Medientechnik Institut für Breitband- und Steinbeis ... · Messendgeräte mit spezieller...

©I.BM.T – Institut für Breitband- und Medientechnik 2018- 1 -

Untersuchungen zur Mobilfunkversorgung am Beispiel einer grenznahen

ländlichen Region

Prof. Dr. S. Breide, Prof. Dr. C. Lüders, S. Helleberg (M.Eng.)

Steinbeis-Transferzentrum: Institut für Breitband- und Medientechnik - I.BM.T

59872 Meschede

Email: [email protected]

Steinbeis-TransferzentrumInstitut für Breitband- undMedientechnik


Agenda

1. Einführung

2. Projekthintergrund und Ziele

3. Unternehmensbefragung

4. Bestandsaufnahme

5. Messungen

6. Zusammenfassung

7. Ausblick


Einführung

Politische Ausgangslage

Digital-Gipfel 2017 (BMWi)

Realisierung von flächendeckenden, bedarfsgerechten Gigabit-Infrastrukturen im

Fest-und Mobilfunknetz

möglichst bis 2025

5. Generation Mobilfunk wichtige Säule zur Zielerreichung

nächster Technologieschritt

Ambitionierte Zielsetzung

Wie ist die aktuelle Versorgungssituation im Land?

Datenverbindung langsam

Sprachqualität schlecht

Die Verbindungen reißen ab

Bei uns gibt es kein Mobilfunk

…


Projekthintergrund und Ziele

Auch in der Grafschaft Bentheim häuf(t)en sich die Beschwerden

Insbesondere durch Unternehmen Anlaufpunkt: WFG

Vermutete Ursachen: Störungen durch NL-Netz, schlechter Ausbauzustand

Unzulässige Störungen jedoch von BNetzA nicht festgestellt

Gespräche mit Netzbetreibern zur Verbesserung Ausbauzustand erfolglos

Mobilfunkversorgung seit mehreren Jahren auf der politisch/operativen Agenda

aber noch keine zufriedenstellende Ergebnisse erreicht

Eher das Gegenteil, der Druck nimmt zu

Objektive Einschätzung der Beschwerden und Versorgungssituation notwendig!


Projekthintergrund und Ziele

Projektziele:

Detaillierte Erhebung zur Nutzung, zum Bedarf und zur empfundenen Qualität

unterschiedlicher Mobilfunkdienste Unternehmensbefragung

Analyse der Papierform der Mobilfunkversorgung

Messungen zur Verfügbarkeit verschiedener Technologien (2G, 3G, 4G), zu

Empfangspegeln, zur Sprachqualität und zu Verbindungsabbrüchen (mobil)

Messungen zur Verfügbarkeit verschiedener Technologien, zu Empfangspegeln, zur

Sprachqualität und zu Datenraten (stationär)

Erarbeitung von technischen, organisatorischen und politischen

Handlungsempfehlungen


Umfrage

Unternehmensbefragung zum Bedarf an Mobilfunkdienstleistungen und

subjektiven Versorgungslage

Ca. 1.000 Unternehmen angeschrieben

Rücklaufquote über 30%

ein sehr gute Ergebnis!

Meldungen über Mobilfunk-

störungen aus dem

gesamten Kreisgebiet

Aber: Grenzregion scheint

besonders betroffen

Gesamtzufriedenheit stark

begrenzt Unternehmensstandorte der Rückläufer


Umfrage: Nutzung von Anwendungen

0% 20% 40% 60% 80%

Telefonie (stationär)

Telefonie (im Kfz)

Email ohne Anhang

Email mit Anhang

Internetsurfen

Video

Fernüberwachnung

selten

mittel

stark


Umfrage: Zufriedenheit

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%

Telefonie (stationär)

Telefonie (im Fahrzeug)

Email ohne Anhang

Email mit Anhang

Internetsurfen

nr/kA

unzufrieden

zufrieden


Unternehmensbefragung – Fazit

Hohe Unzufriedenheit mit der Gesamtversorgung

Betrachtung von einzelnen Anwendungen differenzierter

Hauptanwendungen sind:

Telefonie stationär und mobil

Mails und Internetsurfen

Mangelart und Häufigkeit lassen auf eine unzureichende Funkversorgung

schließen

Über 80% der Unternehmen nutzt Vodafone und/oder Telekom

Messungen beschränken sich auf Vodafone und Telekom und prüfen

insbesondere die funktechnische Versorgung

Messungen erfolgen insbesondere im grenznahen Bereich zu den NL


Bestandsaufnahme

Landkreis Grafschaft Bentheim

Bundesland Niedersachsen

Verwaltungssitz: Nordhorn

Fläche: 980,87 km²

Einwohner: 135.770 (31. Dez. 2016)

