Klein & fast unsichtbar: Schweizer Small Cells für die Telekom
Wir alle kennen die großen Sendetürme, die oft auf hohen Bergen stehen, manchmal auch in der Stadt oder am Ortsrand. Sie waren zu Beginn des mobilen Zeitalters unbedingt notwendig, um möglichst große Flächen zu erreichen. Vorher war rein gar nichts, also nahm man einzelne Funklöcher in Kauf, weil es ja überhaupt einmal ging, halt nicht überall. Die ersten Mobilfunknetze funkten in Deutschland bei 149 MHz (A-Netz, B-Netz) mit hoher Reichweite, das C-Netz stieg schon auf 450 MHz um (geringere Reichweite), das Telekom (D1)- und Vodafone (D2)-Netz starteten bei 900 MHz, auf 1800 MHz ging es mit E-Plus und VIAG/o2 weiter. Heute kommen (zusätzlich) Frequenzen bei 2,1 oder 2,6 GHz und bald bis 3,8 GHz zum Einsatz. Künftig wird es frequenzmäßig noch weiter hinauf gehen.
Klein ist fein
Die Small-Cell-Antennen gibt's wahlweise rund (für versteckte Montage) oder rechteckig, z.B. an Laternenmasten
Bild: Deutsche Telekom
Kleine Funkzellen (englisch "Small Cells") haben nur eine geringe Reichweite, dafür aber hohe Datenkapazitäten. Sie
werden dort aufgebaut, wo mit vielen Nutzern auf eng begrenzten Flächen zu rechnen ist.
Die Telekom hat in ihrem Netz schon erste 5G-Small-Cell-Antennen aufgebaut, gut versteckt in Telefonsäulen oder Werbeplakaten. Dazu arbeitet sie mit dem Schweizer Unternehmen Huber + Suhner, einem Spezialisten für elektrische und optische Verbindungstechnik, zusammen. Funk-Amateure und Technik-Freunde kennen diese Firma als Hersteller von hochwertigen Steckern und Kabeln.
Huber + Suhner öffnete in Herisau (bei St. Gallen, Schweiz) die Türen seiner Forschungslaboratorien und der Produktion, wo Kabel und Antennen für die Deutsche Telekom hergestellt werden. Das Unternehmen mit etwa 4.500 Beschäftigten hatte zuvor eine weltweite Ausschreibung gewonnen.
Für die Telekom hat das Unternehmen fünf verschiedene Small Cell Antennen entwickelt, welche 4G- und 5G-Frequenzen unterstützen. Die Antennen vom Typ "Sencity Urban" decken den Frequenzbereich von 1,7 bis 4,2 GHz ab, also ideal für Band 1 (2100 MHz), Band 3 (1800 MHz), Band 7 und 38 (2600 MHz) und die neuen 5G-Frequenzen zwischen 3,4 und 3,7 bzw. 3,8 GHz (Bänder 42 und 43).
Wozu Small Cells?
Small Cells bestehen aus einer kleinen Antenne mit integriertem Verstärker für das Mobilfunknetz. Damit kann der Datendurchsatz gezielt dort erweitert werden, wo besonders viele Kunden unterwegs sind oder surfen.
Dipl. Ing. (Master of Engineering) Irina Stepanets hat in Darmstadt studiert und ist inzwischen Projektleiterin für Small Cells bei der Deutschen Telekom. Im Video des Kanals Telekomnetz erklärt sie der Telekom Unternehmenssprecherin Marion Kessing den Einsatzzweck und die Wirkungsweise von Small-Cells-Antennen. "Diese Antennen wurden mit einem erweiterten Frequenzspektrum entwickelt, um nicht nur 4G, sondern auch 5G zu unterstützen. Je nach Anforderung gibt es unterschiedliche Öffnungswinkel. Es gibt zwei Bauformen, einmal rund und einmal quadratisch z.B. an Laternenmasten."
Die neuen Small Cell Antennen werden zunächst im 4G-Netz (LTE) der Telekom eingesetzt. Zukünftig können sie mit wenigen Handgriffen auf 5G aufgerüstet werden.
