Der jüngste UMTS-Turbolader verspricht Laptop-Surfen mit 28 MBit/s aus der Luft. Ein öffentlicher Großversuch von Huawei und O2 in München läuft bereits. ZDNet hat die Leistungsfähigkeit des MIMO-Mehrantennen-Systems getestet.
Im Frühling 2004 ist der mobile Datenfunk nur zäh mit einer Download-Geschwindigkeit von 384 KBit/s im deutschen Markt gestartet. Doch heute, im Herbst 2009, funkt der UMTS-Nachfolger HSDPA schon mit 7200 KBit/s im Download in vielen deutschen Städten. Brutto, versteht sich. Trotzdem, an gut versorgten Stellen kommen E-Mails, Daten, Audiofiles und Videos mit HSDPA tatsächlich mit 3000 bis 5000 KBit/s netto auf den Laptop. Dank HSUPA ist sogar der mobile Upload, also das Versenden, in der Praxis bei 1000 bis 2000 KBit/s und mehr angekommen.
Solche Werte erreicht man aber nur, wenn nicht zu viele Leute gleichzeitig in einer Funkzelle mobil surfen: Der Mobilfunk ist nämlich, genau wie ein WLAN-Hotspot, ein Shared Medium. Das bedeutet, das verfügbare Angebot an Bandbreite wird auf die Nachfrage aller gerade aktiven Nutzer verteilt.
HSDPA und HSUPA
Beherrschen Mobilfunknetz und Endgerät gleichermaßen HSDPA wie auch HSUPA, dann verkürzen sich die Roundtrip-Zeiten der Datenpakete, auch Latenzzeit oder Pingzeit genannt. Das spürt man sofort unter den Fingern, das Surfen fühlt sich zackiger an, die gefühlte und gemessene Zeit zwischen Mausklick und Feedback-Reaktion aus dem Internet wird kürzer. Greift dieser UMTS-Beschleuniger sowohl beim Download als auch beim Upload, dann lässt man das D und das U weg und spricht nur noch von HSxPA oder schlicht von HSPA.
In den letzten Jahren boten vor allem T-Mobile[1] und Vodafone[2] eine nennenswerte HSDPA-HSUPA-HSPA-Flächenabdeckung in Deutschland. O2 Germany[3] hat sein Mobilfunknetz über Jahre durch ein Inlandsroaming mit T-Mobile abgerundet. Mit einer 3,5-Milliarden-Investition hat O2 in Deutschland jetzt aber ein umfangreiches, hochmodernes Funknetz aufgebaut und will das Inlandsroaming mit T-Mobile an Silvester 2009 abschalten. E-Plus[4] scheute große Investitionen in das schnelle Datenfunknetz, da stimmt mittlerweile für viele mobile Datenkunden nur der Preis, nicht aber die Surf-Leistung.
Die Teilnehmer am HSPA+-Friendly-User-Test haben diesen Plan erhalten: Grün-blaue Gebiete bieten Outdoor-Coverage, die dunkelblauen haben zusätzlich Indoor-Versorgung (Grafik: O2 Germany).
HSPA+ für mobiles HD Video
Fränkle sieht drei Kern-Applikationen für das Highspeed-Netz: "Erstens High Quality Video Streaming. Zweitens High Quality Video Conferencing für das Zusammenarbeiten über Webcams, Chats oder Skype. Und drittens das mobile Gaming: Diese Anwendungen verschlingen sehr viel Bandbreite, vor allem, wenn es Real-Time-Applikationen sind. Dafür eignet sich HSPA+ gut, auch weil die Verzögerung, die so genannte Latenzzeit, besser ist als in anderen bereits kommerziell verfügbaren Funk-Technologien."
O2 HSPA+ powered by Huawei
Die für HSPA+ benötigten Basisstationen und Surfsticks kommen vom chinesischen Telco-Ausrüster Huawei Technologies[5]. Deren deutscher CTO Walter Haas erklärt, was derzeit machbar ist: "Wir haben jetzt 64QAM und MIMO-Technologie. Mit 64QAM können Sie 21 MBit/s in der Spitze erreichen, mit MIMO geht es schon auf 28 MBit/s. Kombiniert man beide Verfahren, so kommt man schon auf 42 MBit/s, und wenn man dann noch Zellen-Doubling macht, dann kommen wir mit HSPA+ sogar in die Gegend von 80 Megabit pro Sekunde."
In den HSPA+-versorgten Stadtgebieten konnte ZDNet Downloadraten von 10 bis 17 MBit/s messen (Bild: Harald Karcher).
QAM64[6] ist ein hocheffizientes Modulationsverfahren. MIMO[7] steht für "Multiple Input Multiple Output". Es bezeichnet das gleichzeitige Senden und Empfangen mehrerer Datenströme. Mögliche Effekte von MIMO sind die Erhöhung der Coverage in einer Funkzelle und die Erhöhung der maximalen Datenrate. Das Multiantennensystem wird auch bei WLAN nach IEEE 802.11n zur Steigerung der Datenraten auf nominal 300, 450 oder 600 MBit/s eingesetzt. Und eben auch zur Verbesserung der WLAN-Coverage, der Flächenversorgung.
Im Münchener HSPA+-Trial-Netzwerk bekommen die Nutzer einen USB-Surf-Stick namens "Huawei Mobile Broadband HSPA+ USB Slider Model E1820". Er beherrscht laut Verpackung MIMO mit 28 MBit/s im Download und 5,76 im Upload. ZDNet testet damit auf zwei Laptops mit Windows XP und Vista. Die Client-Software installiert sich ohne Extra-Medium direkt vom Stick. Die Installation dauert jeweils weniger als 5 Minuten.
