Mobile Datenverbindungen – Von GSM zu LTE

„LTE-Logo“ von Unbekannt – http://www.4gamericas.org/index.cfm?fuseaction=page&sectionid=249. Lizenziert unter Gemeinfrei über Wikimedia Commons – http://commons.wikimedia.org/wiki/File:LTE-Logo.jpg#mediaviewer/File:LTE-Logo.jpg

Mit dem Global System for Mobile Communication (GSM) begann Anfang der 90er Jahre die rasende Verbreitung mobiler Anschlüsse. Damals verfügten rund eine Million Menschen über einen Mobilfunkvertrag – inzwischen sind es dank sinkender Preise und kontinuierlicher, technischer Weiterentwicklung allein in Deutschland weit über hundert Millionen Anschlüsse. Das GSM-Netz war damals in erster Linie für Sprachübertragungen optimiert. Als Datenübertragung im Laufe der 90er Jahre eine immer größere Rolle spielte, erweiterte man den GMS-Standard um den sog. General Packet Radio Service (GPRS), der es erstmals ermöglichte, über das Handynetz auf das Internet zuzugreifen. Die Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE)-Erweiterung erlaubte schließlich höhere Datenraten und verbesserte Verzögerungszeiten, die in Fachkreisen auch als Latenzzeiten bezeichnet werden. Die dritte Generation (3G) der Mobilfunkstandards wurde 2004 in Deutschland kommerziell verfügbar: Das Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) vereinigte erstmalig die Eigenschaften eines leitungsvermittelnden Sprachnetzwerkes mit denen eines paketvermittelnden Datennetzwerkes. Die in den darauffolgenden Jahren erschienenen Erweiterungen lassen sich unter dem Begriff High Speed Packet Access (HSPA) zusammenfassen – sie lassen Datenrate von bis zu 14 Mbit/s pro Teilnehmer zu. Damit traten Mobilfunkanbieter zum ersten Mal in direkte Konkurrenz zu DSL-Anbietern.

Mobilfunknetze

Der vorläufige Höhepunkt wurde nun mit den Mobilfunkstandards Long Term Evolution (LTE) und LTE-Advanced (auch: 4G) erreicht. Diese ermöglichen theoretische Datenraten von bis einem Gbit/s, was einem Vielfachen der weit verbreiteten und kabelgebundenen DSL 16.000-Anschlüsse entspricht. Die Bundesnetzagentur hat die Anbieter im Rahmen des „Projekt 2016“ dazu verpflichtet, bis Januar 2016 neunzig Prozent der in ländlichen Regionen lebenden Bevölkerung mit LTE zu versorgen (vgl. Sauter 2013, S. 1, 77,127, 134, 229; Bundesnetzagentur 2009, S. 5). Doch 2013 verfügten lediglich 41 von 100 Deutschen über einen mobilen Breitbandanschluss. Deutschland liegt laut einer Veröffentlichung der Internationalen Fernmeldeunion ITU damit im weltweiten Vergleich noch hinter Ländern wie Kasachstan oder Griechenland auf Platz vierzig. In weiten Teilen Deutschlands liegt die maximale Übertragungsgeschwindigkeit sowie Reaktionszeit (Latenz) noch unter dem Durchschnitt (vgl. ITU 2013). Es ist es daher wichtig, dass Websitebetreiber, die auch mobile Nutzer bedienen wollen, ihre Angebote auch im Hinblick auf die Geschwindigkeit optimieren. Auch Luke Wroblewski widmet in seinem Buch „Mobile First“ dem Thema Performanceoptimierung ein eigenes Unterkapitel. Er verweist zudem darauf, dass nicht nur die technische Verfügbarkeit eine Rolle spielt, sondern auch die mit mobiler Datenübertragung verbundenen Kosten, die beim Besucher entstehen – ein weiterer Motivationsfaktor Websites so zu konzipieren, dass nur wirklich notwendige Daten übertragen werden (vgl. Wroblewski 2011, S. 29ff).

Auf der CES in Las Vegas wurden inzwischen auch erste Details zu einem möglichen 5G-Standard bekannt. Die Rede ist von Latenzzeiten im Bereich von 5 Millisekunden oder mehr als 20 GBit/s Downstream-Datenraten. Bis es soweit ist, wird allerdings noch einige Zeit ins Land gehen.

Bezeichnung Beschreibung Geschwindigkeit (Downlink, ca.) Latenzzeit (ca.)
1G NMT, AMPS, TACSNur Sprachübertragung
2G GSMSprache und Daten 9,6 Kbit/s bis
14,4 Kbit/s
> 500ms
2.5G GPRS, EDGEHöhere Datenraten 55 Kbit/s bis
236,8 Kbit/s
300 bis 600 ms
3G UMTS, HSPA+ 384 Kbit/s bis
42 Mbit/s
200 bis 300 ms
3.5G HSDPA 1,2 Mbit/s bis 337,5 Mbit/s 100 bis 200 ms
3.9G LTE 10 Mbit/s bis
300 Mbit/s
50 bis 100 ms
4G LTE-Advanced 50 Mbit/s bis
1 Gbit/s
50 ms
DSL 16000 (zum Vergleich) 6,3 Mbit bis
16 Mbit/s
25 ms