Mobile Datengeschwindigkeiten

Wie Mobilfunknetze funktionieren

Bei einer 4G LTE-gestützten IoT-Lösung kann die Geschwindigkeit von entscheidender Bedeutung sein. Vielleicht hast du schon bemerkt, dass die Geschwindigkeiten von denen deines Mobiltelefons abweichen können. Das liegt an vielen Faktoren, die sich auf die Download- und Upload-Geschwindigkeit auswirken können. In diesem Artikel erfährst du, was diese Geschwindigkeiten beeinflusst und wie du sie verbessern kannst.

Warum mobile Geschwindigkeit wichtig ist

Gute mobile Geschwindigkeiten sind heutzutage sehr wichtig. Wenn du CCTV-Kameras hast, ist ein qualitativ hochwertiges Video in Echtzeit entscheidend. Langsame Geschwindigkeiten führen oft zu instabilen Verbindungen und schlechter Bildqualität. Wenn deine IoT-Geräte große Datenmengen verarbeiten, ist eine schnelle und unterbrechungsfreie Datenübertragung wichtig, da dies die Gesamteffizienz erhöht. Im Allgemeinen entwickelt sich die Technologie ständig weiter und erfordert mehr Speicher und Daten. Um mit dieser Entwicklung Schritt zu halten, muss auch die Internetgeschwindigkeit steigen.

Mobile Geschwindigkeitsfaktoren

Mehrere Faktoren wirken sich auf die Geschwindigkeit von Mobiltelefonen aus, einige können gesteuert werden, andere sind durch die Technologie selbst begrenzt. Um diese Faktoren zu verstehen, müssen wir sie einzeln besprechen.

Signalstärke

Da mobile Daten in Form von Funkwellen übertragen werden, ist einer der wichtigsten Faktoren die Signalstärke, die dein Gerät mit dem Mobilfunkturm hat. In Städten, wo die Abdeckung in der Regel am besten ist, ist die Signalstärke selten ein Problem, vorausgesetzt, dass andere Faktoren wie physische Hindernisse dein Signal nicht stören. In ländlicheren Gebieten ist es wichtig, die Verbindungsstärke zu überprüfen, um zu verstehen, wie sie sich auf deine Geschwindigkeit auswirken könnte.

Physische Barrieren

Wenn sich dein IoT-Gerät in einem Gebäude befindet oder von Gegenständen umgeben ist, kann es sein, dass du langsamere Geschwindigkeiten erhälst, da diese Gegenstände deine Verbindung beeinträchtigen. Wenn du sicherstellst, dass sich dein Gerät in einem offenen Bereich befindet, erhöhst du die Verbindungsstabilität und die Gesamtgeschwindigkeit.

Bandfrequenz

Die Frequenz, in der die Funkwellen arbeiten, wird in Megahertz (MHz) gemessen. Je höher die Frequenz ist, desto höher sind die Geschwindigkeiten. Je höher die MHz, desto mehr Daten können übertragen werden. Mit zunehmender MHz-Zahl nimmt jedoch die Funkwellenlänge ab, so dass es immer schwieriger wird, größere Entfernungen zu überwinden.

Du weißt vielleicht, dass für 5G-Netze viele Antennen in unmittelbarer Nähe zueinander benötigt werden. Das liegt daran, dass 5G einen Bereich von 3,5 GHz oder sogar von 28 GHz bis 39 GHz nutzt. Das bedeutet, dass bei dieser Frequenz sogar Baumblätter das Signal blockieren können, weshalb eine direkte Sicht auf die Antenne erforderlich ist. Mit einer solchen Frequenz können wir viele Daten schnell übertragen, aber gleichzeitig ist es sehr schwierig, ein solches Signal weit zu senden. Die Betreiber bieten in der Regel verschiedene Frequenzbänder für dieselbe Netztechnologie an. Wenn es um 4G geht, kann es sich um das Spektrum von 700 bis 2600 MHz handeln. Wenn du dich beispielsweise in einem Gebäude befindest, kann die 2000-MHz-Frequenz nur schwer die Gebäudewände durchdringen, sodass Ihr Gerät auf 700 MHz umschaltet (vorausgesetzt, Ihr Betreiber bietet dies an und Ihr Gerät unterstützt dies). Bei einer solchen Frequenz ist die Geschwindigkeit zwar langsamer, aber das Signal ist gut. Das Gleiche gilt für ländliche Gebiete, in denen das Signal den Mobilfunkmast nur schwer erreicht.

Netzverkehr

Der Netzverkehr bezieht sich auf die Datenmenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt über ein Netz läuft. Wenn Ihr Betreiber oder Mobilfunkmast eine große Datenmenge durch das Netz schickt, kann es zu Verstopfungen kommen und die Gesamtgeschwindigkeit sinkt.

