Mobilfunk - Die Netze sind überlastet und warten auf die Einführung des neuen Standards LTE

INFORMATION & KOMMUNIKATION | GENIOS WirtschaftsWissen Nr. 04/2010 vom 01.04.2010


Das mobile Internet wird jetzt intensiv genutzt

Endlich wird das mobile Internet und damit UMTS durch Millionen von Kunden wirklich genutzt wie dieses von den Mobilfunkanbietern immer gewünscht war. Zumal viele der Nutzer Datenflatrates buchen, was den Mobilfunkanbietern gute Einnahmen verschafft, wird das mobile Internet auch ausgiebig genutzt.
Die Freude an Smartphones und ihrer Nutzung für alle nur erdenklichen mobilen Internetanwendungen stellt für die Netzanbieter inzwischen aber ein großes Problem dar. Die Netze sind nicht ausgelegt für eine derartig intensive Nutzung, die den Datenverkehr regelrecht explodieren lässt. Alleine das Anschauen eines YouTube-Videos benötigt Netzressourcen wie das Versenden einer halben Million SMS.
Für Deutschland erwartet man den Verkauf von 8,2 Millionen Smartphones in diesem Jahr. Das sind 50 Prozent mehr als in 2009 und jedes dritte Mobiltelefon ist dann ein Smartphone. Die Tatsache, dass in den kommenden fünf Jahren drei Milliarden neue Nutzer des mobilen Internets erwartet werden, vereinfacht die Situation der Netzbetreiber nicht. (1), (2), (3), (4), (6)


Die extrem gestiegene Nutzung lässt die Netze an den Rand ihrer Leistungsfähigkeit stoßen

Die Netze stoßen jetzt an den Rand ihrer Leistungsfähigkeit, da die Betreiber der Mobilfunknetze es in den vergangenen Jahren versäumt haben, ihre Netze entsprechend aufzurüsten. In der Vergangenheit nutzten internetfähige Handys im Monat durchschnittlich einhundert Megabyte. Mit den modernen Smartphones aber, die den Nutzer zu deutlich mehr mobilem Internet verleiten, kommt der Nutzer im Durchschnitt auf 560 Megabyte pro Monat. Wenn sich nun auch noch mobile Tablet-Computer wie Apples iPad durchsetzen, ist von einem Volumen von eintausend Megabyte auszugehen. Ebenso kann mobiles Voice over IP zu weiterem Anwachsen des Datenvolumens führen. (1), (3), (5)
Die Kommunikation von Geräten untereinander, auch als Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) bekannt, wird den Trend zu wachsender Bandbreite verstärken. Ericsson rechnet mit 50 Milliarden verbundenen Geräten im Jahre 2020 im Vergleich zu 50 Millionen heute. Außerdem werden Autos in Zukunft zunehmend breitbandige Mobilfunknetze benötigen. Darüber hinaus erwartet Ericsson eine Versechsfachung der Zahl der mobilen Computer und eine Vervierfachung der Zahl der Smartphones in den nächsten fünf Jahren und das Anwachsen des Datenverkehrs um das 50-fache im Vergleich 2009. (1), (4), (5), (6)


Der neue Mobilfunkstandard LTE wird die Netzkapazität deutlich erhöhen

Ein Ausweg werden neue Mobilfunktechnologien sein. Schon bald wird ein neuer Standard mit dem Namen LTE (Long Term Evolution) eingeführt. Auf dem Mobile World Congress in Barcelona wurden Mitte Februar entsprechende Angebote von verschiedenen Netzausrüstern gezeigt. LTE soll Übertragungsraten von bis zu einem Gigabit ermöglichen, was dem Tausendfachen einer einfachen DSL-Leitung entspricht. Ericsson hat auf diesem Kongress eine LTE-Plattform gezeigt, die 1,2 Gigabit in der Sekunde leistet. (1), (2)
Neben dem Aufbau der LTE-Netze wird aber auch an der Beschleunigung der UMTS-Ressourcen gearbeitet. Ericsson stellte auf dem Mobile World Congress in Barcelona Bandbreiten von 85 Megabyte pro Sekunde, Nokia Siemens sogar von 112 Megabyte pro Sekunde vor.
AT&T will in den kommenden Jahren etwa vier Milliarden Dollar in den LTE-Netzausbau investieren. (2)


