Der Begriff „Cellular“ gewinnt immer mehr an Bedeutung im Zusammenhang mit Smartwatches und Tablets. Doch was steckt eigentlich hinter diesem Begriff? Cellular bezieht sich auf eine Technologie, die es ermöglicht, dass Geräte über das Mobilfunknetz eine Verbindung zum Internet herstellen. Im Gegensatz zu traditionellem WLAN, das nur eine begrenzte Reichweite hat, erlaubt Cellular eine Internetverbindung, solange sich das Gerät in einem Gebiet mit Mobilfunkempfang befindet.
Die Grundlagen des Mobilfunks sind relativ einfach. Wenn ein Gerät eine Verbindung zum Internet herstellen möchte, muss es eine Verbindung zu einem Netzwerk herstellen. Dies kann entweder über ein WLAN-Netzwerk oder über das Mobilfunknetz erfolgen. Wenn das Gerät über das Mobilfunknetz verbunden ist, wird es als „Cellular“ bezeichnet. Dies bedeutet, dass es eine Verbindung zum Internet herstellen kann, unabhängig davon, wo es sich befindet, solange es eine Mobilfunkabdeckung gibt.
Grundlagen des Mobilfunks
Geschichte und Entwicklung
Seit der Erfindung des ersten Mobiltelefons im Jahr 1973 durch Martin Cooper hat sich die Mobilfunktechnologie rasant weiterentwickelt. Die Einführung von 1G-Netzwerken in den 1980er Jahren ermöglichte es, Sprachkommunikation drahtlos über größere Entfernungen hinweg zu übertragen. Mit der Einführung von 2G-Netzwerken in den 1990er Jahren wurden Datenübertragungen möglich, die es den Benutzern ermöglichten, SMS-Nachrichten zu senden und zu empfangen.
Die Einführung von 3G-Netzwerken in den 2000er Jahren ermöglichte es den Benutzern, schneller im Internet zu surfen und Videoanrufe zu tätigen. Die Einführung von 4G-LTE-Netzwerken in den 2010er Jahren ermöglichte es den Benutzern, noch schneller im Internet zu surfen und hochwertige Videoinhalte zu streamen. Mit der Einführung von 5G-Netzwerken in den 2020er Jahren wird erwartet, dass die Benutzer eine noch höhere Geschwindigkeit und geringere Latenzzeiten genießen werden.
Zelluläre Netzwerkstrukturen
Mobilfunknetzwerke bestehen aus Zellen, die jeweils von einer Basisstation oder einem Sendemasten bedient werden. Jede Zelle ist in der Regel sechseckig und hat eine bestimmte Größe, die von der Anzahl der Benutzer abhängt, die gleichzeitig in der Zelle aktiv sind. Die Basisstationen sind miteinander verbunden und bilden ein Netzwerk, das es den Benutzern ermöglicht, drahtlos zu kommunizieren.
Frequenzspektrum und Signalübertragung
Mobilfunknetzwerke verwenden verschiedene Frequenzbänder, um die Signale zwischen den Benutzern und den Basisstationen zu übertragen. Jedes Frequenzband hat eine bestimmte Bandbreite und kann eine bestimmte Anzahl von Benutzern unterstützen. Je höher die Frequenz ist, desto höher ist in der Regel die Geschwindigkeit, aber desto kürzer ist die Reichweite.
Die Signalübertragung erfolgt über elektromagnetische Wellen, die von den Basisstationen ausgesendet werden. Diese elektromagnetischen Wellen werden auch als Radiofrequenzen bezeichnet und können von den Benutzern empfangen werden, die sich innerhalb der Zelle befinden. Die Signalübertragung zwischen den Benutzern und den Basisstationen erfolgt über eine bidirektionale Verbindung, die es den Benutzern ermöglicht, Sprach- und Datenkommunikation durchzuführen.
Insgesamt hat die Mobilfunktechnologie in den letzten Jahrzehnten enorme Fortschritte gemacht und wird auch in Zukunft weiterhin eine wichtige Rolle bei der drahtlosen Kommunikation spielen.
Technologien und Standards
LTE und LTE Advanced
LTE (Long Term Evolution) ist ein Mobilfunkstandard, der seit 2010 in Deutschland eingesetzt wird. LTE ermöglicht eine schnelle drahtlose Verbindung zum Internet und bietet höhere Geschwindigkeiten als die vorherigen Mobilfunkstandards. LTE Advanced ist eine Weiterentwicklung von LTE und bietet noch höhere Geschwindigkeiten und Kapazitäten.
LTE Advanced Pro ist eine weitere Weiterentwicklung von LTE Advanced und bietet noch höhere Geschwindigkeiten und Kapazitäten. LTE Advanced Pro unterstützt auch MIMO (Multiple Input Multiple Output), was bedeutet, dass mehrere Antennen verwendet werden, um die Kapazität und Geschwindigkeit der Verbindung zu erhöhen.
5G-Netzwerke und ihre Besonderheiten
5G ist der neueste Mobilfunkstandard und bietet höhere Geschwindigkeiten, geringere Latenzzeiten und eine höhere Kapazität als die vorherigen Mobilfunkstandards. 5G-Netzwerke verwenden höhere Frequenzen als 4G-Netzwerke, was zu einer höheren Kapazität und Geschwindigkeit führt. 5G-Netzwerke verwenden auch MIMO-Technologie, um die Kapazität und Geschwindigkeit der Verbindung zu erhöhen.
5G-Netzwerke sind auch in der Lage, eine Verbindung mit anderen drahtlosen Netzwerken wie Wi-Fi herzustellen, um eine bessere Abdeckung und Kapazität zu bieten. 5G-Netzwerke sind auch für das Internet der Dinge (IoT) optimiert, was bedeutet, dass sie in der Lage sind, eine große Anzahl von Geräten zu unterstützen, die miteinander kommunizieren.
Verbindung zu anderen Drahtlosnetzwerken
Mobile Geräte wie Smartphones, Tablets und iPads können eine Verbindung zu anderen drahtlosen Netzwerken wie Wi-Fi herstellen, um eine schnellere Verbindung und eine höhere Kapazität zu bieten. Die Verbindung zu anderen drahtlosen Netzwerken kann auch dazu beitragen, dass mobile Geräte eine Verbindung zum Internet herstellen können, wenn keine Mobilfunkverbindung verfügbar ist.
Insgesamt bieten Mobilfunkstandards wie LTE und 5G schnelle drahtlose Verbindungen zum Internet und ermöglichen mobile Geräte wie Smartphones und Tablets, eine Verbindung zum Internet herzustellen und Daten in Echtzeit zu übertragen. Die Verbindung zu anderen drahtlosen Netzwerken wie Wi-Fi kann auch dazu beitragen, dass mobile Geräte eine bessere Verbindung und höhere Kapazität haben.