Webwissenschaften - Portfolio

Anbei findet ihr meinem Beitrag zur gestellten Frage: "Welchen Einfluss wird die LTE-Technolgie auf die Endgeräte und damit auf neue Anwendungen üben?"

Wie bereits auch mein Kollege Hr. Eibelhuber in seinem Blog erwähnt stellt der Rückgang der stationären Computer und das enorme Wachstum der mobilen Anwendungen die Netzbetreiber vor enorme Herausforderungen. Mit der Verbreiterung von Smartphones wird es immer leichter von unterwegs wichtige Informationen über das Internet abzurufen und/oder sogenannte Apps dazu zu verwenden. Wichtig dabei ist uns, dass die Informationen und Apps schnell abrufbar und downloadbar sind – eine wesentliche Verbesserung bringt hier der Einsatz von LTE-Technologie (4G).

Problemstellung

Ein Phänomen, dass mit der steigenden Nutzung von Smartphones einhergeht, ist der schnelle Verbrauch des Akkus. Viele von euch erinnern sich sicherlich noch an ihr erstes Handy – meines war ein Alcatel. Dieses Handy hat mindestens eine Woche (oder auch länger) ohne Aufladen funktioniert. Die LTE-Technologie ist an dieser negativen Folge merklich beteiligt.

Diese bereits von mir erwähnten Fakten werden im Artikel von Gupta, M., Jha, S.C., Koc, A.T. & Vannithamby, R. (2013) untermauert (Q1). In der gewählten Studie werden die hohen Anforderungen an LTE Netzwerke (schnelle und leistungsfähige Datenübertragung) und deren negativen Auswirkungen auf die Akkulaufzeiten nicht nur diskutiert sondern es werden auch Lösungsmöglichkeiten und aktuelle Entwicklungen der 3GPP dargestellt.

In ihrem Artikel beschreiben die Autoren, dass durch die neue und leistungsfähigere LTE-Technologie eine „always-on always-connected“ Ära eingeleitet wurde. Internet-Applikationen verwendeten bisher den Status „verbunden“, wenn sie Datenpakete abrufen und den Status „inaktiv“, wenn der Datentransfer abgeschlossen wurde. Der Abruf von Daten benötigt allerdings um ein Vielfaches mehr an Akkulaufzeit als im „Ruhemodus“.

Aufgrund der wachsenden Anforderungen aktueller Apps (zB Facebook, Twitter, etc) verschwimmen diese beiden Stati immer mehr ineinander – es gibt keine klare Abgrenzung mehr wann die Applikation Daten transferiert oder nicht mehr arbeitet. Als negative Folge daraus werden die Datennetze mit übermäßig viel Anfragen und Datendownloads ausgelastet und auf der andren Seite wird die Akkuladezeit des Smartphones enorm beansprucht. Vor allem Anwendungen die nur im Hintergrund des Gerätes laufen und ständig Daten abrufen verursachen einen enormen Energieverbrauch.

Mögliche Lösungsansätze der Autoren

Die Autoren haben auf Basis dieses Wissens unterschiedliche Lösungsansätze erarbeitet:

- Immer im Datenübertragungsmodus
Der Datenübertragungsmodus des Gerätes ist immer aktiv, mit Hilfe einer Energiesparfunktion im Aktiv-Modus wird der Akkuverbrauch verbessert. Der Energieverbrauch kann aber weit nicht so viel reduziert werden wie im inaktiven Modus.

- Schneller Übergang in den Inaktiv-Modus
Mit Hilfe eines Timers soll sofort nach Abschluss einer Übertragung in den Inaktiv-Modus gewechselt werden. Die Akkulaufzeit wird in diesem Fall wesentlich verbessert, auf der anderen Seite erreicht man dadurch Einschränkungen bei der Geschwindigkeit von Datenübertragungen.

- Anpassungsfähiger Wechselmodus
Eine Mischung der beiden genannten Varianten soll zur optimalen Lösung für Datenübertragungsgeschwindigkeit und Akkulaufzeiten führen.

3rd Generation Partnership Projekt (3GPP)

Das 3rd Generation Partnership Projekt (3GPP) - eine Organisation zur Entwicklung weltweit gültiger Telekommunikations-Standards – definiert den Standard für LTE (auch LTE advanced). Unter anderem haben sie sich auch mit den geschilderten Problemen beschäftigt und Verbesserungen in Ihren Ausarbeitungen (sogenannte Releases) eingebaut (Q2). Im Release 11 wurde schwerpunktmäßig die Minimierung der Datenübertragung von Anwendungen die im Hintergrund laufen behandelt. Weiters wurde auch die Möglichkeit aufgenommen, dass das Gerät über das Datennetzwerk steuern kann, wieviel Energie es benötigt. Der Einsatz dieser Funktion obliegt aber dem Gerätehersteller.

Diskussion

Dass die immer leistungsfähigeren Smartphones immer schneller den Akku aufbrauchen liegt meiner Meinung nach schon alleine an der gesteigerten Nutzung durch die Handybesitzer. Aufgrund der vielen Möglichkeiten sich zu informieren, Spiele am Handy zu spielen etc. wird das Smartphone immer mehr zum kleinen Computer und immer öfter verwendet. Die LTE-Technologie und auch die Leistungsanforderungen der Apps sind für mich ein zusätzlicher Faktor der die Akku-Situation verschlimmert. Mir persönlich würde es zumindest helfen, wenn sich die Smartphone Hersteller einmal Gedanken darüber machen wie sie bessere Akkus in die Geräte einbauen könnten, anstatt andere Features immer weiter auszubauen

Quelle

- Q1: Gupta, M., Jha, S.C., Koc, A.T. & Vannithamby, R. (2013). Energy Impact of Emerging Mobile Internet Applications on LTE Networks: Issues and Solutions. In: IEEE Communications Magazine, 51(2), S. 90-97.

- Q2: Online: 3GPP, aufgerufen am 18. November 2013.