Wie funktioniert die Handytelefonie eigentlich? Wir klären leicht verständlich alles rund um das Thema - etwa wie die Mobilfunktechnik arbeitet, welche Frequenzen verwendet werden und welche Netze es gibt.
Wie funktioniert das Handy?
Handys kommunizieren nicht direkt miteinander, sondern brauchen immer einer Verbindung zu einem Sendemast bzw. einer Basisstation. Diese erhalten sie über Funkempfang.
Damit ein Handy Empfang hat, muss es sich innerhalb der Funkzelle befinden, also dem Gebiet, das durch den Sendemast versorgt wird. Soll ein Gespräch hergestellt werden, so fragt das Handy bei dieser Basisstation per Funk an, ob das andere Handy erreichbar ist. Das Signal wird vom Sendemast per Richtantenne oder Kabel an den Zentralcomputer des Providers (Anbieter) gesendet. Dieser weiß in welcher Funkzelle sich welches Handy befindet und kann eine Verbindung herstellen.
Sollte es zu einem Netzausfall kommen oder du dich außerhalb einer Funkzelle bewegen, hast du kein Netz. Der Zentralrechner deines Anbieters kann nicht mehr feststellen wo du bist und dir keine Signale mehr zukommen lassen. Das heißt, du hast keinen Empfang, kannst nicht telefonieren, surfen und auch keine SMS bekommen.
5 Generationen: 5G, LTE, UMTS, GSM und analoge Systeme
Die Kommunikation von Basisstation und Handy läuft über definierte Mobilfunkstandards zur Übertragung:
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2G oder auch GSM löste die alten, analogen Systeme der ersten Generation für Telefonie und SMS ab und war der erste digitale Mobilfunk-Standard.
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3G oder UMTS war der erste Mobilfunk-Übertragungsstandard, der als Breitband bezeichnet wurde, weil Daten schneller und effizienter übertragen werden konnten. Erstmals war Videotelefonie möglich.
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4G oder LTE war die erste Übertragung nach international einheitlichem Standard. Hier konnten erstmals Datenraten von bis zu 300 MBit/s erreicht werden, mit LTE-Advanced sogar bis zu 1 GBit/s.
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Mit 5G oder New Radio sind nun Datenraten von bis zu 10 Gbit/s möglich, die Latenzzeiten sind nur noch wenige Millisekunden oder darunter. So sind Übertragungen von hochauflösenden Formaten in Echtzeit möglich. Damit die Bandbreite optimal genutzt werden kann, wird Network Slicing betrieben, das heißt das Netz wird nach Anwendung aufgeteilt. Mehr Infos findest du in unserem Ratgeber 5G in Österreich.
Mobilfunk Frequenzen in Österreich
Handys senden nicht irgendwelche Funksignale, sondern auf ganz bestimmten Frequenzen. Die Mobilfunkfrequenzen sind in Österreich durch die RTR streng vorgegeben und zwischen 700 MHz und 3,8 GHz definiert. Die üblicherweise verwendeten Frequenzbänder sind aktuell 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2600 MHz und 3400 MHz.
Mobilfunkfrequenzen haben unterschiedliche Eigenschaften. Je höher die Frequenz, desto niedriger ist die Reichweite, doch desto höher ist die Leistung. So sind besonders in Ballungszentren Frequenzen ab 2,5 GHz benötigt, da hier viele Nutzer auf engem Raum hohe Datenraten benötigen.
Niedrige Frequenzen haben hingegen eine hohe Reichweite, aber weniger Leistung. In ländlichen Regionen hingegen finden daher eher die Bänder unter 1 GHz Verwendung, da sich hier weniger Nutzer auf einer größeren Fläche verteilen.
Welche Frequenzen für welchen Mobilfunkstandard?
Nicht alle Frequenzen werden für alle Standards verwendet. Das liegt zum einen an ihrer Eignung, zum anderen aber auch daran, wie stark der Standard genutzt wird. Im Moment liegt die Nutzung sehr stark LTE-lastig, doch könnten in Zukunft LTE-Frequenzen stärker oder sogar ausschließlich für 5G genutzt werden.
Für NR (5G) werden derzeit die Frequenzen zu 700 MHz, 1500 MHz, 2100 MHz und zu 3,4 GHz bis 3,8 GHz verwendet, weil diese besonders leistungsfähig sind und Daten schnell übertragen werden können. Zukünftig wird auch das 26 GHz Frequenzband dazukommen.
Für LTE werden vor allem die Bänder zu 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1500 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz und 2600 MHz verwendet. Zukünftig werden hier wohl einige Frequenzbereiche verstärkt nur noch für 5G genutzt werden.
Für UMTS spielen die Bänder zu 900 MHz und 2100 MHz eine Rolle. Für GSM werden die Frequenzen zu 900 MHz, und 1800 MHz genutzt.
| Frequenzbereich | GSM | UMTS | LTE | NR |
|---|---|---|---|---|
| 700 MHz | - | - | x | x |
| 800 MHz | - | - | x | - |
| 900 MHz | x | x | x | - |
| 1500 MHz | - | - | x | x |
| 1800 MHz | x | - | x | - |
| 2100 MHz | - | x | x | x |
| 2600 MHz | - | - | x | - |
| 3400 MHz | - | - | - | x |
Welcher Anbieter funkt auf welchen Frequenzen?
Damit sich die Anbieter nicht gegenseitig stören, gibt es streng vorgegebene Frequenzbänder. Das Nutzungsrecht müssen die Anbieter ersteigern. Dieses gilt, abhängig von der Frequenz, auf eine bestimmte Zeit. Danach muss es neu ersteigert werden.
Nicht alle Anbieter haben in allen Frequenzbereichen Segmente ersteigern können. So nutzt A1 etwa die Frequenz zu 700 MHz nicht, doch dafür die benachbarte Frequenz 800 MHz. Bei Drei ist es umgekehrt. Insgesamt stehen aber allen Anbietern ausreichend Frequenzen zur Verfügung.
| Frequenzbereich | A1 | Magenta | Drei |
|---|---|---|---|
| 700 MHz | - | 2 x 20 MHz | 2 x 10 MHz |
| 800 MHz | 20 MHz | 10 MHz | - |
| 900 MHz | 15 MHz | 15 MHz | 5 MHz |
| 1500 MHz | 30 MHz | 20 (+10 B01) MHz | 30 MHz |
| 1800 MHz | 35 MHz | 20 MHz | 20 MHz |
| 2100 MHz | 2 x 25 MHz | 2 x 15 MHz | 2 x 20 MHz |
| 2600 MHz | 20 + 5 MHz (+25MHz TDD) | 20 MHz | 25 MHz (+25MHz TDD) |
| 3400 MHz | 100 – 140 MHz | 110 MHz | 100 MHz |
Mobilfunk Netze in Österreich
Wenn du dein Handy nutzt, benötigst du ein Netz. Hier stehen dir drei österreichweit operierende Mobilfunknetzbetreiber zur Verfügung: A1 Telekom Austria, Magenta Telekom und Hutchison Drei Austria.
Diese drei treten sowohl als Anbieter A1, Magenta und Drei auf, vermieten ihr Netz aber auch an andere Anbieter ohne eigenes Netz. Dabei gibt es verschiedene Formen: Nebenanbieter, Branded Reseller und MVNOs. Wenn du mehr Info zu den unterschiedlichen Arten von Anbietern möchtest, schau doch in unseren Ratgeber Zu welchem Mobilfunk Anbieter soll ich gehen?.
Weiterführende Links
( Artikel veröffentlicht: 17.09.2021 )
