Wie mobiles Telefonieren funktioniert

Heute ist es selbstverständlich, jederzeit von jedem Ort aus zu telefonieren oder Daten zu übertragen. Welche Technik steckt dahinter?

Elektromagnetische Felder - die Basis des Mobilfunks

Elektromagnetische Felder sind ein natürliches Phänomen, aus dem zum Beispiel auch das Licht besteht. Ein elektromagnetisches Feld breitet sich wellenförmig mit Lichtgeschwindigkeit aus und transportiert dabei Energie. Der Mobilfunk nutzt elektromagnetische Felder, um Sprache oder Daten zu übertragen.

Funkwellen - Informationsträger für Radio, Fernsehen und Mobilfunk

Elektromagnetische Felder können technisch erzeugt werden. Als Nebeneffekt entstehen sie überall dort, wo Strom fließt – zum Beispiel in elektrischen Geräten wie Föhn, Rasierapparat oder Fernseher. Beim Mobilfunk werden sie jedoch bewusst erzeugt, um Informationen zu übertragen.

Elektromagnetische Felder, die sich ausbreiten, werden auch als Funkwellen bezeichnet. Die Technik unterscheidet sie anhand ihrer Frequenz, der Feldstärke und der Signalform.

Basisstationen - Knotenpunkte des Mobilfunknetzes

Damit wir von jedem Ort aus mobil telefonieren können, bedarf es einer Vielzahl von Mobilfunk-Basisstationen. Jede von ihnen verfügt über ein Sende- sowie ein Empfangsteil.

Beim Telefonieren stellt das Handy eine Funkverbindung mit der nächsten Basisstation her. Deren Empfangsantenne nimmt die Signale auf und leitet sie über Kabel oder Richtfunk zur nächsten Funkvermittlungsstelle weiter. Dort wird das Gespräch auf das Festnetz umgestellt und zum gewünschten Telefonanschluss vermittelt. Benutzt der Empfänger ebenfalls ein Handy, so gelangt der Anruf vom Festnetz wieder über eine Funkvermittlungsstelle und die nächstgelegene Basisstation dorthin.

Funkzellen - flächendeckend in Stadt und Land

Jede Basisstation kann nur eine gewisse Anzahl von Gesprächen (gleichzeitig) abwickeln und ein bestimmtes Datenvolumen übertragen. Damit versorgt sie ein relativ eng begrenztes Gebiet, die sogenannte Funkzelle.

Je nach erwarteter Nutzerzahl und der eingesetzten Mobilfunkfrequenz sind Funkzellen unterschiedlich groß. Da die meisten Menschen innerhalb von Ortschaften telefonieren und Daten abrufen, gibt es dort mehr Basisstationen mit kleineren Funkzellen um  eine optimale Mobilfunkversorgung anzubieten.

Smalls Cells – Kleinzellen für mehr Kapazität

Speziell an Orten mit viel Publikumsverkehr wie in Fußgängerzonen, an Bahnhöfen oder an Haltestellen des öffentlichen Personennahverkehrs werden mobile Datenanwendungen stark genutzt. Daher werden an diesen Orten vermehrt Small Cells gebaut – diese fügen sich in die bestehende Infrastruktur ein und ergänzen das bestehende Mobilfunknetz. Sie  werden zum Beispiel an Hauswänden und in Stadtmöbeln wie Litfaßsäulen errichtet.