Der Weg zu 5G: Mobilfunk in Deutschland
(Bild: Iaremenko Sergii / Shutterstock.com)
Alle reden über 5G. Das Netz der nächsten Generation wird jetzt Realität – über sechzig Jahre nach dem ersten deutschen Mobilfunknetz.
Es ist ein bisschen wie ein Taktikshooter: Vier Teams sitzen in getrennten Zimmern eines schmucklosen Zweckbaus in Mainz vor ihren Computern und versuchen, die eigene Basis zu sichern sowie die Gegner in Schach zu halten. Das Spiel heißt "Frequenzauktion" und wird derzeit unter großer öffentlicher Aufmerksamkeit von der Bundesnetzagentur veranstaltet [1]. Angetreten sind die drei deutschen Mobilfunknetzbetreiber und als Noob die United-Internet-Tochter 1&1 Drillisch.
Alle haben ein Ziel: Ein möglichst großes Stück vom Frequenzkuchen. Die Regulierungsbehörde versteigert Frequenzen für den nächsten Mobilfunkstandard 5G [2], in den Wirtschaft und Politik große Hoffnungen setzen. Es ist nicht der erste Frequenz-Hype, wie ein Blick in die deutsche Mobilfunkgeschichte zeigt. Das Jahr 2000 mit der milliardenschweren UMTS-Auktion ist denen, die dabei waren, noch in traumatischer Erinnerung.
A wie Anfang
Am Anfang stand das A-Netz: Das erste deutsche "Mobilfunknetz" ging schon 1958 an den Start. Für sowas war damals die Deutsche Bundespost zuständig: Gespräche wurden von Hand vermittelt und mobil war das Ganze auch nur, wenn man die dicke Röhren-Funkanlage in den Kofferraum eines großen Autos einbaute. Mit knapp über 10.000 Teilnehmern war das A-Netz eine ziemlich exklusive Veranstaltung. Auch das B-Netz, immerhin schon für Selbstwähler, war nicht gerade ein Massenprodukt.
Der Mobilfunk, wie wir ihn heute kennen, begann 1985 in der alten Bundesrepublik. Mit dem analogen C-Netz wurden die Autotelefone kleiner und erschwinglich. Das Netz war auf Frequenzen um 450 MHz zellular aufgebaut und der Handover zwischen den Funkzellen funktionierte unterbrechungsfrei. Die Autotelefone hatten eine Sendeleistung von bis zu 15 Watt - damit bekam man auch am Rand der Großzellen mit einem Durchmesser von 40 bis 50 Kilometern noch eine Verbindung.
Unter einer neuen Vorwahl (0161) waren die bis zu 850.000 Teilnehmer zu erreichen. 1990 kamen die automatische Rufweiterleitung und der netzgestützte Netzanrufbeantworter ins C-Netz. Die Nutzer wurden anhand einer codierten Magnetkarte identifiziert, später einer Chipkarte – dem Vorläufer der heutigen SIM-Karte.
Was im C-Netz nicht so toll funktioniert hat: Roaming. Die internationalen C-Netze waren auf unterschiedlichen, nicht miteinander kompatiblen Standards aufgebaut. Mit einem deutschen Autotelefon hätte man in Portugal und Südafrika telefonieren können – rein technisch gesehen, entsprechende Verträge hat es nie gegeben. Andere Länder, andere Standards.
Die Erfahrungen mit dem weltweit zersplitterten C-Netz waren ein wesentlicher Antrieb, einen europäischen Standard für Mobilfunk zu schaffen. Schon 1983 hatte die Europäische Konferenz der Verwaltungen für Post und Telekommunikation (CEPT) eine Arbeitsgruppe für Mobilfunk gegründet: Die Groupe Spécial Mobile, die später im Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) aufging. Sie sollte die zweite Mobilfunkgeneration (2G) nachhaltig prägen.
