Mobile Datenübertragung
Einleitung
Mobiltelefone sind vielseitig einsetzbar. Anfangs nur zum Telefonieren eingesetzt, begann man vielleicht bereits beim Versenden von Kurzmitteilungen (SMS) zu ahnen, dass hiermit noch viel mehr möglich ist. Nachdem anfangs viel Technik die Nutzer verwirrte und nur wenige in der Lage waren, mobil Daten zu übertragen, erfolgte spätestens mit dem Apple iPhone der Durchbruch der sogenannten Smartphones - Mobiltelefonen, mit denen man ganz normal im Internet surfen konnte. Im Folgenden wird die Entwicklung mobiler Datenübertragung von Anfang bis heute dargestellt.
1989
In Deutschland erhielten die Deutsche Bundespost und Mannesmann eine Lizenz zum Aufbau eines GSM 900 Mobilfunknetzes. Als Nachfolger der seit Ende der 50er Jahre bestehenden analogen Mobilfunknetze der ersten Generation (A-Netz, B-Netz & C-Netz) waren diese Mobilfunknetze der zweiten Generation (2G) digital und einheitlich, wodurch die Endgeräte auch in ausländischen GSM Netzen funktionieren.
1992
Im Sommer erfolgte in Deutschland der kommerzielle Start der beiden Mobilfunknetze D1 (Deutsche Telekom Mobilfunk) und D2 (Mannesmann Mobilfunk). Die ersten Mobiltelefone nach dem neuen GSM 900 Standard waren leider nur in geringen Stückzahlen verfügbar, so dass GSM auch gerne einmal mit God Send Mobiles übersetzt wurde. Ungefähr ein Jahr nach Einführung des GSM Standards in Europa wurde im Dezember die erste SMS versandt.
1997
Mit dem Motorola 8900 erscheint das erste Dualband Mobiltelefon. Es wird in Deutschland auch als e-plus Traveller verkauft. Es kann in GSM 900 und 1800 Netzen genutzt werden, wobei die Umschaltung noch manuell erfolgen muss.
1998
Um ein Mobiltelefon mit einem Computer zu verbinden, um hiermit Daten
zu übertragen, wird ein Modem benötigt. War ein Mobiltelefon mit einem GSM-Modem
ausgestattet, konnte eine Verbindung über ein Spezialkabel hergestellt werden,
was in der Regel gar nicht so speziell war, da es lediglich ein serielles Schnittstellenkabel
(RS232 oder USB) mit einem herstellerspezifischen Stecker an der Handyseite und evtl. noch einem
Pegelkonverter in diesem Stecker kombinierte. Über dieses Kabel wurden dann vom Computer die vom
heimischen Modem seinerzeit üblichen AT-Befehle übertragen. Diese wurden übrigens
erstmals von der Firma Hayes für ihre Modems eingeführt und heißen so, weil
sie immer mit AT beginnen, was die Kurzform für "Attention!"
(Achtung!) darstellt. Eines der ersten Beispiele hierfür war das Ericsson SH888.
War das Mobiltelefon für die Datenübertragung vorbereitet, aber ohne eingebautes Modem,
sprach man von einem Softmodem. Die Verbindung zwischen Mobiltelefon und Computer
wurde über ein spezielles Kabel hergestellt und eine herstellereigene Software im Computer
ersetzte das Modem. Hier war man völlig dem Hersteller ausgeliefert, was die Qualität, den
Preis und die unterstützten Computer anging. War das Mobiltelefon noch mit einer IrDA Schnittstelle ausgestattet, hieß das Softmodem mit
Infrarot, wo dann das Kabel durch eine Übertragung durch Infrarot ersetzt wurde. Da
über die Infrarotschnittstelle leider nicht die standardisierten AT-Befehle übermittelt
wurden, sondern ein herstellereigenes Protokoll, war selbst bei vorhandener IrDA Schnittstelle keine Datenübertragung möglich, wenn der
Mobiltelefonhersteller keine Software für den jeweiligen Computer anbot. Berühmt
berüchtigtes Beispiel hierfür waren das Nokia 6110, Nokia 6130 und Nokia 6150.
Zur mobilen Datenübertragung gehörte neben dem Mobiltelefon noch ein Notebook oder ein PDA, die zu der Zeit per IrDA, PCCARD oder serielle Schnittstelle verbunden waren.
1999
Ein Handy mit GSM-Modem und Infrarotschnittstelle nach dem IrDA Standard war lange Stand der Technik. Hierbei konnte mit allen Geräten, die eine IrDA Schnittstelle besitzen eine Datenverbindung aufgebaut und hierbei Standardsoftware eingesetzt werden. Beispiele hierfür waren Nokia 8850, Nokia 7110 und Ericsson T28s.
2001
Die Datenübertragung per IrDA war teilweise recht mühsam, da zwischen den Geräten stets eine Sichtverbindung bestehen musste. Ein Handy mit GSM-Modem und Bluetooth wurde somit Stand der Technik. Hierbei kann mit allen Geräten, die Bluetooth sowie die benötigten Profile besitzen eine Datenverbindung aufgebaut und hierbei Standardsoftware eingesetzt werden. Die ersten Mobiltelefone mit Bluetooth waren das Ericsson R520m und das Ericsson T39m. Gleichzeitig brachte Ericsson sein erstes Bluetooth Headset HBH-10 heraus, das durch den Einsatz im Film Tomb Raider bekannt wurde. Mit den Handys Ericsson T20e und Ericsson T29s erschienen die ersten Handys, die den SMS Nachfolger EMS unterstützten.
