UMTS - Technische Informationen

Wie funktioniert UMTS im Detail?
Der Unterschied zwischen dem GSM-Netz und dem UMTS-Netz liegt insbesondere in der Datenpaketvermittlung. Werden heute noch Daten wie in einem Rohr von Sender zu Empfänger übermittelt, so werden im UMTS-Netz Daten nur noch bei Bedarf portionsweise hin und her geschickt. D.h. es wird keine Direktverbindung (Direktverbindung übers Netz, zwischen zwei Geräten) hergestellt, sondern das Absendergerät gibt einfach nur noch den Empfänger an und interessiert sich dabei nicht dafür, wie diese dahin kommen - grob ausgedrückt.

Die Frequenzen der UMTS-Netze liegen für den Downlink bei 1920 - 1980 MHz, für den Uplink bei 2110 - 2170 MHz und somit knapp über denen der E-Netze (um 1800 MHz herum). Downlink und Uplink, stehen dabei für die einzelnen "Kanäle" vom Netz zu Handy und Handy zu Netz und sind auch für den Duplex Betrieb vorgesehen (d.h. Netz sowie Handy, können gleichzeitig Senden und Empfangen).
Ein großer Vorteil von UMTS, sind die Funkzellen. Ist heutzutage eine Funkzelle überlastet, so hat derjenige, der nun telefonieren möchte, einfach Pech. Bei UMTS ist dies wie in einer vollen U-Bahn: mit Stehplätzen geht eigentlich immer noch einer hinein, es wird nur für alle enger. Bei UMTS heißt dies, daß stark belastete Funkzellen scheinbar kleiner werden und sich so gegen die Überlastung wehren. Daher kommt es auch, daß man sagt, UMTS-Zellen würden "Atmen". Je mehr Teilnehmer daher aktiv sind, desto weniger Leistung steht jedem zur Verfügung, was sich in der Bandbreite oder seiner möglichen Entfernung zum Funkzellensender auswirkt. Sobald daher einem Teilnehmer zu wenig Bandbreite zur Verfügung steht, wechselt dieser automatisch in eine andere Funkzelle, die mehr Bandbreite zur Verfügung stellen kann.
Auch der Wechsel von einer Funkzelle zur nächsten vollzieht sich nun fließend - das Netz nutzt das jeweils stärkste Signal vom bewegten Handy, bis es eindeutig nur in einer Zelle zu empfangen ist. In Ballungsräumen wird man so sogar die meiste Zeit in mehreren Zellen eingebucht sein, was die Gefahr eines Gespächsabbruches sehr verringert (beim GSM-Netz ist man immer in nur einer Zelle eingebucht), aber die Qualitätsansprüche ans Netz erhöht.

Ein weiterer Punkt ist natürlich die Geschwindigkeit. Theoretisch sind Geschwindigkeiten von bis zu 2 Mbit/s möglich - wenn da nicht die Sache der atmenden Zellen wäre.... Ein derart hohe Geschwindigkeit erreicht man nur (vorrausgesetzt der Netzbetreiber begrenzt nicht eh die Geschwindigkeit), wenn nur sehr wenig in der Funkzelle gerade los ist. D.h., je mehr Teilnehmer aktiv werden, desto geringer wird auch die Geschwindigkeit für den Einzelnen sein.

Aufgrund dessen, daß es zu mindest Anfangs Probleme mit der Netzversorgung bei UMTS kommen wird, werden viele UMTS-Handys mehrere Techniken beherrschen, so daß diese in GSM sowie UMTS-Netzen funktionieren, da gerade in ländlichen Gebieten GSM-Netze deutlich besser ausgebaut sein werden.

Die Übertragungsverfahren von UMTS:
Es gibt momentan drei verschiedene Grundtechniken für die UMTS-Netze: TDMA (Time Division Multiple Access), FDMA (Frequency Division Multiple Access) und CDMA (Code Division Multiple Access). Teilweise setzen noch andere Techniken auf diese Techniken auf, wie z.B. W-CDMA (Wideband-CDMA) und TD-CDMA. Wir werden hier nicht genauer auf die einzelnen Verfahren eingehen, da dies extrem in technische und physikalische Details gehen würde - wen aber trotzdem die genaue Funktionsweise der Verfahren interessiert, dem empfehlen wir, mal bei Ericsson, Siemens und Nokia vorbei zu gucken.
Alle drei Hersteller bieten detaillierte Informationen über ihre UMTS-Techniken, wie die Netze aufgebaut sind, Netzplanung etc.

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