Hauptseminar „Beyond 3rd Generation Mobile Networks“

Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
18.05.2004
Hauptseminar
„Beyond 3rd Generation Mobile
Networks“
Alexander Trica
Betreuer: Prof. Dr. rer. nat habil. Jochen Seitz
1
Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
1.
Einleitung
2.
Übersicht der Mobilfunkgenerationen
3.
Beyond 3rd Generation Mobile Networks
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
18.05.2004
Namensproblem
Multinetwork
Always on – always best connected
All IP
Integration drahtloser Netzwerke
4.
Dienste und Anwendungen
5.
Vergleich GSM, UMTS, Beyond 3G
2
Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
18.05.2004
Abkürzungsverzeichnis
AAA
AMR
ATM
BMBF
BRAHMS
BRAIN
CDMA
Corba
COPS
CS4
DAB
DRiVE
DAS
DSL
DSP
DVB-T
EDGE
ETSI
FPGA
GMSK
GPS
GPRS
GSM
HSCSD
HTTP
IETF
IP
IPSec
IPv6
IST
Mobile IPv6
OFDM
QPSK
QoS
RADIUS
RegTP
RFC
SCTP
SDR
SORBAS
TCP
UDP
UMTS
Authentication, Authorisation and Accounting
Adaptive Multirate Codec
Asynchronous Transfer Mode
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Broadband Access for High Speed Multimedia via Satellite
Broadband Radio Access for IP based Networks
Code Devision Multiple Access
Common Object Request Broker Architecture
Common Open Policy Service (Protocol)
Coding Scheme 4
Digital Audio Broadcasting
Dynamic Multi-Radio Networks in Vehicular Environments
Dynamic Spectrum Allocation
Digital Subscriber Line
Digital Signal Processor
Digital Video Broadcasting Terrestrial
Enhanced Data Service For GSM Evolution
European Telecommunications Standards Institute
Field Programmable Gate Array
Gaussian Minimum Shift Keying
Global Positioning System
General Packet Radio Service
Global System for Mobile Communication
(früher: Groupe Spéciale Mobile)
High Speed Circuit Switched Data
Hypertext Transport Protocol
The Internet Engineering Task Force
Internet Protocol
IP Security Protocol
Internet Protocol Version 6
Information and Society Technologies
Variante für mobile Endgeräte des Internet Protocol Version 6
Orthogonal Frequency Division Multiplex
Quadrature Phase Shift Keying
Quality of Service
Remote Authentication Dial In User Service
Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post
Request For Comments
Stream Control Protocol
Software Defined Radio
Software Radio Based Access System
Transmission Control Protocol
User Datagram Protocol
Universal Mobile Telecommunications System
3
Alexander Trica
VPN
WAE
WAE-Sec
WAP
WCDMA
WDP
WINEGLAS
WLAN
WSP
WTLS
WTP
WWRF
WWW
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18.05.2004
Virtual Private Network
Wireless Application Environment
Wireless Application Environment Security
Wireless Application Protocol
Wideband Code Division Multiple Access
Wireless Datagram Protocol
Wireless IP Network as a Generic Platform for Location Aware
Service Support
Wireless Local Area Network
Wireless Session Protocol
Wireless Transport Layer Security
Wireless Transaction Protocol
Wireless World Research Forum
World Wide Web
4
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Networks
18.05.2004
1. Einleitung
Seit einigen Jahren kann man in Zeitschriften immer wieder Visionen über die nächste
Mobilfunkgeneration entdecken. Auch auf Elektronik- und Kommunikationstechnikmessen
wie zum Beispiel der IFA lassen die Mobilfunkkonzerne ihrer Phantasie freien Lauf und
malen ein Bild über die zukünftige Mobilfunkgeneration. Die Vorstellungen sind hier sehr
unterschiedlich und auch gleichzeitig sehr speziell.
Das Internet und das World Wide Web werden sich in Zukunft immer weiter in unser Leben
integrieren. Manchmal ist sogar heute schon ein Leben ohne Internet oder WWW für die eine
oder andere Person nicht vorstellbar. Bis jetzt können mit mobilen Endgeräten nur geringe
Datenraten erreicht werden. Datenraten von 115 kbit/s, wie sie bei GPRS vorhanden sind,
genügen bei einem steigenden Datenaufkommen im Netz nicht mehr um eine flüssige und
zeitlich akzeptable Informationsübertragung zu gewährleisten. Insbesondere die zukünftig
steigende Anzahl von Multimedia-Daten benötigt höhere Übertragungsraten bei gleichzeitig
besserem Echtzeitverhalten.
Dies alles soll sich schon mit der sogenannten 3. Mobilfunkgeneration bessern. Mit diesem als
UMTS bezeichneten Standard sollen innerstädtische Datenraten bis zu 2Mbit/s erreicht
werden. Dies ist eine wirkliche Herausforderung, da heutzutage noch nicht einmal jeder
Privatperson ohne größere Probleme eine 2 Mbit/s kabelgebundene Festverbindung zur
privaten Nutzung zur Verfügung gestellt werden kann. In ländlichen Gegenden soll mit
UMTS eine Datenübertragungsrate von mindestens 384 Kbit/s (Ziel 512 Kbit/s) realisiert
werden. Hier bleibt allerdings immer noch die Frage, ob UMTS in Europa genauso
erfolgreich wird wie in Japan.
Was erwarten die Leute aber von der übernächsten Mobilfunkgeneration? Kann man UMTS
noch weiter verbessern noch bevor UMTS in Deutschland praktisch eingeführt sein wird?
Dieses Hauptseminar soll versuchen die weit verstreuten Informationen über „Beyond 3G
Mobile Networks“ zusammenzufassen und vergleichen. Diese Arbeit soll einen Ausblick
geben, was uns nach der 3. Generation erwarten könnte und einige Probleme aufzeigen, die
sich bei einer zukünftigen Generation von Mobilfunk zeigen könnten.
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2. Übersicht über die Mobilfunkgenerationen
Schon in der Einleitung zu dieser Arbeit wurde von Mobilfunkgenerationen gesprochen. Als
Mobilfunkgenerationen bezeichnet man die zeitliche Einteilung der verschiedenen
Mobilfunksysteme mit deren sich grundlegend ändernden Technologien.
1G, 2G, 3G, beyond 3G
?
