UMTS, HSPA, LTE

Das Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), auch als Mobilfunksystem der dritten Generation oder kurz 3G bezeichnet, ist der Mobilfunk-Nachfolgestandard von GSM. Das Standardisierungsgremium 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ist für die Pflege und Weiterentwicklung der Spezifikationen von UMTS verantwortlich. Seit dessen Einführung wurden weitere Ausbaustufen in Form so genannter Releases entwickelt. Die UMTS-Spezifikation wird ständig den neuen Möglichkeiten der Technik und den Anforderungen des Marktes angepasst.

Bereits 1999 veröffentlicht, wird der UMTS-Standard seit 2004 in Deutschland eingesetzt und erreicht Datenraten von bis zu 384 kbit/s im DS und bis zu 128 kbit/s im US. Dessen größte Neuerung im Vergleich zu GSM besteht im komplett neu entwickelten Zugangsnetz und dem Einsatz neuer Multiplexverfahren zur Steigerung der Datenraten. Mit der im Jahr 2005 veröffentlichten ersten Ausbaustufe, dem Release 5, wurde der High Speed Downlink Packet Access (HSDPA) als neues Übertragungsverfahren spezifiziert. HSDPA ermöglicht in den verschiedenen Spezifikationen deutlich höhere Datenraten im DS als UMTS. Mit dem Release 6 wurde zusätzlich das Übertragungsverfahren High Speed Uplink Packet Access (HSUPA) für höhere Datenraten im US veröffentlicht. Für die Kombination der beiden Verfahren wird auch der Begriff HSPA benutzt.

Seit 2008 ist die EDGE-Technik flächendeckend im GSM-Netz von T-Mobile verfügbar. Nachdem Vodafone begann EDGE in Gebieten bereitzustellen, in denen keine Versorgung durch das eigene UMTS-Netz geboten wurde, wird EDGE Inzwischen auch verbreitet in mit UMTS versorgten Gebieten eingesetzt. O2 begann ebenfalls mit der EDGE-Aufrüstung seines Netzes und auch E-Plus beabsichtigt sukzessive sein gesamtes Netz auf EDGE umzustellen. Parallel dazu wird auch die UMTS/HSPA-Versorgung in Deutschland immer besser. Der Zugang mit Datenraten von bis zu 7,2 Mbit/s im Downstream ist schon in vielen Gebieten Deutschlands möglich, allerdings noch nicht überall. Während vereinzelt die Netze bereits auf DS-Datenraten von 14,4 Mbit/s erweitert werden, kündigen einige Anbieter an, noch 2009 mit einer Netzaufrüstung auf HSPA+ zu beginnen. Mit dieser Erweiterung können mittels neuer Modulationsverfahren und dem Einsatz von Mehrfach-Antennentechnik, sogenannten Multiple Input Multiple Output-Systemen (MIMO), die aktuell möglichen Datenraten grob verdoppelt werden. Die Entwicklung der Nachfolgertechnologie wird unter der Bezeichnung Long-Term-Evolution (LTE) vorangetrieben. LTE ist eine Technologie, die UMTS ablösen soll und noch der dritten Generation zugeordnet wird. Mit ihr werden Datenraten von bis zu 100 Mbit/s im DS bzw. 50 Mbit/s im US angestrebt. Bereits im Jahr 2010 könnte es zu ersten entsprechenden Netzaufrüstungen kommen. Die gesteigerte Leistungsfähigkeit von LTE liegt in der Anwendung neuer Techniken begründet. Dazu zählen unter anderem neue Verfahren zur Kodierung. Für den Download kommt das Verfahren mit der Bezeichnung Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) zum Einsatz. Da dieses Verfahren auch bei der WiMAX-Technologie verwendet wird, werden beide Technologien oft miteinander verglichen.