Computernetzwerke

darauffolgenden Mobilfunknetze sowie auch der Wireless LANs bildet, wird eine Technik bezeichnet, die mit Funkzellen arbeitet. Dabei wird eine räumliche Zelle abgebildet, also ein Gebiet mit der jeweiligen Funktechnik abgedeckt, wie es auch im Kapitel über die WLANs erläutert ist. Ein Mobilfunkteilnehmer muss sich demnach innerhalb einer Funkzelle befinden, um telefonieren zu können. Aktuelle Funkzellen haben Reichweiten von einigen 100 m in Städten und bis zu 30 km auf dem Land.

    Abbildung 8.1: Mit den Geräten für das C-Netz sind die Autotelefone mobil geworden.
    Die Flächenabdeckung des C-Netzes war bereits als recht gut zu bezeichnen, und es gab erstmals eine einheitliche Vorwahl für die Telefone, die den Übergang vom reinen Autotelefon zum Mobilfunktelefon markierten. Wie bei den vorhergehenden Netzen wird die Sprache auch im C-Netz analog übertragen, die Vermittlungs- und Steuerungsinformationen hingegen digital.
    8.2 Global System for Mobile Communications -GSM
    Der erste europäische Mobilfunkstandard wurde im Jahre 1990 von der ETSI veröffentlicht, der von der Groupe Spécial Mobile (GSM) in Abstimmung mit der CEPT als Organisation für die europäische Abstimmung der Telekommunikation erarbeitet wurde. Das später als Global System for Mobile Communications - kurz als GSM - bezeichnete System hat sich weltweit als führender Mobilfunkstandard etabliert. GSM wird zur zweiten Mobilfunkgeneration (2G) gerechnet, die digital arbeitet und in Deutschland seit 1992 existiert. Die D1- und D2-Netze waren dabei die ersten Versionen, und ab 1994 folgten die E-Netze (E1, E2). Die D-Netze arbeiten bei 900 MHz und die E-Netze bei 1800 MHz.
    In der Bundesrepublik gibt es zurzeit vier GSM-Mobilfunknetze:
    ■ D1: T-Mobile (Telekom)
    ■ D2: Vodafone
    ■ E+: Base E-Plus Service GmbH
    ■ E2: O2 Germany
    Die Betreiber der Mobilfunknetze bieten unterschiedliche Flächenabdeckungen, Tarifstrukturen und Roaming-Möglichkeiten für das Telefonieren im In- und Ausland. Jedes mobile Endgerät verfügt über eine SIM-Karte (Subscriber Identity Module), auf der Daten für die Teilnehmeridentifizierung sowie für den Betrieb abgespeichert sind.
    8.2.1 Funkschnittstelle
    Die technische Basis der Funkschnittstelle oder Luftschnittstelle bilden die streng regulierten Funkfrequenzen, wobei sowohl ein Zeitmultiplexing als auch ein Frequenzmulti-plexing stattfindet und getrennte Frequenzbereiche für den Uplink und für den Downlink eingesetzt werden, was als Frequency Division Duplex (FDD) bezeichnet wird.
    GSM-900
    960 MHz l Kanal | | 124 |
    Downlink j j j
    935 MHz | Kanal I I 1 I
    124 Kanäle jeweils 200 kHz
    915 MHz | Kanal | | 124 |
    Uplink
    890 MHz | Kanal | | 1 |
    TDMA-Rahmen | 0 | -] | 2 | 3 | 4 | 5 |6 bl  8TDMA-Kanäle ..."
    GSM-Zeitschlitz .........
    Ein Kanal f Data-Bits, Flags, Synchronisation  | 33,9 kBit/s
    124 Kanäle jeweils 200 kHz
    Abbildung 8.2: GSM arbeitet mit Frequenz- (FDMA) und Zeitmultiplexing (TDMA).
    Diese beiden Frequenzbereiche werden jeweils per Frequency Division Multiple Access (FDMA) in 124 Frequenzkanäle mit einer Bandbreite von 200 kHz aufgeteilt. Jeder Kanal wird mit Time Division Multiple Access (TDMA) in TDMA-Rahmen aufgespaltet, wobei jeder Rahmen aus acht Zeitschlitzen für acht logische Kanäle besteht. Jeder Zeitschlitz (Normal Burst) beträgt 577 ps und enthält 156,25 Bit, wovon 114 Bits für die eigentlichen Daten und die übrigen für Bits für die Fehlererkennung und die Synchronisation verwendet werden. Außerdem wird anhand von zwei Bits (Flags) gekennzeichnet, ob Nutzdaten oder Steuerdaten im Burst transportiert werden.
    Auf Anforderung wird einem Teilnehmer bei der Vermittlung ein Kanal in einem bestimmten Zeitschlitz zugeordnet. Diese Anforderung erfolgt per Signalisierung über separate Steuerkanäle und damit ähnlich wie bei IDSN, während die sogenannten Verkehrskanäle die Nutzdaten transportieren.
    8.2.2 GSM-Architektur
    Der erläuterte Aufbau der Funkschnittstelle (U m ) ist zwischen dem mobilen Endgerät (Mobile Station) und dem Base Station Subsystem (BSS) gegeben, der GSM-Basisstation. Eine Basisstation besteht aus der Sende-/Empfangseinrichtung, die als Base Transceiver Station (BTS) bezeichnet wird, und der dazugehörigen Steuerung (Base Station Controller, BSC), die mehrere BTS anhand der A bis -Schnittstelle entsprechend steuern kann und die Verbindung zum Vermittlungssystem Network and Switching Subsystem (NSS) schafft. Eine BTS erkennt man auf