Wie funktioniert der Übertragungsweg beim Mobilfunk?

Beim ersten Hinsehen scheint der Übertragungsweg beim mobilen Telefonieren unkompliziert zu sein: Die digitalen Funksignale werden von einem Handy zum anderen oder aber vom Handy zum Festnetztelefon gesendet. In der Praxis allerdings durchlaufen die Gespräche und Daten eine Reihe von Zwischenstationen, bevor sie beim Empfänger ankommen. Der Übertragungsweg beim Mobilfunk beinhaltet die Strecke vom Mobiltelefon zur Mobilfunksendeanlage derjenigen Funkzelle, in der sich der jeweilige Handy-Nutzer befindet. Von dort müssen die Informationen – zum Teil über große Entfernungen – zu der Mobilfunkzelle weitergeleitet werden, in der sich der Empfänger aufhält. Dies erfolgt über Funkvermittlungsstellen.

Funkvermittlungsstellen

Die Mobilfunkbasisstation nimmt das Funksignal eines Handys und damit die zu vermittelnde Information über ihre Empfangsantenne auf. Dann gibt sie diese über herkömmliche Kabelverbindungen oder über Richtfunk an die Funkvermittlungsstelle, das Mobile Service Center, weiter. Hier werden die Gespräche vermittelt und der gesamte Gesprächsablauf vom Ruf bis zum Gesprächsende gesteuert. Auch Dienste wie die Rufweiterleitung, Anklopfen oder Mehrfachgespräche führt das Mobile Service Center aus. Dazu gehört auch das Erfassen der Rechnungsdaten.

Bei der Funkvermittlungsstelle wird das Gespräch entweder an das herkömmliche Festnetz oder an eine andere Funkvermittlungsstelle übergeben, die das Gespräch an die nächstgelegene Basisstation weiterleitet, von wo es das Empfänger-Handy erreicht.

Der Übertragungsweg beim Mobilfunk

Richtfunkstrecken

Die Datenübertragung zwischen den Basisstationen und den Funkvermittlungsstellen erfolgt entweder über Kabelverbindungen oder über Richtfunkstrecken. Mit Hilfe des Richtfunks lassen sich Signale im Gigahertz-Bereich senden und empfangen. Das geschieht mit kreisförmigen Parabolantennen. Gesendet wird im Mikrowellenbereich zwischen 2 GHz und 60 GHz. Da bei Richtfunkstrecken immer eine direkte Sichtverbindung erforderlich ist, werden die Daten oft über so genannte Richtfunkrelais weitergeleitet, die häufig gemeinsam mit Basisstationen auf einem Dach montiert sind. Die Richtfunkrelais empfangen und verstärken die Mikrowellensignale und senden sie dann weiter zum nächsten Relais. Hierbei sind die maximalen Entfernungen frequenzabhängig. Bei Frequenzen von 2 GHz können sie zwischen 40 km und 100 km liegen. Bei höheren Frequenzen verringert sich die Reichweite und liegt bei 10 GHz bei maximal 30 km.

Handover

Genauso wie die Handys mobil sind, so wird auch der mobile Übertragungsweg dynamisch angepasst. Das heißt die Strecke der Informationsübermittlung verändert sich je nach Standort von Sender und Empfänger. Wechselt ein Mobilfunkteilnehmer während eines Gesprächs die Funkzelle, schaltet das System automatisch auf die angrenzende Funkzelle um (Handover) und beendet die Verbindung zur alten, ohne dass der Handy-Nutzer etwas davon bemerkt.

Um zu entscheiden, wann eine Weitergabe einer Verbindung erforderlich ist, wird die Übertragungsqualität gemessen. Der Zellenwechsel wird dann eingeleitet, wenn ein bestimmter Schwellenwert unterschritten ist beziehungsweise ein Wechsel der Funkzelle eine Verbesserung der Übertragungsqualität erwarten lässt.

Stand: September 2011