Das erste mobile Telefon wurde bereits 1952 in ein Bremer Taxi eingebaut, in dieser Zeit entstanden erste regionale Stadtnetze. Erst einige Jahre später startete das erste öffentliche Mobiltelefonnetz der Welt in Deutschland, das A-Netz. Ein wesentlicher Teil der allgemeinen Mobilfunk-Geschichte und Mobilfunkstandards.
Das A-Netz war das erste Mobilfunknetz
Nach den Vorläufern Telegrafie und Funk sowie dem ersten Zugfunk auf der Strecke von Berlin nach Hamburg (1926) begann die Mobilfunk-Geschichte in der Bundesrepublik genau genommen 1958. Als Nachfolger von lokalen Angeboten wie dem Hafenfunk in unter anderem Bremen oder Hamburg sowie dem Rheinfunkdienst oder dem Berliner Fahrzeugfunkdienst wurde das sogenannte A-Netz ins Leben gerufen. Der damalige offizielle Name lautete öbL („öffentlich beweglicher Landfunkdienst“). Betrieben wurde das A-Netz von der Bundespost. Zur damaligen Zeit war es bezogen auf die Flächenabdeckung das größte Mobilfunknetz der Welt und wurde überwiegend als Netz für das Autotelefon genutzt.
Bis in die 1970er-Jahre war das A-Netz die einzige Möglichkeit, mobil zu telefonieren. In der Regel wurden dazu Empfangs- und Sendegeräte in Pkw eingebaut, um aus dem Auto heraus telefonieren zu können. Vorbehalten war diese Technik überwiegend Politikern und Unternehmensmanagern, die unterwegs über das Autotelefon erreichbar sein mussten. Obwohl die Kosten mit rund 66 DM aus heutiger Sicht nicht allzu hoch waren, war die Technik wenig verbreitet, da das A-Netz praktisch nicht beworben wurde. Das Gerät selbst schlug allerdings erheblich zu Buche: Zwischen etwa 8.000 und 15.000 DM kostete ein Autotelefon. Um über das A-Netz telefonieren zu können, war eine ausufernd große Sendetechnik notwendig. Diese fand in einem Kofferraum einer Luxuslimousine ausreichend Platz, in kleinen Wagen konnte sie nur mühsam untergebracht werden. Ihr Gewicht betrug anfangs rund 15 Kilogramm. Erst mit dem Aufkommen und Schrumpfen von Transistoren wurde die Gerätschaft für das Autotelefon etwas kompakter.
Die Vorwahlnummer für das A-Netz lautete 010. Beim Telefonieren wurde zunächst eine Vermittlung angewählt. Diese verband den Anrufer mit seiner Zielnummer und das Gespräch konnte starten. Problematisch war es, Grenzen von Bundesländern oder nur Funk-Parzellen zu überqueren, denn die Vermittlung wurde von den Landesfunkstellen gehalten. Erreichte ein Anrufer oder ein Angerufener den Einzugsbereich einer anderen Landesfunkstelle, wurde die Verbindung im A-Netz gekappt und musste über einen neuen Vermittlungsversuch neu aufgebaut werden. Die Sendeleistung war mit zehn Watt recht niedrig, der Frequenzbereich lag zwischen 156 MHz und 174 MHz. Anfangs standen 17 Kanäle zur Verfügung, später waren es 19 sowie fünf halbautomatische Kanäle in der Region Hamburg. Insgesamt 136 Funkverkehrsbereiche sorgten für die gute Flächenabdeckung im A-Netz.
Ende der 1960er-Jahre erreichte das A-Netz eine Abdeckung von 80 Prozent. Bis Anfang der 1970er-Jahre nutzen knapp 11.000 Teilnehmer diese Form der Mobiltelefonie. Um das Netz nicht zu überlasten, wurde mit einer stattlichen Erhöhung der Grundgebühr auf 270 DM versucht, die Nachfrage zu regulieren. Als Entlastung wurde 1972 das B Netz gegründet, in das viele Teilnehmer abwanderten. Das A-Netz wurde 1977 eingestellt. Damals hatte es noch 787 Kunden.