4G, NextG, beyond 3G
3G
UMTS
2,5G
Edge
GPRS
HSCSD
GSM
2G
1G
C-Netz
2003
2002
2001
1999
1992
1986 - 2000
B-Netz 1972 - 1995
A-Netz
1958-1977
Bild1: Übersicht über die Mobilfunkgenerationen
Hierbei stellen die analogen Mobilfunknetze die 1. Generation dar. Das sog. A-Netz war das
erste Mobilfunknetz in Deutschland, welches vollständig analog arbeitete. Alle Verbindungen
wurden handvermittelt. Die erste Mobilfunkeinrichtung für das A-Netz wog 16 Kilogramm
und kostete 8000 Mark. 1972 wurde das modernere B-Netz in Betrieb genommen und 1977
das A-Netz wegen technischer Überholung eingestellt.
Im B-Netz waren erstmalig Verbindungen im Selbstwählverkehr möglich. Es war allerdings
noch nicht zellular aufgebaut, wie es heute üblich ist. Der Anrufer musste also wissen in
welchem Bereich sich der B-Netz Teilnehmer befindet, um ihn erreichen zu können. Das BNetz war in verschiedene Vorwahlbereiche eingeteilt. Um einen mobilen Teilnehmer z.B. im
Raum von Frankfurt zu erreichen, musste der Rufnummer die Vorwahl 0611-05
vorangestellt werden. Eine gewisse Strukturierung des Netzes ist hier schon erkennbar,
allerdings war kein Handover zu einem anderen Vorwahlbereich möglich. Wurde der aktuelle
Vorwahlbereich verlassen, musste das Gespräch beendet werden. Wie im A-Netz wurde auch
hier im Bereich von 146 MHz bis 156 MHz gesendet und empfangen. Als Modulationsart
benutzte man im A-Netz sowie im späteren B- und C-Netz Frequenzmodulation. Im Jahr 1980
wurde das B-Netz um die Kanäle des A-Netzes erweitert und deshalb auch B1-Netz genannt,
wobei die alten B-Netz Kanäle den Namen B2-Netz erhielten. Nach der Erweiterung der
Funkkanäle zählte das B-Netz in Spitzenzeiten 27.000 Teilnehmer. Stillgelegt wurde das BNetz schließlich 1994.
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Das C-Netz arbeitete wie auch seine Vorgänger analog, hatte aber bereits eine digitale
Signalisierung bei leitungsvermittelter Wählverbindung. Das C-Netz war das erste zellulare
Netz in Deutschland und war am Ende vollständig ausgebaut. Es wurde im
450 MHz Bereich betrieben und konnte auch schon für Datenübertragung per Modem (mit 2,4
Kbit/s) genutzt werden, auch war eine Art Handover zwischen den Zellen möglich. Im Jahr
2000 wurde das C-Netz abgeschaltet und die Frequenzen für andere Anwendungen zur
Verfügung gestellt.
Seit 1992 ist nun das sogenannte GSM-Netz im Regelbetrieb. GSM stand als Abkürzung für
„Group Special Mobile“ und wurde später in „Global System for Mobile Communication“
umbenannt. Es ist ein digitales Mobilfunknetz, welches sich durch seine großflächige
Netzstruktur auszeichnet und in weitere Kleinzellen unterteilt ist. Zwischen diesen Zellen
findet ein automatischer Handover statt. Eine zentrale Teilnehmerverwaltung ermöglicht
theoretisch ein technisch problemloses europaweites Roaming. GSM arbeitet sowohl im 900
MHz Bereich (D-Netz) als auch im 1.8 GHz Bereich (E-Netz). Im unteren Frequenzbereich
arbeitet GSM auf zwei getrennten, jeweils 25 MHz breiten Funkkanälen. Der andere Bereich
wird als DCS-1800 bezeichnet und ist in jeweils 75 MHz breite Bänder unterteilt. Hier stehen
327 Kanäle zur Verfügung. Mit GSM ist eine Datentransferrate von bis zu 9,6 Kbit/s möglich.
Auf GSM aufbauende Datendienste sind HSCSD und GPRS. HSCSD ist ein von der ETSI
ausgearbeiteter Standard, in dem maximal acht Zeitschlitze zu einem Übertragungskanal
gebündelt werden. Mit einer Übertragungsrate von 9,6 Kbit/s pro Kanal ergibt sich eine
Gesamtdatenrate von 76,8 Kbit/s. Das HSCSD-Verfahren hat den Nachteil, daß immer
komplette Kanäle reserviert werden und es daher zu nichtoptimaler Ressourcennutzung
kommt, wenn der Nutzer die ihm zugeteilte Übertragungskapazität nicht voll ausnutzt.
Allerdings wird für die Kanalbündelung auch neue Hardware beim Endgerät benötigt.
HSCSD kann in beiden GSM Frequenzbereichen genutzt werden. Mit GPRS wurde eine
paketvermittelte Datenübertragung geschaffen, die viele Vorteile besitzt, wie z.B. die
Abstimmung der benötigten Übertragungsrate durch eine mögliche Verringerung der
Fehlerkorrektur. In Verbindung mit Kanalbündelung ergibt sich eine Gesamtdatenrate von
maximal 171,2 Kbit/s bei Kodierung mit CS4. Im Kodierungsverfahren CS4 wird keine
Fehlerkorrektur verwendet. Es ergibt sich somit zwar die größte Datenübertragungsrate,
allerdings ist die Übertragungsfehlerwahrscheinlichkeit erheblich höher. GPRS sowie HSCSD
kann man teilweise schon in die Mobilfunkgeneration 2,5 einordnen.
Das Kernstück der Mobilfunkgeneration 2,5 ist EDGE. Es setzt, wie HSCSD und GPRS, auf
dem bestehenden GSM System auf, und zeichnet sich durch hohe Übertragungsraten aus.
Konzeptionell wurde EDGE für Echtzeitanwendungen wie z.B. Internet- bzw.
Videotelephonie entwickelt. Um noch höhere Übertragungsraten realisieren zu können, setzt
EDGE auf ein anderes Modulationsverfahren. Mit der digitalen 8-PSK Modulation kann die
Übertragungsgeschwindigkeit eines GSM Kanals auf bis zu 59,2 Kbit/s erhöht werden und
somit sind insgesamt theoretische Übertragungsraten von bis zu 473,6 Kbit/s möglich. Der
paketorientierte Teil des EDGE-Standards, EGPRS, welcher eine Weiterentwicklung des
GPRS Standards darstellt, realisiert die letzte Stufe des geplanten GSM Ausbaus. EDGE legt
damit den Grundstein für die 3. Mobilfunkgeneration. Allerdings ist es fraglich, ob alle
Mobilfunkbetreiber auf EDGE umrüsten, da wesentliche Netzkomponenten ausgetauscht
werden müssen und in Deutschland bereits sehr hohe Anfangsinvestitionen in UMTS getätigt
wurden.
