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20.08.1999 - 

Mobile Computing/Ein Methusalem lernt laufen

Spätstarter Mobilfunk-Kommunikation kommt nur langsam in Schwung

20 Millionen Teilnehmer hat der Mobilfunk derzeit in Deutschland, überwiegend Geschäftskunden, die zwar zufriedenstellend per Handy telefonieren können, aber eine Datenkommunikation, beispielsweise in Form eines Dateitransfers, kaum wagen würden. Zu lang sind die Übertragungs-Wartezeiten. Hadi Stiel* hat sich bei Kennern der Szene erkundigt, wie lange dieser unerfreuliche Zustand wohl noch dauert und was zu erwarten ist.

Im Reich der mobilen Kommunikation folgt der Innovationstakt bisher einem anderen, weit gemächlicherem Rhythmus als in der übrigen Telekommunikationswelt. Mehr als 9,6 kbit/s Bandbreite sind seit Jahren für die Teilnehmer nicht drin, um losgelöst von fixen Standorten zu kommunizieren. "Deshalb bleiben die Möglichkeiten der mobilen Kommunikation seit 1991 im wesentlichen auf die Telefonie beschränkt. Mit kundenorientierten Innovationen, wenn auch in Form von Gimmicks, warten allenfalls Endgerätehersteller auf, weil sie auch in Amerika und Fernost ihre Produkte vermarkten", kritisiert Jürgen Fiedler, Berater bei Diebold Deutschland in Eschborn, die Behäbigkeit der GSM-Netzbetreiber und -Service-Provider. "Andernfalls scheinen Amortisationszeiten von rund sechs Monaten durch erhebliche Kosteneinsparungen und Umsatzsteigerungen den Unternehmen nicht zu reichen, um ihrerseits eine neue Mobilfunk-Ära anzustoßen." Damit schiebt er auch den Geschäftsanwendern einen Schwarzen Peter für die bisherige Lethargie in der Mobilfunk-Arena zu. Dennoch scheint er sich dessen bewußt, daß auch ein Trumpf in ihren Händen hätte wenig bewegen können: "Die großen GSM-Netzbetreiber blicken immer noch auf das Privatkundengeschäft. Denn hier werden bisher die Marktkarten gespielt."

Der Status quo der Mobilfunk-Kommunikation ist derzeit für die rund 20 Millionen Teilnehmer in Deutschland sowie zirka 350 Millionen Teilnehmer weltweit, allen voran für die Geschäftskunden, erschreckend. Während im Festnetzbereich eine multimediale Gigabit/s-Kommunikation anvisiert wird, plagen sich die GSM-Teilnehmer an ihren Handies nach dem Einfinger-Eingabeprinzip mit dem Telegrammstil von SMS (Short Message Service) herum, der ihnen maximal 160 Zeichen erlaubt.

Wer dennoch an eine wirkliche Datenkommunikation via GSM-Netz denkt, beispielsweise in Form eines Dateitransfers, bekommt das dicke Ende mit kräftigem Verzug zu spüren. "Die Wartezeit auf ein MByte beträgt auf der schmalbandigen Kommunikationstraße etwa zwanzig Minuten", so Eberhard Holler, Geschäftsführer von Consulting & Networks. Neuerdings seien durch Kompressionsverfahren 14,4 Kbit/s möglich, wenn auch lediglich in Verbindung mit dem Nokia 9110, fügt er mit einem ironischen Unterton an. Das verkürze die Wartezeit auf dieses MByte auf immerhin rund 13 Minuten oder zwei Zigarettenlängen."

