LTE-Anschluss zu Hause. Verlockendes Angebot oder aufgeschobenes Problem?

Heimanschluss im LTE-Netz. Verlockendes Angebot oder aufgeschobenes Problem?

Die Zeiten, in denen der einzige Weg zum Internet „zu Hause“ die langsame Einwahlverbindung war, sind längst vorbei. Derzeit haben Nutzer eine recht breite Palette von Anschlüssen zur Auswahl, von Metallkabeln des ehemaligen Telefonnetzes, Glasfasern und drahtlosen WiFi-Lösungen.

Eine neue Möglichkeit ist die Anbindung des Haushalts über das LTE-Netz der Mobilfunkbetreiber. Mobilfunkbetreiber versprechen bei ihrem Festnetzanschluss über das LTE-Netz hervorragende Parameter. Atemberaubende Geschwindigkeit und hohe Datenmengen. Ist LTE aber wirklich der ideale Festnetzanschluss?

TIPP: Mögen Sie Neuheiten? Schauen Sie sich den Artikel Virtuelle Realität als Phänomen der Zeit an.

Mit oder ohne Draht?

Zu den häufigsten Typen von Festnetzverbindungen ins Internet in der Tschechischen Republik gehört die Verbindung über die Telefonleitung. Die Technologie repräsentieren verschiedene xDSL-Varianten (Digital Subscriber Line). Die Technologie hat ihre Vorteile, aber auch Nachteile. Der Anschluss ist abhängig von der Entfernung zur Zentrale oder dem DSLAM, der Qualität der Metallkabel im Boden und der Qualität der Verteilung im Gebäude. Wenn alle diese technischen Bedingungen zusammentreffen, funktioniert xDSL. Aber real schnelle Anschlüsse sind so selten wie Safran.

Andere Technologien stehen deutlich besser da, in Reichweite des optischen Netzes sind die Kunden am zufriedensten, qualitativ gut ausgeführte Koaxialkabel-Netze (HFC) haben gutes Potenzial. Ihr Aufbau ist jedoch teuer und zudem administrativ aufwendig. Haushalte wählen daher drahtlose Technologien. Und diese sind in der Tschechischen Republik geschäftlich und auch technologisch sehr gut entwickelt. 2017 begannen Mobilfunkbetreiber, eine Alternative zum sehr erfolgreichen WiFi anzubieten – einen Festnetzanschluss am LTE-Netz. In der ČTÚ-Statistik haben sich diese Anschlüsse noch nicht ausgewirkt.

LTE und WiFi. Nicht nur Besitzer von Mobiltelefonen werden mit dem Begriff „LTE-Verbindung“ vertraut sein. Die Abkürzung LTE steht für „Long Term Evolution“ und ist eine Technologie für mobile Hochgeschwindigkeits-Internetverbindung, gedacht als Nachfolger der GSM-Verbindung. Die theoretische Maximalgeschwindigkeit von Netzen der 4. Generation, LTE, beträgt bei einer Kanalbreite von 20 MHz bis 172,8 Mb/s für Download und 57,6 Mb/s für Upload. Das sind sehr beeindruckende theoretische Werte, die sicher Eindruck machen. Allerdings sind im WiFi-Netz auch theoretisch Übertragungen in der Größenordnung von Hunderten Megabit möglich. Was ist eigentlich der theoretische Unterschied zwischen den Protokollen WiFi und LTE?

LTE und WiFi nutzen dieselben Modulationsschemata, dieselben Methoden zur Kombination mehrerer Träger im genutzten MIMO-Band, sie verwenden sogar dieselbe technische Terminologie. Sicher ist es nicht dasselbe, LTE verfügt über Funktionen, die das WiFi-Netz prinzipiell nicht braucht. Der Hauptunterschied liegt also in der Methode des Umschaltens zwischen Senden/Empfang, LTE ist voll duplex, WiFi nutzt denselben Kanal zum Senden und Empfangen. Dank dessen spart das Protokoll 802.11 aber Bandbreite und überträgt im gleich breiten Funkkanal fast die doppelte Datenmenge. Wir könnten technische Definitionen und die sich daraus ergebenden Probleme schichten, aber alle lassen sich durch ordentliche Netzplanung lösen.