Ein erster Test am ZDNet-Standort München-Riem bringt am Freitag, 13. November 2009, noch keinen Durchsatz. Ebenso ein zweiter Test in Schwabing an den Highlight-Towers. Das heißt, das Netzverbindungsprofil des Surfsticks ist für die Teilnehmer des Friendly-User-Feldtests von O2 so eingestellt, dass sie damit nicht in das normale O2-Mobilfunknetz, sondern nur in das parallele HSPA+-Netz kommen.
Ein dritter Test auf dem Münchener Marienplatz bringt aber auf Anhieb bis zu 15 MBit/s im Downstream und bis zu 2,6 MBit/s im Upload. Dazu Pingzeiten von 26 bis 58 Millisekunden. Das ist schneller als manch ein gewöhnlicher DSL-Anschluss und kommt schon eher an VDSL 25.000 heran.
Ein paar Schritte vom Marienplatz-Brunnen in Richtung Spielzeugmuseum liegt rechterhand der O2-Flagship-Store: Ganz hinten im Laden kann ZDNet Download-Spitzen von 15,7 MBit/s und Upload-Peaks bis 3 MBit/s messen. Die Pings liegen sehr stabil bei 57 Millisekunden. Eine derart gute UMTS-Inhouse-Versorgung gab es in München bisher noch nie zu messen - bei keinem Provider. Sogar im Untergeschoss des O2-Shops kommen fast ebenso gute Werte wie im Erdgeschoss aus der HSPA-Luft.
Am anderen Ende der Fußgängerzone, kurz vor dem Stachus, am Brunnen vor dem Karlstor, werden zum Teil sehr gute Pingzeiten von 26 bis 73 ms erreicht. Die Download-Peaks sind mit 6,4 MBit/s und die Upload-Maxima mit 3,5 MBit/s aber schon deutlich langsamer als am Marienplatz.
Um ein paar richtig schwache Werte zu bekommen, wird der Test auch unter einem massiven Betongewölbe im ersten Stock des McDonalds am Stachus durchgeführt. In dieser Ecke quält sich der Browser des Laptops nur noch mühsam an die Online-Testprogramme heran. Schier endlose Pingzeiten von 369 bis 525 Millisekunden bestätigen das gefühlte Schneckentempo. Download-Peaks bis 1,1 MBit/s und Upload-Spitzen bis 0,3 MBit/s wären für einfaches Mailen und Surfen zwar noch brauchbar, aber die Pingzeiten verderben jede Freude an interaktiven Anwendungen. Diese Ecke liegt offenbar am Rande des Testnetzes in einem Gebäude, das noch keine eigene Indoor-Versorgung hat. Am 14. November 2009 werden die Messungen in einer Parkbucht in der Nähe des O2-Towers fortgesetzt. Dort holt der Laptop nachmittags Download-Maxima von 12,5 MBit/s, Upload-Peaks bis 3,4 MBit/s und Pingzeiten von 41 bis 57 ms. Also grob gesagt ähnliche Werte wie tags zuvor am Marienplatz.
Weitere Messungen finden anschließend im Olympia-Einkaufszentrum (OEZ) nahe des O2-Turms statt - zuerst im Untergeschoss. Der weiße Surfstick von Huawei ist dort ständig in Gefahr, von tobenden Kindern und hektisch vorbeieilenden Menschenmassen aus seiner USB-Buchse gerissen zu werden. In solchen Situationen ist ein Laptop mit fest eingebauten UMTS-Antennen vorteilhafter. Aber die Funkwerte können auch hier voll überzeugen, trotz der vielen funkdämpfenden Menschen. Es kommen Downloads bis 14,3 MBit/s, Uploads bis 2,6 MBit/s und Pingzeiten von 57 bis 73 Millisekunden zustande.
Im Erdgeschoss des OEZ können Downloads bis 11,7 MBit/s, Uploads bis 3,4 MBit/s und Pings von 42 bis 62 gemessen werden. Die besten Werte der Messtour bekommt ZDNet aber zum Schluss auf dem Dach des OEZ-Parkhauses: Dort sind Downloads mit bis zu 17,8 MBit/s, Uploads mit bis 3,8 MBit/s sowie Pingzeiten von 57 bis 73 Millisekunden möglich. Offenbar haben der Laptop und sein Surfstick hier freie Sichtverbindung zu den HSPA+-Mobilfunkantennen auf einem gegenüberliegenden Gebäude.
Außerhalb des HSPA+-Testgebiets, wie hier an den Highlight-Towers in Nordschwabing, kommt der Huawei-Surfstick E1820 nicht in das O2-Funknetz. Hier war HSPA+ am 14. November 2009 noch nicht ausgerollt (Bild: Harald Karcher).
Fazit: HSPA+ könnte VDSL ersetzen
Die Durchsätze liegen in der Praxis unterhalb der theoretischen Laborwerte von 28 MBit/s. Das ist bekannt und normal bei Funknetzen. Trotzdem sind Werte von 10 bis 17 MBit/s sensationell gut für ein Mobilfunksystem aus der Serienfertigung.
Fragt sich nur, ob die Ping- und Durchsatzwerte auch nach der Umschaltung in den Regelbetrieb noch so hervorragend sind oder ob sich zahlreiche Anwender die vorhandene Bandbreite teilen müssen. Falls die Werte ihr Niveau halten, kann jeder, der in einem derart gut versorgten HSPA+-Gebiet lebt und arbeitet, sich ernsthaft überlegen, ob er überhaupt noch einen Festnetzanschluss ans Internet per DSL oder VDSL benötigt.
Die Messwerte mit Ortsangaben in einer Tabelle (Bild: Harald Karcher).
[1] = http:/
[2] = http:/
[3] = http:/
[4] = http:/
[5] = http:/
[6] = http:/
[7] = http:/