UMTS ist ein vom ETSI 1998 standardisiertes System, das GSM mit einem wesentlich
erweiterten Leistungsspektrum ablösen soll, besonders hinsichtlich der
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Datenübertragungsraten. Hier steht eindeutig „Multimedia“ im Vordergrund, dazu gehören
Sprach– und Videoanwendungen sowie schnelle Daten- und Textübertragung. In UMTS
werden die Leistungsmerkmale der Leitungsvermittlung (GSM) und Paketvermittlung
(GPRS) miteinander kombiniert, um die besten Voraussetzungen für hohe Datentransferraten
zu schaffen. Hinzu kommt, daß UMTS einige Spezifikationen enthält, die den Transport von
Daten auf Basis von IP ermöglichen. Somit wird der Grundstein für ein funkgestütztes
mobiles Internet gelegt. UMTS wurde von der ITU im Mobilfunkstandard IMT-2000 als ein
Mobilfunksystem der dritten Generation spezifiziert. UMTS ist damit eine Realisierung des
ITU Projektes IMT-2000, welche hauptsächlich von der ETSI ins Leben gerufen wurde.
Im Jahre 2000 wurden in Deutschland die zur Verfügung stehenden UMTS Lizenzen durch
die RegTP versteigert. Die Lizenzen gingen dabei an T-Mobil, Mannesmann Mobilfunk,
Mobilcom, Group 3G, E-Plus und Viag Interkom. Die zukünftigen Teilnehmerrufnummern
werden wahrscheinlich mit dem Präfix 015 beginnen. Dabei entfallen die folgenden
Nummern auf die folgenden zukünftigen Anbieter: (0)150 Group 3G, (0)151 Detemobil,
(0)152 Mannesmann Mobilfunk, (0)155 Auditorium Investments, (0)156 Mobilcom
Multimedia und (0)159 Viag Interkom.
3.
Beyond 3rd Generation Mobile Networks
Was erwartet uns nun nach der dritten Generation, also nach UMTS? Dem Anwender sollen
noch höhere Bandbreiten und noch mehr Services angeboten werden. Die Systeme der 4.
Generation bzw. der Beyond 3G sollen alle auf einem Kernnetz (Backbone) beruhen. Der
Datenzugriff soll über eine gemeinsame IP gestützte Plattform geschehen. Es wird neben dem
bekannten horizontalen Handover auch einen vertikalen Handover geben, also system- und
schichtenübergreifend. Oberstes Ziel soll sein, allen Benutzern weltweit die gesamte
Dienstvielfalt netzübergreifend anzubieten.
3.1 Namensproblem bei Beyond 3G
Über die genaue Bezeichnung des UMTS-Nachfolgers herrscht in der Fachliteratur bisher
noch keine Einigkeit. Dies erschwert auch die Suche nach Informationen über die
Nachfolgegeneration ungemein. Im Gespräch sind mehrere Bezeichnungen wie z.B. NextG,
4G oder eben Beyond 3G.
Was genau sind nun die Gründe für diese Unsicherheit bei den Vordenkern im
Mobilfunkbereich? Primär dürften das Marketing-Argumente sein. Die breite Masse der
Endkunden steht bereits der Einführung von UMTS skeptisch gegenüber; nicht zuletzt durch
die Verunsicherung durch die Medien, die hohen Lizenzkosten und die Bedenken bezüglich
der möglichen gesundheitlichen Auswirkungen. Auf der Seite der Entwickler besteht das
Problem das Problem der Markteinführung, welches schon bei UMTS nicht trivial zu lösen
ist. Daher wird die Festlegung auf einen möglichst aussagekräftigen Namen vorerst
ausgesetzt. Dazu kommt, daß man sich bis jetzt auf noch keine einheitlich klare Struktur der
Beyond 3G geeinigt hat, die eventuell Pate für einen geeigneten Namen stehen könnte.
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3.2 Multinetwork
Ein Begriff, der bei der Suche im WWW nach Informationen immer wieder auftaucht, ist der
Begriff des „Multinetwork“. Ein Multinetwork soll alle bereits bestehenden Luftschnittstellen
zusammenführen und an ein einheitliches, IP basiertes Core Network anbinden.
• Multinetwork
3G
wireless
services
services
and
and
applications
applications
IEE802.11
Hiperlan
IP based
multinetwork
Beyond 3G
wireless
xDSL,
cable...
Eine ähnliche Grafik wurde
vom WWRF (Wireless
World Research Forum)
veröffentlicht. Verschiedene
Netzwerke können hier
zusammen funktionieren. Die
Interfaces sind transparent
hinsichtlich der Benutzer.
Damit könnten Services und
ein Roaming zwischen diesen
- bis zum heutigen Zeitpunkt
noch getrennten Mobilfunkwelten möglich
werden.
Bluetooth
Short range
Bild2: Multinetwork
Das Core Network in diesem Modell ist IP basiert, was ein weiteres Ziel von Beyond 3G
darstellt. Allerdings muss gesagt werden, daß es - realistisch betrachtet - im Moment gar
keine andere Alternative zu IP gibt. Welche Version von IP zum Einsatz kommen wird, steht
allerdings noch nicht fest. Einige Projekte der IST verwenden Protokolle von Mobile-IPv4
über IPv6 bis hin zu Mobile-IPv6.
Durch dieses core network werden alle heute bereits existierenden Netzwerke miteinander
verbunden. Das Roaming zwischen diesen einzelnen Netzwerken soll so einfach möglich
werden. Betrachtet man sich beispielsweise eine Großstadt, würde das mobile Endgerät
automatisch auf Datenübertragung via WLAN 802.11 oder HIPERLAN umschalten. Verlässt
man diesen Abdeckungsbereich, wird ein mobiles Endgerät dies aufgrund der abnehmenden
Empfangsfeldstärke feststellen und automatisch z.B. zu UMTS wechseln (vertikaler
Handover).
Dieser Handover ist noch recht übersichtlich, allerdings gestaltet er sich in die andere
Richtung etwas komplizierter. Wie erkennt das mobile Endgerät, daß plötzlich eine
Netzinfrastruktur zur Verfügung steht, die z.B. höhere Datenraten anbietet? Dies wäre der
Fall, wenn man sich von ländlicher Umgebung in Richtung Stadt bewegt. Es müsste z.B.
ständig nachgefragt werden, ob denn beispielsweise eines der o.g. Netze verfügbar ist.