Funksysteme sind sich also prinzipiell ähnlich. Auf den ersten Blick sieht es aus, als hätte das Angebot eines Festnetzanschlusses im LTE-Netz von Mobilfunkbetreibern keinen Haken. Warum will es aber dem Fix-LTE in Europa nicht so gut gehen?

Ideale Lösung?

LTE-Netze sind nicht primär für den Festnetz-Heimanschluss entwickelt und bestimmt. Natürlich lässt sich eine solche Nutzung prinzipiell nicht ausschließen, in den Entwicklungsstrategien der Netze der 5. Generation wird mit dem Fix gerechnet. Aber auch mit grundlegender Änderung der Planungs- und Bauphilosophie solcher Netze.

Hauptproblem des Mobilfunknetzes ist die Unmöglichkeit der Planung der Datenlast. Was das betrifft, Mobilfunkbetreiber haben ausreichend Bandbreite zum Anschluss von Mobiltelefonen an die Basisstation BTS, manche 4G-Frequenzen nutzen sie sogar nicht.

Der Knackpunkt liegt in der Kapazität des Backbone-Zubringernetzes, das die Daten der Kunden anschließt und in die optische Infrastruktur transportiert und weiter in die Rechenzentren, in denen die Netze verbunden sind und so das Internet bilden.

Wir dürfen die Tatsache nicht vergessen, dass dieselbe Zubringerleitung von allen Kunden des Mobilfunknetzes verwendet wird. Smartphones, die in einer Netzzelle verbunden sind, nutzen oft die Datenverbindung voll aus. Wenn Sie zu solchem Verkehr noch Kundengespräche und zusätzlich den Verkehr auf neu gebauten Festnetz-Heimanschlüssen hinzurechnen, erhalten Sie technologische Faktoren, die die Stabilität der Verbindung begrenzen.

Die Last im Mobilfunknetz lässt sich nämlich nicht vorhersehen. Und für Mobilfunkbetreiber ist es sehr teuer, das Netz so zu dimensionieren, dass es alle angeschlossenen Nutzer bedient. Logisch lässt sich ableiten, warum es für Mobilfunkbetreiber wichtig ist, Datenpakete per FUP zu begrenzen. Glauben Sie mir, ein solcher Mobiltarif ohne Datenlimit ist sehr suchtgefährdend, und das Ansehen von Videos in HD-Qualität ist nur das Sahnehäubchen auf den Möglichkeiten einer solchen Verbindungsart. Die Einrichtung eines Festnetzanschlusses im LTE-Netz erlauben die Kollegen vom Mobilfunk daher nur an Basisstationen mit Kapazitätsreserve. In einem Haushalt können nämlich auf einmal viele Datenverbraucher verbunden sein. Internet-Fernsehen in HD ist ein dankbarer Bandbreiten-Hogger, mehrere Smartphones aller Familienmitglieder, eine Videokamera der Alarmanlage und ein laufendes Youtube mit dem populären Quietschen eines pubertierenden Familienmitglieds.

Darauf ist das Mobilfunknetz nicht ausgelegt, und an der Qualität eines solchen Anschlusses ist das merkbar.

Ich habe eine Berechnung nach der ČTÚ-Methodik zur Überprüfung der Parameter fester Netze durchgeführt.

Ich habe simuliert, was passiert, wenn Sie an einen Sektor des LTE-Netzes mit Nutzung von 20 MHz Bandbreite Haushalte mit Tarif 100 Mb/s schrittweise anschließen. Trauen Sie sich zu schätzen, wie viele davon nach der geltenden Methodik angeschlossen werden können, damit der Anschluss MEF 23.1 Tier 1 Medium entspricht, was der Wert für einen qualitativen Anschluss ist?

An einen Sektor mit Backbone-Zubringer mit Kapazität 360 Mbps (1:1-Linie ohne jegliche Aggregation) schließen Sie nur acht Heimnutzer an.

Wenn der Betreiber in einem Mobilfunk-BTS-Abdeckungsgebiet 8 Kunden mit Tarif 100 Mb/s anschließt, bleibt ihm keine Kapazität für andere Mobilfunknetznutzer. Und das ist kein zulässiges Szenario, Mobilfunktelefonie müssen die Betreiber bereitstellen. Die Qualitätsminderung geht also zu Lasten der Heimanschlüsse.

