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GSM steht für "Global System for Mobile Communications" und bezeichnet den Mobilfunkstandard der zweiten Generation. GSM ist heute der (noch) am meisten verwendete digitale Mobilfunkstandard.

Wie alles begann…

Schon in den 1950er Jahren wurde das erste "Funktelefon" entwickelt. Die Deutsche Bundespost war allerdings bestrebt ein einheitliches Funk-Telefonnetz in Deutschland aufzubauen. Daher dauerte es noch bis Ende der 1950er Jahr, bis ein offizielles Funknetz verfügbar war.

Mobilfunknetz der 1. Generation:

Die erste Generation bei den (Mobil) Funk-Telefonen wurde 1958 mit dem A-Netz von der Deutschen Bundespost eingeführt. Diese bediente sich der analogen Übertragungstechnik und war damit für Sprache zwar gut geeignet, hatte aber nur eine sehr begrenzte Netzkapazität. Auch an Datenübertragung war zu dieser Zeit nicht denken. Der Empfangsbereich des A-Netzes war sehr gering. Um ein Gespräch aufzubauen, musste man eine Vermittlungsstelle anrufen, die einen Teilnehmer dann verbunden hat. Das A-Netz wurde ende der 1960er Jahre immer mehr beansprucht und kam bald an die Grenzen.
1972 wurde dann das B-Netz eingeführt. Es nutzte auch die analoge Übertragungstechnik, hatte aber deutlich mehr Netzkapazität. Auch war es beim B-Netz nun möglich einen Gesprächspartner selber, also ohne Vermittlungsstelle anzurufen. Allerdings musste dem Anrufer bekannt sein, wo er den Gesprächspartner erreichen konnte. Auch war es zu dieser Zeit noch nicht möglich ein Gespräch zwischen zwei Funkzellen weiterzureichen. Es konnte somit meist nur an einem festen Ort telefoniert werden. Mitte der 1980er Jahre war auch das B-Netz ausgelastet.
1986 hat die Deutsche Bundespost das C-Netz in Betrieb genommen. Im C-Netz war es nun endlich möglich, einen Teilnehmer überall zu erreichen. Auch konnte sich ein Teilnehmer z.B. im Auto bewegen, ohne dass das Telefongespräch abgebrochen ist. Allerdings basierte auch das C-Netz noch auf der analogen Übertragungstechnik.

Mobilfunknetz der 2. Generation:

Bereits 1989 begannen die Vorbereitungen für das "neue" Mobilfunknetz. Dieses sollte nun die digitale Übertragungstechnik nutzen und somit auch für die Datenübertragung geeignet sein. Außerdem wurde gleich an ein "Massenprodukt" gedacht, also ein Mobilfunknetz für sehr viele Teilnehmer. Auch bekam mit der Vergabe der D-Netz Lizenzen die Deutsche Bundespost erstmals Konkurrenz von der Firma Mannesmann (heute Vodafone). Beide bekamen eine Lizenz ein digitales D-Netz in Deutschland aufzubauen.
1991 sind dann die GSM-900 Netze D1 (Deutsche Bundespost) und D2 (Mannesmann) in Betrieb gegangen.
1993 kam ein weiterer Mitbewerber ins Spiel. Es wurde eine weitere Mobilfunklizenz vergeben, die auf ähnlicher (GSM) Technik, allerdings im GSM-1800 Band arbeitet, das E-Netz. Die Firma E-Plus, die damals unter anderem aus den Firmen Veba und Thyssen bestand ging 1994 mit ihrem Netz in Betrieb. Das E-Netz wurde besonders für seine damals kleineren Handys mit weniger Stromverbrauch und einer besseren Sprachqualität bekannt. 1995 wurde die Telekom AG gegründet, die ab dann das D1-Netz von der Deutschen Bundespost übernahm.
1998 erwarb ein weiterer Mobilfunkbetreiber, die Firma Viag Interkom eine E-Netz Lizenz und nahm seinen Betrieb auf. Heute heißt Viag Intercom "O2".
2001 startete im dritten Quartal ein weiterer Mobilfunkanbieter, die Firma Quam. Quam war ein Zusammenschluss der so genannten Group 3G, welche aus der finnischen Firma Sonera und der spanischen Firma Telefónica Móviles bestand. Quam baute kein eigenes Funknetz auf, sie nutzten das E-Netz mit. Allerdings benutzte auch Quam eigene Telefonnummern und Vorwahlen. Quam plante erst später ein eigenes UMTS Netz aufzubauen, schließlich hatte man ja für ca. 8 Milliarden Euro eine Lizenz gekauft. Allerdings musste das Unternehmen nach nur einem Jahr bereits im Juli 2002 seine Dienste wieder einstellen. Im November 2002 wurden dann alle Quam Rufnummern abgeschaltet. An den UMTS-Plänen hielt das Unternehmen weiter fest, da die erworbenen UMTS-Lizenzen auch nicht verkauft werden durften. Allerdings ist bis heute nie etwas daraus geworden.

