Vorwort
Die heutige Gesellschaft ist durch Mobilität in allen Bereichen geprägt, wie beispielsweise im Beruf, wo im Zuge der Globalisierung immer häufiger internationale Einsätze notwendig sind, der Freizeitgestaltung oder der Kommunikation. Viele Bereiche im
Alltag und viele Prozesse im Berufsleben könnten ohne mobile Endgeräte nicht mehr in der gleichen Qualität und Geschwindigkeit bewältigt und umgesetzt werden. Dabei werden mobile Endgeräte wie Handhelds und insbesondere Mobiltelefone als normal und selbstverständlich erachtet. Inzwischen hat das mobile Telefonieren das Festnetz abgelöst, und diese Entwicklung ist auch für Datendienste zu erwarten. Der Großteil der Mobilfunknutzer weiß aber nicht, welche umfangreiche Technik sich beispielsweise
hinter dem mobilen Telefonieren verbirgt. Ziel dieser Arbeit ist, die technischen Grundlagen für Mobile Commerce, insbesondere die erste bis dritte Mobilfunkgeneration und WAP darzustellen. Begriffe wie GSM, GPRS, WAP und UMTS werden oft verwendet, ohne dass bekannt ist, wofür diese Begriffe eigentlich stehen und was sie bedeuten.
Die Technologie UMTS wird seit vielen Jahren entwickelt. In die breite Öffentlichkeit geriet der Begriff UMTS jedoch zum ersten Mal bei der Versteigerung der UMTS-Lizenzen, über die in der Presse ausführlich berichtet wurde. Die Tatsache, dass für die Lizenzen in Deutschland insgesamt über 99 Mrd. DM gezahlt wurde, hat viele Personen in ihrer natürlichen Meinungsfindung beeinflusst und überzogene Erwartungen in diese Technik gefördert. Die Unsicherheiten und Probleme, die mit UMTS einher gehen, werden
der breiten Öffentlichkeit erst langsam bewusst. Teilweise formiert sich in der Bevölkerung wegen des Ausbaus der Infrastruktur und der damit verbundenen Gefahr von Elektrosmog bereits Widerstand.
In dieser Arbeit wird nicht nur der technische Hintergrund erklärt, sondern durch das angeeignete Wissen wird es auch möglich sein, die durch die Technik auftretenden Probleme selbstständig zu erkennen, um sich seine eigene Meinung bilden zu können.
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Inhaltsverzeichnis
1 Vorwort
2 Einführung
3 Verfahren zur optimalen Frequenznutzung
3.1 Raummultiplex
3.2 Frequenzmultiplex
3.3 Zeitmultiplex
3.4 Codemultiplex
4 Erste Mobilfunkgeneration
4.1 A-Netz
4.2 B-Netz
4.3 C-Netz
5 Zweite Mobilfunkgeneration
5.1 D-Netz
5.2 E-Netz
5.3 Technologien der zweiten Mobilfunkgeneration
5.3.1 GSM
5.3.1.1 Mobilfunkdienste
5.3.1.2 Netzarchitektur
5.3.1.3 Lokalisierung eines Teilnehmers und Verbindungsaufbau
5.3.2 HSCSD
5.3.3 GPRS
6 Dritte Mobilfunkgeneration
6.1 EDGE
6.2 Universal Mobile Telecommunication System (UMTS)
6.2.1 Netzarchitektur
6.2.2 Technologien bei UMTS
6.2.2.1 Gepaarte Frequenzpakete – FDD
6.2.2.2 Ungepaarte Frequenzpakete – TDD
6.2.2.3 Realisierbare Datenraten
6.2.2.4 Probleme bei UMTS
7 Vergleich GSM/GPRS/HSCSD/UMTS
8 Wireless Application Protocol (WAP)
8.1 WAP-Technik
8.2 WAP-Protokollaufbau
8.3 Push-Dienste
8.4 Sicherheit bei WAP
9 Zusammenfassung
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Arbeit zielt darauf ab, die technischen Grundlagen für das Mobile Commerce zu vermitteln, wobei der Fokus auf den Mobilfunkgenerationen eins bis drei sowie dem Wireless Application Protocol (WAP) liegt. Es werden die technologischen Hintergründe, die Netzarchitekturen und die Funktionsweisen dieser Standards erläutert, um ein tieferes Verständnis für mobile Kommunikationstechniken und deren Herausforderungen zu schaffen.