Die Weiterentwicklung, das B-Handynetz
Das B-Netz ging 1972 in Betrieb und lief bis 1977 parallel zum A-Netz, bis es dieses ganz ersetzte. Betrieben wurde es von der Bundespost, die es erst Ende 1994 abschaltete. Alternativ lief zu dieser Zeit bereits das C-Netz.
In der dieser Zeit war das B-Netz ein Fortschritt. Anders als beim A-Netz war der Anrufer im B-Netz nicht mehr darauf angewiesen, eine Vermittlung einzuschalten: Die Rufnummern konnten selbst angewählt werden. Allerdings musste der Anrufer den Aufenthaltsort der Zielperson kennen, denn für jedes Gebiet im B-Netz gab es eine eigene Vorwahl. Dazu war das gesamte Gebiet in Zonen unterteilt und in Einzugsbereiche. Als Vorwahl wurde im B-Netz eine Ortskennzahl und dann die Zonennummer genutzt. Erst danach wurde die Nummer des Anrufers eingegeben. Wie im A-Netz gingen Verbindungen beim Überschreiten von Funkbereichen verloren und mussten neu aufgebaut werden. Als Pluspunkt galt das begrenzte Roaming in Nachbarländer. Nutzer konnten auch B-Netz-Telefone in Österreich, den Niederlanden und Luxemburg erreichen. Die Telefone und die notwendige Funktechnik waren immer noch riesig und schwer. Ein Gewicht um 15 Kilogramm blieb normal, womit die Geräte weiter vorrangig als Autotelefone genutzt wurden. Auch der Preis für solche Funktelefone war enorm. Noch immer mussten Nutzer ca. 12.000 DM bezahlen. Die monatlichen Gebühren lagen dagegen für das B-Netz bei anfangs 270 DM und fielen im Laufe der Zeit auf 120 DM. Problematisch war der Sicherheitsaspekt. Die Gespräche wurden unverschlüsselt übertragen und konnten von Funkanlagen abgehört werden. Das ließ sich nur durch eine zusätzliche Verschlüsselungstechnik vermeiden, die aber teuer war und selten zum Einsatz kam.
Das B-Netz hatte bis zu rund 27.000 Teilnehmer. Die große Zahl der Nutzer war nur möglich durch Übernahme der alten A-Netz-Frequenzen. Zunächst hatte das B-Netz 38 Sprechkanäle. 1980 wurde es als B2-Netz auf 75 Kanäle ausgebaut. Die Frequenzbereiche lagen anfangs bei 148,41 MHz bis 149,13 MHz (Teilnehmer) und 153,01 MHz bis 153,73 MHz (Station) und später im B2-Netz bei 157,61 MHz bis 158,33 MHz (Teilnehmer) und 162,21 MHz bis 162,93 MHz (Station). Die Bandbreite pro Kanal betrug 14 kHz und die Sendeleistung 20 Watt bei festen Installationen sowie zehn Watt bei mobilen Geräten.
Das 1985 gestartete C-Netz brachte eine enorme technische Weiterentwicklung in der Mobilfunk-Geschichte. Daher verlor das B-Netz an Bedeutung und wurde 1994 abgeschaltet.
Mit dem C-Netz begann der Durchbruch
Das C-Netz der DeTeMobil war seit Mitte 1984 verfügbar und startete offiziell im September 1985. Ende 2000 wurde der Betrieb eingestellt. Anders als beim B-Netz betrieben die Nachbarländer Netze mit einem anderen technischen Standard, sodass die deutsche Form des C-Netzes nur noch in Portugal und Südafrika genutzt wurde. Das praktisch unmögliche Roaming in Netze der Nachbarländer war zugleich ein Hauptgrund für die Entwicklung der nächsten Netztechnologie, die erstmals mit dem D-Netz ab 1992 zum Einsatz kam.
