Small Cell

Small Cells sind Mobilfunkzellen, die nur wenige Meter bis einige hundert Meter weit reichen. Sie ergänzen die großen Makrozellen auf Masten und Dächern an Orten, an denen viele Menschen gleichzeitig funken — Bahnhöfe, Einkaufsstraßen, Stadien, Innenstädte.

Der verbreitete Irrtum besteht darin, sie für ein Mittel gegen Funklöcher zu halten. Das Gegenteil trifft zu: Small Cells stehen dort, wo die Versorgung bereits gut ist. Ihre Aufgabe ist nicht Reichweite, sondern Kapazität.

Warum Kapazität nur räumlich wächst

Das Spektrum eines Betreibers ist fest zugeteilt und lässt sich nicht vermehren. Alle Geräte einer Funkzelle teilen sich dieselbe Bandbreite — je mehr aktiv sind, desto weniger bleibt für jeden einzelnen.

Drei Hebel gibt es, um mehr Daten durch dieselbe Bandbreite zu bringen: höherwertige Modulation, mehr parallele Datenströme über MIMO, und die Bündelung mehrerer Frequenzblöcke über Carrier Aggregation. Alle drei sind in heutigen Netzen weitgehend ausgereizt.

Bleibt der vierte Hebel: dieselbe Frequenz an mehreren Orten gleichzeitig nutzen. Genau das leistet eine Small Cell. Statt dass sich 500 Menschen auf einem Bahnhofsvorplatz eine Makrozelle teilen, versorgen drei kleine Zellen je einen Teilbereich — mit demselben Spektrum, aber dreifacher Gesamtkapazität.

Bauformen und Einordnung

Der Begriff ist ein Sammelbegriff. Nach Reichweite unterscheidet man:

Die Grenzen sind fließend und werden von Betreibern unterschiedlich gezogen. Gemeinsam ist allen die geringe Sendeleistung: Während eine Makrozelle mit mehreren zehn Watt arbeitet, kommen Small Cells mit einigen Watt oder weniger aus.

Femtozellen nehmen eine Sonderstellung ein, weil sie beim Teilnehmer selbst stehen und sich über dessen Internetanschluss an das Betreibernetz binden. Sie werden unter Namen wie Heimbasisstation vermarktet und lösen Versorgungsprobleme in einzelnen Gebäuden.

Wo sie hängen

Small Cells sitzen an Straßenlaternen, Ampelmasten, Hausfassaden, Werbetafeln und Bushaltestellen. Die Antenne ist oft kaum größer als ein Schuhkarton und bewusst unauffällig gestaltet.

Der eigentliche Aufwand liegt nicht in der Technik, sondern in der Erschließung jedes einzelnen Standorts: Der Betreiber braucht ein Nutzungsrecht am Mast oder an der Fassade, einen Stromanschluss und eine Anbindung ans Netz. Letztere läuft über Glasfaser oder, wo das zu aufwendig ist, über Richtfunk.

Weil jeder Standort einzeln verhandelt und erschlossen werden muss, ist der Ausbau mühsam und teuer — gemessen an der versorgten Fläche weit teurer als eine Makrozelle. Das erklärt, warum Small Cells sich auf wenige, stark genutzte Bereiche konzentrieren.

Zusammenspiel mit der Makrozelle

Beide Zelltypen überlagern sich, man spricht von einem heterogenen Netz. Daraus ergeben sich zwei Fragen, die das Netz laufend beantworten muss:

Ein Gerät wählt normalerweise die Zelle mit dem stärksten Signal. Das ist meist die Makrozelle, weil sie mit höherer Leistung sendet — selbst dann, wenn die Small Cell direkt über dem Kopf hängt und weniger ausgelastet wäre. Netze gleichen das aus, indem sie Small Cells bei der Zellauswahl rechnerisch bevorzugen.

Außerdem stören sich beide gegenseitig, da sie dieselben Frequenzen nutzen. Die Koordination übernimmt das Netz, indem es den beteiligten Zellen abwechselnd Sendepausen zuweist.

Immissionsschutz und die EMF-Karte

In Deutschland braucht eine ortsfeste Funkanlage eine Standortbescheinigung der Bundesnetzagentur, sobald sie mit 10 Watt äquivalenter Strahlungsleistung oder mehr sendet. Viele Small Cells bleiben darunter und sind deshalb nicht bescheinigungspflichtig.

Sichtbar sind sie trotzdem: Die EMF-Karte der Bundesnetzagentur führt sie in einem eigenen Reiter neben den bescheinigungspflichtigen Standorten. Wer dort in eine Großstadt hineinzoomt, sieht die Dichte unmittelbar — in Berlin-Mitte liegen hunderte Einträge auf wenigen Quadratkilometern, während die Außenbezirke nahezu leer bleiben.

Diese Verteilung ist der beste Beleg für den Zweck der Technik: Small Cells folgen nicht den Versorgungslücken, sondern den Menschenmengen.

Details zur EMF-Karte

Wir erklären, wie die sie EMF-Karte lesen und verstehen.