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Ein flächendeckendes Netz wird es vorerst nicht geben

UMTS jagt hohe Datenraten über mobile Endgeräte

02.07.1999
CW-Bericht, Sabine Ranft Heutige Mobiltelefone auf Basis des Standards GSM stoßen bei Datenanwendungen an ihre Grenzen. Der bis zu 2 Mbit/s schnelle globale Mobilfunkstandard Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) hingegen soll sogar Multimedia-Applikationen via Handy übertragen. Doch noch läßt UMTS auf sich warten: Wer in der mobilen Kommunikation möglichst bald breitbandige Verfahren benötigt, kann auf Weiterentwicklungen von GSM ausweichen.

Der globale Mobilfunkstandard UMTS findet bei Anwendern lebhaftes Interesse - vor allem wegen der hohen Übertragungsraten von bis zu 2 Mbit/s. Beispielsweise könnte sich Alexander Hofmann, Systemtechniker bei der Bausparkasse Schwäbisch Hall, vorstellen, daß mit einer höheren Datenrate auch Bausparanträge über Mobiltelefone verschickt werden. Eine andere potentielle Anwendung, die sich viele Unternehmen wünschen, ist der Zugriff von unterwegs auf das Intranet.

Doch das ist Zukunftsmusik, denn UMTS befindet sich noch in der Entwicklung. Die Realität heißt Global System for Mobile Communications (GSM). Dieser Standard unterstützt lediglich eine Übertragungsrate von 9,6 Kbit/s und eignet sich damit hauptsächlich fürs Telefonieren. Folglich nutzen die Unternehmen Handies im Moment vor allem für Sprache, daneben für die Abfrage interner Datenbanken oder das Empfangen von E-Mails. GSM stellt aber den heute am weitesten verbreiteten Standard dar, vor allem in Europa hat er sich durchgesetzt. Die USA verwenden andere Frequenzen als die Europäer und Japan ein eigenes Verfahren. Wegen der damit verbundenen Inkompatibilitäten entstand die Idee, mit UMTS einen weltweiten Standard ins Leben zu rufen.

Doch bis es Produkte dafür gibt, müssen sich die Anwender noch in Geduld üben: Erst im Jahr 2001 soll in Japan der Betrieb aufgenommen werden, in Europa ein Jahr später. Und selbst dies ist fraglich. Laut Dirk Poppen, Projektleiter UMTS bei E-Plus in Düsseldorf, wird sich der Abschluß des Standards verzögern. Bereits jetzt hinkten die Gremien ihrem Zeitplan hinterher. Außerdem kommt den Herstellern ein rasches Vorgehen ungelegen. Hinter vorgehaltener Hand ist zu hören, sie würden lieber erst weiter Geld mit GSM verdienen, um ihre diesbezüglichen Investitionen wieder hereinzuholen. Doch die Japaner machen Druck, möglichst bald breitbandigere Mobilfunkstandards zu verwirklichen. In ihrem Land sei das Festnetz unzureichend ausgebaut, und dem Mobilfunk fehle es selbst für Sprachübertragung an genügend Bandbreite.

Bisher existiert für UMTS in Deutschland lediglich ein Experimentiersystem. Die Projektpartner Ericsson, T-Mobil und Mannesmann Mobilfunk betreiben in Düsseldorf drei UMTS-Basisstationen, die jeweils zirka einen Kilometer voneinander entfernt sind, sowie mehrere sogenannte Demo-Vans.

Noch füllt das Testequipment einen solchen Kleinbus ganz aus: Die UMTS-Station benötigt eine eigene Stromversorgung und Kühlung, und die Meßgeräte nehmen zusätzlich Platz weg. Doch Jörg Heße, Projekt-Manager UMTS Experimental System bei Ericsson in Düsseldorf, ist zuversichtlich, daß die Apparate noch auf eine handliche Größe schrumpfen: "Die GSM-Handies waren ursprünglich genauso groß."

