UMTS Mobilfunk: Eigenschaften, Aufbau und Technik

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) steht für eine Mobilfunktechnologie, die zusätzlich zu den klassischen Mobilfunkdiensten auch Multimedia und einen schnellen mobilen Internetzugang ermöglicht. UMTS Mobilfunk wird auch als Funktechnologie der dritten Generation (3G) bezeichnet.

Sie ist insbesondere für die Nutzung des mobilen Internets, also ortsunabhängige Datenübertragung ausgelegt worden. Viele UMTS Merkmale wurden speziell für diese Verwendung abgestimmt und optimiert.

Im Unterschied zu zellularen Mobilfunksystemen der ersten und zweiten Generation (GSM, GPRS, HSCSD etc.) zeichnet sich UMTS Mobilfunk durch höhere Übertragungsgeschwindigkeiten und eine hierarchische Zellstruktur aus.

Leistungsmerkmale von Funksystemen

Funksystem	Theoretische max. Datenrate	Max. Datenrate in der Praxis	Maximale Reichweite
Bluetooth	721 Kbit/s	721 Kbit/s	10 - 100 m
DECT	768 Kbit/s	768 Kbit/s	300 m
WLAN	150 Mbit/s	135 Mbit/s	bis 10 m
-IEEE 802.11a	54 Mbit/s	32 Mbit/s	200 m
-IEEE 802.11b	11 Mbit/s	6 Mbit/s	500 m
Hiperlan / 2	54 Mbit/s	32 Mbit/s	200 m
GSM	14,4 Kbit/s	14,4 Kbit/s	zellulares Netz
-HSCSD	115,2 Kbit/s	57 Kbit/s	zellulares Netz
-GPRS	171,2 Kbit/s	20-30 Kbit/s	zellulares Netz
-EDGE	384 Kbit/s	217 Kbit/s	zellulares Netz
UMTS	2 Mbit/s	384 Kbit/s	zellulares Netz
HSPA (HSDPA,HSUPA)	28,8 MBit/s	7,2 Mbit/s*	zellulares Netz

* zukünftig noch höhere Datenraten möglich.

Zellstruktur von UMTS

Ineinander verschachtelte Zelltypen ermöglichen flächendeckende Verfügbarkeit mit bedarfsgerechten Rahmenbedingungen für jeden UMTS-Teilnehmer.

Die vier Zelltypen unterscheiden sich bezüglich der Größe des Versorgungsbereichs, der Mobilitätsunterstützung und der Übertragungskapazität.

• Worldzellen erstrecken sich über geografisch großflächige und abgelegene Gebiete und unterstützen Verbindungen mit sehr schnell bewegten Mobilstationen. Die Funkversorgung erfolgt normalerweise über Satellit.
• Macrozellen versorgen mit einem Zellradius von rund 2 km (z.T. bis 35 km) das Land großflächig mit UMTS. Teilnehmer können sich innerhalb einer Makrozelle bis 500 km/h schnell bewegen und dabei eine Datenrate von 144 Kbit/s nutzen, nahe der Bodenstation auch mehr.
• Microzellen haben die halbe Ausdehnung von Macrozellen und dienen zur Abdeckung innerstädtischer Bereiche und anderen Ballungszentren mit hoher Teilnehmerdichte. Die Übertragungsraten steigen auf 384 Kbit/s an, Teilnehmer können sich bis zu 100 km/h schnell bewegen.
• Picozellen sind nur bis 60 m groß und eignen sich für hohe Datenraten (bis 2 Mbit/s) innerhalb von Gebäuden. Die Geschwindigkeit der mobilen Endgeräte sollte 10 km/h nicht überschreiten.

Weitere Vorteile von UMTS

Neben der Übertragungsgeschwindigkeit hebt sich Mobilfunk per UMTS noch durch eine Reihe zusätzlicher Merkmale von den älteren Verfahren ab. Das sind unter anderem der Schutz vor Hacker-Angriffen aus dem Internet, eine zuverlässige Gebührenerfassung, hohe Sicherheit bei Transaktionen und ganz besonders die unterbrechungsfreie Aufrechterhaltung der Verbindung z.B. beim Wechsel von einer Funkzelle zur nächsten. Selbst wenn der Kontakt zum UMTS-Netz abbricht sorgt der Anbieter dafür, dass die Verbindung durch einen so genannten Handover hin zu GPRS beibehalten wird. Erst UMTS mit seinen vielen neuen Funktionen macht das mobile Internet richtig praxistauglich.

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