Die komplette MONITOR-Ausgabe 7-8/2001 können

THEMA
�� GPRS-Übertragungstechnik
Um die Paketvermittlung zu berükksichtigen
sind Änderungen in der Netzarchitektur
von GSM erforderlich. Die
wichtigste Änderung ist die Einführung
der GPRS Support Nodes (GSN), die die
Paketvermittlung übernehmen und als
Gateway zu den Paketnetzen dienen. Für
die Erfüllung dieser Funktionen sind zwei
Subsysteme vorgesehen.
Die Gatewayfunktion wird vom Gateway
GPRS Support Node (GGSN) wahrgenommen,
während der Serving GPRS
Support Node (SGSN) für das Roaming
zuständig ist. Durch die Zuordnung einer
temporären, dynamischen Adresse zur
Mobilstation wird es dem SGSN möglich,
eine Identifizierung der Mobilstation
vorzunehmen. Bezüglich des Datenflusses
sind in der GPRS-Netzarchitektur
zwei Wege zu unterscheiden. Die
Nutzdaten nehmen den direkten Weg
zwischen Base Station Controller und
GSN. Die für die Signalisierung notwendigen
Daten werden über das Mobile
Switching Center übertragen.
Die zu übertragenden Daten werden mit
Mobilfunk an die nächstgelegene Basis- Station
gesendet. Von dort werden sie an den
Serving GPRS Support Node(SGSN) geschickt.
Der SGSN ist die Schaltzentrale für
das Senden und Empfangen der Daten für die
mobilen Endgeräte. Die Nutzdaten werden
auf dem direkten Weg zwischen Base Station
Controller und SGSN übertragen. Die zur
Signalisierung notwendigen Daten nehmen
den Umweg über das Mobile Switching Center.
Das SGSN ist über das GPRS-Tunnel-Protocol
mit dem Gateway GPRS Support Node(GGSN)
verbunden. Von hier aus ist das
GPRS-Netz mit anderen GPRS-Netzen, dem
Internet und anderen Datennetzen verbunden.
Das mobile GPRS-Endgerät setzt auf der
Netzwerkschicht auf, das heißt auf TCP/IP
oder X.25. Die IP- oder X.25-Pakete werden
vom Sub-Network Dependent Convergence
Protocol (SNDCP) direkt auf die Link Layer
Control-Schicht (LLC) abgebildet. SNDCP
kann von der Netzwerkschicht kommende
Datagramme beziehungsweise Pakete in einzelne
Segmente aufteilen, mehrere Datagramme
der Netzwerkschicht multiplexen
und über eine einzelne virtuelle Verbindung
übertragen. Zusätzlich lassen sich die Daten
bei Bedarf verschlüsseln oder komprimieren.
Die LLC-Schicht ist für die Flusskontrolle
und Fehlerkorrektur zuständig, das heißt, sie
garantiert die zuverlässige Übertragung der
Nutzdaten zwischen dem Mobilteilnehmer
MOBILE COMPUTING
und dem SGSN. Da GPRS nur ein Trägermedium
ist, selbst aber kein fertiges Produkt
darstellt, muss GPRS erst mit den entsprechenden
Anwendungen und Inhalten aufgeladen
werden, um für Anwender einen Nutzen
zu generieren.
Die Betreiber suchen noch nach einer Killer
Applikation wie SMS. Doch die technischen
Vorteile von GPRS liegen auf der Hand,
denn künftig wird es für den Anwender keine
Rolle mehr spielen, ob er sich über ein
LAN, seinen ISP oder sein Mobiltelefon in
das Internet einloggt.
�� UMTS ante Portas
Die eigentliche mobile Revolution steht noch
bevor, wenn ab dem Jahr 2002 oder 2003 das
UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System) eingeführt wird und damit
GSM als bisher meistgenutztes Mobilfunksystem
der Welt allmählich abgelöst werden
soll.
Dazu ein Vergleich zwischen GSM/WAP
und UMTS: Um eine MP3-Audio-Datei in
annähernder CD-Qualität mit der Größe von
4 MB (das entspricht etwa 4 min Laufzeit)
herunter zu laden, benötigt ein GSM-Mobiltelefon
mit 9.6 kBit/s 55 min, ein UMTS-
Mobilgerät mit 2 MBit/s nur 16 sek - also
rund 200-mal so schnell wie GSM.
Diese hohe Übertragungsgeschwindigkeit
erlaubt noch ganz andere Einsatz-Möglichkeiten.
Dazu einige Bespiele:
◆ Internet-Zugriffe und alle damit verbundenen
Möglichkeiten.
◆ Mobile Arbeitsplätze: Ein Außendienstmitarbeiter
beim Kunden vor Ort hat eine
Online-Verbindung zu allen vertriebsrelevanten
Daten. Er kann z.B. die Lieferfähigkeit
von Produkten abfragen und Bestellungen
direkt eingeben.
◆ Ein UMTS-Handy ist ein Kleincomputer,
der zugleich Kalender, Notizblock, Adressbuch,
Diktiergerät und auch Kreditkarte
für das M-Business ist.
◆ Aufnehmen und Versenden von digitalen
Bildern, denn das Handy ist nebenbei auch
Digital-Kamera.
◆ Bildtelefonieren, Videokonferenzen, Übertragung
von Videos zur Überwachung.
◆ Mit einem GPS-Empfänger gekoppelt als
Autonavigationssystem, das sich Daten
(Routen und Verkehrsmeldungen) online
beschafft.
Da erscheint es einem als selbstverständlich,
dass die IT-Branche bei diesem Meilenstein
der Mobilfunkgeschichte dabei sein will und
sich auch von Milliardensummen bei der
Lizenz-Auktion nicht zurückschrecken ließ.
Die europäischen Netzbetreiber haben rund
1.650 Mrd, ATS für die UMTS-Lizenzen bezahlt
und sich dafür hoch verschuldet. Dieselbe
Summe müssen sie laut Schätzungen in
den Aufbau der Netze investieren. Es wird
schwierig werden, die hohen Investitionskosten
wieder hereinzuholen, ohne von den
Kunden hohe Preise zu verlangen.
Um die Investitionen in das neue Netz
nicht ausufern zu lassen, wird man die maximale
Datenrate auf 384 kBit/s beschränken.
Weiters wird es Multiband-Handys geben
müssen, die sowohl im UMTS-Netz als
auch in GSM-Netzen arbeiten können. Durch
solch einen dualen Betrieb von GSM und
UMTS ist es den Mobilfunkanbietern möglich,
ihre Netze langsam aufzubauen und den
Kunden bereits UMTS-Geräte von Beginn
an zur Verfügung zu stellen, auch wenn das
Netz noch nicht flächendeckend ausgebaut
ist.
Doch was an Möglichkeiten und in welchem
Umfang genutzt werden wird, ist auch
eine Preisfrage, denn UMTS-Telefonieren
wird teuer werden. Wegen der, zumindest
anfangs hohen Kosten wird das zur Zweiklassen-Gesellschaft
führen: Die nur telefonierenden
(plus ein wenig SMS und WAP)
GSM-Handy-Besitzer und die UMTS-Yuppies,
die (bzw. deren Firmen) sich UMTS leisten
können.
In Österreich hat die Mobilkom den
UMTS-Start für Mitte 2002 angekündigt.
Auch max.mobil und One wollen im nächsten
Jahr starten. tele.ring will erst Anfang
2003 beginnen. Ob diese Termine gehalten
werden können steht allerdings noch in den
Sternen. ❏
48 monitor 7-8/2001