Vom alten C-Netz bis heute – das sind die Meilensteine in der Mobilfunktechnologie

LTE, 3G, Was steht alles hinter diesen Begrifflichkeiten

Heutzutage lässt sich die Mobilfunktelefonie gar nicht mehr wegdenken. Wir nutzen das Signal nicht nur zum Telefonieren, sondern auch für mobile Daten, über die wir zunehmend kommunizieren. Das geht so weit, dass viele Personen gar kein Festnetztelefon mehr haben, sondern sich komplett auf den mobilen Funk verlassen. Doch wie ist es eigentlich dazu gekommen? Und welche Meilensteine musste die Technologie zurücklegen, um vom alten C-Netz bei 4G und demnächst sogar 5G anzukommen?

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Double exposure the cityscape and clouds technology,Futuristic computer digital Abstract background [Quelle Adobe Stock – ekaphon]

A-Netz, B-Netz und C-Netz

Schon seit 100 Jahren gibt es Versuche, die mobile Telefonie zu verbessern. Alles begann, als die  Deutsche Reichsbahn im Jahr 1918 erste Tests startete. Es gelang ihr, auf der Zugstrecke zwischen Berlin und Hamburg eine mobile Funkübertragung einzurichten, sodass Fahrgäste Anrufe vom Zug aus tätigen konnten. Aber erst im Jahr 1958 gab es mit dem A-Netz das erste nationale Mobilfunknetz in Deutschland. Dieses wurde wenige Zeit später vom B-Netz abgelöst, das es möglich machte, ganz ohne Vermittlung zu telefonieren. Daraufhin wurde das A-Netz im Jahr 1977 abgeschaltet.

A-Netz, B-Netz und C-Netz
A-Netz, B-Netz und C-Netz [Quelle: Pixabay – Bru-nO]

Mit der Erfindung des ersten tragbaren Mobiltelefons von Motorola (1983) setzte die Firma einen wichtigen Meilenstein. Nun war das Interesse darin geweckt, von überall in Deutschland aus telefonieren zu können, ohne auf Festnetztelefone oder Kabel angewiesen zu sein. Schon zwei Jahre später startete mit dem C-Netz das erste Mobilfunknetz, das zum Teil sogar schon digital funktionierte.

Diese frühe Zeit des Mobilfunks wird als 1G bezeichnet – erste Generation. Handys aus dieser Zeit funktionieren nicht mehr, da seit dem Jahr 2000 auch das C-Netz abgeschaltet ist. Das B-Netz wurde indes bereits 1994 eingestellt. Übrigens: Ab 2020 wird die dritte Generation der Mobilfunknetze in Deutschland vermutlich ebenfalls abgeschaltet – Zeit, sich  auf den Wandel vorzubereiten!

Das D-Netz und das E-Netz: Beginn der mobilen Kommunikation für die Massen

Die Geschichte geht weiter mit der zweiten Generation (2G). Denn die digitale Übertragung von Daten machte es möglich, die Sprachqualität deutlich zu erhöhen und außerdem Daten zu übertragen. Mit dem Global System for Mobile Communications (GSM), das ab 1992 in Deutschland genutzt wurde, war es möglich, SMS zu schicken. Die Datenrate betrug allerdings nur 9,6 kBit/s – kümmerlich aus heutiger Sicht, aber damals ein wichtiger Meilenstein!

Zum ersten Mal gab es dank GSM zwei Anbieter im Bereich des Mobilfunks in Deutschland. Die Deutsche Telekom (heute T-Mobile) nutzte das D1-Netz, während Mannesmann (heute Vodafone) D2 gebrauchte. Hinzu kamen das E-Netz und im Jahr 1997 auch das E2-Netz (genutzt von Viag Intercom, heute O2). Durch einen höheren Frequenzbereich machte das E-Netz unter anderem den Versand von Faxen möglich.

Diese Entwicklung bedeutete, dass in Deutschland ab den 1990er Jahren die breite Masse Zugang zur Mobilfunktechnologie erhielt. Der Wettbewerb zwischen verschiedenen Anbietern senkte die Preise und es kamen immer mehr Handys auf den Markt.

Ein wichtiger Meilenstein war die Einführung von SMS im Jahr 1995. Die kurzen Nachrichten veränderten die Kommunikation und sorgten dafür, dass die Menschen den ganzen Tag über in Kontakt sein konnten. Ab 1997 gab es außerdem die ersten Prepaid-Karten.

3G ab dem Jahr 2000

Pünktlich zum Jahrtausendwechsel startete Deutschland in die dritte Generation des Mobilfunks (3G). Hier war UMTS ein wichtiger Begriff – Universal Mobile Telecommunications System. Dieses System ermöglicht deutlich höhere Raten bei der Datenübertragung. So konnten im neuen Jahrtausend zum Beispiel erstmals zwei Datenströme auf einmal übertragen werden. Dies bedeutete, dass man gleichzeitig telefonieren und E-Mails erhalten konnte, was bei den beliebten Blackberrys sehr wichtig war.

Boom um UMTS [Quelle: Pixabay – Pexels]
Boom um UMTS [Quelle: Pixabay – Pexels]

Der Boom rund um UMTS spiegelte sich auch auf der Börse wider und wurde durch den schnellen Aufstieg des Internets noch wichtiger. In Deutschland wurden die Lizenzen zur Nutzung von UMTS versteigert, und zwar in solchen Höhen, dass davon sogar Staatsschulden getilgt werden konnten. Vorreiter und Höchstbietende waren hier die Anbieter T-Mobile, Vodafone, Mobilcom, E-Plus und Quam. Ab 2004 bot Vodafone als erster UMTS-Netze an, und T-Mobile, E-Plus und T-Mobile folgten bald.