Wer es trotz des Schneckentempos wagt, für eine Datenkommunikation die Verbindung zwischen GSM-Netz, Notebook und den darauf laufenden Anwendungen herzustellen, sollte besser gleich an eine volle Zigarettenschachtel in Griffweite denken. Zwar kann der Teilnehmer von Netzbetreibern wie T-Mobil, Mannesmann Mobilfunk und Viag Interkom eine Rufnummer für die mobile Datenkommunikation erwerben. Auch die erforderliche Endgerätekarte und das Anschlußkabel bekommt er dazu. "Die leicht installierbare AVM-Karte des stationären PC entpuppt sich jedoch als mobiles Pendant in Notebooks oder PDAs sogleich als nervenraubendes Unterfangen", warnt Fiedler. Die Gründe: mangelnde Funk- tionalität, eine unzureichende Kompatibilität und keine Schnittstellen zu den Anwendungen, die deshalb individuell programmiert werden müßten. Er rät nur ausdauernden Spezialisten, dieses mobile Daten-Anschlußwagnis einzugehen. Die Konsequenz aus spärlicher Bandbreite und mangelnden Content-Offerten der Online-Anbieter bleibt nicht aus: Nicht einmal drei Prozent der Teilnehmer nutzen heute die Mobilfunknetze für Datendienste wie Fax, E-Mail oder Dateitransfers.

Dennoch, es mehren sich die Zeichen, daß die Mobilfunk-Kommunikation angesichts des expandierenden Internet und wachsender mobiler Datenübertragungsansprüche der professionellen Anwender allmählich in Fahrt kommt. Auch die privaten "Homospiens" in den Young Global Communities, mit Handy und Internet-Anschluß ausge- rüstet, wollen im angehenden Kommunikationszeitalter jederzeit, grenzenlos und multimedial kommunizieren: mittels Sprache, Daten, Video und Audioaustausch.

Eberhard Kurz, Project Senior Manager bei Arthur D. Little in Wiesbaden, hält die Zeit für eine neue Mobilfunkära schon deshalb für gekommen, weil die Netzbetreiber und Service-Provider bei fallenden Mobilfunktarifen in nächster Zeit diese Perspektive zum Aufbau neuer Dienste immer dringlicher brauchen werden.

Die durchsatzstärkeren Verheißungen der nächsten Zukunft: die kanalvermittelnden Mobilfunk-Dienste der zweiten Generation, High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) und General Packet Radio Service (GPRS). Jeder dieser mobilen Dienste hat seine Vor- und Nachteile. Egon Bohländer vom Beratungsunternehmen Gora, Hecken & Partner in Sulzbach skizziert sie so:

GPRS-Vorteile:

-Bandbreite bis 115 Kbit/s

-paketorientierte Datenübertragung; damit bessere Ausnutzung von Frequenzen

-GSM-basierende Technik mit transparenter IP-Unterstützung; damit einfache Einbindung in IP-Netze wie das Internet, mit der Möglichkeit, mobile VPNs (virtuelle private Netze) herauszubilden

-der Teilnehmer zahlt nur für die übermittelte Datenmenge

GPRS-Nachteile:

-hohe Infrastrukturkosten, um zu GPRS zu migrieren; der Netzbetreiber muß neue Hardware anschaffen

-die vorhandene Bandbreite kann bei einer hohen Funkzellenauslastung auf bis zu 20 Kbit/s sinken

HSCSD-Vorteile:

-geringer Infrastrukturaufwand, um zu HSCSD zu migrieren; der Netzbetreiber muß nur zusätzliche Software einspielen

HSCSD-Nachteile:

-geringere Bandbreite als bei GPRS mit maximal 57,6 Kbit/s (4 x 14,4 Kbit/s)

-als nur GSM-basierender Dienst nicht Internet-basierend

-Bandbreitenerhöhung ist nur durch Kanalbündelung zu erzielen; dadurch verringert sich die Kapazität der Funkzellen