Gegenüber dem A- und B-Netz brachte das C-Netz dennoch wesentliche Verbesserungen. Auch die Teilnehmerzahl stieg auf rund 850.000. Es basierte als letztes Mobilfunknetz noch auf einer analogen Technik. Aber anders als die Vorgängernetze waren die Teilnehmer im C-Netz jetzt persönlich über eine feste Rufnummer mit der Vorwahl 0161 erreichbar. Das war ein enormer Fortschritt und ein wichtiger Beitrag zur Entwicklung der späteren Mobilfunktelefonie. Die hervorragende Netzabdeckung von fast 100 Prozent machte das C-Netz zu einer sehr komfortablen Alternative zu den bisherigen Netzen. Auch das sogenannte Handover zwischen Funkzonen klappte reibungslos. Anders als bisher war es im C-Netz dadurch möglich, Verbindungen zu halten, während der Teilnehmer den Bereich einer Funkverbindungsstelle verließ. Das Gespräch wurde von der nächsten übernommen. Für eine gute Flächenwirkung wurden sogenannte Zellen geschaffen, die kleinere oder größere Radien bis zu ca. 20 Kilometer abdeckten. Zwar bestand weiterhin das Problem der unsicheren Verbindung. Die Abhörwahrscheinlichkeit konnte im C-Netz aber durch eine sogenannte Verschleierungsfunktion reduziert werden. Dazu stand auf dem Telefon eine Tastenfunktion zur Verfügung.
Die Telefone für das C-Netz waren weitgehend standardisiert, sodass der Aufbau für den Nutzer bei den Modellen relativ ähnlich war. Zum ersten Mal wurde auch eine Nummer einem Telefon bzw. einem Teilnehmer zugeordnet. Das gelang durch eine magnetische Chipkarte, die in das Gerät gesteckt werden musste. Dieses System des C-Netzes ist damit der Vorläufer zur späteren SIM-Karte. Die C-Netz-Geräte waren allerdings alles andere als Handys. Mit einem Gewicht von ca. vier bis fünf Kilogramm und üppigen Ausmaßen konnten sie zwar erstmals tatsächlich als mobiles Telefon (portables Telefon, Abkürzung „Porty“) auch ohne fest installierte Sendestation betrieben werden, aber die Handhabung war im Vergleich zu heutigen Geräten eher schwerfällig. Die Grundgebühr für das C-Netz betrug anfangs monatlich 120 DM und sank dann bis zum Ende des Betriebs auf gerade einmal 19 Euro.
Das C-Netz blieb vorwiegend auf Autotelefone, Küstenschifffahrt und Eisenbahntelefone beschränkt. Der Frequenzbereich betrug für Teilnehmer 451,30 bis 455,74 MHz und für Funkstationen 461,30 bis 465,74 MHz. Die Sendeleistung war auf 25 W beschränkt, bei Endgeräten im Fahrzeug auf 15 W. Die zunächst 222 Funkkanäle wurden durch eine Frequenzumstellung 1991 auf 287 ausgebaut.
Das C-Netz ist zwar eigentlich Geschichte, zumindest die Frequenzen werden aber wieder aktiv genutzt. Die Deutsche Bahn realisiert über diese Frequenzen ihr „Railnetz“. Dabei handelt es sich um Internet im Zug, das über WLAN bereitgestellt wird. Gegenüber UMTS und LTE bietet dieses System im Zugverkehr geringere Datenpakete und damit wesentlich schnelle Ladegeschwindigkeiten.
Das digitale D-Netz
1991 startete die Deutsche Telekom erste Probeläufe zum D-Netz. Im Sommer 1992 ist offizieller Start. Erstmals besteht aber auch eine Konkurrenzsituation, denn Mannesmann Mobilfunk hatte ebenfalls vom Postminister Frequenzen zugewiesen bekommen und startet kurz darauf das Netz D2-Privat.
