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Artikel aus Mobile Times 19

UTRA - Der GSM-Nachfolger?

GSM ist mit 60% aller Mobiltelephone zwar sehr weit verbreitet, aber durch die Verwendung von drei Frequenzbereichen eingeschränkt. Nun soll ein neuer Standard alle Mobilkommunikationssysteme unter einen Hut bringen.

Es gibt viele verschiedene mobile Dienste der Telekommunikation, die unabhängig voneinander entstanden sind. So sind zum Beispiel Bündelfunk, Betriebsfunk, Pager, Schnurlostelephone, Mobiltelephone und nun auch Satellitentelephone bekannt. Alle diese Systeme verwenden unterschiedliche Frequenzen und verschiedene Übertragungsmethoden. So gibt es beispielsweise alleine bei Mobiltelephonen wenigstens sechs verschiedene digitale Systeme, z.B.:

• in Europa GSM 900 und GSM 1800
• in Amerika GSM 1900, TDMA 1900 (D-AMPS) und CDMA 1900
• in Japan und Korea CDMA und W-CDMA

Daneben gibt es etwa in Europa noch die Normen CT 1, CT 1+, CT 2 und DECT für Schnurlostelephone, die Paging Systeme ERMES und POCSAG sowie das System TETRA, das Betriebsfunk und Bündelfunk vereinheitlichen soll. Zwar sind alle diese Standards historisch gewachsen, jedoch in der Praxis eher hinderlich.

Von diesen Systemen ist GSM mit Abstand das beliebteste. So waren im Juni 1997 fast 60% aller angemeldeten Mobiltelephone GSM-Geräte. Daher gibt es hier auch die meisten Entwicklungen, die aber das Dilemma der vielen unterschiedlichen Systeme auch nicht lösen können:

• So müssen zum Beispiel Dualband- und Dualmode-Handys entwickelt werden, damit wirklich weltweites Roaming möglich wird. Aber auch diese Geräte können dann nur in zwei Systemen arbeiten.
• In Entwicklung sind auch GSM/ DECT-Handys, die sich im Bereich des eigenen Schnurlostelephons bei diesem anmelden, was natürlich Telephongebühren spart.
• Ebenso wurden auch GSM/ Iridium-Geräte präsentiert, die sich, wenn das GSM-Netz zu schwach ist, beim Satellitennetz Iridium, das ab Ende dieses Jahres in Betrieb sein soll, einloggen. Später sollen auch Dualmode-Geräte für die anderen Satellitennetze wie etwa Globalstar oder andere folgen.

Ein weiterer Punkt, der GSM einschränkt, ist die geringe Datenübertragungsrate von 9600 Bit pro Sekunde, was zwar zum Versenden von Fax und SMS durchaus ausreicht, jedoch für den Zugang zu Internet/Intranet oder gar Breitband-Anwendungen nicht geeignet ist. Im Rahmen der Umsetzung von GSM Phase 2+ bis Ende 1998 soll zwar die Rate auf 64 kBit/s gesteigert werden, doch für Multimedia-Anwendungen und Videokonferenz ist auch das noch zu wenig.

UTRA statt Ultra

Die Lösung für die oben angesprochenen Probleme soll nun der neue Standard UTRA auf der Basis der UMTS-Vorhabensliste bringen. Der erste große Vorteil von UTRA ist, daß damit alle bisherigen Systeme von DECT über GSM, TDMA und CDMA bis zu TETRA und ERMES unter einem Standard arbeiten, und somit universelle Kompatibilität aller Geräte gegeben ist. Für den Benutzer bedeutet dies billigere Geräte, da man dann nicht länger viele verschiedene Chipsets für die unterschiedlichen Netze benötigt, sondern ein Chipset in größerer Stückzahl produzieren kann.

Doch auch die anderen geplanten Features von UTRA sind gegenüber derzeitigen Systemen ein großer Vorteil. Die Datenübertragungsrate soll bei 512 kBit/s für Mobilgeräte und 2 MBit/s für Geräte mit eingeschränkter Mobilität liegen. Verbesserte Komprimierungsalgorithmen werden die Übertragungsqualität von Sprache verbessern und dabei weniger Bandbreite benötigen als bisherige Mobiltelephone. Die Integration von Mobiltelephonen und Schnurlostelephonen bedeutet auch, daß man mit nur einem Gerät überall zum jeweils günstigsten Tarif erreichbar sein wird.

Wann kommt UTRA?

Die Frage ist natürlich, in wie weiter Zukunft dieser neue Standard noch liegt. Die Antwort ist: Die Zukunft hat schon begonnen. Am 29. Jänner 1998 haben die Mitglieder der SMG innerhalb der Normungsstelle ETSI, die auch den GSM-Standard definiert hat, die grundlegenden Parameter festgelegt. Dieser Prozeß war nicht einfach, da sich zwei Gruppen gebildet hatten, deren eine von Siemens und die andere von Ericsson und Nokia angeführt, unterschiedliche Anwendungen der CDMA-Technik vorgeschlagen hatten. Nun ist eine gemeinsame Lösung entwickelt worden:

• Im Zweiband-Betrieb (Frequenzduplex), wie er derzeit zum Beispiel bei GSM verwendet wird, in dem ein Frequenzband für die Verbindung vom Mobilteil zur Basisstation und ein anderes Frequenzband für die umgekehrte Verbindung zur Anwendung kommt, wird eine Zugriffstechnik auf der Basis von W-CDMA implementiert.
• Im Einband-Betrieb (Zeitduplex) wird eine Zugriffstechnik auf der Basis von TD-CDMA eingesetzt.

Diese Lösung folgt den grundlegenden UTMS-Richtlinien, daß nämlich die Geräte für Endbenutzer billig sein sollen, der neue Standard mit GSM harmonisiert, und die Endgeräte für Zeitduplex und Frequenzduplex geeignet sein sollen. UTRA kann einerseits schmale Frequenzbänder von 2 × 5 MHz benutzen, andererseits aber auch breitbandige Anwendungen unterstützen und erfüllt damit auch die Anforderungen, die vom UMTS Forum und der GSM MoU Association festgelegt worden waren.

Der weitere Zeitplan sieht vor, daß bis Ende 1999 die detaillierten Standards festgelegt werden, nach denen die Geräte dann funktionieren. Dabei wird ETSI aber nicht alleine arbeiten, denn sonst wäre dieser Standard genauso "weltweit" wie es heute GSM ist. Unter dem Dach der ITU werden daher ETSI, ANSI, das chinesische Normungsinstitut MPT/RITT und das japanische ARIB/TTC gemeinsam die Einzelspezifikationen im Rahmen der nun vereinbarten Richtlinien festlegen.

Im Jahre 2001 sollen dann die ersten Feldversuche laufen und ab 2002 bis 2005 wird das System schließlich eingeführt, wobei in der Übergangszeit GSM/UMTS Dualmode-Geräte sowie Roaming zwischen GSM- und UMTS-Netzen geplant sind.

Michael Köttl/fwk

Verwendete Abkürzungen:

Letzte Überarbeitung: Montag, 10. Februar 2003 Text © 1998 by Mobile Times; HTML © 2001-2003 by Mobile Times