Die Grundlage der mobilen Kommunikation ist ein Netz von so genannten Zellen. In jeder Zelle sorgt die Antenne einer Mobilfunkanlage mittels Funkübertragung für die Verbindung zu den Mobiltelefonen. Die Mobilfunkanlage besteht aus der Systemtechnik samt Antennen und der Steuer- und Versorgungseinheit, welche die Stromversorgung, Lüftung, Netzanbindung, Klima- und Alarmanlage beinhaltet. Üblicherweise ist sie an einem Antennentragemast oder Gebäude montiert. Mobilfunkanlagen sind entweder über herkömmliche Telefonleitungen, Glasfaser oder mittels Richtfunk mit einer Zentrale verbunden, zu der die Gespräche oder Daten zur weiteren Verarbeitung im Netz weitergeleitet werden.
Die Zentrale (Mobile Switching Center – MSC) leitet die Gespräche an jene Mobilfunkanlage weiter, in deren Zelle sich das jeweilige Mobiltelefon befindet. Entfernt sich ein Mobiltelefon aus einer Zelle, wird die Verbindung automatisch von der Zentrale an die nächste Basisstation weitergegeben („Hand-over“). Die Größe der jeweiligen Zellen richtet sich nach der erwarteten Anzahl an Mobilfunkteilnehmern in der Umgebung, dem Bebauungsgrad und der Landschaft sowie nach der eingesetzten Mobilfunktechnologie. UMTS-Anlagen haben in der Regel eine Reichweite von nur ein paar hundert Metern, während GSM-Anlagen eine Reichweite von einigen Kilometern haben können. In ländlichen Regionen mit kleiner Mobilfunkdichte sind die Zellen dementsprechend groß (bis zu 4 Kilometer Durchmesser), in Großstädten hingegen klein (200 bis 500 Meter Durchmesser). Damit ein Handy sicher funktioniert, müssen sich die Empfangsgebiete der umliegenden Mobilfunkanlagen überlappen – ähnlich wie bei Straßenlaternen, die in kurzen Abständen stehen, um eine Straße vollständig auszuleuchten. Der Standort einer Mobilfunkanlage hängt daher auch vom bestehenden Mobilfunknetz ab.
Gute Verbindung durch enges Netz an Mobilfunkanlagen
Mobilfunk verwendet elektromagnetische Felder in bestimmten Frequenzbereichen, um Sprache und Daten zwischen Handymast und Mobiltelefon zu übermitteln. Damit die Kunden ausreichend Übertragungskapazität zur Verfügung haben und Störungen vermieden werden können, besteht ein Funknetz aus vielen Mobilfunkanlagen, die jeweils eine oder mehrere sogenannten Funkzellen versorgen.
Dieses engmaschige Netz an Mobilfunkanlagen ermöglicht geringe Sendeleistungen sowohl seitens des Handys als auch der Mobilfunkanlage. Dies spart Strom und sorgt für mehr Akkulaufzeit.
In jeder Funkzelle kann eine bestimmte Anzahl an Gesprächen und Datenübertragungen gleichzeitig stattfinden. Um den Kundenbedarf an mobiler Kommunikation zu decken, werden in Ballungsräumen mit vielen Kunden mehr Mobilfunkanlagen mit kleineren Funkzellen benötigt als im ländlichen Raum, wo im Vergleich relativ wenige Mobilfunkanlagen mit großen Funkzellen ausreichen.
Jede Mobilfunkanlage ist mit dem Vermittlungsrechner via Kabel oder Richtfunk verbunden, um das Telefonat und die gesendeten Informationen an den gewünschten Adressaten zu übermitteln. Wenn man sich während eines Telefonats bzw. einer Datenübertragung bewegt, (z.B. während einer Autofahrt telefoniert – Fahrer mit Freisprecheinrichtung!), wechselt man unbemerkt von einer Funkzelle in die nächste. Dabei bleibt die Verbindung aufrecht und wird von der Vermittlungszentrale von einer Mobilfunkanlage zur nächsten weitergegeben.
