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06. April 2013: Handys: besondere Bauformen, besondere Anwendungen Next
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Ins Internet via Handy/UMTS


Mittlerweile gibt es mehrere Anbieter, die Datenübertragung über das Handy-Netz zu finanzierbaren Preisen anbieten. Vorbei sind die Zeiten, da das Aufrufen einer einzelnen Seite womöglich mehrere Euro kostete. Wie gut funktioniert das heute und welche Nachteile hat dieser Internetzugang?

Inhalt

PDF-Logo Per Handynetz ins Internet. (122 kB)
Vortrag zum Thema "Per HSDPA/UMTS/GPRS ins Internet" mit Schwerpunkt auf Flatrate (Juli 2008)

Muss es unbedingt das Handy-Netz sein?

in letzter Zeit haben einige Alternativen zum drahtgebundenen Internet-Zugang Marktreife erlangt. Kurz gesagt: UMTS oder gar GSM muss es nur noch für das Überall-Internet sein. Wer darauf angewiesen ist, Smartphone oder Notebook einfach jederzeit mit dem Internet verbinden zu können, der kommt um die Handy-Netze nicht herum. Für den mehr oder weniger stationären Betrieb gibt es aber häufig, nicht immer, Alternativen:

  • Die schlimmsten Laufmaschen in der deutschen Internetversorgung sind mittlerweile mit der neuen Funktechnik LTE gestopft worden. [4] Wenn LTE verfügbar ist, ist das die Alternative zum drahtgebundenen Internetzugang.
  • Wirklich nur im Notfall und für bestimmte Einsatzzwecke brauchbar sind Satellitendienste. Während früher die meisten Anbieter von Internet über Satellit eine Telefonleitung voraussetzten, gibt es heute auch komplette Internetversorgung per Satellit. Die Telefonleitung war vor allem für den Rückkanal nötig, weil der Teilnehmer für den Satelliten eine reine Empfangsanlage betrieb. Die Satellitenstrecke beschleunigte also nur den Datenempfang. Leider wird die vollständige Datenübertragung über den Satelliten viele Vorgänge nicht beschleunigen, im Gegenteil: zweimal 40.000 km hoch zum Satelliten und wieder runter führen zu Reaktionsteiten (Ping-Zeiten) von etwa 600 ms. Bedenkt man, dass beim Übertragen von Mails oder Webseiten viele kleine Datenpakete hin- und hergehen, wird es ziemlich schnell ziemlich langsam.

Vielleicht sollte man also erst mal versuchen, die vorhandene Verbindung optimal zu nutzen. Einmal kann man manche Downloads erst dann starten, wenn z.B. die Mails herunter geladen sind. Es gibt aber noch deutlich mehr Tricks. [5]

Wie funktioniert der Internetzugang über das Handy-Netz überhaupt?

Die heutigen Handy-Netze arbeiten rein digital, d.h. es werden sowieso nur Bits übertragen. Dieser Übertragungskanal wird mit anderen Bits belegt. Die Übertragungstechnik bleibt also unverändert.

Im herkömmlichen Handynetz (GSM) ermöglicht das Zusammenschalten mehrerer Kanäle bis zu 53 kbit/s, was netto zu einer Übertragungsrate von gut 5 kB/s führt – Übertragungsrate eines V.42-Modems, wie es heute in den meisten Notebooks eingebaut ist. Beim Datenvolumen vieler heutiger Websites macht das wirklich keinen Spaß mehr. Sinnvoll nutzbar ist der Internetzugang über das Handynetz nur mit UMTS.

Warum überhaupt das Handynetz benutzen, und nicht WLAN?

Handy baut Internetverbindung auf

Wer einen WLAN-Zugang nutzen kann, der sollte das tun und sich überhaupt nicht mit der Datenübertragung über das Handynetz befassen. Technisch ist das die eindeutig bessere Lösung. Der hier beschriebene Weg ist nur dann interessant, wenn andere Zugangsmöglichkeiten nicht ausreichend zur Verfügung stehen:

  • Wer viel unterwegs ist, wird nicht überall WLAN oder auch nur einen modemfähigen Telefonanschluss vorfinden.
  • Außerhalb der Ballungsräume ist häufig kein ADSL-Zugang möglich. Falls ein bezahlbarer UMTS-Zugang möglich ist, ist das die schnellere Alternative zu Modem oder ISDN. Zudem gibt es kaum noch Anbieter für Schmalband-Flatrates. Allerdings leuchtet zumindest das UMTS-Netz von E-Plus auch nur die Ballungsräume aus. Selbst im Speckgürtel der großen Städte ist das UMTS-Netz von E-Plus lückenhaft.
  • Für vorübergehende Internetzugänge kann UMTS eine interessante Lösung sein, weil man einfach mit seiner Maschinerie umzieht und keine Installationsarbeiten nötig sind. Als Beispiele fallen Messestände, Baustellen oder Ausweichprovisorien ein.