Anders als das A-, B- und C-Netz basiert das D-Netz erstmals auf einer digitalen Technik. Grundlage ist der GSM-900-Standard, der fast weltweit gemeinschaftlich unterstützt wird. Eine abweichende Technik nutzt unter anderem die USA, was zunächst ein Roaming nach Übersee erschwerte. Das änderte sich erst 1995 durch eine Zusatzfunktion im deutschen D-Netz. Anders ist es im europäischen Ausland. Hier ist mit dem D-Netz erstmals flächendeckend ein Roaming möglich, sodass mit einem Mobiltelefon Teilnehmer in ganz Europa erreicht werden können. Das D-Netz ist mehrdienstfähig. Neben dem Telefonieren können auch Daten und Schrift übertragen werden. Damit ist es unter anderem möglich, Faxe zu senden. Ebenfalls sind weiterer Formen des Datentransfers realisierbar. Erstmals können seit 1994 etwa SMS gesendet werden. Dieses System der Kurznachrichten war bahnbrechend für die weitere Entwicklung von Zusatzfunktionen des Mobilfunks. Das Short-Message-System (SMS) war anfangs nur dazu gedacht, Inforationen vom Anbieter zum Nutzer zu transportieren. Da die Funktion auch zwischen Endgeräten im D-Netz verfügbar war, entwickelte sich in kurzer Zeit ein reger Zuspruch, der bis zur Einführung der Messenger Dienste in allen verfügbaren Mobilfunknetzen anhielt.
Die Telefone wurden immer handlicher und gingen immer mehr in moderne Handys und Smartphones über. Zum Start des D-Netzes kosteten die Mobiltelefone noch rund 3.000 Euro. Mit steigender Nachfrage sanken die Preise nach und nach. Einen wesentlichen Schnittpunkt in der Entwicklung gab es Anfang der 1990er-Jahre. E-Plus erhielt Frequenzen für das E-Netz. Durch die neuerliche Konkurrenzsituation kam es zu einem rapiden Preisverfall bei den Gebühren und den Telefonen. Der Weg für Mobilfunk zum flächendeckenden Endverbraucherprodukt war endgültig geebnet.
Das D-Netz ist heute noch aktiv und wird weiterhin genutzt. Das D-Netz und das E-Netz sind inzwischen mehr und mehr ineinander übergegangen. Denn beide Systeme haben im Laufe der Zeit Frequenzen erhalten, die zuvor zum jeweils anderen gehörten. Im dritten Quartal 2013 nutzen laut Bundesnetzagentur 37,9 Millionen Teilnehmer das D1-Netz der Telekom und 32 Millionen Teilnehmer das D2-Netz von Vodafone, dem Mannesmann-Nachfolger.
Das E-Netz verschärft den Wettbewerb
Nach dem Start des D-Netzes erhielt 1993 ein weiterer Anbieter eine Netz-Lizenz: E-Plus startete das E-Netz. Der Netzstandard entsprach dem GSM und nutzte Frequenzen um 1800 MHz. Im dritten Quartal 2013 hatte das E-Netz (E1 und E2 zusammen) rund 44,3 Millionen Teilnehmer. Zu Beginn erreichte E-Plus vorrangig Kunden im Berliner Raum. Das Unternehmen baute das Netz jedoch rasch flächendeckend aus. Heute gehört das E-Netz zu den modernsten Mobilfunknetzen in Deutschland. Durch die Konkurrenz für die D-Netze kam es zu einem Preisverfall, der Mobilfunktelefonieren zu massentauglichen Tarifen ermöglichte und damit die weitere Entwicklung stark beeinflusste. Mit Viag Interkom, dem heutigen O2, kam 1997 ein weiterer Anbieter in dieses Netz. Mitte 2013 kündigte O2 die Übernahme von E-Plus an, die dann vollzogen wurde. Ende 2001 startete auch Quam im E-Netz, diese beendeten den Betrieb bereits wieder am 15. November 2002.