-weil leitungsorientiert, muß der Teilnehmer für die Verbindungszeit bezahlen

"Die Verteilung von Vor- und Nachteilen in beiden Diensten verdeutlicht, in welche Richtung der Trend geht", erklärt Bohländer die Präferenz der Netzbetreiber, Service-Provider und Ausrüstungshersteller für GPRS. So wolle T-Mobil im Rahmen der nächsten CeBIT ihren GPRS-Dienst präsentieren und dann in der zweiten Jahreshälfte 2000 mit GPRS in Betrieb gehen. Dazu hat die Deutsche-Telekom-Tochter bei Ericsson einen 500-Millionen-Mark-Auftrag plaziert, um sich für die neue Mobilfunk-Dienste-Ära in voller Breite mit GPRS-fähigen Systemen zu wappnen. Mannesmann Mobilfunk liegt wohl mit seinem künftigen GPRS-Angebot auf der gleichen Zeitschiene. Bei beiden Anbietern sind keine Intentionen in Richtung HSCSD zu erkennen.

Ebenfalls in der zweiten Jahreshälfte 2000 will Viag Interkom in die GPRS-Dienst-Arena einsteigen. Bereits Ende dieses Jahres plant die Nummer drei im deutschen Mobilfunk-Geschäft für eine optimierte Mobilfunk-Kommunikation im GSM-Netz, das Ein-Kanal-Prinzip von HSCSD mit 14,4 Kbit/s Bandbreite zu offerieren. Künftig solche Kanäle zu bündeln, werde jedoch nicht anvisiert, verlautet es aus der Münchner Viag-Interkom-Zentrale; also auch hier eine Absage an HSCSD.

Auch Eberhard Holler von Consulting & Networks ist sich sicher: Die Zukunft liegt im GPRS-Verfahren. Solche Dienste würden im Jahr 2001/2002 im Markt in voller internationaler Breite verfügbar sein. Die echte Datenkommunikation werde dann in den Endgeräten die Position des heutigen SMS einnehmen. Die Präferierung von GPRS sei schon deshalb zu erwarten, weil dieser Dienst nicht nur von GSM, sondern auch vom in den USA gebräuchlichen TDMA (Time Division Multiple Access)-Verfahren unterstützt werde. WAP muß sich erst noch in voller Produktbreite etablieren.

Lothar Fahrenbach, Senior Consultant der Meta Group Deutschland in München, warnt jedoch die mobilen Teilnehmer davor, zu früh zu hohe Erwartungen an den neuen GPRS-Dienst zu stellen: "Antworten auf Anwenderfragen wie Robustheit dieses Dienstes, Flächenabdeckung und Preisgestaltung sind noch offen." Erst wenn die Anbieter diese drei Fragen zufriedenstellend beantworten, würden mit der Zeit immer mehr Notebooks und PDAs zügig ins mobile Netz gehen."

Allerdings müßte dazu auch mit WAP (Wireless Application Protocol) ein allgemein verbindlicher Standard auf der Web-Client-Seite zur Informationsdarstellung - inhärente Sicherheitsmechanismen inklusive - vorhanden sein, so der Berater weiter. "Das heißt, Hersteller von Standard-Softwarepaketen müssen das neue Terminal akzeptieren und die entsprechenden Schnittstellen implementieren. Damit ließen sich via Notebook oder PDA auch Datenbankabfragen effizient tätigen." Letztlich müßten professionelle wie kommerzielle Anwender den Wert des neuen Informationssystems erkennen und akzeptieren lernen, bevor es im Markt in hinreichender Breite lanciert würde.

Auf der Seite der Mobilfunknetz-Ausrüster erfreut sich der kommende WAP-Standard, der dem WAP-Forum zur Normierung vorliegt, bereits dieser breiten Unterstützung, allen voran durch Ericsson, Nokia und Motorola. Im Verlauf des nächsten Jahres soll die verabschiedete WAP-Norm gelten.

Doch bevor es mit dem künftigen GPRS-Dienst und dem Darstellungsstandard WAP unter der Oberfläche des Browsers tatsächlich ernst wird, könnte die dritte Mobilfunk-Generation der zweiten den Wind aus den Segeln nehmen. Die Rede ist von UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) gemäß dem ETSI (European Telecommunication Standard Institute).