Mobilfunknetz der 3. Generation:

Im Zeitalter der Datenübertragung, auch größerer Mengen, stößt das GSM-Netz jetzt auch an seine Grenzen. Im Jahr 2000 wurden die Lizenzen für UMTS an sechs Mobilfunkfirmen versteigert. Vier dieser Firmen bauten seit dem ein UMTS Netz auf, das dann im Jahr 2004 bei uns in Deutschland gestartet wurde und in gewisser Zeit das heutige GSM-Netz ablösen soll.

Wie funktioniert GSM?

Beim GSM Netz werden zuerst einmal für das senden und für das empfangen von Informationen verschiedene Kanäle benötigt. Damit ein Sendemast nicht mit wenigen angemeldeten Geräten überlastet ist, nutzt man das so genannte TDMA "Time Division Multiple Access", oder auf Deutsch das Zeitmultiplex Verfahren. Je Frequenzband und Sendemast GSM-900 (D-Netz) oder GSM-1800 (E-Netz) werden je 124 Kanäle für das senden und je 124 Kanäle für das empfangen von Daten eingerichtet. Jeder dieser 124 Kanäle kann bis zu 8 Handys "bedienen". Somit können sich theoretisch an jeder Sendezelle 124x8 = 992 Handys anmelden. Die maximal 8 gleichzeitig auf einem Kanal angemeldeten Handys dürfen je nachdem abwechselnd alle 0,577 ms senden oder empfangen. Zuerst fängt Handy 1 an. Nach 0,577 ms ist Handy 2 an der Reihe u.s.w. Nach 4,615 ms ist ein Durchlauf beendet und der nächste beginnt. Durch diese Zeitversetzung hat das Verfahren auch seinen Namen "Zeitmultiplex" erhalten.

Wie schnell ist GSM?

Gegenüber der analogen Mobilfunkgeneration 1 war das GSM-Netz schnell. Je Handy (siehe oben) können so etwa 9,6 kBit/s übertragen werden. Später verringerte man noch etwas die Fehlerkorrektur und kam je Handy auf ca. 14,4 kBit/s. Im Zeitalter der immer größer werdenden Datenübertragung wurde aber auch das schnell zu langsam. Es mussten Möglichkeiten gesucht werden, die Datenübertragung beim bestehenden GSM-Netz zu erhöhen:

GPRS:

Die erste Erweiterung für GSM-Netze heißt: GPRS (General Packet Radio Service). Dabei werden die zu sendenden oder zu empfangenden Daten in so genannte Pakete zerlegt und dann über einen Kanal, aber mehrere Zeitschlitze verschickt. Dabei könnten theoretisch alle 8 Zeitschlitze verwendet werden. Man käme dann auf eine Übertragungsrate von etwa 115,2 kBit/s. Allerdings würde das einen Sender sehr stark einschränken/belasten. In der Praxis haben die Netzbetreiber die Übertragung somit auf maximal 4 Zeitschlitze beschränkt. GPRS kommt im günstigsten Fall damit auf etwa 53,6 kBit/s. Beim Empfänger werden die Datenpakete dann wieder zusammengesetzt und angezeigt. Ist ein Sender allerdings stark ausgelastet, kann es sein, dass auch nur wenige solche Pakete übertragen werden können, oder die zur Verfügung gestellten Zeitschlitze beschränkt werden. Die Datenübertragung sinkt dann natürlich stark ab.
Eine GPRS-Verbindung wird immer nur zeitweise aufgebaut und nach der Übertragung der Daten wieder getrennt. Werden neue Daten gesendet oder empfangen, wird eine neue Verbindung aufgebaut. Durch dieses System wird das Netz immer nur Zeitweise belastet. Allerdings kann es dadurch aber auch öfter mal eine Verzögerung geben. Die Abrechnung erfolgt bei GPRS nach übertragenen Programmpaketen (Datenmenge). GPRS kann bei fast allen neueren Handys benutzt werden. Auch die Netzbetreiber unterstützen alle GPRS.

HSCSD:

