Mobilfunk-Grundlagen
Wie funktioniert eigentlich ein Mobilfunknetz?
Um mit einem Handy telefonieren oder Daten übertragen zu können, ist ein Mobilfunknetz erforderlich. Ein solches Netz ist in Funkzellen unterteilt. Jede Funkzelle wird durch eine Basisstation (= Sende- und Empfangsstation) „versorgt“. Die Zellengröße und die Zahl der Sendeanlagen sind abhängig von der Zahl der Nutzer und der angeforderten Datenrate. Eine steigende Nutzerzahl und eine höhere Datenrate erfordern ein dichteres Mobilfunknetz, d. h. mehr Basisstationen. Handys kommunizieren nicht direkt untereinander, sondern über Mobilfunkantennen, die als Bestandteil einer sogenannten Basisstation für die Umsetzung des Funksignals in ein leitungsgeführtes Signal und umgekehrt sorgen. Eine Verbindung wird hergestellt, indem ein Funksignal in Form von elektromagnetischen Wellen vom Handy zur nächsten Mobilfunkantenne gesendet wird.
Info - Funkwellen
Diese Wellen schwingen mit einer bestimmten Frequenz. Werden Daten über Funksignale übertragen, so schwingt das entstehende Signal nicht nur auf einer einzigen Frequenz, sondern es belegt einen Bereich an Frequenzen (z.B. zwischen 890 und 895 MHz). Von der Breite dieses Frequenzbereiches hängt ab, wie schnell die Daten übertragen werden können (Datenrate). Da bei höheren Frequenzen mehr Platz zur Verfügung steht, kann hier ein größerer Bereich an Frequenzen genutzt werden und somit die Daten schneller übertragen werden. Ein Nachteil von hohen Frequenzen ist, dass diese stärker abgedämpft werden und somit die Reichweite geringer ist als bei niedrigen Frequenzen.
Im gesamten Münsterland gibt es mehr als 900 Mobilfunkstandorte. Dies können große Mobilfunkmasten sein, welche mit mehreren verschiedenen Antennen ausgestattet sind oder auch einzelne Antennen wie zum Beispiel in Fußgängerzonen. Ein Mobilfunkstandort kann mehrere Mobilfunkantennen für unterschiedliche Technologien und Betreiber besitzen.
Hierbei strahlt jede Antenne in eine andere Richtung. Wenn sich nun ein Mobiltelefon aus dem Versorgungsbereich einer Zelle in den einer anderen Zelle bewegt, wird ein automatischer Zellwechsel (Handover) durchgeführt. Bei diesem Zellwechsel können verschiedene Probleme auftreten. So kann es passieren, dass sich das Mobiltelefon bei der alten Zelle bereits abgemeldet hat, bevor die Anmeldung in der neuen Zelle erfolgreich durchgeführt wurde.
Dadurch kommt es gerade in schlecht versorgten Gebieten zu Abbrüchen von Telefonaten.Ein Standort kann in dünn besiedelten Gebieten bis zu 50 Quadratkilometer versorgen, wohingegen in Städten deutlich weniger Fläche pro Standort (id.R. 2 Quadratkilometer) abgedeckt werden kann.
Was genau versteht man unter einem „Funkloch“?
Eine wirklich offizielle Definition gib es bisher nicht. Als „Funkloch“ wird ein Gebiet bezeichnet, welches nicht oder nur sehr schlecht mit Mobilfunk versorgt ist. Ein „Funkloch“ kann unterschiedlich groß sein. So kann es sein, dass nur an einer kleinen Stelle (z.B. in einem Tal) der Empfang schlecht ist.
Es gibt jedoch auch größere „Funklöcher“, welche nicht oder nur schwach besiedelte Gebiete (z.B. in einem großen Wald) umfassen. Die Funksignale können durch natürliche Hindernisse oder Gebäude, aber auch durch Witterungseinflüsse abgeschwächt oder abgelenkt werden. „Funklöcher“ sind also sog. „weiße Flecken“ in der Mobilfunklandschaft.
Wer betreibt ein Mobilfunknetz?
In Deutschland gibt es derzeit drei Mobilfunk-Netzbetreiber: Telekom, Vodafone und Telefónica. Die restlichen Anbieter (z.B. klarmobil, Alid Talk, otelo) nutzen eines der drei bestehenden Netze.
Für den 5G-Bereich kommt zukünftig der Netzbetreiber 1&1 Drillisch hinzu.
Jeder der drei derzeitigen Betreiber verwendet in seinem Netz vier unterschiedliche Mobilfunkstandards (2G/GSM, 3G/UMTS, 4G/LTE und 5G). Allerdings wird das 3G bzw. UMTS-Netz bis Ende 2021 vollständig abgeschaltet, um die Frequenzen für 4G und 5G zu nutzen (weitere Infos zur Abschaltung finden Sie auf den Seiten der Betreiber, z.B. hier: https://www.telekom.com/de/blog/netz/artikel/3g-abschaltung-608274).
Aufbau der Studie
Erster Schritt:
Eine Umfrage zur Versorgungslage. Auftakt des Projektes ist eine Online-Befragung von Unternehmen und landwirtschaftlichen Betrieben im ganzen Münsterland. Der Fokus lag auf der Abfrage von genutzten Anwendungen sowie konkreten Versorgungsproblemen.
Zweiter Schritt:
Die Münsterlandweite Umfrage zur Versorgungslage wurde am 10. Dezember 2019 abgeschlossen. Wir haben über 1000 Rückmeldungen aus der ganzen Region erhalten und ausgewertet.
Dritter Schritt:
Auf Grundlage der Daten wurden Messstrecken und Standorte ermittelt, an denen unser Projektpartner, die FH Südwestfalen, ausführliche Messungen mit verschiedenen Endgeräten und auf unterschiedlichen Frequenzen durchgeführt hat.
Vierter Schritt:
Auf Basis der Messdaten und Umfrageergebnisse werden aktuell Strategien und Handlungsempfehlungen zur Optimierung der Mobilfunkversorgung entwickelt.
