Koenzens Netzauge: Carrier, bleib bei deinen Leisten

Mehr Smartphones, mehr Streaming: Die Mobilfunker suchen Wege, den steigenden Bandbreitenbedarf durch mobile Datendienste zu befriedigen. Weil 5G noch weit ist, greift die Industrie nach den WLAN-Frequenzen. Das ist gefährlich.

Die Provider suchen dringend nach Wegen, den rasant steigenden Bandbreitenbedarf durch mobile Datendienste zu befriedigen.

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Es ist ziemlich genau ein Jahr her, dass die WLAN-Welt gehörig ins Wanken geriet. Auf dem Mobile World Congress 2015 stellten die Chiphersteller erstmals ihre Pläne für die nächste Ausbaustufe von LTE vor. Im Zentrum des neuen LTE-LAA (License Assisted Access): lizenzfreies Spektrum im 5 GHz-Band, heute genutzt von vielen WLAN-Netzen.

Konkret sieht LTE-LAA vor, Daten nicht nur über die üblichen, lizenzierten, Bänder zu übertragen, sondern gleichzeitig Frequenzen im lizenzfreien 5 GHz-Band zu belegen. Das Modell bringt mehr Bandbreite, ist also für die Mobilfunker hoch attraktiv.

Auch finanziell. Denn während die Provider üblicherweise in milliardenschweren Auktionen neue Frequenzblöcke ersteigern müssen, ist das 5 GHz-Band kostenlos.

Deutschland hat keine Ahnung vom Internet

Laut einer Studie der Internationale Fernmeldeunion (ITU) haben 4,3 Milliarden Menschen weltweit keinen Zugang zum Internet oder zu Handys, ein Großteil von ihnen lebt in Entwicklungsländern. Besonders in Afrika mangelt es an der Verbreitung der modernen Technik, wie der Informations- und Kommunikationsentwicklungsindex der ITU zeigt. Internationales Schlusslicht ist die Zentralafrikanische Republik auf Platz 166. Allerdings steigt in den Entwicklungsländern die Verbreitung rasant: 2013 stieg die Verbreitung um 8,7 Prozent - in den Industrienationen waren es dagegen nur 3,3 Prozent mehr. Und einige der Industriestaaten könnten durchaus noch Nachhilfe gebrauchen.

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So schafft es Deutschland nur auf Platz 17, was die Zugänglichkeit und die Nutzung von Internet und Handys sowie die Kompetenz der Bevölkerung im Umgang mit der Technik angeht. In der Bundesrepublik hapert es jedoch nicht nur an der flächendeckenden Versorgung mit schnellen Internetanbindungen. Bereits im Jahr 2012 hat eine Studie von Eurostat den Deutschen in Sachen Computerkenntnisse kein gutes Zeugnis ausgestellt. Und daran hat sich bis dato nicht viel geändert. Nur 58 Prozent der Deutschen haben mittlere bis gute PC-Kenntnisse.

Und selbst die Digital Natives, die mit Computern, Internet und Handy groß geworden sind, gehen nicht automatisch kompetent mit den neuen Medien um. Zu diesem zentralen Ergebnis kommt eine weltweite Studie zu den Computer- und Internetkenntnissen von Achtklässlern.

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Doch selbst die USA - Heimatland von Google, Facebook, Microsoft, Twitter & Co. - wurden von der ITU nur auf Platz 14 eingestuft. Im kommenden Jahr könnten sich die USA jedoch hocharbeiten. Dann nämlich sollen zumindest in New York alte Telefonzellen durch kostenlose Wifi-Stationen ersetzt werden. Fehlen nur noch die ländlichen Regionen versorgt.

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Österreich und die Schweiz landen im weltweiten Internet-Ranking auf den Plätzen zwölf und 13. Auch bei der „International Computer and Information Literacy Study“ (ICILS) schnitten Österreich und die Schweiz besser ab, als Deutschland. Die Schüler aus den Nachbarstaaten taten sich leichter, einfache Textdokumente am Computer zu erstelle oder eigenständig Informationen zu ermitteln (Kompetenzstufen III und IV).

Von den deutschen Schüler erreichte dagegen nur jeder Dritte die untersten Kompetenzstufen I und II: Das bedeutet, dass viele deutsche Jugendlichen gerade einmal über rudimentäres Wissen und Fertigkeiten beim Umgang mit neuen Technologien verfügt. Sie konnten etwa einen Link oder eine E-Mail öffnen.

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Besser als die deutschsprachigen Länder schnitten dagegen Japan (Platz elf), Luxemburg (Platz zehn), Hongkong (Platz neun) und Finnland (Platz acht).

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Selbst unsere Nachbarn im Westen sind in puncto Verbreitung und Kompetenz deutlich besser aufgestellt: Mit einem Informations- und Kommunikationsentwicklungsindex von 8.38 kommen die Niederlande auf Platz sieben und sind damit zehn Plätze vor Deutschland mit einem Index von 7,90.