Eine neuere Erweiterung für GSM-Netze nennt sich HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) und wird seit 1999 benutzt. Dieses System soll eine stabilere Datenübertragung als GPRS gewährleisten. Bei HSCSD baut ein Handy eine feste Verbindung zum Sendemast auf. Auch hier gilt wie bei GPRS: theoretisch könnten wieder 8 Zeitschlitze für eine Verbindung benutzt werden. Dadurch käme man auf eine Übertragungsrate von ca. 115,2 kBit/s. Allerdings würde das einen Sender sehr stark einschränken/belasten. In der Praxis haben die Netzbetreiber die Übertragung somit auch hier auf maximal 4 Zeitschlitze beschränkt. Diese werden entweder gleichmäßig oder auch ungleichmäßig für den Empfangs- und Sendebetrieb aufgeteilt. Dadurch kann HSCSD auf eine maximale Übertragungsrate von 57,6 kBit/s kommen. Allerdings wenn ein Sendemast stark ausgelastet ist, kann dieser auch Zeitschlitze für Sprachübertragungen abziehen. Eine HSCSD Verbindung wird dann deutlich langsamer. HSCSD hat den Vorteil gegenüber GPRS, dass eine so aufgebaute Verbindung ständig besteht. Diese muss also nicht bei jeder Anforderung neu aufgebaut werden. Dadurch wird HSCSD auch Zeitabhängig abgerechnet. Hier ist es egal wie viel Daten übertragen werden.
HSCSD wird nicht von jedem Handy und von jedem Netzbetreiber unterstützt! Wenn HSCSD benutzt werden soll, sollte vor dem Vertragsabschluss geprüft werden, ob der Netzbetreiber diese Übertragungsform auch bereitstellt und ob das "Wunschhandy" HSCSD auch unterstützt.

Welche GSM-Netze gibt es?

Bei uns in Deutschland gibt es wie gesagt zwei GSM-Netze: GSM-900 und GSM-1800. Ein neues Handy sollte beide Netze (Dualband) unterstützen, da es auch sein kann, dass ein Netzbetreiber einen Roaming Partner in einem anderen Netz hat.
Möchte man sein Handy auch in den USA und Kanada benutzen, muss dieses auch das GSM-1900 Netz unterstützen. Diese Handys sind bei uns mit "Triband" bezeichnet.
In den USA wird jetzt auch eine weitere Funkfrequenz für Handys benutzt, die immer mehr Verbreitung findet, das GSM-850 Netz. Soll ein Handy auch mit diesem Netz funktionieren, wird ein so genanntes "Quadband" Handy benötigt. "Quad" steht für vier. Ein solches Handy kann also in vier Netzen "funken".
Aktuelle bei uns verkaufte Handys arbeiten heute immer in beiden GSM-Netzen (Dualband). Meistens sogar mindestens noch im GSM-1900 Netz (Triband).

GSM-900 oder GSM-1800?

Unter dem Strich ist es egal, für welches "Netz" man sich entscheidet. Die D-Netze (GSM-900) sind derzeit ziemlich ausgelastet. Die E-Netze (GSM-1800) sind derzeit nicht so ausgelastet und sollen eine bessere Sprachqualität haben, da die Entfernungen zu den Sendemasten kleiner sind. Dafür haben die GSM-900 Netzte, bedingt durch die längere Wellenlänge, eine größere Reichweite. Bei den GSM-1800 Netzen müssten die Netzbetreiber viel mehr Sendemasten aufstellen. Das haben diese aber oft nur in Ballungsgebieten gemacht. In Randgebieten ist der Empfang oft schlecht oder es wird auf einen (D-Netz) Roaming Partner umgeschaltet.
"Sein Netz" sollte man durch zwei Kriterien auswählen:

  • Welches Netzt benutzen Freunde und Bekannte mit denen man oft telefoniert? Netz interne Gespräche sind dann meist billiger
  • Wie ist die Empfangsqualität des gewünschten Netzes an den Punkten, an denen man sich oft aufhält (zu Hause, Weg zur Arbeit, auf der Arbeit ….) Am besten mal mit einem Handy eines Bekannten testen.

Muss ich beim Handykauf etwas beachten?

Heute normalerweise nicht mehr. Zumindest "funkt" heute fast jedes GSM-Handy auch in jedem GSM Netz. Nur wenn man Wert auf HSCSD legt, sollte man darauf achten, dass diese Technik auch vom Handy unterstützt wird. Nur bei älteren Geräten kann es sein, dass diese nur für eines der Mobilfunknetze ausgelegt sind. Aktuelle UMTS-Handys können zwar auch im GSM-Netz "funken" meist aber nur dann, wenn an der aktuellen Position kein UMTS Netz zur Verfügung steht. Daher sollte man zu solch einem UMTS-Handy nur greifen, wenn man auch plant auf UMTS umzusteigen.
Billige Handy Angebote können allerdings einen so genannten "SIM-Lock" haben. Dabei wird das Handy für andere SIM-Karten, also Netze gesperrt. Solche Handys funktionieren nur mit dann nur mit der verkauften SIM-Karte. Erst nach meistens zwei Jahren, kann man ein solches Handy für andere Karten kostenlos freischalten.

Fazit

Das GSM-Netz nutzt heute eine ausgereifte Technik und ist weit verbreitet. Das Netz deckt fast alle Gebiete ab. Allerdings wird es wohl keine Weiterentwicklung geben, da inzwischen das UMTS Netz der "dritten Generation" aufgebaut wird. Das wird auch Zeit, da besonders das D-Netz in vielen Ballungsgebieten heute schon fast ausgelastet ist. Die GSM-Netze werden uns sicher noch ein paar Jahre erhalten bleiben. 

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Letzte Aktualisierung: 25.02.2017
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