Groupe Spécial Mobile
Die Groupe Spécial Mobile (kurz: GSM) ist die Keimzelle des digitalen Mobilfunkstandards, mit dem noch heute nicht nur in Europa telefoniert wird: Global System for Mobile Communications (kurz: GSM). 1987 einigten sich die Europäer auf die erste Spezifikation. Parallel bemühte sich die EU-Kommission um die Harmonisierung des Spektrums: ein europäischer Standard war nur sinnvoll, wenn alle auf der gleichen Wellenlänge – in diesem Fall 900 MHz – funken.
Der weltweit erste Anruf über GSM erfolgte 1991 im Netz des finnischen Anbieters Radiolinja. In Deutschland funkten ab 1992 die ersten "D-Netze" im Regelbetrieb. Dabei bekam die Bundespost erstmals Konkurrenz: Postminister Christian Schwarz-Schilling (CDU) hatte Ende der 1980er Jahre in weiser Voraussicht dafür gesorgt, dass auch ein Privatunternehmen eine Lizenz für GSM-Frequenzen erhalten sollte. Den Zuschlag bekam der Mannesmann-Konzern, der 1992 mit "D2 privat" auf Sendung ging.
Auch in den Anfangsjahren vom GSM war Mobilfunk noch eine teures Vergnügen: Die aus heutiger Sicht grobschlächtigen Handys kosteten um die 3000 D-Mark. Bei den Tarifen haben sich die Anbieter an die im Festnetz bewährten Modelle gehalten: Zu einer monatlichen Grundgebühr von knapp 80 D-Mark kamen nach Uhrzeit gestaffelte Minutenpreise von 0,50 bis 1,50 D-Mark.
Das Internet wird mobil
Mit der zunehmenden Liberalisierung des Telekommunikationssektors sanken auch die Preise. 1994 startete E-Plus mit zugeteilten Frequenzen im 1800-MHz-Band, drei Jahre später kam mit Viag Interkom (heute O2) der zweite E-Netz-Anbieter dazu. In der Zeit dazwischen wurde die Bundespost aufgelöst und die Deutsche Telekom gegründet. Auch die SMS, eigentlich für Störungsmeldungen geplant, begann Mitte der 1990er Jahre ihren Siegeszug als Messaging-Dienst und Cash-Cow der Netzbetreiber.
Internet war im Mobilfunk zunächst kein Thema. Das änderte sich schlagartig mit dem Boom der New Economy an den globalen Börsen. Es herrschte Goldgräberstimmung: Das Internet war ein riesiges digitales Neuland, das jetzt auch aufs Handy kommen sollte. Möglich wurde das durch die dritte Mobilfunkgeneration (3G): UMTS, spezifiziert vom Standardisierungsgremium 3GPP, sollte dem mobilen Internet den Durchbruch bringen.
Das 1999 eingeführte WAP mit seinen erbarmungswürdigen 9,6 kBit/s machte keinen Spaß – daran änderte auch der GSM-Beschleuniger GPRS nicht. Die 384 kBit/s, die mit UMTS möglich sein sollten, verhießen Internet immer und überall – in einer Zeit, in der über einen ISDN-Kanal gerade mal 64 kBit/s flossen. Das heizte die Fantasie in Chefetagen und auf Aktienmärkten ordentlich an.
Milliarden für UMTS
Knapp 100 Milliarden Deutsche Mark blätterten die Netzbetreiber [12] und solche, die es werden wollten, im August 2000 für ein bisschen Spektrum im 2,1-GHz-Band hin. Es war der bei weitem höchste Betrag, der weltweit für UMTS-Frequenzen gezahlt wurde – die ganze Kohle fehlte dann für den Netzausbau, der nur langsam voranging. Nicht allen ist der Hype gut bekommen: Quam gab nach nur einem Jahr wieder auf und auch Mobilcom hat sich an dem UMTS-Paket fast übernommen.
Ein Selbstläufer war das mobile Internet dann auch nicht. Eine UMTS-Karte für den PCMCIA-Slot des Laptops sollte etwa bei Vodafone 360 Euro kosten – aber nur in Verbindung mit einem Datentarif. Und die hatten es bei allen Anbietern in sich: Eine "Flat" mit 500 Megabyte Verkehrsvolumen kostete bei T-Mobile zur Einführung 110 Euro im Monat. Zehn Jahre nach der Auktion war erst ein Fünftel der über deutschen 100 Millionen Mobilfunkkunden auch UMTS-Nutzer.
