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Mobilfunknetz
Ein Mobilfunknetz ist ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk, das aus einer Vielzahl von Funkzellen besteht, die durch Basisstationen abgedeckt werden.
Es ermöglicht mobilen Geräten wie Handys, Smartphones und Tablets, drahtlos zu kommunizieren und Daten zu übertragen.
Das Netz basiert auf verschiedenen Standards (wie GSM, UMTS, LTE und 5G) und umfasst Infrastrukturkomponenten wie Sendemasten, Basisstationen und Vermittlungsstellen.
Mobilfunknetze bieten Dienste wie Sprachanrufe, Textnachrichten (SMS), mobile Datenverbindungen und Internetzugang, wodurch Benutzer auch unterwegs verbunden bleiben können.
Was ist ein Mobilfunknetz?
Ein Mobilfunknetz ist die technische Infrastruktur, sie ermöglicht die drahtlose Kommunikation zwischen Handys und anderen Mobilgeräten, indem sie Daten und Sprache über Funkwellen sendet und empfängt.
So funktioniert das Mobilfunknetz
Mobilfunk funktioniert über elektromagnetische Funkwellen. Die jegliche Art von Daten zwischen deinem Handy und den Basisstationen (Sendemasten) übertragen, diese bilden wiederum ein Netzwerk die mit einem Kernnetz verbunden sind.
So läuft die Kommunikation ab:
- Handy zur Basisstation (Funkzelle)
Sobald das Handy eingeschaltet ist, sucht es die stärkste Basisstation und sendet dann Sprache und Daten digitalisiert als Funksignal an die nächstgelegene Mobilfunkantenne.
Jede Antenne versorgt eine bestimmte Fläche. Die Größe variiert je nach Stadt oder Land.
- Verbindungsaufbau
Nutzer startet einen Anruf oder eine Datenverbindung, dabei sendet das Handy eine Anfrage über Funk an die Basisstation.
Die Basisstation leitet sie dann ins Kernnetz weiter und das Kernnetz entscheidet, wohin die Verbindung geht (ein anderes Handy, Festnetz oder Internet)
- Authentifizierung und Sicherheit
Das jeweilige Netz, in welchem dein Handy eingeloggt ist, überprüft ob die SIM-Karte gültig ist.
Wenn das erfolgt ist, wird die Verbindung verschlüsselt, um das Abhören zu verhindern. Erst dann beginnt die eigentliche Datenübertragung.
- Beendung der Verbindung
Nach der Beendung des Anrufs oder der Datenübertragung wird die Funkverbindung beendet.
Ressourcen für andere Nutzer im Netz werden freigegeben und die Nutzungsdaten werden gespeichert für z.B. Abrechnungen deines Telekommunikationsanbieters.
SIM-Karten
Eine SIM-Karte ist ein kleiner Chip, der deinem Handy ist und sich mit dem Mobilfunknetz identifiziert und autorisiert. Somit kannst du telefonieren und im Internet surfen. Die SIM-Karte speichert deine Rufnummer, PIN und die Netzbetreiberdaten.
Es gibt verschiedene Formate und Typen einer SIM, z.B. die Mini-SIM, Micro-SIM oder Nano-SIM. Zudem gibt es eine eSIM, welche fest in deinem Gerät integriert ist, digital programmiert wird und keinen Kartentausch erfordert. Bei der Triple-SIM handelt es sich um eine einzige Karte, aus der du je nach Bedarf eine Mini-, Micro- oder Nano-SIM herausbrechen kannst.
Warum gibt es unterschiedliche Mobilfunknetze?
Jeder Mobilfunkanbieter baut seine eigene Infrastruktur und seine eigenen Netze auf, die sich in Geschwindigkeit, Kapazität und Technologie unterscheiden. Nicht jeder Anbieter hat alle Frequenzen (2G, 3G, 4G und 5G) gleich stark ausgebaut, daher gibt es auch von Anbieter zu Anbieter Qualitätsunterschiede. Einige Netze sind sehr gut in Städten, andere wiederum stärker in ländlichen Regionen. Alles zusammen fördert den Wettbewerb, führt aber auch zu Unterschieden in Qualität und Abdeckung.
Die Entwicklung von 1G bis 5G
1G bis 5G beschreiben die Entwicklung der Mobilfunkgenerationen. Von den ersten analogen Telefongesprächen (1G) über die digitale Kommunikation und mobiles Internet (2G/3G) bis hin zu schnellem Breitband (4G) und hochvernetzter Echtzeitkommunikation mit 5G.
Jede Generation brachte höhere Geschwindigkeiten, geringe Latenzen und neue Anwendungen. Diese gingen von SMS über Streaming bis zu Industrie- und IoT-Lösungen.
