Mobilfunksysteme (eBook)

Vorwort 6
Inhaltsverzeichnis 8
1 Einleitung 14
1.1 Teilnehmerzahlen in Mobilfunknetzen in Deutschland 14
1.2 Allgemeine Entwicklungstrends im Mobilfunk 14
1.3 Grundlegende Begriffe 19
2 Funkausbreitung 26
2.1 Übersicht über grundsätzliche Effekte der Funkausbreitung 26
2.2 Sender- und Empfängerkenngrößen 28
2.3 Freiraumausbreitung 31
2.5 Abschattungen 32
2.4 Entfernungsabhängige Dämpfung 32
2.6 Mehrwegeausbreitung 33
2.7 Der Einfluss des Wetters und der Atmosphäre auf die Funkausbreitung 48
3 Aspekte der Funkübertragungstechnik 50
3.1 Grundsätzliche Anforderungen an die Funkübertragungstechnik 50
3.2 Störfestigkeit eines Übertragungsverfahrens 51
3.3 Modulation 54
3.4 Maßnahmen zum Fehlerschutz 61
3.5 Sprachcodierung 72
3.6 Signalspreizung 72
4 Funkkanalzuteilung 78
4.1 Allgemeines 78
4.2 Multiplextechniken im Mobilfunk 78
4.3 Verteilung der Funkkanäle auf die Funkzellen 98
4.4 Zuteilung der Funkkanäle für eine Verbindung 99
5 Das GSM-System 108
5.1 Zur Entwicklung des GSM- Standards 108
5.2 Funkkanäle im GSM-System 110
5.3 Architektur des GSM-Systems 132
5.4 Prozeduren und Algorithmen 144
5.5 Datendienste 169
5.6 Einige ausgewählte Anwendungen 203
6 Weitere bedeutende Mobilfunksysteme 212
6.1 Digital Enhanced Cordless Telecommunications ( DECT) 213
6.2 Bluetooth 228
6.3 HiperLAN/2 234
6.4 Wireless LANs nach dem Standard IEEE 802.11 243
6.5 Das Universal Mobile Telecommunications System ( UMTS) 247
7 Aspekte der Funknetzplanung 264
7.1 Generelle Ziele der Funknetzplanung 264
7.2 Qualitätskriterien und Planungsrichtlinien 264
7.3 Funkausbreitungsmodelle 267
7.4 Versorgungsplanung – Größe von Funkzellen 275
7.5 Kapazitätsplanung 284
7.6 Kapazitätssteigernde Maßnahmen 306
Anhänge 316
Anhang A Übungsaufgaben 316
Anhang B Lösungen zu den Übungsaufgaben 324
Anhang C Pegelwerte und Dezibel 330
Anhang D Spezifikationsdokumente 331
D.1 Einige wichtige GSM-Spezifikationsdokumente 331
D.2 Überblick über die Spezifikationsdokumente des UMTS-Standards 333
D.3 Einige wichtige DECT-Spezifikationsdokumente 333
D.4 Einige wichtige HiperLAN/2-Spezifikationsdokumente 334
D.5 Bluetooth-Spezifikationen 334
D.6 Der IEEE 802.11-Standard 334
D.7 WAP-Spezifikationen 334
Anhang E Erlang-Tabelle 335
Anhang F Abkürzungsverzeichnis 336
Literaturverzeichnis 340
Stichwortverzeichnis 344

5 Das GSM-System (S. 107)

5.1 Zur Entwicklung des GSM-Standards
5.1.1 Historisches
Wie in Kapitel 1 bereits erwähnt, gab es in den 80er-Jahren in Europa eine Vielzahl inkompatibler Mobilfunksysteme. Um die damit verbundenen Hemmnisse zu beseitigen, setzte im Jahre 1982 die CEPT (Conférence Européenne des Postes et Télécommunications) eine Arbeitsgruppe ein, die sog. Groupe Spéciale Mobile, deren Aufgabe es war, Spezifikationen für ein Europäisches Mobilfunksystem zu erarbeiten. Von der Groupe Spéciale Mobile leitete sich ursprünglich die Abkürzung GSM her, erst später mit der weltweiten Verbreitung wurde aus GSM das Global System for Mobile Communications.

Von der Groupe Spéciale Mobile wurden mehrere Vorschläge für die zu verwendenden Übertragungsverfahren entwickelt und als Prototypen getestet. Im Jahre 1987 einigte man sich aufgrund der Ergebnisse der Tests auf das – mit leichten Modifikationen – heute noch gültige Übertragungsverfahren. Gleichzeitig wuchs mit der Zunahme der Teilnehmerzahlen in den analogen Mobilfunknetzen der ökonomische Druck, das neue Mobilfunksystem rasch einzuführen. So verpflichteten sich im gleichen Jahr in einem Memorandum of Understanding (MoU) Betreibergesellschaften aus 13 europäischen Ländern – darunter Deutschland, Frankreich, Großbritannien und die skandinavischen Länder –, ab spätestens Juli 1991 Funknetze nach der GSM-Technik in Betrieb zu nehmen.

Nachdem dann bis zum Jahre 1990 der Standard im Detail ausgearbeitet worden war, konnte im Juli 1991 tatsächlich in 5 Ländern der Betrieb von GSM-Netzen aufgenommen werden – allerdings nur der Testbetrieb. Die Ursache dafür war, dass aufgrund von Problemen bei der Typzulassungsprüfung keine Mobilstationen zur Verfügung standen. Doch diese Schwierigkeiten konnten bald behoben werden, so dass im Sommer 1992 der kommerzielle Betrieb von 13 Netzen in 7 Ländern begann. Zu diesen Netzen gehörten auch die beiden D-Netze in Deutschland. Aus der Zeit stammt die spöttische Bemerkung, GSM sei die Abkürzung für «God sends mobiles».