Denkbar wäre auch eine Kopplung mit einem GPS basierenden Navigationssystem, welches
detaillierte Karten mit verfügbarer Netzinfrastruktur beinhaltet (auch eine Form der Location
Based Services).
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Nach dem Handover kann es sein, daß Datenpakete nachgesendet werden müssen. Hier sind
eindeutig noch Probleme zu lösen, die eine Einigung auf einen gemeinschaftlichen Standard
voraussetzen.
Eine Schicht, die in Bild 3 schon angedeutet ist, wird zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Wenn man sich alle beteiligten Protokolle der verschiedenen Standards vor Augen ruft, wird
einem schnell klar, daß der Adaptation Layer das Kernstück dieses Multinetwork ist.
Adaptation Layer
Application
Application discovery und adaptation
Network Layer
IPvx
IPV6
…und andere…
AdHoc
GSM
Link Layer Control
Radio Layer Control
MAC
Pysical Layer
WCDMA
CDMA-2000
OFDM
…und andere…
Adaptive resource management
Jeder Standard, der mit dem
Core Network verbunden
werden soll, bringt seine
eigenen Protokolle mit, die mit
einem Adaptation Layer
zusammengefasst werden
müssen. Dieser Adaptation
Layer wird sehr komplex
werden und es stellt sich die
Frage, ob eine effiziente
Kommunikation bei solch
vielen verschiedenen
Protokollen noch möglich sein
wird bzw. in wie weit ein
zeitkritischer Datentransport
(z.B. Sprachübertragung) noch
realisiert werden kann.
GSM
Bild3: Adaptation Layer
Die obenstehende Grafik erinnert zwangsläufig an die schon etwas älteren Gedanken des
SDR, in welchem man einige Konzepte wieder findet. Auch im SDR sollen verschiedene
schon vorhandene Kommunikationsmöglichkeiten in einem Gerät zusammengefasst werden.
Nach dem Herunterladen von Patches kann das SDR sich selbst auf einen neuen
Kommunikationspartner einstellen und an der Kommunikation teilhaben. Das SDR erkennt
zum Beispiel, daß im Bereich des Campus der TU-Ilmenau WLAN 802.11b sehr gut
ausgebaut ist, lädt sich das entsprechende Modul herunter und kann sich mit den
entsprechenden Zugangsdaten sofort in das WLAN einloggen, ohne daß Veränderungen an
der Hardware vorgenommen werden müssen.
3.3 Always on, Always best connected
Mit einem GSM-Handy ist man heutzutage schon immer “always on”. Man ist eigentlich zu
jeder Tageszeit erreichbar. Der Zusatz “best connected” soll hier aber nicht bedeuten, daß
man immer mit guter Netzabdeckung und Signalfeldstärke versorgt wird, sondern daß man
sich immer in der idealen Netzinfrastruktur befindet. Auf der vorherigen Seite wurde schon
am Bespiel WLAN und UMTS aufgezeigt, wie so etwas in der Realität ablaufen könnte.
Denkbare Netze für einen breitbandigen Zugang wären z.B. WLAN (802.11 in aktueller
Version) oder vielleicht auch Varianten von HIPERLAN oder wireless/mobile ATM, die
heute schon höhere Datenraten anbieten als UMTS, jedoch mit deutlich geringerer Reichweite
und Flächenabdeckung. Für kleine Netze kurzer Reichweite würde auch Bluetooth in Frage
kommen; außerhalb von Städten und Ballungszentren wird man jedoch nur UMTS vorfinden;
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in sehr ländlicher Gegend ist vielleicht noch keine UMTS-Infrastruktur vorhanden und es
muss ein Fallback auf GSM existieren.
Das eigentliche Problem an dieser Stelle ist rein technischer Natur. Es müsste ein Endgerät
existieren, welches all diese Funkschnittstellen empfängerseitig sowie auch sendeseitig
abdeckt. Eine weitere Herausforderung liegt in der Programmierbarkeit der Hochfrequenz-,
Zwischenfrequenz- und Basisbandsignalverarbeitung auf einer Hardwareplattform, die
möglicherweise auf DSPs und FPGAs besteht. Ein so genanntes SDR muss als
Multibandgerät einen Frequenzbereich zwischen 800 MHz und 5,4 GHz abdecken, wobei hier
GSM und WLAN die Grenzen bilden. Als Telefon muss es verschiedenste Verbindungs- und
Netzprotokolle unterstützen und als Multifunktionsgerät auf der Anwedungsebene
verschiedenste Dienste in Anspruch nehmen können. Wenn man an die Vielfalt der derzeit
verfügbaren Videocodecs bzw. Streaming Audio- und Videoformate denkt, wird klar, daß
diese Probleme nur die Spitze des Eisberges darstellen.
Seit einiger Zeit beschäftigt sich ein eigenes Industrieforum mit der Definition des Software
Defined Radio. Mitglieder sind hier unter anderem Firmen wie Boeing, Fujitsu, Intel,
Mathworks, Motorola Inc, Rohde & Schwarz, die Siemens AG und die Universität Karlsruhe.
Genauere Informationen über die Arbeit des Forums erfährt man unter
http://www.sdrforum.org.
In Deutschland wird im Forschungsschwerpunkt “UMTSplus” des Bundesministeriums für
Bildung und Forschung (BMBF) das Projekt SORBAS betreut.
SDR nach SORBAS
Analoges
Frontend
Digitales
Frontend
konfigurierbar
konfigurierbar,
programmierbar
Software
BasisbandSignalVerarbeitung
programmierbar
Bei der im nebenstehenden Bild
dargestellten Grobarchitektur einer
durch Software steuerbaren
Basisstation ist es ohne weiteres
ersichtlich, dass eine softwaretechnische Einflussnahme auf die
Blöcke Digitales Frontend (im
Wesentlichen bestehend aus
programmierbaren Logikbausteinen)
und Basisband-Signalverarbeitung
(Digitale Signalprozessoren) möglich
ist.
Bild4: Software Defined Radio
Ein solches System, das in der Lage ist, mehrere Mobilfunk-Standards zu verarbeiten, wurde
im Rahmen des Projekts SORBAS entwickelt und als Demonstrationsplattform aufgebaut.