Wie schnell ist der Internetzugang via UMTS?

Die angegebenen Übertragungsraten sind immer nur die grundsätzlich möglichen Maxima, die häufig genug nicht erreicht werden. Dafür gibt es noch mehr Gründe, als wir sie von ADSL her kennen:

  • Jede Funkzelle hat nur eine begrenzte Datenkapazität, die sich alle Nutzer teilen müssen. Jedes Handy-Telefonat geht also von der möglichen Kapazität ab. Wenn andere Internetnutzer in der Zelle aktiv sind, nutzt auch die dynamische Verteilung der Übertragungskapazität nichts mehr: Der Download der aktuellen Microsoft-Patches wird langsam.
  • Die Funkübertragung ist für den, der die Technik kennt, überraschend stabil. Das ändert aber nichts daran, dass hier ein Funkkanal verwendet wird. Und der kann gestört werden, der hat spezielle Verzerrungen und diverse andere Haken und Ösen, die keine Konkurrenz zu einer vernünftigen Kabelanbindung zulassen. Aber Übertragungsprobleme sind bei WLAN ja auch bekannt.

Die maximalen Übertragungsraten muss man unterscheiden nach "Brutto-Übertragungskapazität" samt Signalisierung (Endgerät und Feststation müssen sich auch noch unterhalten) und Protokoll-Zusätzen (Fehlererkennung und -korrektur, "Verpackung" der Datenpakete) und "Netto-Übertragungskapazität" (was bei der Anwendung ankommt). Je nach Dienst und Randbedingungen kann man 50-80% der Bruttorate auch wirklich nutzen:

  • Am schnellsten ist das Übertragungsverfahren HSDPA, das einige Anbieter, z.B. T-Mobile und Vodafone, in ihren UMTS-Netzen unterstützen. Hier sind bis zu 7,2 Mbit/s möglich. Das ist durchaus mit ADSL zu vergleichen. Größere Downloads können 200 kB/s erreichen.
  • Das Standardverfahren für Datenübertragung per UMTS kann 384 kbit/s übertragen. In der Praxis lassen sich Netto-Übertragungsraten von gut 40 kB/s beobachten. Vermutlich sind da irgendwelche Datenkompressionsmechanismen im Einsatz, denn rein physikalisch gehen so viele Bits nicht über den Funkkanal.
  • Wenn kein UMTS möglich ist, bleibt nur GPRS mit netto gut 5 kB/s. Zum Übertragen von E-Mails reicht das.

Ein spezielles Problem haben alle Internetzugänge über das Handynetz: Eine ungewöhnlich große Verzögerungszeit. Während bei ADSL die Antwort des Servers auf eine Anfrage innerhalb weniger 1000stel Sekunden ankommen kann (Ping-Zeiten um die 10 ms), dauert das über die Handynetze mindestens zehnmal so lange. Bei HSDPA beobachte ich Ping-Zeiten von gut 100 ms. Bei E-Plus hatte ich 220 ms aufwärts, mit Ausreißern bis weit über 500 ms.

Diese Verzögerungszeiten sind so unschön, weil die Clients (Webbrowser, E-Mail-Client usw.) ständig mit ihren Servern Ping-Pong spielen: "Hast Du was für mich?" "Ja!" "Dann her damit!" "Da kommt die Mail..." " OK, angekommen. Nächste Mail."

Beim Surfen macht sich dieser Effekt nicht so drastisch bemerkbar, weil der Webbrowser die meisten Referenzen aus der HTML-Datei entnimmt und dann die ganzen Bilder usw. parallel laden kann. Die große Verzögerung tritt hier also nur einmal auf.

Wie viel kostet der Internetzugang über das Handynetz?

Ohne speziellen Tarif einfach lossurfen ist finanziell höchst gefährlich. Da muss schon ein passender Datentarif her. Neben den Flatrates gibt es auch Stunden- oder Tagestarife. Die sind dann sinnvoll, wenn man nur gelegentlich mal über das Handynetz surfen will. Da hilft aber nur, sich aktuell zu informieren.

Flatrates mit HSDPA kosten ab 10 EUR/Monat. Dafür bekommt man in der Regel ein Volumen von 5 GByte/Monat mit voller Geschwindigkeit. Wer mehr überträgt, wird auf Modemgeschwindigkeit heruntergebremst. Billigere Pakete enthalten ein Volumen von 200 MByte/Monat bzw. 1 GB/Monat, die für Gelegenheitsnutzer reichen sollten. Es gibt auch Tages-Pakete, die um die 5 EUR/Tag kosten. Billiger gibt es auch reine Handy-Flatrates, mit denen man nur mit dem Handy surfen darf – nicht mit einem Laptop hinten am Handy dran.

