Wie genau Funktioniert Mobiel Funk?

5 Antworten

Von Experte TheFamousSpy bestätigt

Für Mobilfunk ist das schnelle, automatische Zellenwechseln ein essentieller Bestandteil. Dementsprechend hat man sich darüber mehr Gedanken gemacht, als (ursprünglich) bei WLAN. Na gut, bei LTE in der ersten Version hatte man das nicht berücksichtigt, moderne große WLANs können ähnliches.

Der größte Unterschied: Es wird nicht jedes Mal eine vollständige Anmeldung vorgenommen, sondern es gibt sogenannte Handover. Dabei sagt das Handy nur: "Ich habe die Nummer xyz (die IMSI/TMSI gilt als Identifikationsmerkmal, nicht die Mobilfunknummer) und bin jetzt in der Funkzelle abc". Der Vorgang wurde bei GSM "Location Update" und bei LTE z.B. "Tracking Area Upate" genannt.

Das Handy sucht im Hintergrund neben der aktiven Verbindung auch immer nach neuen Funkmasten. Handy und Netzbetreiber stehen in häufigen Kontakt und merken, wenn eine andere Funkzelle besser geeignet ist... Dann kann der Wechsel vorbereitet und schnell ausgeführt werden. Die Daten werden dann vom Netzbetreiber direkt umgeleitet, ohne dass die Verbindung merklich abbricht.

Der Vorteil der Netzbetreiber: Für sie sind alle eigenen Basistationen im gleichen Netz. Das entspricht eher einem großen WLAN mit vielen Accesspoints, wie man es z.B. in großen Betrieben/Universitäten... findet. Auch da muss sich der Computer jedes mal komplett neu anmelden.

Hallo Leobert135,

ich habe dir mal etwas herausgesucht. Schau mal hier.

LG

Sven W.

Ein wichtiges Element bei der praktischen Umsetzung des Mobilfunks sind die sogenannten Funkzellen. Das System dahinter ist recht einfach. Jeder für den Aufbau des Netzes nötige Sendemast hat eine bestimmte Frequenz, mit welcher sich ein definiertes Gebiet abdecken lässt. Nutzer haben nur innerhalb dieses Sendebereichs Empfang.

Die Größe einer solchen Zelle schwankt und kann einige Meter – meist aber mehrere Kilometer – betragen. Kleinere Zellen sind eher in der Stadt üblich. Auf dem Land kann die einzelne Funkzelle deutlich größer ausfallen. Hintergrund: In urbanen Räumen müssen viele Nutzer gleichzeitig mit Datenströmen versorgt werden. Im ländlichen Raum ist die Netzabdeckung sehr viel wichtiger.

Über das „Einloggen“ in eine Funkzelle lassen sich Nutzer im Netz auch verfolgen. Jede Funkzelle hat eigens eine Cell-ID. Damit kann geprüft werden, wo sich Nutzer gerade befinden – was für die Vermittlung von Gesprächen wichtig ist. Ohne Sendemasten also keine Funkzellen. Und ohne diese Zellen auch kein Mobilfunknetz. Übrigens müssen die Masten nicht immer direkt zu erkennen sein.

Für deren Installation greifen die Netzbetreiber inzwischen auch auf Tricks zurück. Neben dem Hochhaus als idealem Standort „mieten“ sich Netzbetreiber inzwischen auch in Kirchtürmen oder anderen historischen Gebäuden mit einer ähnlichen Substanz ein. Trotzdem existieren bei vielen Anbietern immer noch kleine weiße Flecken auf der Netzabdeckungskarte, in denen das Mobilfunknetz so gut wie gar nicht oder nur sehr eingeschränkt funktioniert.

Funkwellen sind störungsanfällig. Nur über Funkwellen eine Kommunikation herzustellen, ist technisch anspruchsvoll. Aus diesem Grund greifen Netzbetreiber immer wieder in die Trickkiste – wie einer Kombination aus Handy- und kabelgebundenen Netzen.

Grundsätzlich basiert die Weiterleitung der Gespräche in einem Mobilfunknetz aus einer direkten Verbindung zwischen Handy und Funkmast. Dieser steht wiederum mit einer entsprechenden Basisstation in Verbindung. Letztere steuern das Gespräch und dessen Weiterleitung zum Angerufenen. Hierfür setzen die Betreiber der Mobilfunknetze auf zwei Systeme – Richtfunk und kabelgebundene Weiterleitung.

Richtfunk basiert auf großen Richtantennen, mit deren Hilfe Gespräche im Gigahertz-Bereich auch bis zu einigen hundert Kilometern übertragbar sind. Allerdings braucht es direkte „Sichtverbindungen“ zwischen den einzelnen Richtantennen, um die Signale aufzunehmen. Häufig sind die überbrückten Distanzen aus diesem Grund geringer. Von der empfangenden Richtantenne und der Basisstation wird das Signal zum Sendemast des angerufenen Teilnehmers übertragen. Dessen Identifikation ist über verschiedenen Kennparameter möglich.

Sofern das Gespräch nicht an ein Smartphone übermittelt wird, sondern angerufene Teilnehmer ans Festnetz angebunden sind, erfolgt aus der Basisstation die Einspeisung direkt ins Festnetz – mit anschließender Weiterleitung zum angerufenen Telefonanschluss.

Woher ich das weiß:Recherche

Ganz einfach:

Jede Zelle "übergibt" dein Handy an die nächste, noch bevor der Kontakt abreißt. Das Funktioniert, weil alle Zellen über Knotenpunkte miteinander verbunden sind.

W-Lan Router funktionieren ganz anders, sind nicht miteinander vernetzt und haben auch nicht die Aufgabe einen flächendeckenden Empfang anzubieten.