Dabei bildet die Realisierung eines konfigurierbaren analogen Frontends (Hochfrequenz Teil), das über einen weiten Frequenzbereich verschiedene Frequenzbänder und
Funkstandards bedienen kann, heute noch die größte Herausforderung, da noch geeignete
Bauelemente fehlen, welche gleichzeitig die Anforderungen bezüglich Bandbreite und
Linearität erfüllen.
Weitere sehr interessante Informationen und Konzepte sowie auch Informationen über fertige
Produkte findet man auf der Homepage von "Spectrum - Signal processing" unter der Adresse
http://www.spectrumsignal.com. Hier wird unter der Serie SDR-3000 eine sehr viel
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versprechende SDR Lösung angeboten. Die dort angebotene Hardware unterstützt bis zu 1000
parallele Sende- und Empfangskanäle und vereint Xilinks FPGAs mit G4 PowerPC
Prozessoren auf einem Board. Das System besteht aus mehreren untereinander verbundenen
PCI-Steckkarten und kann auf jedem 3rd-party PCI Board betrieben werden.
Jedes Power PC Modul enthält eine CORBA Schnittstelle. Weiterhin unterstützt die SDR3000 Serie das Echtzeitbetriebssystem VxWorks der Firma Wind River Systems.
Wie man erkennt, wird an SDR-Lösungen gearbeitet, allerdings ist noch viel
Entwicklungsarbeit nötig, insbesondere um die extreme Miniaturisierung zu erreichen, wie sie
von einem zukünftigen, handlichen Endgerät gefordert wird.
3.4 All IP
Wie bereits in Abschnitt 3.2 beschrieben, denkt man sich den Kern des Multinetwork als
einen IP-Backbone. Welche Version von IP hier zum Einsatz kommt, steht wie bereits
erwähnt noch nicht fest und wird sicherlich auch mit der Entwicklung des Internets
zusammenhängen. Gerade weil bei Beyond 3G viel Wert auf die sogenannte „Macro
Mobility“ gelegt wird, wäre ein einheitliches Protokoll auf dem Networklayer natürlich von
Vorteil. Die Erfahrungen, die man bei GPRS und WAP mit IP-basierten, paketvermittelten
Diensten gemacht hat, fließen jetzt schon in UMTS mit ein und werden später weiter
ausgebaut.
Mobile IPv6 bietet einige interessante Ansätze, um die Ideen einer nächsten Generation von
Mobilfunk umzusetzen. Heute gibt es einige Probleme, die das Roaming mit mobilem Internet
angehen. Wenn sich beispielsweise ein Nutzer von einem IP-Netzwerk trennt und an einer
andern Stelle wieder verbindet, besteht normalerweise keine Kommunikationsmöglichkeit, bis
der Nutzer seinem Endgerät eine passende IP Adresse mit entsprechender Subnetmaske und
nächstem Router zugewiesen hat. Das ist hauptsächlich dem im Internet verwendetem
Routingmechanismus geschuldet. IP Adressen bezeichnen derzeit eine Art topologische
Relation zwischen den verbundenen Endgeräten. Derzeit verwendete Routingprotokolle
verlangen daher immer eine Änderung der Netzwerkadresse. Mobile IPv6 soll genau dieses
Problem lösen. Das Protokoll macht es möglich, sich frei in einem IPv6-Netzwerk zu
bewegen bzw. den Netzwerk-Link zu wechseln, ohne sich um die Neukonfiguration seines
Endgerätes kümmern zu müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass mobile IPv6 direkt in IPv6
integriert ist. Mobile IPv6 wird also automatisch von jedem IPv6 Router unterstützt, ohne
dass eine Softwareerweiterung nötig ist.
Wie wird nun dieses Roaming-Problem innerhalb eines IP-Netzwerkes durch mobile IPv6
gelöst? Bei mobile IPv6 wird jeder Knoten durch seine statische Heimatadresse im Netzwerk
identifiziert, egal an welcher Stelle er sich gerade befindet. Wenn sich nun ein Knoten
außerhalb seines Heimatnetzes befindet, sendet er Informationen über seinen derzeitigen
Standort im Netz an einen sogenannten „Home Agent“ in seinem Heimatnetz. Dieser home
agent fängt nun die Pakete, die für den mobile node bestimmt sind, ab und tunnelt diese zu
dem eigentlich Standort des mobile node. Der mobile node erhält, sofern er sich außerhalb
seines Heimatnetzes aufhält, eine zusätzliche Adresse, die seinen momentanen Standort im
Netz definiert. Mit diesem Handover-Mechanismus wäre mobile IPv6 grundsätzlich für den
Einsatz in Beyond 3G Netzwerken geeignet.
Ein Netzwerk dieser Größe und Komplexität stellt natürlich auch hohe Anforderungen an die
Sicherheit im Netzwerk. Auch dies könnte das ein wichtiges Verkaufsargument für Beyond
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3G werden. Der Nutzer wird nicht zuletzt durch die immer wieder auftretenden, allerdings
durch die Medien teilweise hochgespielten, Angriffe auf Computernetzwerke zunehmend
verunsichert. Inzwischen sind selbst GSM Endgeräte mit vielen zusätzlichen
Kommunikationsschnittstellen (IrDA, Bluetooth) ausgerüstet, so daß der Nutzer schnell den
Überblick über sein Endgerät verliert. Hier entstehen zusätzliche mögliche Angriffspunkte,
die in den nachfolgenden Mobilfunkgenerationen geschlossen werden müssen.
Bei Sicherheitsaspekten muss ganz klar zwischen der Sicherheit im Netz selber und der
Sicherheit auf höheren, anwenderbezogenen Schichten unterschieden werden. Wichtig ist hier
eine Ende-zu-Ende Verschlüsselung für E-Commerce Anwendungen. Sicherheitsprotokolle
auf den unteren Schichten, wie zum Beispiel TLS, können zwar die Sicherheit in
Infrastrukturnetzwerken und drahtlosen Netzwerken gewährleisten, bieten aber kein
ausrechendes Konzept für E-Commerce Lösungen.
Auf Grundlage des WAP Sicherheitsmodells könnte ein Ende-zu-Ende Sicherheitstunnel
geschaffen werden. Ende-zu-Ende bedeutet, dass die Daten, welche von einem Internet Server
auf das mobile Endgerät übertragen werden, nicht in einer Komponente der Systemarchitektur
übersetzt oder abgeändert werden dürfen. Vom Internet Server zum mobilen Endgerät soll
also eine ununterbrochene Sicherheitsverbindung herstellbar sein. Die untenstehende Grafik
verdeutlicht dieses.