Bisher, so Heße, konnten die Ingenieure immerhin zeigen, "daß es überhaupt funktioniert". Sogar Videoapplikationen haben sie mit dem Testsystem schon übertragen, allerdings erst mit 64 Kbit/s - so schnell wie über ISDN. Das erste Gespräch damit fand im Januar 1999 statt. Weitere Tests, die Bitfehlerraten, Signalstärke und Funkausbreitung betreffen, stehen in der zweiten Jahreshälfte an. "Wir mußten beim Betrieb viel lernen", schildert Heße die ersten Erfahrungen. Beispielsweise sei es alles andere als einfach gewesen, die verschiedenen Spezialisten aus unterschiedlichen Häusern zusammenzubringen. Auch die Eigenschaften, wenn der Sender sich bewegt, ließen sich nur in kleinen Schritten erkunden: Bevor der Transporter um eine Ecke biegt, muß die Übertragung beim Geradeausfahren funktionieren. Beschleunigen darf man nur langsam.

Trotz aller Tests läßt sich die maximale Übertragungsrate von 2 Mbit/s nicht überall erreichen. Je schneller sich der Handy-Benutzer selbst bewegt, um so geringer ist die Datenrate seines Mobiltelefons. Bleibt er im Gebäude und ist mit höchstens drei Kilometern pro Stunde unterwegs, so schafft das UMTS-Endgerät tatsächlich 2 Mbit/s. Fährt er in der Stadt Auto (maximal 120 Kilometer pro Stunde), sinkt die erreichbare Datenrate auf 384 Kbit/s. Auf dem Land bei weniger als 500 Kilometern pro Stunde, also beispielsweise in einem ICE, sind sogar nur 144 Kbit/s möglich.

Vergabe der Lizenzen noch im Jahr 1999

Technisch ist also die Entwicklung von UMTS schon in Gang gesetzt. Bei der zweiten Aufgabe, die im Vorfeld der Inbetriebnahme zu bewältigen ist, handelt es sich um die Vergabe der Lizenzen. Die Mitgliedsstaaten müssen bis zum 1. Januar 2000 mit der Lizenzierung von UMTS beginnen. In Deutschland stehen zunächst zweimal 60 Megahertz (gepaart) und 30 Megahertz (ungepaart) zur Verfügung. Nach Angaben der Regulierungsbehörde für Post und Telekommunikation (Reg TP) liegt der Mindestbedarf an gepaartem Frequenzspektrum für eine bundesweite UMTS-Lizenz bei zweimal 10 bis zweimal 15 Megahertz. Experten befürchten, daß in Deutschland fünf bis sechs Lizenzen vergeben werden und es später zu Kapazitätsproblemen kommt. "Drei oder vier Betreiber sind genug", appellierte daher Katrien Van der Spiegel vom UMTS Forum auf der IIR-Fachkonferenz "UMTS - Third Generation Mobile Systems". Die Lizenzvergabe erfolgt in Form einer Versteigerung. Für bundesweite Lizenzen existiert eine Versorgungspflicht der Carrier für die Hälfte der Bevölkerung.

Auch Stadtnetzbetreiber wie Isis aus Düsseldorf, Netcologne oder Hansenet Hamburg liebäugeln mit einer UMTS-Lizenz. Sie argumentieren, die bisherigen GSM-Netzbetreiber würden die neuen Lizenzen lediglich dazu nutzen, ihren eigenen Frequenzmangel zu kompensieren. Bei der Versteigerung haben sie allerdings gegenüber finanzkräftigeren Mitbewerbern wie der Deutschen Telekom schlechte Karten.

Diese Art der Lizenzvergabe könnte auch Auswirkungen auf die Endkunden haben. Durch die Versteigerung entstehen den Carriern hohe Kosten. Peter Samak, Consultant bei KPMG in London, schätzt sie auf etwa 400 Millionen Dollar. Hinzu kommen Investitionen in die Infrastruktur wie neue Basisstationen und einen leistungsfähigeren Backbone, die ebenfalls Unsummen verschlingen. Ob es billige Endgeräte für UMTS geben wird, ist daher fraglich. Wahrscheinlich legen die Betreiber ihre Unkosten auf die einzelnen Benutzer um. Auch ob es jemals zu einem flächendeckenden Ausbau des UMTS-Netzes kommt, steht in den Sternen. Laut Poppen benötigt die Technologie nämlich viele Basisstationen, die alle neu gebaut werden müssen. Wahrscheinlich wird UMTS deshalb als Ergänzung zu GSM eingesetzt werden. Anwender brauchen für UMTS neue Endgeräte. Geplant ist, auch Handies für beide Verfahren anzubieten. Das GSM-Netz stellt dann die flächendeckende Versorgung sicher und kann Kapazitätsspitzen abfangen, während UMTS nur für wirklich bandbreitenintensive Anwendungen genutzt wird. Poppen erwartet diese Phase der Koexistenz in den Jahren 2003 bis 2007. Bis 2010 werden seiner Meinung nach die meisten Kunden bei GSM bleiben.

