Vierzig Jahre Mobilfunk
1983 wurde Motorola's DynaTAC 8000X das erste kommerziell erhältliche Mobiltelefon und bot dreißig Minuten Sprechzeit auf einem Gerät, das etwa ein Pfund wog. Das Netz, mit dem es verbunden war, die erste Generation der Mobilfunkinfrastruktur bekannt als 1G, deckte nur einen kleinen Teil der Vereinigten Staaten ab und unterstützte nur Sprachanrufe. Vierzig Jahre später verbinden die Funknetze, die von jenen ersten Mobilfunkanlagen abstammen, fast acht Milliarden Geräte, ermöglichen Technologien, die ihre Schöpfer sich nicht vorstellen konnten, und bereiten sich auf eine sechste Generation vor, die die Natur von Netzwerken vollständig verändern könnte.
IEEE Spectrum's rückblickende Analyse von vier Jahrzehnten Mobilfunkentwicklung verfolgt nicht nur den technischen Fortschritt von 1G analoger Sprachübertragung zu 5G Millimeterwellen-Breitband, sondern auch wie jede Generation von Mobilfunkinfrastruktur wirtschaftliche Aktivität, kulturelles Verhalten und die gebaute Umwelt umgestaltet hat. Die Geschichte ist eine von kumulativen Fähigkeiten, bei der jede Generation die Grenzen ihrer Vorgängerin überwand und die Bedingungen für den nächsten Sprung schuf.
Das Muster, das sich über vier Jahrzehnte abzeichnet, ist eines von ungefähr jahrzehntelangen Generationszyklen, von denen jeder ungefähr zehnfache Verbesserungen im Datendurchsatz liefert und grundlegend neue Kategorien von Anwendungen ermöglicht. 2G digitalisierte Sprachübertragung und führte SMS ein. 3G ermöglichte mobilen Internetzugang und App-Ökosysteme. 4G machte mobiles Videostreaming praktisch und führte zur Plattformwirtschaft. 5G ermöglicht massive IoT-Einsätze und ultra-niedrige Latenzanwendungen. 6G verspricht etwas qualitativ anderes hinzuzufügen: ein Netzwerk, das die physische Welt aktiv erfasst und versteht.
Die 1G bis 3G Ära: Von Sprache zu Daten
Die erste Generation von Mobilfunknetzen war nach heutigen Maßstäben so primitiv wie einfach. Die analoge Sprachcodierung bedeutete, dass Anrufe mit einem Scanner abgefangen werden konnten, die Netzwerkkapazität war begrenzt, und Übergänge zwischen Funkzellen waren unzuverlässig. Aber 1G löste das grundlegende Problem, für das es entwickelt wurde – drahtlose Sprachkommunikation – und schuf die kommerziellen und regulatorischen Grundlagen, auf denen nachfolgende Generationen aufbauten.
Der Übergang zu 2G in den frühen 1990er Jahren führte digitale Sprachcodierung ein, verbesserte Sprachqualität, Sicherheit und spektrale Effizienz dramatisch. Noch wichtiger war, dass es den Short Message Service einführte, der zur ersten weit verbreiteten mobilen Datenanwendung wurde – ein System, das ursprünglich für Netzwerk-Engineering-Zwecke konzipiert war, das Verbraucher aber schneller für zwischenmenschliche Kommunikation übernahmen, als seine Designer erwartet hatten. SMS deutete auf ein Muster hin, das sich bei jeder Generation wiederholen würde: Die Anwendungen, die Akzeptanz vorantrieben, waren oft nicht diejenigen, die Netzwerkdesigner vorhergesagt hatten.
3G's Einführung in den frühen 2000er Jahren öffnete die mobile Internetära, obwohl anfängliche Einsätze in der Praxis oft enttäuschend langsam waren, trotz beeindruckender beworbener Geschwindigkeiten. Der kritische Beitrag von 3G war die Schaffung eines technischen und regulatorischen Präzedenzfalls für mobiles Breitband-Datenkommunikation, das die Ökosystem-Bedingungen schuf, unter denen die Smartphone-Revolution, die 4G antreiben würde, denkbar wurde. Das iPhone wurde 2007 auf 2G und frühen 3G Netzen eingeführt und demonstrierte, dass überzeugende Anwendungen Nachfrage nach besseren Netzen erzeugen konnten, noch bevor diese Netze vollständig ausgebaut waren.