WAE-Sec
Secure Web
Server
Application
WAP Client
WAP Gateway
HTTP
WSP
Application
WAE-Sec
HTTP
TLS
TCP
TCP
IP
IP
WTP
WSP
WDP
WTP
WDP
Bearer
Phy
Phy
TCP/IP Internet
Bearer
WAP wireles environment
Mit WAE-Sec ist ein
schichtübergreifender
sicherer Tunnel zwischen
einem Internethost und
einem mobilen WAP
Endgerät möglich. WAESec soll vollständig TLS
kompatibel sein. Damit
soll ein für den Endnutzer
vollständig transparentes
Sicherheitskonzept
geschaffen werden, dessen
User-Agend
(Minibrowser) alle
sicherheistrelevanten
Aufgaben übernimmt.
Bild5: WAE-Sec
In den unteren Protokollschichten setzt man in erster Linie auf Kompatibilität. TLS hat sich in
Infrastruktur Netzwerken bewährt und ist weitgehend akzeptiert und getestet. WTLS stellt
eine Erweiterung dieses Standards dar. Angepasst an drahtlose Netzwerke kann hier ohne
große Abänderungen auf Seiten des Internet Anbieters ein sicherer Tunnel auf der
Transportschichtebene zwischen mobilem Endgerät und Internetserver bereitgestellt werden.
Voraussetzung dafür ist natürlich die vollständige Kompatibilität zwischen TLS und WTLS,
die in Beyond 3G realisiert werden könnte. Eine Sicherheit auf der Anwendungsebene kann
WTLS allerdings nicht bieten, da das WAP Sicherheitsmodell noch einen Eingriff des WAP
Gateways zur Übersetzung der TLS-Pakete in WTLS-Pakete vorsieht.
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Mit WAE-Sec entfällt diese zentrale Rolle des WAP-Gateways und die Kompatibilität mit
bestehenden TLS Systemen bleibt dennoch erhalten. Auf eine Erweiterung von TLS, um es
eventuell an WTLS anzupassen, kann ebenfalls verzichtet werden.
Um den Sicherheitsanforderungen im IP Netzen gerecht zu werden, wurde von der IETF
IPSec entwickelt. IPSec kann optional mit IPv4 eingesetzt werden, ist aber für IPv6 unbedingt
erforderlich. IPSec kann in erster Linie die Datenintegrität, die Vertraulichkeit von Daten und
die Zugriffskontrolle absichern. Mit diesem Konzept wurde eine Reihe von Protokollen
vorgelegt die IP Pakete und die höheren Protokolle vor Sicherheitsrisiken schützen sollen.
Enthalten sind Sicherheitsprotokolle, Authentifizierungs- und Verschlüsselungsalgorithmen,
sowie die Verwaltung der Schlüssel, die zum Ver- und Entschlüsseln der Datenpakte nötig
sind. In der unten stehenden Grafik sind einige in IPSec enhaltene Protokolle und
Algorithmen aufgeführt.
Der Authentication Header
unterstützt hauptsächlich die
IP Sec
Datenintegrität und die
Authentifizierung von IP-Pakten.
Mit dem Encapsulating Security
IP Security Architecture RFC 2401
Playload wird die Vertraulichkeit
Authentication
Encapsulating
Internet Key
von IP-Paketinhalten
Header
Security
Exchange
gewährleistet. Beide Konzepte
Playload
(AH) RFC 2402
(ESP) RFC 2406
RFC 2409
bauen auf einer Vielzahl u
nterschiedlicher
Verschlüsselungsalgorithmen auf
Verschiedene
Verschlüsselungsalgorithen wie
und können jeweils in einem
zum Beispiel:
HMAC-MD5-96 oder DES-CBC
Transparent- oder Tunnelmodus
betrieben werden.
Bild 6: IPSec
Während im transparenten Modus die Sicherheitskonzepte auf den IP Payload angewandt
werden, wird beim Tunnelmodus das gesamte IP-Paket einer Verschlüsselung unterzogen.
Damit ist maximaler Schutz für das gesamte IP-Paket gewährleistet.
In Verbindung mit IPSec sind vielzahlige Anwendungen möglich. IPSec kann durchaus auch
eine Ende-zu-Ende Verschlüsselung auf IP-Ebene zwischen zwei Hosts bieten. Hat ersteinmal
ein Schlüsselaustausch bzw. die sogenannte „Security Association“ zwischen diesen beiden
Hosts statt gefunden, ist ein sicherer Datenaustausch mit AH oder ESP im Tunnel- oder
Transparenttmodus möglich. Dies setzt natürlich voraus, daß auf jedem Endgerät eine
vollständige IPSec Implementation lauffähig und kompatibel zueinander verfügbar ist.
Verzichtet man auf eine IPSec Implementation in den Endgeräten, kann eine Verschlüsselung
in einem Gateway vorgenommen werden, ähnlich wie in einem VPN. In dieser Variante ist
natürlich die Verbindung vom Endgerät zum Gateway unverschlüsselt. Solch eine
Realisierung würde auf der einen Seite sicherlich Kosten bei den Endgeräten sparen, lässt
allerdings offensichtliche Angriffspunkte ungeschützt.
In Verbindung mit IPSec, das die Paketübertragung über das Internet absichert, sind weitere
Probleme wie Authentifizierung, Authorisation und das Accounting, zusammen kurz AAA
genannt, zu lösen. Heute wird, wenn es um AAA geht, hauptsächlich RADIUS eingesetzt.
RADIUS wurde ursprünglich zur Authentifizierung von Dail-In Nutzern geschaffen. Der
eigentliche Nutzen neben der Authentifizierung der Nutzer mit Loginnamen und Passwort war
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Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
18.05.2004
die Übermittlung von Konfigurationsinformationen der Dienste, die der Nutzer in Anspruch
nehmen konnte. Im April 2000 wurden von der IETF AAA Working Group einige Vorschläge
für zukünftige AAA Protokolle herausgegeben. Diese vier Vorschläge beinhalteten Protokolle
wie RADIUS++, Diameter, SNMP und COPS. Ein Evaluation Team sollte die herausfinden,
welche Protokolle am Besten den Anforderungen an AAA entsprachen. Die Ergebnisse dieser
Untersuchung wurden unter der IETF RFC 3127 im Juni 2001 veröffentlicht. Hier werden die
Protokolle RADIUS++ und SNMP als „nicht akzeptabel“ für generelle AAA Protokolle
eingestuft. Für beide Protokolle wären sehr viele grundlegende Änderungen notwendig, um
den von der IETF gestellten Anforderungen für AAA gerecht zu werden. So ist SNMP
inzwischen sehr leistungsfähig, wenn es um Accounting geht, benötigt aber grundlegende
Änderungen, um den Anforderungen an ein Authentifizierungsprotokoll gerecht zu werden.