Erste Mobilfunkchips für LTE sind in Modems erhältlich

Der Trend zu Mobilfunkchips, die nicht mehr nur in Handys verbaut werden, war auch auf dem Mobile World Congress in Barcelona erkennbar. Hier hatten dieses Jahr eher Kundengruppen das Sagen wie Gesundheit, Versorger, Medien oder Industrie. Das beweist, dass die Chips jetzt zunehmend auch in anderen Geräten wie Autos, die untereinander kommunizieren, verbaut werden. Autos die hinter der Kurve stehen, können dann folgende Autos vor diesem Hindernis warnen via Mobilfunknetz. (5)
Die Hersteller von Chipsätzen für LTE sind in ihren Entwicklungen sehr weit. Zwar wurden auf dem Mobile World Congress nur Dongles, PCMCIA-Karten und integrierte Lösungen gezeigt. Aber auch der nächste Schritt, nämlich die Integration von LTE in die Mobiltelefone, steht bevor. Dafür muss allerdings noch geklärt werden, welche Frequenzen zum Einsatz kommen, wobei diese weltweit nicht zu unterschiedlich sein dürfen, da auf einem Chipsatz derzeit nur etwa fünf unterschiedliche Frequenzbänder integriert werden können. Daher wird befürchtet, dass es noch etwas dauern könnte, bis man mit einem Gerät in allen Ländern der Welt eine Verbindung bekommt. Es wird erwartet, dass es noch bis zum Jahre 2016 dauern kann, bis das realisiert sein wird. (2), (7)
LG hat auf dem Mobile World Congress sein neues LTE-Modem LD 100 vorgestellt und Samsung seinen LTE-USB-Stick. Auch der chinesische Hersteller ZTE und die japanische NEC haben entsprechende Modems präsentiert. Beide schaffen beim Herunterladen Datentransferraten von bis zu einhundert Megabyte in der Sekunde. Der japanische Netzbetreiber NTT Docomo zeigte über ein LTE-Modem von NEC Videostreaming in HD-Qualität. Allerdings beherrschen alle diese Geräte zunächst nur den LTE-Standard, weshalb man auf ein UMTS-Modem wechseln muss, sobald man sich außerhalb der ausgebauten Städte aufhält. (7), (8)


Der Netzausbau für LTE beginnt, aber Deutschland hinkt hinterher

Der deutsche Mobilfunkmarkt war technologisch wie auch von seinen Tarifmodellen her lange weltweit führend. Das Festhalten an überholten Flat-Fee-Modellen verzögerte Investitionen in neue Netztechnologien wie LTE. Das führt nun dazu, dass die USA inzwischen technologisch weit voraus sind. Sie werden mit dem LTE-Marktstart bereits 2010 beginnen. Verizon will noch in 2010 25 bis 30 Städte mit LTE versorgen. Asien scheint hier sogar noch weiter vorne zu sein, was aber auch darin begründet sein mag, das hier monatlich 17 Millionen neue Nutzer hinzukommen. Zudem sind die Tarifangebote weitaus individualisierter.
In Europa sind die skandinavischen Länder führend. (5), (7) In Schweden werden die ersten LTE-Netze bereits von TeliaSonera in Stockholm und Oslo getestet und noch in 2010 sollen 25 weitere Städte folgen. Die Ausrüstung der Netze erfolgt durch Ericsson und Nokia Siemens Networks. (1)
Auch die Schweizer Swisscom will LTE einführen und wird im April mit Labortests und Feldversuchen starten. Ab 2011 ist mit der Einführung von LTE zu rechnen. Das verspricht dann auch Entlastung in einem Netz, in dem sich das übertragene Volumen alle acht Monate verdoppelt. Im ersten Ausbauschritt wird LTE ein Transfervolumen von 150 Megabyte ermöglichen. (9)
In Deutschland werden die Mobilfunkanbieter voraussichtlich Ende 2010, spätestens Anfang 2011 ein entsprechendes Angebot starten. (1)
Entscheidend für den LTE-Ausbau in Deutschland dürfte der 12. April dieses Jahres sein. Die Bundesnetzagentur wird an diesem Tag die freigewordenen Frequenzbänder zwischen 790 und 862 Megahertz versteigern, die aus der Umstellung der Rundfunktechnik von analog auf digital frei werden. An den Gewinn der Auktion ist aber zunächst die Bedingung der Versorgung der weißen Flecken in Deutschland geknüpft, die bisher keine oder nur langsame DSL-Versorgung haben. (2)
Der Netzausbau wird sich deutlich schneller gestalten, da die bestehenden Basistationen genutzt werden können. Trotzdem rechnen Experten mit bis zu 20 Milliarden Dollar, die der Ausbau bis zum Jahre 2014 kosten dürfte. Dabei werden die großen Netzausrüster wie Ericsson, Alcatel, Nokia Siemens Networks und Huawei den größten Teil der Investitionen unter sich verteilen. Der Netzausbau wird aber auch dadurch günstiger, dass aufgrund des zugewiesenen Frequenzbandes die Sendemasten deutlich weiter voneinander entfernt stehen dürfen. (1), (7), (8)


Die Einführung von LTE wird auch zu neuen Geschäftsmodellen bei den Mobilfunkanbietern führen

