GSM, GPRS, EDGE

Das weltweit am weitesten verbreitete Mobilfunksystem ist das Global System for Mobile Communication (GSM), auch Mobilfunksystem der zweiten Generation oder kurz 2G genannt. In Deutschland kommen die zwei Varianten GSM 900 und GSM 1800 zum Einsatz, die jeweils verschiedene Frequenzbänder nutzen. GSM ermöglicht die asynchrone und synchrone, leitungs- oder paketorientierte Datenübertragung und bietet Datenraten von 300 bit/s bis zu 9,6 kbit/s. Neben der Nutzung sogenannter Tele Services wie z.B. Faxübertragung oder Short Message Service (SMS) ist im GSM der drahtlose Zugang zum Internet per Wireless Application Protocol (WAP) möglich. Die digitale Übertragung im GSM ist jedoch durch Mehrwegausbreitung, Funkstörungen, entsprechend hohen Fehlerraten und die damit verbundene Notwendigkeit automatischer Fehlerkorrekturverfahren und Übertragungswiederholungen gekennzeichnet. Aber vor allem die extrem niedrigen Datenraten von maximal 9,6 kbit/s erschweren die Internetnutzung erheblich. Daher existieren verschiedene Weiterentwicklungen, die vor allem eine Erhöhung der Datenraten zum Ziel haben:

HSCSD:

Das Verfahren High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) erlaubt die Bündelung mehrerer Datenkanäle. Somit können Datenraten von bis zu 57,6 kbit/s erreicht werden.

GPRS:

Der General Packet Radio Service (GPRS) kombiniert die Verfahren der Paketübertragung und Kanalbündelung. Während bei einer leitungsorientierten Übertragung der verwendete Kanal für die Dauer der Verbindung reserviert ist, wird bei der Paketvermittlung der Kanal nur belegt, wenn tatsächlich Daten übertragen werden. Dies erlaubt eine effizientere Nutzung der zur Verfügung stehenden Kapazitäten und erhöht die maximale Datenrate auf bis zu 160 kbit/s wobei in der praktischen Anwendung wohl kaum mehr als 100 kbit/s erreicht werden können.

EDGE:

Eine Weiterentwicklung auf Basis der zwei vorangegangenen Verfahren stellt das Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) dar. In diesem Zusammenhang existieren die Bezeichnungen Enhanced CSD (ECSD) für die Verbesserungen zur Erbringung leitungsvermittelter Dienste und Enhanced GPRS (EGPRS) für die Verbesserungen zur Erbringung paketvermittelter Dienste. EDGE verwendet ein anderes Modulationsverfahren, das die Bandbreite effizienter nutzt und somit zur Erzielung höherer Datenraten beiträgt. Bei qualitativ schlechten Verbindungen kann dies jedoch zu über der Toleranzgrenze liegenden Fehlerraten und in der Folge zur Umschaltung auf die ältere aber robustere Modulationsart führen. Mit derzeit marktüblichen Endgeräten können in einem EDGE-aufgerüsteten Netz im stationären Betrieb Datenübertragungsraten von bis zu 220 kbit/s im DS und 110 kbit/s im US erreicht werden.