Schnell wurde deutlich, dass mit der besseren Hardware und der wachsenden Wichtigkeit des Internets eine höhere Datenrate nötig wurde. Im Jahr 2006 rüstete UMTS daher auf den sogenannten High Speed Packet Access (HSPA) auf, der 1,8 Mbit/s statt wie bisher 395 kBit/s beim Download anbot.

Der LTE Standard

Seit 2010 ist in Deutschland die vierte Generation (4G) des Mobilfunknetzes am Start, ein weiterer Meilenstein im Vergleich mit dem UMTS-Standard. Die Bundesnetzagentur versteigerte die Lizenzen. Inzwischen steht das LTE-Netz einem Großteil der deutschen Haushalte zur Verfügung. LTE steht für Long Term Evolution und bezeichnet den neuesten Mobilfunkstandard, also 4G. Dank moderner Methoden ist es möglich, damit Download-Raten von bis zu 500 Mbit/s zu erreichen. Damit können auf dem Smartphone nun sogar Videos geschaut werden.

Nach der Einführung von LTE in Deutschland ging der Netzausbau in Deutschland sehr schnell. Zwar ist LTE noch nicht flächendeckend verfügbar, aber immer mehr Funkmasten werden ausgetauscht oder aufgerüstet. Seit 2012/2013 werden die Verbindungstechnologien auch auf dem Land verbessert.

Der LTE Standard [Quelle:Adobe - paniorn]
Der LTE Standard [Quelle:Adobe – paniorn]

Sozusagen als Generation 4.5 gab es Ende 2014 die Evolution hin zum LTE-Advanced, das noch einmal deutlich leistungsfähiger ist. Wer den entsprechenden Tarif kauft, kann seine Daten damit noch schneller übertragen lassen. Die Verbindung namens LTE Advanced Pro erreicht sogar Datenraten von 1000 Mbit/s, also einem GigaBit pro Sekunde. Mit dem Meilenstein von 4G ist es nun in vielen Teilen Deutschlands möglich, über die mobilen Daten blitzschnell Fotos zu laden, wie etwa beim Scrollen auf Instagram, oder gar Videos anzuschauen. Schon für recht geringe Preise erhalten Nutzer das entsprechende Datenvolumen, was unseren Umgang mit Smartphones noch einmal fundamental ändert.

Wann kommt 5G?

Jetzt stellt sich nur noch die Frage, wann wir eine flächendeckende 5G-Verbindung in Deutschland haben werden. Derzeit bewegen sich die Anzeigen auf den Handybildschirmen zwischen 3G und 4G, was zugleich ein Hinweis auf die Qualität der Datenübertragung ist.

Experten prognostizieren, dass Mobilfunkgenerationen einander in Zukunft immer schneller ablösen werden. Sie vermuten, dass 4G schon im Jahr 2020 abgelöst werden könnten. Mit 5G könnte es möglich sein, Datenraten im oberen Gigabitbereich zu erreichen. Aber auch hier gilt, dass die Netzte der früheren Generationen nur Schritt für Schritt abgeschaltet werden, um eine flächendeckende Verbindung zu ermöglichen. Außerdem hilft dies dabei, die bestehenden Smartphones noch länger nutzen zu können. Denn mit einem neuen Mobilfunknetz müssen auch Geräte her, die die Signale empfangen und verarbeiten können.

Schon im Juni 2019 wurden die ersten Lizenzen für 5G an die Anbieter von Mobilfunknetzen versteigert. Vermutlich wird das 3G-Netz ab 2020 Schritt für Schritt abgeschaltet. Das bedeutet, dass Nutzer ohne 4G-Empfang kaum noch in der Lage sein werden, ihre Endgeräte zu nutzen. Davon sind in Deutschland nach aktuellen Schätzungen etwa 50% aller Handnutzer betroffen. Das Netz der zweiten Generation jedoch (2G) wird für die Sprachtelefonie sowie den Versand von SMS vermutlich zunächst erhalten bleiben.

Wer sich jetzt fragt, warum die Verbindungen noch schneller werden müssen, wenn sie dank 4G doch jetzt schon in Deutschland hervorragend sind, findet die Antwort beim Thema Funkmasten. Denn während die Nutzer den Unterschied zwischen wenigen Millisekunden auf ihrem Smartphone kaum oder gar nicht bemerken werden, soll die neue MIMO (Multiple Input, Multiple Output) Technologie, die zur 5G-Revolution gehören soll, dabei helfen, dass Funkmasten große Datenmengen schnell übertragen können. Auf diese Art soll es möglich sein, die Datenrate im Vergleich zu 4G um das Hundertfache zu steigern. Wenn das Funknetz hier nicht aufgerüstet wird, ist absehbar, dass es unter diesen Voraussetzungen zeitnah kollabiert. Denn schließlich wächst die Anzahl der Handynutzer in Deutschland immer weiter an. Neue Gewohnheiten, das digitale Arbeiten sowie Social Media sind Datenfresser, die letztendlich das Funknetz belasten werden. Zugleich bieten sie einen ganz neuen Lebensstil.