Die Mobilfunkunternehmen werden ihre Geschäftsmodelle ändern. Die Telekom kündigte bereits an, dass es verschiedene Service-Klassen geben wird, die je nach zur Verfügung gestellter Bandbreite unterschiedlich bepreist sein werden.
LTE ermöglicht die Zuweisung unterschiedlicher Quality of Service (QoS), das bedeutet höhere Bandbreiten und/oder bessere Netzverfügbarkeit und sogar echte Service-Level-Agreements. Es können verschiedene Parameter für das Netz festgelegt und somit auch selektive Bandbreiten zugewiesen werden. (1), (2)
Für LTE-Tarife werden höhere Preise erwartet als für UMTS-Tarife. Schweden, Vorreiter im Angebot von LTE-Tarifen, erzielt derzeit einen um etwa 40 Prozent höheren Preis. Daher hoffen viele Netzbetreiber auf bessere Margen mit der Einführung von LTE. Dieses kann sich auch daraus ergeben, dass ausgefeiltere Modelle mit Preisaufschlägen für bessere QoS möglich sind. (8)


LTE wird durch neuartige IP-Unterstützung eine deutlich bessere Qualität aufweisen

Für optimale Leistung ist es wichtig, dass die Daten so schnell wie möglich in den Boden gebracht und damit mit den IP-Netzen verbunden werden. (3)
LTE bietet aber nicht nur die höhere Übertragungsgeschwindigkeit, sondern auch eine deutlich bessere Latenzzeit. Denn der Aufbau neuer IP-Netze wird möglich, und damit werden weniger Zwischenstationen benötigt. Latenzzeiten von nur wenigen Millisekunden erlauben einen schnellen Verbindungsaufbau, aber auch Spiele. Sie unterstützen zudem bei Suchanfragen und bei der Verbesserung der Telefoniequalität. (2), (7)



Trends

Nokia Siemens Networks erwartet ein Ansteigen des mobilen Datenverkehrs bis zum Jahre 2014 um das Zehntausendfache auf 23 Exabyte. (3)
Das mobile Internet breitet sich achtmal schneller aus als das Internet in seinen Anfängen. (5)
Bereits heute sind 74 Mobilfunkbetreiber mit der Einführung von LTE beschäftigt, und es werden bis zum Jahre 2013 weltweit 72 Millionen Nutzer erwartet. (7)


Fallbeispiele

Alcatel hat bereits 40 Pilotprojekte zu LTE installiert. (3)

Infineon entwickelt zusammen mit Nokia eine Referenz-Plattform mit dem RF-LTE-Chip. (5)

Apple brachte am 18. Juni 2009 das Software-Update für sein iPhone heraus. Das resultierte in einem Anstieg des Datenverkehrs von 15 Prozent in der darauffolgenden Woche. (6)

Ericsson hat von der schwedischen Tochter von AT&T den Auftrag erhalten, die schwedischen Netze auszurüsten. Damit erhofft Ericsson sich auch einen großen Anteil von AT&T bei der Ausrüstung der amerikanischen Netze. Die Renditen im LTE-Geschäft sind für die Netzausrüster noch sehr attraktiv. (1)

Unter Federführung von Alcatel-Lucent arbeiten inzwischen 27 Unternehmen am LTE Connected Car und dabei geht es darum, wie verschiedene Technikbereiche für Breitbandanbindung im Auto zusammenspielen können. (7)

Seit Dezember 2009 kann man bei TeliaSonera in Stockholm ein Tarifpaket für LTE bestellen, mit einem entsprechenden Modem-Stick. Das Paket ist an ein maximales Datenvolumen von 30 Gigabit geknüpft, da nach ersten Analysen LTE-Nutzer ein zehnmal so großes Datenvolumen nutzen wie UMTS-Kunden. (8)

Toyota hat einen Prius mit multimedialen Fähigkeiten ausgestattet, die via mobilem breitbandigen Internet ins Fahrzeug kommen. (7)



Weiterführende Literatur:

(1.) Mobilfunk, Wie wird das Wetter?
aus FOCUS-MONEY, 24.02.2010, Ausgabe 09, S. 018-020

(2.) Warten auf LTE
aus Computerwoche, 22.02.2010, Nr. 08

(3.) Die Zähmung des Breitband-Wahnsinns
aus "Telekommunikationsreport" Nr. 02/10 vom 22.02.2010 Seite: 22

(4.) "Wir können uns nicht ausschließlich auf einen Preiskampf einlassen" zunehmende Überlastung von Mobilfunknetzen führt bei Kunden zu Investitionsdruck - Akquisitionen von Nortel-Sparten zahlen sich in Nordamerika aus
aus Börsen-Zeitung, 20.02.2010, Nummer 35, Seite 11

(5.) Mobilfunk überflügelt das Festnetz
aus Finanz und Wirtschaft vom 20.02.2010, Seite 33

(6.) Mobilfunker fürchten Datenlawine
aus VDI NR. 07 VOM 19.02.2010 SEITE 1

(7.) Mobilfunker zeigen breitbandige Feinheiten
aus VDI NR. 07 VOM 19.02.2010 SEITE 8

(8.) Teliasonera baut Vorreiterrolle zügig aus
aus Financial Times Deutschland vom 17.02.2010, Seite 6

(9.) Mobilfunknetz wird aufgebohrt
aus Neue Zürcher Zeitung 11.02.2010, Nr. 34, S. 54

M.Westphal
Quelle: GENIOS WirtschaftsWissen Nr. 04/2010 vom 01.04.2010
Dokumentnummer: c_info_20100401

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