Breitbandanbindung im ländlichen Raum mittels Mobilfunk
! Breitbandstrategie der Bundesregierung (2/2009) Bis Ende 2010 sollen die Lücken in der Breitbandversorgung!"#$%&'()*%"'%#+$#,)#",!-()#*"#+$#"-(+, geschlossen und flächendeckend leistungsfähige Breitbandanschlüsse verfügbar sein. "#$%&'%!())*! Bis 2014 sollen bereits für 75 Prozent der Haushalte Anschlüsse mit Übertragungsraten von mindestens 50 Megabit pro Sekunde zur."/0%#,&1()#2(,01",3#-%*452'()*,6-7-(0%8, Verfügung stehen mit dem Ziel, solche hochleistungsfähigen Breitbandanschlüsse möglichst bald flächendeckend verfügbar zu 9#+#,:-,#$(#;,*45(#22#(,<(%#"(#%:-+'(+,, haben. &$*,$(,=#)#*,>'-*, Zitat: Breitband-Strategie der Bundesregierung 2-2009, S. 4! Technologie Ökonomie Politik 2
Quelle: Breitband-Atlas 07-2009. PLAN Online im Auftrag des BMWi, http://www.zukunft-breitband.de Technologie Ökonomie Politik 3
DSL FTTx/ VDSL Kabel Glasfaser PLC Technologien UMTS Satellit Stationärer Funk 802.11x (WLAN) LTE HSPA 802.16x (WiMAX) Technologien 4
Technologien und Bandbreiten 1990 GSM 9,6 kbit/s 2G 1999 GPRS 115 kbit/s 2005 GSM/EDGE 220 kbit/s 2002 UMTS 384 kbit/s 3G 2006 UMTS/HSPA 7,2 Mbit/s 2009 UMTS/HSPA+28 28 Mbit/s 2010 UMTS/HSPA+42 42 Mbit/s 4G 2011 3GPP (LTE) 75-300 Mbit/s Technologien 5
Wellenspektrum Frequenzbereiche für die Kommunikation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uelle: Jochen Schiller: VL Mobilkommunikation, FU Berlin, 2008 Technologien 6
!"#$%&#'(')*%)*+*,%-').%/)')0 12"-*34 % 5 6'%$*3$5?4'@"')A*3B5 =2)>#'*7 % Gleichzeitige Nutzung von Bändern: Multiplex 7 < E 7 8 7 9 7 + 7 : 7 ; C/D'*3E5 $ E Frequenz (f) $ Zeit (t) 6%'#0*!'F4B2EF)"$A")G*D'.* G'-'%).2-')*!'D%"-. 4 < B Code (c) Raum (ri) H%EF$%G0*I')JG')D*G4/K'* LEF"$A2M.$>)D'*)N$%GO E 4 8 B $ )0 =2)>#'*7 % 4 9 B Kanäle: 7 < 7 8 7 9 7 + 7 : 7 ; E Technologien 7
5)"67"/3$-#89/1&&"'$7*,"&"14& Frequenzmultiplex :-")&)$,7/,#;$/$4'-"4",&'5)"67"/3$-#89/1&&'+-")',"#$%&"/' <"1&)$7% =>)&"14"? /@&1, 8 ; F ; A ; B ; C ; D ; E * G$89&"14"?."4$#&7/, & 7/*4"H1-"4 Technologien 8
$': +% 5'3)"&*67#3)) %#/-% Zeitmultiplex ; A ; < ; = ; > ;? ; @ 6 '3$': 1 '% ) Technologien 9
%80+, Zeit- und B H B C B D B E B F B G Frequenzmultiplex 8 / TDMA ( Technologien 10
!"#$%#&'()*'$%+,-'."+)/#0(,-"#' 12$"',-3+34*"+()("+* Codemultiplex (;')"0<"#'=+">%"#?3<),-#(**')"#$"# 4 : 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9, @2+*"(0"A Sendung ist durch persönlichen Code charakterisiert B3#$<+"(*"#"CC(?("#? Spreizspektrumtechnik 4"(#"'D22+$(#3*(2#'%#$'!E#,-+2#()3*( $ ( #2*F"#$(& Bsp: WCDMA!,-%*?'&"&"#'!*/+%#&"# UMTS G3,-*"(0"A B"#%*?"+$3*"#+3*"'<"&+"#?* 42;.0"H'F"&"#'!(+"&"#"+("+%#& C I"30()("+%#&A'!.+"(?)."4*+%;*",-#(4 * 11
Erhöhung der Bandbreiten 1. Effizientere Nutzung der Frequenzen (q.e.d.) 2. Höhere Frequenzbänder ermöglichen höhere Übertragungsraten 3. Dynamische Zellgröße (ri): Wo viel Datenverkehr benötigt wird, kleinere Zellen, sonst größere 4. Signalvarianten: Kombination von Amplituden-, Frequenz- und Phasenmodulation 5. Mehrere Antennen auf beiden n (MIMO) 6. Kombination von mehreren Bändern, variable Bändernutzung Technologien 12