2003
Mit dem Sony Ericsson T68i erscheint das erste Handy, das den EMS Nachfolger MMS unterstützt.
2007
Apple stellt das iPhone vor und macht damit Smartphones sowie die mobile Datenübertragung für die Massen erst nutzbar. Das iPhone läuft unter iOS und bietet als erstes Smartphone einen vollwertigen Browser, mit dem Internetseiten gut dargestellt wurden. Das Gerät war erstmals darauf ausgerichtet, mit den Fingern per Multitouch bedient zu werden.
2008
Unter maßgeblicher Beteiligung von Google entwickelte die Open Handset Alliance das Betriebssystem Android, das als offene Alternative zu iOS konzipiert war. Das erste Smartphone mit dem neuen Betriebssystem war das HTC Dream, das in den USA und Deutschland als T-Mobile G1 auf den Markt kam. Aufgrund der Nutzung von JAVA Technologien und Bedienkonzepten, die denen des iPhones stark ähnelten, kam es zu ausufernden Patentstreitigkeiten, die die Branche bis heute negativ beeinflussen.
Entwicklung der mobilen Datenübertragung
Standard | Schwerpunkt | Einführung | Typischer Frequenzbereich | Datenrate Downlink | Datenrate Uplink | Beschreibung |
---|---|---|---|---|---|---|
GSM 900 | Telefonie | 1992 | 900 MHz | 9,6 kbit/s | 9,6 kbit/s | 2G Netz mit guter Ausbreitung in der Fläche. GSM-Funkzellen können Reichweiten von bis zu 30 km erreichen. In den meisten Ländern werden 900 MHz genutzt, daher gute Voraussetzungen für Roaming. |
GSM 1800 | Telefonie | 1993 | 1800 MHz | 9,6 kbit/s | 9,6 kbit/s | Etwas schlechtere Ausbreitung in der Fläche, dafür bessere Durchdringung in Gebäuden. DCS-Funkzellen können Reichweiten von bis zu 8 km erreichen, wobei in Städten Reichweiten von maximal 1 km gebräuchlich sind. Auch 1800 MHz werden in vielen Ländern genutzt. Nur in den USA sind stattdessen 1900 MHz verbreitet. |
HSCSD | Daten leitungsvermittelt | 1999 | 900/1800 MHz | 57,6 kbit/s | 14,4 kbit/s | Erster spezieller Datenmodus auf GSM-Basis, der durch Bündelung von GSM Zeitschlitzen höhere Datenraten erzielte. Erforderte Einwählverbindungen. Üblicherweise Abrechnung nach Zeit. Mittlerweile ungebräuchlich. |
GPRS | Daten paketvermittelt | 2001 | 900/1800 MHz | 53,6 kbit/s | 26,8 kbit/s | Nutzt GSM-Frequenzen und Zeitschlitzbündelung. Nach Verbindungsaufbau permanent verbunden. Üblicherweise Abrechnung nach Datenvolumen. |
EDGE | Daten paketvermittelt | 2006 | 900/1800 MHz | 220 kbit/s | 110 kbit/s | Erweiterung des GPRS Modus, die durch verbesserte Modulationsverfahren und Kanalbündelung höhere Datenraten erreicht. |
UMTS | Telefonie leitungsvermittelt, Daten paketvermittelt | 2002 | 2100 MHz | 384 kbit/s | 64 kbit/s | 3G Netz, das von Anfang an als Datennetz konzipiert wurde, auch wenn es noch einen leitungsbasierten Telefoniemodus gibt. Der Radius einer UMTS-Zelle schwankt mit ihrer Auslastung, typisch sind ca. 8 km. |
HSPA | Daten paketvermittelt | 2006 | 2100 MHz | 14,4 Mbit/s | 5,8 Mbit/s | Erweiterung des UMTS-Datenmodus mit verbessertem Codierungsverfahren und Optimierungen in den Basisstationen. Die Bezeichnung HSPA beinhaltet den Download (HSDPA) und den Upload (HSUPA). |
HSPA+ | Daten paketvermittelt | 2008 | 2100 MHz | 28,8 Mbit/s | 11 Mbit/s | Ausbaustufe des HSPA-Datenmodus mit Geschwindigkeiten über 14,4 Mbit/s. |
LTE | Daten paketvermittelt | 2010 | 800/1800/2600 MHz | 300 Mbit/s | 75 Mbit/s | Dieses 4G Funknetz ähnelt UMTS, verwendet aber effizientere Codierung und Netztechnik. Telefoniert wird seit 2015 per VoLTE. Anfangs musste zum Telefonieren noch auf UMTS/GSM zurück geschaltet werden. |
LTE Advanced | Daten paketvermittelt | 2014 | 800/1800/2600 MHz | 4.000 Mbit/s | 1.500 Mbit/s | Ausbaustufe des LTE Netzes mit noch höherer Geschwindigkeit. |