Latenz – der Knackpunkt

Einer der Hauptgründe, warum viele Nutzer LTE als Festnetzanschluss in Erwägung ziehen, ist die Übertragungsgeschwindigkeit. Diese ist jedoch nur theoretisch und hängt von der Netzauslastung ab, die dank der Mobilfunk-Nutzer recht groß ist. Die tatsächliche Geschwindigkeit, die der Nutzer bekommt, ist in der Praxis deutlich niedriger, und bei hoher Netzauslastung steigt bei LTE die Latenz fast geometrisch.

Latenz ist der Begriff für die Zeit zwischen der Anforderung einer bestimmten Aktion und ihrer Realisierung – also die Zeit, die eine Dateneinheit auf dem Weg vom Sendeort zum Bestimmungsort zurücklegt. Latenz wird mit dem Werkzeug „Ping“ gemessen – das ist entweder online oder über das Terminal auf Ihrem Computer verfügbar.

Auf Computern mit OS Windows geben Sie ins Suchfeld im Start-Menü den Befehl cmd.exe ein und drücken Enter. Bei Computern mit macOS/OS X starten Sie im Finder Programme -> Dienstprogramme -> Terminal, eventuell drücken Sie die Tastenkombination Cmd + Leertaste und geben in das entsprechende Feld Terminal ein. In Linux finden Sie das Terminal im Ordner Accessories im Verzeichnis Applications, in der Distribution Ubuntu reicht die Tastenkombination Strg + Alt + T. Ins schwarze Terminal-Fenster geben Sie beispielsweise „ping www.seznam.cz“ (ohne Anführungszeichen) ein, und nach einem Moment sollten Ihnen Daten zur Netzantwort Ihres Verbindungsanschlusses angezeigt werden.

Kabelverbindung über Ethernet zeigt durchschnittlich – ähnlich wie etwa WiFi-Verbindung – 5–20 ms.

Bei Mobilfunknetzen (4G, 3G) können es aber schon Hunderte ms sein, was ein deutlich spürbarer Wert ist. Die erwähnte MEF-23.1-Methodik lässt Werte in eine Richtung von 20 ms zu, hin und zurück sind es 40 ms.

Schon mit der wachsenden Anzahl registrierter Geräte im 4G-LTE-Netz wächst die Latenz von Paket zu Paket auf Werte über 100 ms.

Bei einem solchen Antwortwert wird die Verbindung bereits als minderwertig empfunden – und ist etwa beim Spielen von Online-Spielen praktisch unbrauchbar. Da bei LTE Sprachdienste immer Vorrang vor Daten haben, sind die entsprechenden Sender oft ausgelastet, obwohl Sprache nicht datenintensiv ist.

Bei der Belastung der Kommunikationszeitslots durch eine hohe Anzahl angemeldeter Mobiltelefone schwankt die Antwortzeit oft bis auf Hunderte Millisekunden. Gerade der Anstieg der Latenz bis auf Hunderte Millisekunden, auch bei weiterhin ausreichender Übertragungskapazität, ist ein typisches Merkmal des Festnetzanschlusses im Mobilfunknetz. Für ein solches Verhalten reicht eine ungewöhnliche Menschenmenge bei einem Fest auf dem Dorfplatz.

Kapazität des Anschlusses

Bei hoher Anzahl angemeldeter Geräte wächst die Netzantwortzeit, aber wenn wir auch die Datenanforderungen der Mobildatennutzer hinzurechnen, die im selben Moment in dieselbe BTS angeschlossen sind, werden wir Zeugen eines rapiden Rückgangs der Kapazität von Heimanschlüssen im LTE-Netz. Und moderne Telefone mit ihren HD-Kameras und Online-Sicherung der Fotos, Facebook und weiteren Annehmlichkeiten sind große Megabit-Fresser.

LTE-Betreiber wehren sich gegen Reklamationen, die Nutzer dieser Technologie sicher geltend machen, mit dem Wortlaut der Allgemeinen Geschäftsbedingungen. Alle drei Betreiber, die Tarife mit Dutzenden Mbps für Heimanschluss anbieten, betrachten in ihren AGB einen Reklamationsgrund erst beim Absinken der Download-Geschwindigkeit auf 16 kb/s. Das sind 0,016 Mb/s. Keine große Garantie, oder?

