Mobilfunknetze

Der Anteil der Informations- und Kommunikationstechnik an der Wertschöpfung gewinnt zunehmend an Bedeutung. War in der ersten Hälfte dieses Jahrhunderts die Übertragung menschlicher Sprache durch das Telefon das dominierende Mittel zur Kommunikation, so bieten moderne Kommunikationsnetze multimediale Dienste an, wie beispielsweise die gleichzeitige Übertragung von Sprache, Video und Daten. Informationen, von Ort und Zeit unabhängig und beliebig reproduzierbar, stellen den Rohstoff der Zukunft dar. Die größte technische und organisatorische Herausforderung ist die Unterstützung der Mobilität der Teilnehmer. Mobilfunknetze, die diesem Wunsch nach räumlich ungebun dener Kommunikation nachkommen, können im Vergleich zu leitungsgebundenen Netzen überall dort eingesetzt werden, wo eine Verkabelung unwirtschaftlich oder unmöglich ist. Während in leitungsgebundenen Netzen die zu errichtende Netzinfrastruktur den be grenzenden Faktor darstellt, wird die Kapazität der Funknetze zusätzlich durch das zur Verfügung stehende Frequenzspektrum bestimmt. Die Entwicklung der Mobilfunksysteme wurde daher wesentlich durch die knappe Res source Frequenz geprägt. Eine bessere spektrale Effizienz konnte zum Beispiel durch Digi talisierung der Sprache, sowie Quell- und Kanalkodierung erreicht werden. Daher wurden die bestehenden analogen Mobilfunksysteme durch digitale Mobilfunknetze ersetzt. Die bandbreiteneffiziente Übertragung wurde durch moderne Digitaltechniken bei der Mo dulation, Codierung und Entzerrung ermöglicht, welche auch ein besseres Störverhalten und geringere Anfälligkeit gegenüber Rauschen bieten als analog modulierte Signale. Die Entwicklung flexibler Kommunikationsprotokolle, die rasanten Fortschritte in der Mikro elektronik und in derComputer- und Softwaretechnik stellen weitere wichtige Schritte auf diesem Weg dar.

1 Einführung.- 1.1 Zellulare Mobilfunknetze.- 1.2 Schnurlose Telefone.- 1.3 Schnurlose Zugangsnetze/Telefonzelle.- 1.4 Mobile Kommunikationsnetze.- 1.5 Bündelfunk-Systeme.- 1.6 Pagingsysteme.- 1.7 Satellitensysteme.- 1.8 UMTS.- 1.9 Geschichte der Kommunikationsnetze.- 2 Grundlagen der Funkübertragung.- 2.1 Frequenzspektrum.- 2.2 Charakteristika der Funkübertragung.- 2.3 Ausbreitung über eine Ebene.- 2.4 Schwund bei Mehrwegeausbreitung.- 2.5 Abschattung.- 2.6 Reflexion und Beugung.- 2.7 Zeitliche Dispersion.- 2.8 Qualität des Mobilfunkkanals.- 3 Grundlagen der Kommunikation.- 3.1 Das OSI-Referenzmodell.- 3.2 Strukturierung der Funkübertragung.- 3.3 Grundlagen zur Fehlersicherung.- 3.4 Grundlagen zum Mehrfachzugriff.- 3.5 Grundlagen zum Zufallszugriff.- 4 Planung von Mobilfunknetzen.- 4.1 Zellularkonzept.- 4.2 Verträglichkeitsmatrix.- 4.3 Kanalbedarf.- 4.4 Verfahren zur Kanalvergabe.- 4.5 Systemkapazität.- 5 Das GSM-Mobilfunknetz.- 5.1 Dienste.- 5.2 System-Architektur.- 5.3 Protokoll-Architektur.- 5.4 Luftschnittstelle.- 5.5 Netzschicht.- 6 Mobile Anwendungen.- 6.1 Dienste.- 6.2 Wireless Application Protocol.- 6.3 Technologien.- 6.4 Endgeräte.- 7 UMTS.- 7.1 Evolution.- 7.2 Architektur.- 7.3 Funknetz.- 7.4 Zugangsnetz.- 7.5 Kernnetz.- Abkürzungen.- Sachwortverzeichnis.