Als „akzeptabel“ wurden die Protokolle Diameter und COPS eingestuft. Das Evaluation Team
beschrieb einen leichten Vorteil von Diameter gegenüber COPS, allerdings müssen auch diese
Protokolle beide geringfügig überarbeitet werden. Diameter wurde als das Protokoll
beschrieben, welches am besten den Anforderungen gerecht wird. In die Entwicklung des
Protokolls Diameter flossen die Erfahrungen aus RADIUS mit ein. Diameter ist
sitzungsbasiert, benutzt SCTP anstatt von UDP und ist ein peer-to-peer Protokoll. Ein
Diameter Peer kann entweder ein Client, Agent oder Server sein. Als Diameter Session wird
eine logische Verbindung zwischen Client und Server bezeichnet, die sich auf dem
Application-Layer befindet. Der Diameter Agent bietet gegenüber dem Client, als auch dem
Server, Relay-, Proxy, Redirect- und Übersetzungsdienste an und stellt somit das Bindeglied
zwischen Client und Server dar. Die IETF AAA Working Group arbeitete an einer
Realisierung von Diameter in Verbindung mit Mobile IPv4. Diameter wird hier zur
Authentifizierung und Authorisierung benutzt sowie zum Sammeln von AccountingInformationen für Mobile IPv4 Dienste.
3.5 Integration drahtloser Netzwerke
Vorschläge zur Integration von drahtlosen Nahbereichsnetzen werden zur Zeit von der IST
ausgearbeitet. Derzeit existieren ca. vier relevante Projekte, die von der IST geleitet werden
bzw. schon abgeschlossen sind.
BRAHMS hat sich zum Ziel gesetzt, ein universelles Nutzerinterface für BreitbandMultimedia-Satelliten-Dienste zu schaffen, wobei auch hier unterschiedliche SatellitenSysteme benutzt werden können. Hier werden Datenraten im Bereich von ca. 150 Mbit/s
abgestrebt, wobei auch über eine Datenratenbegrenzung im Uplink bzw. Downlink
nachgedacht wird, wie es biespielsweise auf Grund des asymmetrischen
Datentransferverhaltens heute schon bei gängigen ADSL Anschlüssen der Fall ist.
BRAIN soll eine echte auf IP basierte Breitbandlösung für Multimediadienste anbieten. Die
Bandbreite, die dem Nutzer zur Verfügung gestellt werden kann, hängt hauptsächlich von der
Bandbreite der entsprechenden Basisstation ab. Realistisch wäre biespielsweise eine
Datenrate von 2 Mbit/s bei zehn Nutzern auf einem Hot Spot. BRAIN wäre eine Lösung, die
hauptsächlich in Ballungsgebieten der Kommunikation eingesetzt würde. Hier wären zum
Beispiel ein Universitätscampus, Kongresszentren oder Großstadtzentren interessant. BRAIN
unterstützt einen Inter- und Intra-System-Handover zwischen GSM/GPRS/EDGE- und
UMTS-Netzwerken.
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Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
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18.05.2004
BRAIN basiert in der physikalischen Schicht hauptsächlich auf einer HIPERLAN-2 ähnlichen
Architektur und wird hauptsächlich als Breitbanderweiterung zu GSM und GPRS betrachtet.
Weiterhin beinhaltet BRAIN ein Konzept zur Ausweitung der IPv6-Struktur bis zu den Base
Stations.
Koordinator des Projektes war unter anderem die Siemens AG in München, beteiligt waren
außerdem Firmen wie die Nokia Corporation, T-Nova Deutsche Telekom
Innovationsgesellschaft mbH und Sony International (Europe) GmbH. Das Projekt wurde am
31.3.2001 erfolgreich beendet und hatte einen finanziellen Projektumfang von 6,56 Millionen
Euro.
DRiVE setzte sich zum Ziel, die spektrale Effizienz zu erhöhen und das Zusammenarbeiten
verschiedener mobiler Multimedia-Standards zu verbessern. Zu diesen Standards zählen
GSM, GPRS, UMTS, DAB und DVB-T. Hier ist das Nachfolgeprojekt mit dem Namen
overDRiVE sehr interessant. Es befasst sich mit effizienten Mobile Multicast Lösungen und
belastungsabhängiger spektraler Aufteilung zwischen verschiedenen Systemen (Dynamic
Spectrum Allocation - DSA).
WINEGLASS befasst sich mit der Verbindung von WLAN und UMTS über ein transparentes
mobile IPv6 Core Netzwerk, welches uneingeschränkte Mobilität und QoS unterstützen soll.
Im Zusammenhang mit dem WINEGLASS-Projekt wurden auch praktische Tests
durchgeführt sowie Software zum Management und zur Konfiguration des Netzwerkes
entwickelt.
Aus diesen vier Projekten ist erkennbar, daß durchaus Bestrebungen bestehen, viele
verschiedene Standards unter einen Hut zu bekommen. Alle Projekte basieren im BackboneBereich auf IPv6 und realisieren mit der Unterstützung durch mobile IP einen Inter-System
Handover.
4.
Dienste und Anwendungen
Die Anwendungen und Dienste die in Beyond 3G angeboten werden, werden unmittelbar mit
dem Erfolg oder Misserfolg dieser Mobilfunkgeneration zusammenhängen. Schon bei UMTS
existiert das Problem, dass eigentlich keine sogenannte Killerapplikation vorhanden ist. Eine
Killerapplikation soll für ein neues Produkt das ultimative Verkaufsargument bieten. Also ein
Service, eine Applikation oder eine Anwendung die nur allein mit diesem Produkt möglich ist
und den Kunden dafür begeistern soll, das Produkt zu kaufen. Nicht abzustreiten ist, daß bei
UMTS gegenüber GSM ein erheblicher Technologiefortschritt erzielt worden ist. Jedoch kann
man den Endkunden damit nicht für das Produkt UMTS begeistern. Es muss ich also die
Frage gestellt werden: Was möchte der Endkunde mit einer neuen Mobilfunkgeneration
realisiert wissen? In erster Linie steht natürlich die drahtlose Telefonie im Vordergrund. Diese
ist auch schon mit GSM Europaweit problemlos möglich. Eine weltweit einheitliche,
drahtlose Kommunikation war eigentlich mit IMT-2000 geplant. Ob dies tatsächlich
realisierbar ist, wird man in einigen Jahren erfahren.