Leider kann man nicht viel tun, außer es bei einem anderen Betreiber zu versuchen, in der Hoffnung, dass dessen Infrastruktur dem erhöhten Datenverkehr gewachsen ist. Wenn du zu bestimmten Zeiten eine Verlangsamung der Datenübertragung feststellen, könnte dies ein Hinweis darauf sein, dass genau dies das Problem ist.

Netzwerkadapter

Der wichtigste Faktor für die Geschwindigkeit mobiler Datenübertragung ist der Netzwerkadapter (auch als Network Interface Controller bezeichnet). Dies ist die Hardware, die sowohl die drahtgebundene als auch die drahtlose Kommunikation ermöglicht. Ohne sie wäre die Kommunikation mit dem Internet nicht möglich. Es gibt so viele verschiedene Netzwerkadapter und jeder hat seine eigenen Spezifikationen. Wichtig ist jedoch, dass jeder Adapter seine Grenzen hat. Wenn Ihr Netzwerkadapter in einem IoT-Gerät beispielsweise nur eine Geschwindigkeit von 10 MB unterstützt, gibt es keine Möglichkeit, eine höhere Geschwindigkeit zu erreichen.

Es ist auch wichtig zu wissen, welche Netzgeneration es unterstützt. Wenn es nur 3G unterstützt, dann sind 2-3 MB normalerweise das Maximum, das du erreichen kannst, da es die 3G-Beschränkung ist.

Vom Anbieter auferlegte Beschränkungen

Die Anbieter können auch die Geschwindigkeiten begrenzen, die du erhälst. Wenn du eine bestimmte Datenmenge pro Monat verbrauchst, können sie deine Geschwindigkeit drosseln. Außerdem können sie die Geschwindigkeit vorübergehend drosseln, wenn sie eine bestimmte Menge an Datenverkehr in ihrem gesamten Netz überschreiten, um größere Verlangsamungen zu verhindern.

Simbase drosselt oder begrenzt deine Geschwindigkeit in keiner Weise. Wenn du mit langsamen Daten konfrontiert bist, solltest du alle Faktoren in Betracht ziehen.

LTE-Geschwindigkeitsklassen

Die 4G-LTE-Technologie besteht aus mehreren verschiedenen Kategorien und jede Kategorie hat ihre Geschwindigkeitsgrenzen. Welche Kategorie das Gerät hat, hängt von seinem Mobilfunkmodul ab.

CAT NB1 (auch als NB-IoT bezeichnet) und CAT M1 (auch als LTE-M bezeichnet) sind beide für IoT-Anwendungen konzipiert.

Dann werden einige Kategorien durch eine Nummer definiert - LTE CAT 1-19. Je höher die Zahl, desto besser sind die Geschwindigkeiten und desto komplexer ist die gesamte Mobilfunk-Hardware.

Vom Anbieter auferlegte Beschränkungen

Die Anbieter können auch die Geschwindigkeiten begrenzen, die du erhälst. Wenn du eine bestimmte Datenmenge pro Monat verbrauchst, können sie deine Geschwindigkeit drosseln. Außerdem können sie die Geschwindigkeit vorübergehend drosseln, wenn sie eine bestimmte Menge an Datenverkehr in ihrem gesamten Netz überschreiten, um größere Verlangsamungen zu verhindern.

Simbase drosselt oder begrenzt deine Geschwindigkeit in keiner Weise. Wenn du mit langsamen Daten konfrontiert bist, solltest du alle Faktoren in Betracht ziehen.

LTE-Geschwindigkeitsklassen

Die 4G-LTE-Technologie besteht aus mehreren verschiedenen Kategorien und jede Kategorie hat ihre Geschwindigkeitsgrenzen. Welche Kategorie das Gerät hat, hängt von seinem Mobilfunkmodul ab.

CAT NB1 (auch als NB-IoT bezeichnet) und CAT M1 (auch als LTE-M bezeichnet) sind beide für IoT-Anwendungen konzipiert.

Dann werden einige Kategorien durch eine Nummer definiert - LTE CAT 1-19. Je höher die Zahl, desto besser sind die Geschwindigkeiten und desto komplexer ist die gesamte Mobilfunk-Hardware.

Überblick über die gängigsten Geschwindigkeitsklassen:

*Die Geschwindigkeitsangaben stellen die theoretische Höchstgeschwindigkeit dar, daher kann die tatsächliche Geschwindigkeit geringer sein.

Die Geschwindigkeiten sind ein klarer Hinweis für technisch Versierte, aber lass uns klären, was man von den verschiedenen LTE-Geschwindigkeitsklassen erwarten kann und wofür man sie nutzen sollte.