Die E-Netz-Teilnehmer hatten zunächst mit Inkompatibilitäten zu kämpfen, da beide Netze (E-Netz und D-Netz) unabhängig voneinander betrieben wurden. Denn E-Netz-Geräte und D-Netz-Geräte konnten nicht im jeweils anderen Funknetz genutzt werden. Das änderte sich erst mit Einführung der Dual- und Tri-Band-Geräte Ende der 1990er-Jahre. Inzwischen haben beide Netze aber für den Endnutzer in der Praxis identische Funktionen und die Geräte können auch im jeweils anderen Netz genutzt werden. Anders als am Anfang das D-Netz wurde das E-Netz gezielt als Handynetz errichtet und auf einen niedrigen Energieverbrauch der Endgeräte geachtet. Die E-Plus-Handys haben eine niedrigere Sendeleistung von bis zu einem Watt, wodurch die Akkulaufzeit und damit die Gesprächs- und Bereitschaftszeiten erheblich verlängert werden konnte. Dafür beträgt die Sendereichweite nur rund 35 Kilometer, sodass das E-Netz engmaschiger eingerichtet werden musste. Durch die geringere Teilnehmerzahl gibt es aber dennoch weniger Sendestationen als im D-Netz, da weniger Kapazitäten notwendig sind.
Die dritte Generation – UMTS
Mit UMTS, dem „Universal Mobile Telecommunications System“, wurde die dritte Generation (3G) der Mobilfunk Handynetze eingeführt. Mit UMTS und dessen Download-Datenbeschleuniger HSDPA kann auf dem Frequenzband um 2000 MHz schneller mobil gesurft werden als mit GSM und Techniken, die Übertragungen in den GSM-Netzen beschleunigen (HSCSD/GPRS). Die UMTS-Mobilfunktechnik ermöglicht dem Nutzer, multimediale Dienste, Videotelefonie und Sprachverbindungen in hoher Qualität zu erleben.
Die UMTS-Lizenzen wurden im Jahr 2000 an sechs Lizenznehmer für mehr als 50 Milliarden Euro versteigert. Durch die Lizenz haben die Unternehmen das Recht erworben, bis Ende 2020 eines der UMTS-Mobilfunknetze in Deutschland zu betreiben. Von den ursprünglich sechs interessierten Mobilfunkanbietern sind Quam und Mobilcom ausgeschieden. Die drei deutschen Mobilfunknetzbetreiber Telekom, Vodafone und o2 bieten ihren Kunden nun UMTS an, E-Plus hat inzwischen mit o2 fusioniert. Die Markteinführung für UMTS war zum Jahresende 2002 geplant, hatte sich jedoch bis 2004 verschoben.
Mehr Informationen zum UMTS Mobilfunknetz.
Die vierte Generation – LTE
Die nachfolgende Technik wurde LTE (Long Term Evolution). Diese Technik setzt auf die 3G-Netze auf und erhöhte die Geschwindigkeiten der Datenübertragung in den Mobilfunknetzen noch einmal deutlich. Zudem nutzt sie die Funkfrequenzen noch effizienter, als es vorherige Techniken getan haben. Für die Datenübertragung und Telefonie wird nur noch das Internetprotokoll (IP) verwenden.
Mehr Informationen zum LTE Mobilfunknetz.
LTE-M-Netz
Die Mobilfunktechnologie Long Term Evolution for Machines, kurz LTE-M, überbrückt die Lücke zwischen dem Narrowband IoT und dem 4G- und 5G-Netz. LTE-M ist dazu geeignet, für eine Vielzahl von verschiedenen mobilen IoT-Anwendungen eingesetzt zu werden.
Die fünfte Generation – 5G
Weltweit forschten Unternehmen an der fünften Generation des Mobilfunks, Next Generation Mobile Networks (NGMN). Dieser Mobilfunkstandard wird auch 5G genannt und soll UMTS und später LTE zukünftig ablösen. Bis zu 10.000 Mbit/s werden damit möglich sein.
Aktuelle Netzabdeckung der deutschen Handynetze
Die drei deutschen Mobilfunknetzbetreiber bieten ihren Kunden unterschiedlich ausgebaute Handynetze an. Wo die Kunden derzeit welche Technik im welchem Mobilfunkstandard zu erwarten haben, ist den Netzabdeckung-Karten der Anbieter zu entnehmen.
telespiegel Nachrichten zu Mobilfunknetz
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