Drahtlos ist nicht gleich drahtlos

Im Gegensatz dazu hat ein gut projektiertes und gebautes drahtloses Netz solche Nachteile nicht.

Sie wissen jederzeit, wie viele Kunden am Zugangspunkt verbunden sind. Üblicherweise sind es sehr wenige, in der Regel nur einige wenige Anschlüsse pro Zugangspunkt. Die Einstellung der Verkehrssteuerung nach Kundentarif und dynamische Ressourcenzuteilung am Grenzrouter sichern stetige, nicht schwankende und niedrige Latenzen. Auch im Vergleich mit einem rein optischen Netz sind die Werte des Festnetz-Drahtlosnetzes nicht grundlegend unterschiedlich. Drahtloselemente des Zeit-Duplex sind auf der Last Mile zum Kunden eingesetzt, der Rest der Elemente bis zum Rechenzentrum sind mit kleinen Ausnahmen professionelle Technologien auf Mikrowellenkommunikationsbasis mit Latenz unter 1 ms, angeschlossen an die optische Backbone-Infrastruktur. Entscheidend ist also die Steuerung der Auslastung des Netzzugangspunkts. Und die lässt sich im LTE-Netz nicht vorhersagen.

Daher können lokale Betreiber eine deutlich höhere Minimalgeschwindigkeit garantieren.

Anschaffungskosten

Das ist allgemein ein übersehener Teil des Tarifpreises. Das drahtlose Gerät für den Festnetz-LTE-Anschluss wird zwar üblicherweise mit einer 24-Monats-Bindung zu einem symbolischen Preis verliehen, aber sein tatsächlicher Wert liegt im Montagepreis. Nach Beendigung des Dienstes zahlt der Nutzer die Demontage, und das ist ein nicht unwesentlicher Posten von rund 2.500 Kronen. Ohne Bindung, etwa zur Erprobung mit Rückgabemöglichkeit, kosten Montage und Demontage 5.000 Kronen. Solche Kosten verlangt kein lokaler Betreiber, zumindest weiß ich von keinem. Dazu kommt der Preis des heimischen WiFi-Routers. Dieser stellt oft eine weitere Investition von über tausend Kronen dar.

* 499,- inkl. MwSt. mit Bindung, 749,- inkl. MwSt. ohne Bindung

** 1499,- Basismodem, 3999,- Premium-Modem

*** Der Modempreis beträgt tatsächlich 2301,- und wird in Monatsraten von hundert Kronen entrichtet

**** 399,-/Monat Tarif + 100,-/Monat Modemraten

***** 1,- bei befristeter Bindung, 2599,- bei unbefristeter Bindung

Auf Nummer sicher gehen

Bei der Wahl der richtigen Internetverbindung müssen Sie gesunden Menschenverstand, Grundrechenarten einschalten und die Bedingungen gründlich studieren. Die LTE-Verbindung ist derzeit primär für Smartphone-Besitzer gedacht – Vorrang in diesem Netz erhalten stets Mobilgeräte und Sprachdienste, die das Netz so stark auslasten können, dass die Verbindung für andere Nutzer praktisch unbrauchbar wird.

Bei der Wahl der idealen Verbindung für Ihren Haushalt ist es am besten, zuerst zu überprüfen, welche Dienste an Ihrer Adresse verfügbar sind. Dann erwägen Sie, zu welchen Zwecken Sie das Internet nutzen – ein Nutzer, der oft umfangreiche Inhalte ins Web hochlädt (etwa Fotos in hoher Auflösung), wird höhere Anforderungen an die Upload-Qualität haben, während ein Mensch, der das Internet vor allem zum Surfen in sozialen Netzwerken und Lesen von E-Mails nutzt, diesen Parameter nicht besonders intensiv lösen muss. Nach Abwägung aller Aspekte wird es Ihnen sicher gelingen, die für Ihren Haushalt geeignetste Verbindung zu finden. Mit allen Vorteilen, aber auch Nachteilen.

Autor: Amaya Tomanová, Jakub Moník

Aktualisierung 5.3.2024