Essen. Das Telefonieren mit dem Handy oder Smartphone ist zur Selbstverständlichkeit geworden. Doch wie ist es möglich, dass sich zwei Menschen über große Entfernungen hinweg unterhalten können? Und das so gut als ob sie nebeneinander stehen würden?

„Ein Herr, der vor ihnen auf dem Trottoir langfuhr, trat plötzlich aufs Pflaster, zog einen Telefonhörer aus der Manteltasche, sprach eine Nummer hinein und rief: ‚Gertrud, hör mal, ich komme heute eine Stunde später zum Mittagessen. Ich will vorher noch ins Laboratorium. Wiedersehen, Schatz!‘ Dann steckte er sein Taschentelefon wieder weg, trat aufs laufende Band, las in einem Buch und fuhr seiner Wege.“ Für Erich Kästner war es eine Utopie, die er in seinem Kinderbuch „Der 35. Mai“ im Jahr 1931 beschrieb. Er ahnte nicht, dass er in die Zukunft blickte. Dabei hatte das erste mobile Telefonat bereits fünf Jahre zuvor stattgefunden.

Wie entstanden Mobilfunknetze?

Das erste Mobilfunkgespräch gab es in Deutschland. Schon etliche Jahre hatte die Deutsche Reichsbahn in diesem Bereich Tests durchgeführt. Und ab 1926 gehörte die Möglichkeit, von unterwegs zu telefonieren, zum Service für die 1. Klasse auf der Schnellzug-Strecke zwischen Berlin und Hamburg. Bis das Mobiltelefon aber den Alltag der Menschen prägte, dauerte es noch lange. Zunächst entstanden auf der ganzen Welt verschiedene Hafen- und Stadtfunknetze. In Deutschland wurden sie 1958 zum ersten nationalen Mobilfunknetz, dem A-Netz, zusammengeschlossen. In den USA gab es bereits das erste Autotelefon. Durch das A-Netz kam es nun auch in Deutschland zum Einsatz. Zumindest vereinzelt.

Denn das A-Netz deckte bereits 80 Prozent der Fläche in Deutschland ab, aber das A-Netz-Telefon war teurer als ein VW-Käfer und nur wenig leichter. Während die Gespräche im A-Netz noch von Hand vermittelt wurden, machte das B-Netz, das 1972 eingeführt wurde, dies unnötig. Hier gab es 150 Zonen mit einer eigenen Vorwahl. Man musste also wissen, in welcher Zone sich derjenige, den man anrufen wollte, befand. Nur ein Jahr später gelang in den USA das erste Telefonat mit einem tragbaren Telefon.

Ab den 80er-Jahren setzte sich vor allem in Skandinavien das mobile Telefonieren durch. In Deutschland machte 1984 das erste Mobilfunknetz mit einheitlicher Vorwahl, das C-Netz, das mobile Telefonieren einfacher. Langsam aber stetig setzte die Technik zum Siegeszug an. Die Telefone wurden kleiner, die Gesprächskosten niedriger. Als 1992 das D-Netz an den Start ging, war die Technik immer mehr Menschen zugänglich.

Wie funktionieren Funksendeanlagen?

Mobilfunksendeanlagen, das sind die Knotenpunkte, also die Herzstücke eines Mobilfunknetzes. Die Anlagen werden auch Basisstationen genannt. Eine solche versorgt ein begrenztes Gebiet, die Funkzelle, mit Empfang. Die vier Netzbetreiber in Deutschland verfügen zusammen über rund 70 000 solcher Basisstationen. Da Handys während eines Gespräches immer zu einer Basisstation Verbindung halten müssen, sind sie vor allem dort zu finden, wo viele Menschen telefonieren möchten. So gehören die Anlagen heute zum Stadtbild großer Städte.

Der Weg zum Smartphone

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Die Reichweite solcher Basisstationen ist unterschiedlich. Der Durchmesser einer Funkzelle deckt in Städten oft nur wenige hundert Meter ab, auf dem Land sind es dagegen schon mal einige Kilometer. Kleinere Funkzellen schränken die Möglichkeit ein, dass das Signal abgelenkt wird. Sie verbessern also die Übertragungsqualität. Im Umkehrschluss liegt hier die Erklärung dafür, dass man auf dem Lande manchmal ein schlechtes Netz hat.

Wie funktioniert ein Handytelefonat?

Immer erreichbar sein, das ist Menschen heute wichtig. Denn das bedeutet, Kontakt halten zu können zu den Lieben oder von überall aus arbeiten zu können. Doch was so einfach wirkt, bedarf einer Menge Technik. Damit Sprache und Informationen wie Textnachrichten übertragen werden können, müssen sie in digitale Signale umgewandelt werden. Das macht das Handy. Die in den Hörer gesprochene Unterhaltung, also die Sprache und die Stimme mit all ihren Eigenheiten, werden mit einem Sprach-Programm, einem so genannten Codec, komprimiert und codiert.

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Dabei werden die Merkmale der Sprache identifiziert und in einen Datenstrom umgewandelt. Für eine gute Sprachqualität ist übrigens nicht nur die Technik des Telefons entscheidend, sondern auch, dass man ganz normal ins Handy spricht und nicht schreit, dann nämlich übersteuert das Gerät. Eine optimale Sprachqualität gewährleistet der so genannte „Fullrate-Codec“, der eine recht hohe Datenmenge erzeugt. In überlasteten Funkzellen wird daher oft der „Halfrate-Codec“ genutzt, der mit der halben Datenrate auskommt und so den Bandbreitenbedarf senkt. Hierbei leidet aber die Sprachqualität. Und das finden nicht nur die blöd, die telefonieren. Auch die Telefonanbieter wollen ja, dass man möglichst lange spricht.

Wie werden die Signale transportiert?

Die Signale werden dann über die Antenne als Funkwellen zur nächsten Basisstation geschickt. Über Kabel oder Richtfunk leitet die Basisstation die Signale an die Vermittlungsstelle. Sie ordnet die Daten dem richtigen Gesprächspartner zu und schickt sie wieder auf Reisen. Und zwar zu der Basisstation, in der sich der Angerufene befindet. Dort entschlüsselt dessen Handy die Signale wieder. All das geschieht in Bruchteilen einer Sekunde. Weil das so schnell geht, man quasi immer in Verbindung sein kann, macht das Handy eine gefühlte Nähe möglich. Ein echtes Gespräch aber wird es natürlich nie ersetzen können.