht um die generelle Versorgung sowie um neue Services wie mobiles Internet", erklärt der 30-Jährige. Netzplaner wie Wappel müssten ständig am neuesten technischen Stand sein, denn wenn eine neue Technologie zum Einsatz kommt, muss alles schnell gehen.

Die Zukunft heißt LTE

Dem UMTS wird in naher Zukunft das LTE ("Long Term Evolution") folgen, das eine noch schnellere Datenübertragung ermöglicht. "Das wird der nächste Schritt in der Evolution des Mobilfunks", sagt Wappel. Bei LTE gehe es verstärkt um "ausgeklügelte Internetanwendungen", so Mecklenbräuker, die Sprache sei dann nur noch ein Dienst unter vielen. Er kann sich vorstellen, dass diese Technologie ab 2012/13 langsam spruchreif wird. (mak, derStandard.at, 2. 12. 2009)

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    Martin Cooper ist einer der Miterfinder des modernen Handys. Bei den ersten kommerziell hergestellten Modellen (rechts) hatte man noch ordentlich was in der Hand.

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    Deutlich abgeschlankt, aber immer noch relativ große, klobige Modelle: Archivbild aus dem Jahr 1998, nachdem der Handyboom bereits eingesetzt hatte.

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    Das Mobiltelefon R320s der Firma Ericsson: WAP-fähig, 15 Millimeter dick, weniger als 100 Gramm schwer. Es wurde der Öffentlichkeit auf der CeBIT 2000 in Hannover vorgestellt.

  • So arbeiten Funknetzplaner wie Christian Wappel (Mobilkom): Das Funknetzplanungstool ermöglicht es dem Planer, Versorgungen zu berechnen sowie das Verhalten des Mobilfunknetzes unter verschiedenen Netzauslastungen, also verschieden Verkehrsszenarien, zu simulieren und diese grafisch darzustellen.
    foto: mobilkom austria

    So arbeiten Funknetzplaner wie Christian Wappel (Mobilkom): Das Funknetzplanungstool ermöglicht es dem Planer, Versorgungen zu berechnen sowie das Verhalten des Mobilfunknetzes unter verschiedenen Netzauslastungen, also verschieden Verkehrsszenarien, zu simulieren und diese grafisch darzustellen.

  • Der Besuch vor Ort bleibt bei neu zu errichtenden beziehungsweise geplanten Stationen trotzdem unerlässlich. Das Bild zeigt die Blickrichtung, aufgenommen in die Hauptsenderichtung, auf Höhe der Antennenunterkannte. "Die Situation 'vor Ort' und die Berechnungsprognose sind wesentliche Inputfaktoren für den Funknetzplaner bei der Planung der funktechnischen Konfiguration", so Wappel.
    foto: mobilkom austria

    Der Besuch vor Ort bleibt bei neu zu errichtenden beziehungsweise geplanten Stationen trotzdem unerlässlich. Das Bild zeigt die Blickrichtung, aufgenommen in die Hauptsenderichtung, auf Höhe der Antennenunterkannte. "Die Situation 'vor Ort' und die Berechnungsprognose sind wesentliche Inputfaktoren für den Funknetzplaner bei der Planung der funktechnischen Konfiguration", so Wappel.

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