Beispiel HSPA Technik Modulation Bits pro Chip MIMO Kanalbündelung Maximale Bitrate HSPA 16 QAM 4 - - 14,4 MBit/s HSPA+21 64 QAM 6 - - 21 MBit/s HSPA+28 16 QAM 4 2x2-28 MBit/s HSPA+42 64 QAM 6-2 42 MBit/s HSPA+84 64 QAM 6 2x2 2 84 MBit/s Technologien 13
Konkurrierende Funktechnologien HSPA (3G) WiMAX (802.16) LTE (3GPP) [...] Technologien 14
Grenzen von breitbandiger Mobilfunktechnik Ausbreitungsgrenzen von Wellen Rauschen bei hoher Netzlast (Signalstärke, Durchsatz) Je höher die Frequenz, umso höher die Datenrate, aber umso niedriger die Reichweite Je niedriger die Frequenz, umso höher die Reichweite Technologien 15
Ökonomie
Preisentwicklung Telekommunikation Preisentwicklung Telekommunikation (2005 = 100) (2005=100) 160 150 140 130 120 110 100 Insgesamt Fest& Internet Mobil 90 80 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 Ökonomie Aktuelle Grundsatzfragen der Regulierung im Mobilfunksektor 11 17
! Up re Traffic! Do Voice dominant De-coupling / gap Trafficrelated costs Data dominant Revenues Time Quelle: Oliver Wyman analysis 2009 Ökonomie 18
Aktuelle Grundsatzfragen der Regulierung im Mobilfunksektor 19 Ökonomie 19
Infrastruktur-Sharing -./0%"//*+&,"'! B)#9'$%('9."%(2#,% C(12#-#1)#)*! 78$8'9."%(2#,%.C(12#-#1)#)*! D1#)$.E%)$8(%! 5 (A C'($F.4%$>1(? C(12#A%(!"#$%&'&()*+&,"' 1"&(234$0#*+&,"'*! "#$% "&'(#)*! G899."<9#$! +,,%--./(')-0#--#1)."&'(#)*! =1001)."&'(%A.3%*#1)! +,$#2%.3+4."&'(#)*! B)#9'$%('9."&'(%A.3%*#1)! 56.789$#:;<%('$1(.=1(%.4%$>1(?! G899."&'(#)*! 31'0#)*.@'-%A."&'(#)* Quelle: Frisanco, Tafertshofer, Ang: Infrastructure Sharing and Shared Operations for Mobile Network Operators, NSN, 2008 "#$%&'!()!. *+'!,+&''!-#.'/0#1/0!12!#/2&30,&%4,%&'!0+3&#/$!! Ökonomie! F%&-'/!12!#/J'0,#/$!#/!3/.3G! F'! #/41..'/0%&3, /%.F'&)!:$3#/H!&13.#/$ 01D%,#1/)! :"! 4/;;/,'*7$6&-'8& 8E'&3,1&0!12!0#.#D3&! &'$#1/H! #2!,+'G! F1,+! I3/ N#)')! 'RE3/-#/$! #/,1!,+3 2&1.!.1J#/$!1%,!2&1.!,+ 0,#DD! I3/,!,1! 0+3&'! #/2&30 &'-%4'!43E#,3D!3/-!1E'&3, &'T%#&'-!3/-!/'I!,'4+/# FG!,+'! #/2&30,&%4,%&'! /'4'003&#DG!/1,#4'!'J'/!3 I#,+!&13.#/$OH!F'43%0'!0 1E'&3,1&0!,1!%0'!,+'#&!#/- 20
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Ökonomie Quelle: ebenda
F-#<!%?*D9:;* F-#<!%?*789:;* Q(,%3$#%"&#"%-* C!I'.,"(?(-#g-(*/-%*G6*H-(-%3#'!(*+SCBT5`2*h!"%(3.*,i%*E-&=#$4!.'#'?2* $=3%'()*344%!3&=* F!*!"#> F!* K"..** j-,#*z6*p'-((3f*t4%'()-%>p-%.3)2*zvvg2*446*\m>]u6* KT* BD* $!"%&-* #"%(?-1* #"%(?-1* CAPEX dye! GH99*BT*ZG6ZYX*PZ6V6V*+ZVV[>VU5f*F-#<!%?*T=3%'()J*8%&='#-&#"%-*3(/* 'H$*5#$#3"+"!)3' T#3(/3.!(-* 7#4!3%' * U6VW* 8!".' 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Rechtliche Rahmenbedingungen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Ökonomie Quelle: ebenda
Politik Der Frequenzbereich 790-862 MHz ist im Benehmen mit den Ländern so bald wie möglich für die mobile breitbandige Internetversorgung zu nutzen. Er dient vorrangig zur Schließung von Versorgungslücken in ländlichen Bereichen. Bundesnetzagentur 2009
Politik 26
Quelle: MCTA 2010, E-Plus Politik 27