Ein weiteres Fragezeichen setzt er hinter die künftige Entwicklung von Datendiensten. Zwar malen viele Marktforscher deren Zukunft in rosigen Farben, doch werfen die in Deutschland bisher unbedeutenden Datendienste einen Schatten auf dieses Bild. Wie Experten anmerken, handelte es sich dabei allerdings um reine Datendienste, die auch nicht schneller waren als GSM und damit nicht konkurrenzfähig. Es fehlte zudem an Anwendungen, die den Datenfunk unverzichtbar gemacht hätten.

Daran mangelt es bei UMTS allerdings auch: "Es gibt keine Killerapplikation für UMTS", resümiert Norbert Riss von Nortel Dasa Networks in Frankfurt am Main. Der Schlüssel zum Erfolg liege vielmehr in der Vielfalt der angebotenen Services und dem Zuschnitt auf die speziellen Interessen eines Kunden. Im Gespräch für professionelle Nutzer sind Anwendungen wie Multimedia, Unified Messaging, Telekonferenzen, Bestellwesen, File-Transfer und Internet- und Intranet-Services. Messaging, Telematik und Sprache lassen sich dagegen auch mit GSM bewältigen.

Gelegentlich treiben die Vorschläge aber recht seltsame Blüten. So kam die Idee auf, elektronische Begleiter für Kinder zu entwickeln, die ständig deren Position melden. In Entführungsfällen mag das hilfreich sein - zumindest, bis die Verbrecher den Trick auch kennen - aber im Alltagsleben stimmt dieses Ausmaß an Überwachung doch bedenklich.

"Die genannten Dienste können aber auch durch andere Technologien erbracht werden", bemerkt Nortel-Dasa-Mann Riss, zum Beispiel mit dem General Packet Radio System (GPRS, siehe Glossar). Diese Fortentwicklung von GSM unterstützt Übertragungsraten bis zu 115 Kbit/s, noch ausgereiftere Varianten sogar 384 Kbit/s. Das ist immerhin das Zehn- bis 40fache dessen, was heute üblich ist. Wenn die Funktionalität stimmt, ist den Benutzern die zugrundeliegende Technik egal.

GPRS kommt als Alternative in Frage

Für Anwender, die möglichst bald breitbandigere Verfahren einsetzen wollen, kommt GPRS als Alternative zu UMTS in Frage. Bis Ende 2000 wird nach Schätzungen der Gartner Group in jedem europäischen Land mindestens ein Carrier GPRS anbieten. Auch Gerhard Thomas, Partner für den Beratungsbereich Telekommunikation bei Andersen Consulting, empfiehlt Geschäftskunden, die die Bandbreite brauchen, nicht auf UMTS zu warten: "Der erste zu sein zählt heute oft mehr, als die beste Lösung zu haben."

Die paketbasierte Technologie GPRS erfordert zwar auch Änderungen an den Basisstationen, aber anders als bei UMTS müssen diese nicht komplett ausgetauscht werden. Leider sind sowohl für GPRS als auch für UMTS jeweils neue Endgeräte nötig, so daß der Anwender unter Umständen zweimal in relativ kurzen Abständen seine Mobiltelefone ersetzen oder sich für eins der Verfahren entscheiden muß. In einem Fall scheidet GPRS allerdings aus: wenn eine weltweite Kommunikation via Handy gewünscht wird. Es ist kein globaler Standard, sondern wird wohl nur da angeboten werden, wo heute GSM verbreitet ist.