Bevölkerungsdichte: 138 Einwohner je km2

Kreisgliederung: 25 Gemeinden

Besondere Situation: Grenzregion zu NL

Grenze an drei Seiten

Mobilfunkanbieter Telekom, Vodafone, O2/Eplus

Mobilfunkstandorte ~ 100

Standorte pro Fläche 1 Standort pro 10 km²

Einwohne pro Standort 1360 Einwohner pro Standort

6.7 6.8 6.9 7 7.1 7.2 7.3

-52.6

-52.5

-52.4

-52.3

Quellen: emf3.bundesnetzagentur.de/karte/Default.aspxC. Jobelius: http://web41951.pfweb.eu/mobilfunk/

Durchschnittliche bis gute Versorgung


Messungen

Messaufbau und Durchführung

Messendgeräte mit spezieller Messsoftware, z.B. QualiPoc Android von R&S

Erfasste Daten: verwendete Technologie (2G, 3G, 4G), verwendetes Netz, Empfangspegel, Bitfehlerraten, Protokollanalyse Koordinaten etc.

Nutzung der Endgeräteantennen

Telefonie Gesamtversorgung Standortmessungen

• klassische leitungsgebundene Telefonie

• Kein VoIP/VoLTE• GSM/UMTS durch

Endgerät frei wählbar• Aktive Sprachverbindung

zur subjektiven Qualitätsbewertung

• Messfahrt Innenraum

• Idle Modus• 2G/3G/4G• Freie Technologiewahl• Keine Feste Verbindung• Messfahrt Innenraum

• 7 Standorte• Sprachverbindung• Datenverbindung• 2G/3G/4G• Spektrumsanalyse• Außenmessung


Messungen: Sprachqualität Telekom-Netz

X [km]

Y [

km

]

0 10 20 30 40

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

X [km]

Y [

km

]

0 10 20 30 40

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45X [km]

Y [k

m]

0

0

510

1520

25

30

35

4045

505560

6570

75

80

85

9095 100

105

110

115

120

125130

0 10 20 30 40 50

5

10

15

20

25

30

35

40

45 0

10

20

30

40

50

60

30

25

20

15

10

5

0

X [km]

Y [k

m]

0

0

510

1520

25

30

35

4045

505560

6570

75

80

85

9095 100

105

110

115

120

125130

0 10 20 30 40 50

5

10

15

20

25

30

35

40

45 0

10

20

30

40

50

600 km

5 km

10 km

15 km

Radio

Link

Timeout

Counter

Entfernung

zur BS

X [km]

Y [

km

]

0 10 20 30 40

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45X [km]

Y [km

]

0

0

510

1520

25

30

35

4045

505560

6570

75

80

85

9095 100

105

110

115

120

125130

0 10 20 30 40 50

5

10

15

20

25

30

35

40

45 0

10

20

30

40

50

60> 0,2%

> 0,4%

> 0,8%

> 1,6%

> 3,2%

> 6,4%

> 12,8%

Bitfehlerrate- GSM

- Sprache

Abbruch

X [km]

Y [

km

]4

812

16

20

24

28323640

44

48

52

5660

64

68

72

76

0 10 20 30 40

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

X [km]

Y [

km

]

0 10 20 30 40

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

Niederlande

Deutschland

Abbruch

UMTS (3G)

GSM (2G)

Fahrtzeit in 100 s

X [km]

Y [

km

]

0 10 20 30 40

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45X [km]

Y [km

]

0

0

510

1520

25

30

35

4045

505560

6570

75

80

85

9095 100

105

110

115

120

125130

0 10 20 30 40 50

5

10

15

20

25

30

35

40

45 0

10

20

30

40

50

60-50

-60

ca. 120 km

-70

-80

-90

-100

-110

-58

-68

-78

-88

-98

-108

-118

Abbruch

GSM UMTS

Empfangs-

Pegel / dBm


Telefonie wird praktisch hauptsächlich über GSM realisiert:

zu ca. 80% GSM-Technologie (2G)

zu ca. 20% UMTS-Technologie (3G)