- Grundlagen der Frequenznutzung und Multiplexverfahren
- Entwicklung und technische Merkmale der analogen und digitalen Mobilfunkgenerationen (A- bis C-Netz, GSM, GPRS, UMTS)
- Detaillierte Analyse der UMTS-Technologie und der Problematik der Leistungsregulierung
- Aufbau, Funktionsweise und Sicherheitsprotokolle des Wireless Application Protocol (WAP)
Auszug aus dem Buch
3.4 Codemultiplex
Das Codemultiplexing (Code Division Multiplexing/CDM) vergibt jedem Teilnehmer nun einen eigenen unabhängigen sogenannten orthogonalen Code. Dabei handelt es sich um bestimmte Bitmuster, die sich bei multiplikativer Verknüpfung zu Null ergeben. Die Codes aller aktiven Mobilfunkteilnehmer werden gleichzeitig übertragen, und die Basisstation kann aus dem ankommenden „Gruppensignal“ dadurch die „Einzelsignale“ herausfiltern und verarbeiten. Dabei nutzen alle Kanäle zur selben Zeit dieselbe Frequenz, der in Abbildung 3.4 dargestellte Schutzabstand wird durch die Orthogonalität der vergebenen Codes realisiert. Vorteil dieses bei UMTS eingesetzten Verfahren sind zum einen die bessere Nutzung der knappen Ressource Frequenz, da der Coderaum nahezu unerschöpflich ist und zum anderen die Unempfindlichkeit gegenüber Störungen und einfachem Mithören.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Vorwort: Einleitung in die Bedeutung der mobilen Kommunikation und Definition des Ziels der Arbeit, die technischen Grundlagen für Mobile Commerce zu erläutern.
2 Einführung: Erläuterung der Bedeutung von Frequenzen als knappe Ressource und Einführung in die zellenbasierte Funktionsweise des Mobilfunks.
3 Verfahren zur optimalen Frequenznutzung: Beschreibung der vier Multiplexverfahren Raum-, Frequenz-, Zeit- und Codemultiplex, die zur effizienten Frequenznutzung eingesetzt werden.
4 Erste Mobilfunkgeneration: Historischer Rückblick auf die analogen Netze A, B und C, deren technische Einschränkungen und den Übergang zum automatischen Verbindungsaufbau.
5 Zweite Mobilfunkgeneration: Einführung des digitalen Mobilfunks mit Fokus auf GSM, dessen Architektur und Erweiterungen wie HSCSD und GPRS.
6 Dritte Mobilfunkgeneration: Darstellung von EDGE und UMTS inklusive der Netzarchitektur, der Frequenznutzung durch FDD und TDD sowie der Herausforderungen bei der Leistungsregulierung.
7 Vergleich GSM/GPRS/HSCSD/UMTS: Gegenüberstellung der Technologien hinsichtlich ihrer technischen Spezifikationen und ihrer Eignung für verschiedene Anwendungsgebiete.
8 Wireless Application Protocol (WAP): Analyse der WAP-Protokollfamilie, ihrer Architektur, der Sicherheit und der verschiedenen Versionen für den mobilen Internetzugriff.
9 Zusammenfassung: Fazit über den aktuellen Wandel in der Mobilfunktechnik, die Herausforderungen bei der UMTS-Implementierung und den Marktstatus von WAP.
Schlüsselwörter
Mobilfunk, GSM, GPRS, UMTS, WAP, Frequenznutzung, Multiplexverfahren, Netzarchitektur, Datenübertragung, Leistungsregulierung, WCDMA, WML, WPKI, Mobile Commerce, Wireless Application Environment.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit den technischen Grundlagen der mobilen Kommunikation, wobei sie den Bogen von der ersten Mobilfunkgeneration bis hin zu den Technologien der dritten Generation spannt.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Zentrale Themen sind die effiziente Nutzung von Frequenzressourcen durch Multiplexverfahren, die Entwicklung der Mobilfunkstandards sowie die Architektur und Anwendung des Wireless Application Protocol (WAP).
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, technische Begriffe wie GSM, GPRS, WAP und UMTS verständlich zu erklären, damit der Leser den technischen Hintergrund hinter der mobilen Kommunikation besser nachvollziehen kann.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es handelt sich primär um eine Literatur- und Technologieanalyse, bei der bestehende Standards und ihre Funktionsweisen auf Basis technischer Dokumentationen beschrieben und verglichen werden.
Welche Inhalte dominieren den Hauptteil?
Der Hauptteil gliedert sich in die Erläuterung der Multiplextechniken, die historische Entwicklung der Mobilfunkgenerationen bis hin zu einer tiefgehenden Betrachtung von UMTS und dem WAP-Standard.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Mobilfunk, Multiplexverfahren, GSM, UMTS, WAP, Frequenznutzung, WCDMA, WML und Mobile Commerce.
Warum ist die Leistungsregulierung bei UMTS so kritisch?
Da UMTS das CDMA-Verfahren nutzt, bei dem sich alle Teilnehmer einen Frequenzraum teilen, kann eine zu hohe Sendeleistung einzelner mobiler Geräte die Kommunikation anderer Teilnehmer stören, was ein komplexes Regulierungsmanagement erfordert.
Welches Problem löst das WAP-Gateway?
Das WAP-Gateway fungiert als Übersetzer zwischen der WAP-Protokollfamilie und der WWW-Protokollfamilie, da mobile Endgeräte nicht direkt auf Standard-Internetprotokolle zugreifen können, und übernimmt zudem die effiziente Umcodierung der übertragenen Daten.
- Citar trabajo
- Andreas Eberhardt (Autor), Bernhard Selk (Autor), 2002, 1. - 3. Mobilfunkgeneration, WAP, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/3215