Eberhard Holler rechnet mit solchen Diensten ab 2002/2003. "UMTS erlaubt noch höhere Übertragungsraten, auch für eine multimediale Übertragung, um allmählich die Grenzen zwischen Fest- und Mobilfunknetzen über das allgemein-verbindliche Internet-Protokoll schwinden zu lassen. Lokal sind dies 2 Mbit/s, im städtischen Bereich 384 Kbit/s und landesweit 144 Kbit/s."

Paßt zur Vision einer Konvergenz der Netze

Damit paßt UMTS auch in die Vision einer Konvergenz der Netze - mit einheitlichen Endgeräten und durchgehenden Geschäftsprozessen. Zudem, so erläutert Holler, verhalte sich UMTS kompatibel zu IMT (International Mobile Telecommunications)2000, dem Standard der ITU (International Telecommunication Union). Auch die Weichen für eine Migration aus dem GSM-Netz zu UMTS seien schon gestellt. "Sie kann über EDGE (Enhanced Data-Rates For GSM Evolution) erfolgen, das Übertragungsraten von bis zu 384 Kbit/s eröffnet."

Berater Eberhard Kurz von Arthur D. Little sieht vor diesem Hintergrund keine Chancen für die mittlere Mobilfunk-Generation. Er beruft sich dabei auf interne Markterhebungen des Beratungshauses. Für diese Einschätzung sprächen auch die Ankündigungen der Netzbetreiber und Gerätehersteller, die bereits UMTS anvisiert hätten.

Holler kann dagegen der Einschätzung seines Beraterkollegen Kurz, die mittlere Generation einfach zu überspringen, wenig abgewinnen. Er sieht statt dessen in Zukunft ein harmonisches Miteinander beider Dienste. "Denn immerhin kann GPRS, das im Fernbereich sogar mehr Bandbreite bietet als die Mobilfunktechnik der dritten Generation, über EDGE auch unter dem Dach von UMTS betrieben werden." Entsprechend eindeutig äußert sich Meta-Group-Berater Fahrenbach: "UMTS ist das Produkt eines evolutionären Prozesses. Der erste Schritt dorthin auf der IP-Schiene ist GPRS und UMTS dann der zweite.".

Kürzel entschlüsselt

HSCSD - Beim GSM-basierenden HSCSD-Dienst wird die höhere Bandbreite von 14,4 Kbit/s pro Zeitschlitz (bisher 9,6 Kbit/s) durch ein effizienteres Fehlerkorrekturverfahren erreicht. Diese Änderung erfordert einen neuen CODEC für Datenverbindungen. Die Vermittlungstechnik ist Circuit Switching. Bis zu vier Kanäle ê 14,4 Kbit/s lassen sich mittels HSCSD zusammenfassen - mit einer Gesamtbandbreite von 57,6 Kbit/s. Auf der mobilen Seite müßten neue Endgeräte angeschafft werden, um in diesen Mobilfunkdienst der zweiten Generation einzusteigen. Nach derzeitigem Stand wird HSCSD im Markt der mobilen Kommunikation kaum eine Chance haben.

UMTS - UMTS soll künftig mit maximal 2 Mbit/s genügend Bandbreite offerieren, um Videoübertragung zu ermöglichen. Die europäische Mobilfunkindustrie hat sich Ende letzten Jahres auf einheitliche UMTS-Schnittstellen geeinigt. Die Entscheidung der Hersteller, Netzbetreiber und Regulierer, die sich im Normierungsgremium ETSI für UMTS stark machen, fiel dabei auf eine Kombination von W-CDMA (Code Division Multiple Access) auf Basis von Frequency-Division-Duplex (FDD) und TD-CDMA auf Basis von Time-Division-Duplex (TDD). Der FDD-Mode ist besonders auf den Einsatz in öffentlichen Makro- und Mikrozellen mit Bandbreiten bis 384 Kbit/s zugeschnitten. Das TDD-Verfahren ist eher auf öffentliche Mikro- und Pikozellen mit einer maximalen Bandbreite von 2 Mbit/s ausgerichtet. Es eignet sich besonders für eine asymmetrische Kommunikation: geringer Bandbreitenbedarf für die Anfrage und hoher Bandbreitenbedarf für die Antwort. Mit der Verabschiedung des kompletten UMTS-Standards ist nicht vor Ende dieses Jahres zu rechnen. Für den globalen Einsatz hat ITU die Standardisierungsarbeit für UMTS aufgenommen.