Die vierte Mobilfunkgeneration (4G) hatte es da leichter: Ende der 2000er war das Internet schon ein Massenmedium. Das iPhone hatte 2007 einen Evolutionsschub ausgelöst. Krücken wie WAP oder iMode waren vergessen. Mit den neuen Smartphones konnte man das mobile Internet sinnvoll nutzen. 2010 versteigerte die Bundesnetzagentur die deutschen Frequenzen für insgesamt 4,4 Milliarden Euro [13], wenig später begannen die Netzbetreiber mit dem Ausbau.
3,9G, 4G and beyond
Streng genommen erfüllt die erste LTE-Generation nicht die technischen Kriterien, die die 3GPP für 4G formuliert hatte - weshalb man bei LTE auch von 3.9G spricht. Die Marketingabteilungen der Netzbetreiber haben das geflissentlich ignoriert – und inzwischen dafür auch den Segen der Internationalen Fernmeldeunion (ITU). Bei LTE Advanced (LTE-A), dass mit Trägerbündelung und MIMO auf Bitraten von 1 Gbit/s und mehr kommt, darf man von "echtem" 4G sprechen.
Mit den steigenden Bitraten wird die zentrale Ressource der Mobilfunknetze immer wertvoller: Spektrum ist das neue Öl, sagen nicht nur die Netzbetreiber. Viel hilft viel, denn die Physik setzt den Nutzungsmöglichkeiten der Frequenzen Grenzen, die sich bei Durchsatz und Reichweite manifestieren. Deshalb wird auch die noch laufende Versteigerung wieder ein gutes Geschäft für den Finanzminister – sollte sie nicht aufgrund der Klagen der Netzbetreiber gegen die Auktionsbedingungen [14] nachträglich gekippt werden.
Wie es mit 5G weitergeht, ist also noch offen. Nur eins wissen die Netzbetreiber schon jetzt: Ein erneutes Milliardengrab wie UMTS wollen sie sich nicht mehr leisten. (vbr [15])
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[1] https://www.heise.de/newsticker/meldung/Startschuss-bei-der-5G-Auktion-Spektrum-fuer-das-Netz-der-Zukunft-4339202.html
[2] https://www.heise.de/thema/5G
[3] https://www.heise.de/news/Wer-sich-auf-5G-freuen-sollte-und-wer-nicht-4354912.html
[4] https://www.heise.de/hintergrund/Der-Weg-zu-5G-Mobilfunk-in-Deutschland-4355902.html
[5] https://www.heise.de/hintergrund/Das-bringt-5G-fuer-Privatanwender-4342337.html
[6] https://www.heise.de/news/Die-Technik-hinter-5G-So-funktioniert-das-neue-Funknetz-4355865.html
[7] https://www.heise.de/hintergrund/Vernetzte-Autos-5G-fuer-die-Zukunft-des-Strassenverkehrs-4356020.html
[8] https://www.heise.de/hintergrund/5G-fuer-Roboter-Produktionsmaschinen-Logistiker-und-AR-in-der-Industrie-4-0-4355868.html
[9] https://www.heise.de/hintergrund/5G-in-der-Landwirtschaft-Was-Bauern-mit-dem-neuen-Mobilfunkstandard-tun-koennen-4355916.html
[10] https://www.heise.de/ratgeber/Schadet-5G-der-Gesundheit-4351670.html
[11] https://www.heise.de/news/Was-kommt-nach-5G-4355960.html
[12] https://www.heise.de/news/15-Jahre-UMTS-Auktion-Nach-dem-grossen-Kater-2778571.html
[13] https://www.heise.de/news/Nur-Gewinner-bei-der-Frequenz-Auktion-1005718.html
[14] https://www.heise.de/news/Experte-sieht-kaum-Erfolgsaussichten-fuer-Klagen-gegen-5G-Regeln-4311213.html
[15] mailto:vbr@heise.de
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