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Auf Platz drei liegt Schweden mit einem Index von 8.67 vor Island (8.64), Großbritannien (8.50) und Norwegen (8.39).

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Kein Wunder also, dass die Mobilfunker ihre Pläne mit hohem Tempo vorantreiben. So soll der LTE-LAA Standard noch in diesem Jahr durch das 3GPP (3rd Generation Partnership Project) verabschiedet werden. Die ersten Produkte soll es laut Chiphersteller Qualcomm dann in 2017 geben. Und auch die ersten Live-Tests hat es bereits gegeben.

Es wird eng im WLAN-Band

Nun muss man kein Physiker sein, um angesichts der Pläne nervös zu werden. Funk ist grundsätzlich ein „Shared Medium“. Je mehr Teilnehmer sich also in einem Frequenzbereich – oder in einer Zelle – tummeln, desto weniger Bandbreite bleibt für jeden einzelnen übrig.

Was der neue Mobilfunk 5G leisten soll

Bandbreite

Bis zu 100 Mal größer: 5G soll ganz neue Formen der Unterhaltung ermöglichen, wie Videospiele mit virtuellen Realitäten – und Computerbrillen für 3-D-Videos mit lebensechter 4-K-Auflösung.

Energiebedarf

10 Mal effizienter: Heute ist Strombedarf einer der größten Kostentreiber im Mobilfunk. Künftig müssen Infrastruktur und Endgeräte drastisch weniger Energie verbrauchen – und im Idealfall bis zu zehn Jahre ohne Batterietausch funken.

Nutzerzahl

1000 Mal höher: Wenn Mobilfunk künftig auch Sensoren in Parkuhren, Ampeln, oder Pkw-Stellplätzen vernetzen soll, müssen Funkzellen mit der 1000-fachen Zahl von Geräten kommunizieren können.

Reaktionszeit

10 bis 100 Mal schneller: Damit autonom fahrende Autos einander rechtzeitig Notbremssignale geben können, muss das Funknetz Befehle in weniger als zehn Millisekunden übermitteln. Heutige Netze brauchen mindestens 100 Millisekunden.

Stabilität

Bis zu 1000 Mal verlässlicher: Heute nerven Verbindungsabbrüche nur. Im Internet der Dinge wird es zum unkalkulierbaren Risiko, wenn der Funk zickt. Dann drohen der Stillstand von Maschinen oder gar tödliche Unfälle mit Robotern.

Doch warum ist gerade das 5 GHz-Band so immens wichtig für uns WLAN-Nutzer?

Als vor rund 15 Jahren die ersten WLAN-Geräte auf den Markt kamen, funkten diese fast ausnahmslos im 2,4 GHz-Band. Das ging solange gut, bis die Welt das unglaubliche Potential der Drahtlosnetze für sich entdeckte und die WLANs nur so aus dem Boden sprießten. Schätzungen des Verbands der deutschen Internetwirtschaft e. V. (eco) zufolge wird die installierte Basis an WLAN-Geräten bis Ende 2017 weltweit die 20 Milliarden-Marke überschreiten. Und schon heute gibt es fast keinen Haushalt – und erst recht kein Unternehmen – mehr ohne eigenes Drahtlosnetz.

Von 1G bis 5G: Die Ahnengalerie der Netze

1G

1960: A-C-Netze

Mit der ersten Generation wurde die Autotelefonie möglich.

2G

1990: GSM-Netz
Durch das GSM-Netz konnten unter anderem folgende Funktionen genutzt werden: digitaler Mobilfunk, SMS und E-Mail.

3G

2000: UMTS-Netz
Die 3. Generation schaffte die Voraussetzung für die Nutzung von mobilem Internet und Apps.

4G

2010: LTE-Netz
Mit dem LTE-Netz wurde die Möglichkeit zur Nutzung von Breitband-Mobilfunk und Video eingeräumt.

5G

2020: Internet der Dinge
Das Internet der Dinge soll die Voraussetzungen für vernetzte Maschinen und Gaming schaffen.

Gerade in Ballungsgebieten konnte man die Folgen sehr genau beobachten: Die Netze fingen an sich zu stören, die Masse der WLAN-Clients sorgte für Staus in den Drahtlosnetzwerken und weitere fremde Störquellen wie Mikrowellen, Bluetooth und andere, die auch im 2,4 GHz-Band funkten, taten ihr Übriges. Ein zuverlässiger Funkbetrieb wurde immer schwieriger.

Also wichen immer mehr WLAN-Nutzer auf das zweite WLAN-Band aus: den 5 GHz-Bereich. Dieses Band ist unter anderem deshalb hochattraktiv, weil es noch recht wenig genutzt und weitgehend frei von fremden Störquellen ist.  Es ist heute der Garant schlechthin für ein zuverlässiges Funktionieren eines Wireless LAN.

Das würde sich mit der Einführung von LTE-LAA schlagartig ändern.