Die billigsten Alternativen bietet in aller Regel E-Plus mit seinen Zweitmarken wie Base. Dafür gibt es hier nur selten HSDPA (also maximal 40 kB/s) und eine deutlich schlechtere UMTS-Abdeckung als bei den drei anderen Anbietern. Speziell O2 hat in den letzten Jahren sehr viel in sein Netz investiert.

Welche Ausrüstung brauche ich für den Internetzugang per UMTS?

Für die Datenübertragung über das Handynetz braucht man wieder mal ein spezielles Modem. Das gibt es in grundsätzlich vier verschiedenen Varianten:

  • Viele UMTS-Handys lassen sich auch als Modem benutzen. Eine serielle Schnittstelle ist dafür zu langsam, aber per USB oder Bluetooth lassen sich wenigstens die UMTS-Standardgeschwindigkeiten nutzen. Die praxisgerechterte Variante ist sicher Bluetooth, weil das ohne Strippensalat funktioniert. Spezieller Vorteil: Mit einer SIM-Karte kann man telefonieren und surfen – per UMTS sogar gleichzeitig. Außerhalb der UMTS-Abdeckung lässt ein Anruf die Internetverbindung zusammenbrechen. Nachteile: Man kann den Handy-Akku innerhalb weniger Stunden leersaugen und kaum ein UMTS-Handy hat einen Antennenanschluss. UMTS-Modem
  • USB-Sticks und PC-Express/PCMCIA-Karten können die Geschwindigkeit von HSDPA nutzen. Die USB-Sticks haben dabei den Vorteil, dass man sie über ein Verlängerungskabel auch vom Rechner absetzen kann – entweder weil man die elektromagnetische Strahlenbelastung reduzieren möchte oder den USB-Stick da hin legen kann, wo er den besten Empfang hat. Nachteil: Mit vielen dieser Produkte kann man nicht telefonieren – weder über ein Headset noch über den PC.
  • Ähnlich wie die übliche Kombination aus ADSL-Modem und Router gibt es auch Kombiprodukte aus UMTS-Modem und Router. Damit kommen mehrere PCs problemlos ins Internet. Natürlich gelten da auch die oben gemachten Einschränkungen: Das ist nur begrenzt ein ADSL-Ersatz.
  • Mittlerweile gibt es Notebooks mit eingebauten UMTS-Modem. Das hat natürlich den Vorteil, dass man mit dem Laptop ohne weiteres Gedöns ins Internet kommt. Aber ob man damit telefonieren kann, muss man erst mal untersuchen. Und dann ist man so natürlich in der Rechnerauswahl stark eingeschränkt.
  • Es gibt auch Tablet PCs, Pods und E-Book-Reader mit UMTS-Modem.

Die Einschränkung wegen des Telefonierens ist stärker, als das erst mal erscheint: VoIP (Telefonieren über das Internet) stößt hier auf Probleme. E-Plus verbietet in seinen Vertragsbedingungen VoIP generell und hat wohl auch die entsprechenden Ports gesperrt. Auch aus technischen Gründen ist VoIP problematisch wegen der oben geschilderten Verzögerungszeiten.

Wie kann ich mehrere Rechner über einen UMTS-Anschluss betreiben?

ICS mit Bluetooth

Technisch ist es kein Problem, über einen UMTS-Zugang mehrere Rechner mit dem Internet zu verbinden. Als erstes sollte man aber seinen Vertrag dahin untersuchen, ob man das überhaupt darf.

Die einfachste Möglichkeit ist natürlich die schon erwähnte Kombination aus UMTS-Modem und Router. Da braucht man sich nach dem Einrichten um mehr oder weniger nichts mehr zu kümmern. Die Alternative ist die bekannte Routingfunktion ICS, die in Windows schon seit wenigstens 10 Jahren eingebaut ist. Mit etwas Bastelei sollte das sogar per WLAN, über den Adapter im Notebook, gehen – also z.B. von UMTS über Bluetooth zu WLAN...

Literatur

[1] Müssig, Florian: UMTS in Notebooks – Antworten auf die häufigsten Fragen
In: c't 4/08, S. 190
[2] Zivandinovic, Dusan: Weitwurf – Externe Antennen für UMTS-Sticks und -Router
In: c't 12/09, S. 130ff
[3] Mansmann, Urs: Sparbüchse. Günstige Prepaid-Tarife fürs Smartphone
In: c't 1/12, S. 96ff. (Der Artikel lässt sich auch über Qualität der Netze und andere Grundlagen aus.)
[4] Mansmann, Urs: Anschluss-Wechsel. Mehr Bandbreite für den Zugang ins Internet.
In: c't 8/12, S. 124ff
[5] Endres, Johannes: Leben mit langer Leitung. Langsame Internetzugänge ausreizen.
In: c't 8/12, S. 116ff
TOP
Alexander von Obert * http://www.techwriter.de/thema/insinter.htm
Letzte Änderung: 12.05.12 (Verweis auf LTE eingebaut)


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