Handover von UMTS auf GSM, aber nicht umgekehrt

Messung mehrerer Netzwechsel (NL)

eine längere Strecke von etwa 8 km im NL-Netz

8/10 Gesprächsabbrüche:

vorwiegend in Grenznähe

Abbrüche bei Wechseln zwischen D und NL

Kein internationaler Handover

Messungen: Sprachqualität


Hoher Anteil der Gesamtroute mit geringem Empfangspegel:

schlechte Sprachqualität (eindeutig wahrnehmbar, z.T. sehr schlecht)

Gesprächsabbrüche

hohe Bitfehlerraten, d.h. schlechte technische Übertragungsqualität

Sehr schlechte Empfangspegel insbesondere in Grenznähe:

schlechte Sprachqualität

Umbuchung in das NL-Netz

Gesprächsabbrüche

Entfernt von der Grenze (> 8 km):

Pegel i.A. gut bis zufriedenstellend

keine Gesprächsabbrüche

Messungen: Sprachqualität


Messungen: Vergleich mit anderen Messfahrten

0% 5% 10% 15%

D2 Meschede -Schmallenberg

D2 Meschede -Oldenburg

(Teilstrecken)

D2 GrafschaftBentheim

D1 GrafschaftBentheim Bitfehlerrate sehr hoch

( > 12,8% )

Empfangspegel sehr niedrig( < -105 dBm )

Entfernung zur BasisstationSehr hoch ( > 8 km )

Anteil der Messwerte


Messungen: Gesamtversorgung – Telekom-Netz

fernab der Grenzevorwiegend LTE

sehr schlechte Empfangspegel vorwiegend in Grenznähe

prinzipiell ähnlich bei Vodafone (D2), aber kein Einbuchen in NL-Netz

Fahrt im Idle Modus, d.h. kein Verbindungsaufbau


Tech

no

logi

ean

teil

0,00%

20,00%

40,00%

60,00%

80,00%

100,00%

GSM

UMTS

LTE

Ben

Mes

Arn

Schm

Bensersiel

Meschede

Arnsberg

Schmallenberg

3G/4G: 50 – 80 %

Fahrten in anderenRegionen (z.T. BAB)

Fahrten in GrafschaftBentheim (Routen, s.o.)

3G/4G: 85 – 99 %

Anteil 3G/4G geringer als bei Fahrten in anderen dünn besiedelten Regionen

Allerdings: Fahrten in Grafschaft Bentheim zum großen Teil in Grenznähe

OpenSignal-Studie: 3G/4G-Verfügbarkeit ca. 75% (inklusive Städte)

Messungen: Vergleich mit anderen Messfahrten

Quelle: Global State of Mobile Networks, Aug. 2016, opensignal.com/reports/2016/08/global-state-of-the-mobile-network


Hohe Unzufriedenheit mit der Mobilfunkversorgung

Telefonie und Anwendungen mit begrenzter Datenrate im Fokus

Laut Papierform durchschnittliche bis gute Versorgung

Telefonie wird zu 80% über GSM abgewickelt

UMTS handover GSM ; GSM handover UMTS

Geringe Empfangspegel, hohe Bitfehlerraten, Verbindungsabbrüche etc.

In Grenznähe vorwiegend GSM und UMTS

Sonderfall: Ausländisches Fremdnetz

Im Vergleich mit anderen Regionen operativ schlechtere Versorgung

Verbesserungen durch Optimierung des Bestandsnetzes möglich

Versorgungslücken nur mit Netzausbau zu schließen

Zusammenfassung


Qu

elle

: wat

son

.ch

341,6 Mio. Endgeräte durch Hersteller ausgeliefert IDC Worldwide Quarterly Mobile Phone Tracker

Ausblick


Datenblatt Motorola G5 Plus

Konnektivität muss zum Netz

passen

Stadt vs. Land

Endgerätekosten

Produktionskosten

Endkundenpreis

…

Ausblick


Netz – Tarif – Endgerät

Mobilfunkversorgung ist hoch komplex – auch für den Nutzer

Das Frustrationspotential steigt

Der Nutzer wird „erschlagen“

Neue Kommunikations- und Erklärstrategie zwingend notwendig

Ausblick


Prof. Dr. S. Breide, Prof. Dr. C. Lüders, S. Helleberg (M.Eng.)

Steinbeis-Transferzentrum: Institut für Breitband- und Medientechnik - I.BM.T

59872 Meschede

Email: [email protected]

Steinbeis-TransferzentrumInstitut für Breitband- undMedientechnik

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit

Medientechnik Institut für Breitband- und Steinbeis ... · Messendgeräte mit spezieller...

Documents

Transcript of Medientechnik Institut für Breitband- und Steinbeis ... · Messendgeräte mit spezieller...