Einer zügigen internationalen Ausbreitung der im Frequenzbereich zwischen 1900 und 2200 MHz angesiedelten UMTS-Übertragungstechnologie könnte entgegenstehen, daß dieser Frequenzbereich in einigen Ländern der Erde bereits für andere Funknetze vergeben wurde. Um in den Genuß multimedialer UMTS-Dienste via IP zu gelangen, wird eine neue Generation an Multimode-Endgeräten erforderlich sein.

GPRS - Das paketorientierte GPRS, ebenfalls GSM-basierend, verhält sich, anders als HSCSD, transparent zu IP und ist damit ideal zugeschnitten auf TCP/IP-Anwendungen. Damit paßt dieser Dienst in die expandierende Internet-Welt und zu Markttrends wie Voice over IP. Die Standardisierung mit internationaler Geltung ist beim ETSI (European Telecommunication Standard Institute) weitgehend abgeschlossen. Erste GPRS-fähige mobile Endgeräte sollen im ersten Quartal 2000 am Markt verfügbar sein. Eine Roaming-Funktionalität, die es erlaubt, über nationale Grenzen hinweg zu telefonieren, wird sich den Teilnehmern voraussichtlich nicht vor dem Jahr 2001 erschließen.

Mobile Anwendungen

Das Spektrum möglicher mobiler Anwendungen ist breit gefächert. Jürgen Fiedler von Diebold Deutschland, hat sie zusammengetragen:

Information und E-Commerce

-Internet allgemein-interaktives Einkaufen-Alarmdienste-Anwendungen im Internet- Banking-Bereich-Internet-Rundfunk und -Fernsehen-intelligente Agenten

Ausbildung

-virtuelle Schulen-Online-Bibliotheken-Online-Training

Unterhaltung

-Audio und Video on demand

Spiele

-Virtual Sightseeing, elektronischer Reiseführer

Gemeinschaftliche Dienste

-Alarmdienste-Gesundheitsdienste-Dienste und Aufgaben der öffentlichen Hand

Geschäftliche Anwendungen

-mobile Büros-schmalbandiges Business-TV-virtuelle Gruppenarbeit-Kommunikation-Videokonferenzen-mobile virtuelle Gemeinschaften und Kioske

Business- und Finanzsektor

-Online-Fakturierung-multifunktionale Chipkarten

Telematik für Transport und Logistik

Spezialdienste-Telemedizin-Sicherheit-Hilfsdienste-Personal Digital Administration

Angeklickt

Im Festnetzbereich gehören 2 Mbit/s Durchsatz an der Kundenschnittstelle schon seit Jahren zum Angebot der Netzbetreiber. Selbst bis zu 155 Mbit/s sind mittlerweile bei einigen überregional agierenden Anbietern zu haben, so bei der Deutschen Telekom, bei MCI-Worldcom und Equant Networks. In einer komplett anderen Bandbreitenwelt bewegt sich dagegen bis heute der Teilnehmer mit mobilen Kommunikationsansprüchen. Er muß sich, trotz dramatisch wachsendem Durchsatzbedarf und zunehmenden Mobilitätsansprüchen, mit einem verschwindenden Bruchteil der Festnetzbandbreite und damit fast ausschließlich der Telefonie begnügen. Doch kommt die Mobilfunk-Kommunikation - wenn auch langsam - in Bewegung.

*Hadi Stiel ist freier Journalist in Bad Camberg.