CAT 1

Die Geschwindigkeit von CAT 1 ist begrenzt und bevor du ein CAT 1-Mobilfunkmodul für Ihr Projekt verwendest, musst du wissen, ob es geeignet ist. CAT 1 ist viel schneller als NB-IoT- oder LTE-M-Technologien, unterstützt aber keine stromsparenden Funktionalitäten. Der beste Anwendungsfall für CAT 1 sind Geräte, die kontinuierlich mit Strom versorgt werden, wie z. B. IoT-Gateways zur Übertragung von Sensormesswerten. Anwendungsfälle, die hohe Geschwindigkeiten erfordern, um z. B. Videostreaming zu unterstützen, sind für CAT 1-Geräte nicht gut geeignet.

CAT 4

Die von CAT 4 gebotene Geschwindigkeit eignet sich gut für Machine-to-Machine (M2M)-Anwendungen. Normalerweise sind es die Router, die diese Kategorie anbieten, da sie für die meisten nicht komplexen Anwendungen ausreicht, bei denen mehrere Geräte in geringer Entfernung miteinander verbunden werden müssen. Es kann für ein oder zwei CCTV-Geräte und einige andere Sensoren geeignet sein - im Grunde ist es für kleinere Projekte geeignet.

CAT 6

Kategorie 6 eignet sich für industrielle Anwendungen, bei denen eine schnelle Verbindung und ein hoher Datendurchsatz erforderlich sind. Wenn es sich um einen Router handelt, können mehrere IoT-Geräte angeschlossen werden, unabhängig davon, wie hoch der Datenverbrauch dieser Geräte ist. An Router dieser Kategorie können problemlos mehrere CCTV-Kameras, verschiedene Sensoren und Zugangsterminals angeschlossen werden, wohingegen CAT 4 bereits Probleme bereiten könnte. Dies ist am besten für Unternehmen geeignet, die kleine bis mittlere Projekte haben.

LTE-Geschwindigkeitsklassen

Mit den Geschwindigkeiten, die CAT 12 bietet, können Router in gewisser Weise wie tragbare Server arbeiten. Anstatt unterirdische Kabel an jede CCTV-Kamera auf der Straße anzuschließen, kannst du mehrere Mobilfunk-Switches über die Kabel mit einem Router verbinden und dann CCTV-Kameras an diese Switches anschließen. So entsteht ein riesiges Netzwerk von Geräten, die mit einem Punkt - einem Router - verbunden sind, der die Daten dann drahtlos dorthin überträgt, wo man sie braucht. Dies ist am besten für Smart-City-Anwendungen und große Projekte geeignet.

CAT 6

Kategorie 6 eignet sich für industrielle Anwendungen, bei denen eine schnelle Verbindung und ein hoher Datendurchsatz erforderlich sind. Wenn es sich um einen Router handelt, können mehrere IoT-Geräte angeschlossen werden, unabhängig davon, wie hoch der Datenverbrauch dieser Geräte ist. An Router dieser Kategorie können problemlos mehrere CCTV-Kameras, verschiedene Sensoren und Zugangsterminals angeschlossen werden, wohingegen CAT 4 bereits Probleme bereiten könnte. Dies ist am besten für Unternehmen geeignet, die kleine bis mittlere Projekte haben.

CAT 12

Mit den Geschwindigkeiten, die CAT 12 bietet, können Router in gewisser Weise wie tragbare Server arbeiten. Anstatt unterirdische Kabel an jede CCTV-Kamera auf der Straße anzuschließen, kannst du mehrere Mobilfunk-Switches über die Kabel mit einem Router verbinden und dann CCTV-Kameras an diese Switches anschließen. So entsteht ein riesiges Netzwerk von Geräten, die mit einem Punkt - einem Router - verbunden sind, der die Daten dann drahtlos dorthin überträgt, wo man sie braucht. Dies ist am besten für Smart-City-Anwendungen und große Projekte geeignet.

Mobile Geschwindigkeiten sind schwer vorherzusagen

Es gibt viele Variablen, die sich auf die mobile Datengeschwindigkeit auswirken. Hardware, Bandfrequenz, physische Hindernisse, Netzlast, Signalstärke und viele andere Faktoren können die Geschwindigkeit deiner mobilen Daten beeinflussen. Es ist wichtig, dass du immer die technischen Daten deines Geräts überprüfst und dein Gerät in einer offenen Umgebung aufstellst, um so viele dieser Faktoren wie möglich auszuschließen.

Brauchst du Ratschläge für die richtige Hardware?

Das Simbase-Team hat schon vielen Kunden bei der Auswahl der richtigen Hardware für ihr Projekt geholfen. Um sich beraten zu lassen, wende dich an unsere Berater unter sales@simbase.com