In Europa wurde das erste UMTS Netz auf der Isle of Man installiert, noch bevor überhaupt
ein UMTS Endgerät zur Verfügung stand. Dieses experimentelle Netz diente allerdings nur
zum Testen einiger zukünftiger UMTS Dienste. Schon 2001 begann die Monaco Telecom im
Fürstentum Monaco ein UMTS Netz aufzubauen. Unter Kooperation mit der Firma Siemens
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Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
18.05.2004
und dem Handyhersteller NEC wurde auf gerade einmal 1,5 km2 ein UMTS Netz aufgebaut.
Nach dem Startschuss am 29. Juni 2001 konnte erst Anfang des Jahres 2003 ein problemloser
Übergang von einer Zelle in die andere, ohne das ein Abreißen der Funkverbindung
gewährleistet werden. Als Dienste stehen der Versand von e-Mail, ein ortsabhängiger
Internet- und Intranetzugang, das Musikhören in HiFi Qualität und der Empfang des
ortsabhängigen Dienstes „Monaco on Air“ zur Verfügung. Der Zugang zu den
Internetdiensten läuft über UMTS Endgeräte, die mit einem PDA oder Notebook verbunden
sein müssen. Dabei werden Datenraten von bis zu 384 kBit/s erziehlt. Im derzeitigen
Testbetrieb mit ausgewählten Bürgern hofft man das Problem der fehlenden Killerapplikation
zu lösen. Allerdings konnten keine auf den einzelnen Nutzer zugeschnittenen Informationen
oder Anwendungen gefunden werden. Betrachtet man die oben genannten Dienste und geht
davon aus, daß diese noch erweitert werden, findet man fasst keine Anwendungen, die für
eine Mobilfunkgeneration nach UMTS noch zur Killerapplikation werden könnte.
Mit der Integration drahtloser Netzwerke wie IEEE 802.11 oder sogar HIPERLAN und
Bluetooth hat Beyond 3G noch einen Trumpf im Ärmel. Würden diese Standards in einem
Endgerät realisiert, wäre man als Nutzer damit überaus flexibel. Allerdings müsste man das
Display sehr groß gestalten, um heutige WWW-Auftritte damit übersichtlich anschauen zu
können. Das Endgerät wäre in seinen Dimensionen also wesentlich größer als ein normales
Handy, wie wir es heute kennen. Mit einer Integration von IEEE 802.11 oder HIPERLAN
sollte mit Beyond 3G auch alles das möglich sein, was jetzt schon im Internet oder WWW an
Dienstleistungen verfügbar ist. E-Comerce Anwendungen in Verbindung mit Location Based
Services wären ein gutes Marketingargument. In Verbindung mit sogenannten Payment
Systemen könnte das mobile Endgerät die EC Karte oder die Kreditkarte ersetzen.
Voraussetzung dafür ist natürlich ein ausgefeiltes Sicherheitskonzept, dem der sowieso schon
verunsicherte Endkunde auch vertrauen kann.
5.
Vergleich GSM, UMTS Beyond 3G
In der nachfolgenden Tabelle ist ein tabellarischer Vergleich der Mobilfunkgenerationen
dargestellt werden. Dieser Vergleich dieser Mobilfunksysteme fällt relativ schwer und ist
eigentlich nicht repräsentativ. Ein Vergleich technischer Aspekte lässt sich ledigleich für
UMTS und GSM realisieren. Für Beyond 3G sind allerdings keinerlei technische
Informationen verfügbar, von dem Konzept des SDR einmal abgesehen.
Interessanter ist ein Vergleich subjektiver Gesichtspunkte wie Sprachübertragungsqualität,
Netzstabilität, Benutzerfreundlichkeit und Störempfindlichkeit. In den Jahren der Nutzung
von GSM hat sich hier ein gutes Meinungsbild gebildet. Allerdings sind diese Infomationen
noch nicht bezüglich UMTS verfügbar. Derzeit laufen die ersten Datendienste, aber ein eine
subjektive Beurteilung der angebotenen Dienste ist noch nicht möglich. Ebenso existiert
dieses Problem bei Beyond 3G. In den Köpfen der Entwickler haben sich zwar eindeutige
Tendenzen abgezeichnet, aber es existiert noch keine einzige technische Lösung für diese
Vorstellungen.
Dennoch soll versucht werden die wichtigsten Eckpunkte in einer Übersicht
zusammenzufassen. Die dargestellten Daten der Rubrik Beyond 3G sind daher als Richtlinien
aufzufassen
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Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
18.05.2004
Mobilfunkgeneration
Erstmalige Einführung
Vermittlungsart
GSM
2
1992
leitungsvermittelt
UMTS
3
2004
paketvermittelt
Datendienste
Roaming
Handover
teilweise integriert
in Europa
GSM intern
integriert
weltweit
UMTS intern, zu
GSM und seinen
Datendiensten
9,6 KBit/s
GPRS 171,3 KBit/s
HSCSD 115,1 KBit/s
EDGE 473,6 KBit/s
GMSK
(EDGE auch 8-PSK)
TDMA
quasi vollständig in
Deutschland
bis 2MBit/s
Beyond 3G
>3
>2015
paketvermittelt,
IPv6 basierend
integriert
weltweit
zu UMTS,
WLAN, GSM
und seinen
Datendiensten
>=10MBit/s
QPSK/ 4PSK
k.A
W-CDMA
2005 Start der „Full
commercial phase“,
derzeit in
Deutschalnd nur
Datendienste
verfügbar
AMR
1,9 GHz – 1,98 GHz
2,01GHz – 2,17 GHz
k.A
k.A
Datenraten, maximal
Modulation
Multiplex
Netzabdeckung
Sprachcodierung
Frequenzen
GSM Codec
900 Mhz, 1800 Mhz
k.A.
k.A.
k.A. – keine Angaben
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Alexander Trica
Beyond 3rd Generation Mobile
Networks
18.05.2004
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http://www.funkschau.de/heftarchiv/pdf/1998/fs07/fs9807050.pdf
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UMTS-Report, UMTS stellt sich vor, © BörseGo - http://www.umts-report.de
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Copyright (C) The Internet Society (2001). All Rights Reserved.
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20