Antenne unsichtbar
Die Antenne in einer Telefonsäule (dem Nachfolger der früheren Telefonkabinen oder Telefonzellen) ist nach außen unsichtbar. Die Idee war, dass das beleuchtete T-Logo nicht vom Schatten der Antenne beeinträchtigt werden darf. Dafür hat die Antenne einen höheren Antennengewinn, sprich die Signale vom Handy kommen besser dort an und das Handy "hört" die Signale der Antenne besser.
Solche Antennen gibt es teilweise schon. In Kiel, Lüneburg, Osnabrück, München, Mülheim und weiteren Städten sollen die Antennen vom Typ "Sencity Urban" nun besonders zum Einsatz kommen.
Small Cells werden in der Zukunft eine stärkere Rolle im Telekom-Netz spielen. Sie schaffen in ihrem Versorgungsbereich eine spürbare Steigerung der Datenkapazität. Derzeit könnten das "bis zu 150 MBit/s zusätzlich" sein. Ein Beispiel: Wo bisher beispielsweise 50 MBit/s möglich waren, könnten es - im Idealfall - künftig bis zu 200 MBit/s sein.
Die neuen Antennentypen von Huber + Suhner verwenden die so genannte MIMO-Technik (Multiple Input Multiple Output). Mit dieser Technik sorgen mehrere Antennen - sowohl an den Sendeanlagen als auch im Empfangsgerät – für einen höheren Datendurchsatz, weil durch intelligentes "Verschalten" der Antennen, der jeweilige Nutzer besser erreicht werden kann, ohne dass die Antenne mechanisch bewegt werden muss.
„Small Cell Antennen sind ein wichtiger Bestandteil unserer Ausbaustrategie. Mit den neuen Antennen können wir Plätze und Straßen gezielt ausleuchten. Damit schaffen wir in den Innenstädten mehr Kapazität und optimieren so unser Netz weiter“, so Walter Goldenits, Technikchef der Telekom Deutschland. „Ein großer Mehrwert der Antennen unseres Schweizer Partners ist die flexible Handhabung: Wir können die Versorgung mit wenigen Handgriffen auf 5G umstellen.“ So eine Antenne hat in etwa die Größe eine Puddingbechers.
Großer Frequenzbereich, klein und unauffällig
So groß wie ein Puddingbecher, aber wesentlich leistungsfähiger: Small-Cell-Antenne von Huber + Suhner
Bild: Deutsche Telekom bei Huber + Suhner / Youtube / Screenshot teltarif.de
„Es war eine Herausforderung, Small Cell Antennen zu entwickeln, die die 4G- und
5G-Technologie unterstützen und sich auf kleinem Raum gut ins Stadtbild integrieren lassen",
sagt Claudia Bartholdi, Produktmanagerin bei Huber+Suhner. „Die Sencity Urban Antennen
haben eine optimierte Leistung und ermöglichen eine flexible Montage, so dass die Erweiterung
des Netzes in städtischen Gebieten auf 5G einfach umgesetzt werden kann.“
Künftig werden die Small-Cell-Antennen von Huber+Suhner auf öffentlichen Telefonzellen, Haltestellen, an Wänden oder auf Leuchtmöbeln (beleuchtete Glaswerbeplakate in Innenstädten) zum Einsatz kommen. Dabei gibt es unterschiedliche Typen von Antennen und Gehäusen, die sich dem jeweiligen Bedarf anpassen. Für Marktplätze werden zum Beispiel Rundstrahler eingesetzt, für enge Gassen gerichtete Antennen, die das Signal gut in der Gasse verteilen.
Für die Versorgung von städtischen Gebieten mit 4G und 5G werden zukünftig Small Cells benötigt. In Kombination mit den herkömmlichen Standorten kann das Netz so die notwendige Abdeckung und Kapazität liefern, um immer mehr drahtlose Geräte zu versorgen. Die "Sencity Urban"-Antennen sind sehr kompakt und können leicht in bereits bestehende Infrastrukturen installiert werden. Das spart Platz und ermöglicht eine hohe Leistungsfähigkeit der zukünftigen Netze.
Telekom-Video: Einblicke in die Small Cells-Produktion in der Schweiz