Mobilfunk-Generationen AMPS-1G, GSM-2G, UMTS-3G, LTE & WiMax-4G

27.05.2010
Dr. Gerald Albach

: UMTS (3G): World-, Makro-, Mikro- und Piko-Zelle - Dr. Gerald Albach

Bitte ein Giga-Bit! Das C-Netz (1G) funkte mit Datenraten von 5 KBit/s, über 100 MBit/s schnell ist LTE (4G), in WiMax stecken 1 GBit/s für die Webciety.

Kühlender Cool-Jazz aus San Francisco kommt für den warmen europäischen Sommerabend als MP3-Stream mit bis zu 160 Kilobit pro Sekunde daher (KBit/s), ein erwärmender Musik-Video-Clip für kühle Sommerabende benötigt dagegen als DVB-T-MPEG-2-Strom etwa zwei bis drei Megabit pro Sekunde (MBit/s, DVB: Digital Video Broadcasting). Während man den Cool-Jazz mit einem GSM-Mobilfunk-Protokoll der zweiten Generation (2G) mit dem Multimedia-Handy anhören kann, benötigt der Surf-Stick von MacBook, Netbook und Notebook schon die Bandbreite eines modernen UTMS-Protokolls der dritten Generation (3G) für den Video-Clip.

"Die ,Webciety', die vernetzte Gesellschaft ist geboren. Für Wirtschaft, Gesellschaft, Politik und Wissenschaft ergeben sich nicht gekannte Chancen", verheißt schon recht euphorisch der 12. Faktenbericht des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) aus dem Jahr 2009; durch die technischen und inhaltlichen Konvergenzen werden Computer, Fernsehen, Internet und andere Medien mit dem Mobilfunk immer mehr miteinander verschmelzen - wobei der Mobilfunk einstmals mit Übertragungsraten von etwa 5 KBit/s begann.

Mobilfunk-Generation 1G - AMPS: Das A-, B- und C-Netz waren noch analog

Vor über 50 Jahren startete 1958 die Deutsche Bundespost als erstes öffentliches analoges Mobilfunknetz das A-Netz, welches 1972 durch das B-Netz und 1985 durch das C-Netz abgelöst wurde. Schon beim C-Netz wurde die zellulare Funknetz-Struktur der heutigen digitalen Mobilfunk-Netze verwendet, für das C-Netz mit über 800.000 Nutzern wurden sogar tragbare Funktelefone und analoge Handys wie das Siemens C4 entwickelt, doch die Handy-Telefonie war damals wohl noch Männersache: Ein Siemens C4 wog etwa 630 Gramm, die Datenübertragungsrate des C-Netzes lag bei 5,28 KBit/s (siehe Grafiken). Auch in den USA wurde analog zu Deutschland ein analoges Mobilfunknetz aufgebaut - das AMPS (Analog Mobile Phone Service). Das C-Netz wurde erst gegen Ende des Jahres 2000 abgeschaltet, es war nicht zäh genug gegenüber dem ersten digitalen Mobilfunk-Netz - dem GSM-Netz.

Mobilfunk-Generation 2G - Global System for Mobile Communications

Ab 1982 wurde als erste digitale Mobilfunk-Norm ein globales System für mobile Kommunikation entwickelt, das Global System for Mobile Communications (GSM, 2G), mit dem GSM-Mobilfunk-Protokoll GPRS (2.5G) war es 2005 noch weltweit mit einem Marktanteil von 60 Prozent das verbreiteste Protokoll in den Handy-Netzen (GPRS: General Packet Radio Service). Auch GSM hatte anfangs nur einen Datentransfer von 9,6 KBit/s, für MP3-Cool-Jazz auf das Multimedia-Handy zu wenig. Erst neuere Mobilfunk-Protokolle wie GPRS oder EDGE (2.75G) erlauben Übertragungsraten, welche bei EDGE theoretisch einen MP3-Stream von bis zu 474 KBit/s ermöglichen (EDGE: Enhanced Data Rates for GSM Evolution), die Weiterentwicklungen Evolved EDGE oder EDGE Evolution sollen sogar einen Datentransfer von bis zu 1 MBit/s bieten: Für einen guten MP3-Stream würde es ausreichen, doch gute Video-Streams beginnen da gerade erst zu ruckeln und zu zuckeln, wir sollten noch eine Bit-Schaufel Datenspeed drauflegen.

Mobilfunk-Generation 3G - UMTS: Universal Mobile Telecommunications System

3G - Mamma Mia!: Die Handy-verrückten Italiener waren 2008 Weltmeister im UMTS-Handy- und Smartphone-Shopping, etwa 40 Prozent aller gekauften Handys in Italien unterstützten UMTS (UMTS (3G): Universal Mobile Telecommunications System), über 20 Prozent aller gekauften Handys in Italien waren Smartphones. Doch auch normales UMTS ist mit 384 KBit/s noch nicht Video- oder IPTV-tauglich (IPTV: Internet Protocol Television, Internet-Fernsehen). Auch hier erlauben erst neuere Protokoll-Standards ruckelfreies Video-Vergnügen. Die Ausbaustufe HSPA (3.5G, Release-8) erlaubt momentan mit HSDPA (3G+) theoretische 14,4 MBit/s beim Herunterladen, dagegen HSUPA etwa 5,7 MBit/s beim Hochladen (HSPA: High-Speed Packet Access; HSDPA: High-Speed Downlink Packet Access; HSUPA: High-Speed Uplink Packet Access). Noch schneller soll HSOPA als Super 3G oder 3.9G mit etwa 100 MBit/s Downstream werden (HSOPA: High Speed OFDM Packet Access). Mit dieser Datenbreite ist es kein weiter Sprung mehr von Generation 3.9 nach 4G.

Mobilfunk-Generation 4G - LTE & WiMax

In Deutschland wird LTE noch getestet, in Oslo und Stockholm, den Hauptstädten Norwegens und Schwedens, laufen seit Ende 2009 die ersten kommerziellen LTE-Netzwerke (LTE (4G): Long Term Evolution): Mit etwa 100 MBit/s im Download erreicht LTE in der ersten Ausbaustufe eine höhere Übertragungsrate als WiMax mit etwa 20 MBit/s (WiMax (4G): Worldwide Interoperability for Microwave Access), doch ist WiMax für stationäre Systeme und LTE Advanced noch weiter ausbaubar - hier können theoretische Übertragungsraten von bis zu 1 GBit/s erreicht werden: Genug für klirrend coole Cool-Jazz-Video-Clip-Ströme einer überhitzt euphorischen Webciety.