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Wie sich mobiles Surfen beschleunigen lässt

Forscher von Microsoft haben sich das Verhalten mobiler Internetnutzer im Detail angeschaut, um herauszufinden, wie sich der mobile Internetzugang verbessern lässt. Sie fanden einige Mechanismen, die sich leicht umsetzen lassen.

Mit einfachen Mitteln ist es nach Ansicht von Forschern möglich, Effizienz, Leistung und Akkulaufzeit bei der mobilen Internetnutzung zu steigern. Die Forscher Hossein Falaki, Dimitrios Lymberopoulos, Ratul Mahajan, Srikanth Kandula und Deborah Estrin haben die Smartphones von 43 Probanden mit einer Software ausgestattet, die den Netzwerkverkehr der Geräte analysierte. Die Ergebnisse haben sie in ihrem Aufsatz A First Look at Traffic on Smartphones veröffentlicht. Es sei nicht einfach gewesen, überhaupt Probanden für das Experiment zu finden, begründen die Forscher die recht geringe Zahl der Fälle. Dennoch reichten die Daten für erste Erkenntnisse aus.

Surfen und E-Mail-Nutzung sorgen demnach für den größten Teil des Traffics. Wenig überraschend folgt die Erkenntnis, dass vor allem viele kleine Dateien übertragen werden. Fast die Hälfte des Traffics entfällt auf verschlüsselte Protokolle wie HTTPS und IMAP4S. Das bedeutet zugleich, dass der Protokoll-Overhead deutliche Verzögerungen verursacht, was bei verschlüsselten Verbindungen noch deutlicher ausfällt. Das Cachen von SSL-Sessions-Keys funktioniert dabei recht gut.

Bei TCP-Übertragungen führt ein vergleichsweise hoher Paketverlust dazu, dass die Pakete erneut gesendet werden. Das verlangsamt die mobile Verbindung. Rund 3,3 Prozent der Pakete im Downstream und 3,7 Prozent im Upstream mussten wiederholt übertragen werden. Der Durchschnitt in Nordamerika liegt bei 0,1 Prozent, weltweit unter 1 Prozent.

Daher schlagen die Forscher vor, mehrere kleine Dateien in einem Cloud-Proxy zusammenzufassen und gemeinsam zu übertragen, um den Protokoll-Overhead zu reduzieren. Zudem sollte der Socket-Buffer auf Serverseite vergrößert werden, um Downloads von mobilen Endgeräten aus zu beschleunigen. Diese Idee ist nicht neu und wird beispielsweise von Opera bei Opera Mini und Opera Turbo genutzt.

Stromsparfunktionen von 3G-Modems sind ineffizient

Als zweites Problemfeld nennen die Forscher die Stromsparfunktionen der 3G-Modems. Nach einer gewissen Zeit der Inaktivität schalten die Modems in einen Schlafzustand, um den Akku zu schonen. Das aber dauert viel länger als nötig, meinen die Forscher. Zwar gebe es große Unterschiede zwischen den einzelnen Nutzern, doch würden 95 Prozent aller Pakete maximal 4,5 Sekunden nach dem vorhergehenden übertragen, so dass die Modems schon nach 4,5 Sekunden in den Schlafmodus schalten könnten. Tatsächlich aber wird bis zu 17 Sekunden gewartet und dadurch der Akku unnötig belastet.

Wüsste man von vornherein, wann das nächste Paket ausgetauscht wird, ließe sich die Leistungsaufnahme der 3G-Modems um bis zu 60 Prozent reduzieren, haben die Forscher berechnet. Das sei praktisch nicht machbar, aber allein die Reduktion auf den genannten Zeitraum von 4,5 Sekunden verspreche eine Senkung der Leistungsaufnahme um 35 Prozent. Das sei recht viel, macht das Modem doch typischerweise rund ein Drittel der Gesamtleistungsaufnahme eines Smartphones aus.