GPRS - General Packet Radio Service

General Packet Radio Service ist eine paket-basierte GSM-Technik, deren Testbetrieb in der zweiten Hälfte 2000 in allen deutschen Netzen startete (D1 im Sommer zur Expo, VIAG Interkom in Q3/2000 in Berlin, flächendeckend bis Ende 2000, D2 und E-Plus ebenfalls noch in 2000). Für den Kunden verfügbar wurde GPRS im Laufe des Jahres 2001; wie schon bei WAP waren erstmal die nicht ausreichend verfügbaren Endgeräte der bremsende Faktor. GPRS bietet am Anfang Datenraten von 40 - 50 kbit/s. Da keine neue Vermittlungstechnik erforderlich ist ("nur" ein Software-Update), wurde die Flächendeckung tatsächlich schnell erreicht.
 
In der ersten Phase liegt die Datenrate wie gesagt bei 40 - 50 kBit/s. In der Phase 2 sind über 100 kBit/s geplant. Achtung! Diese Angaben beziehen sich nicht auf die real erreichbaren Datenraten pro Anwender, sondern werden unter Laborbedingungen erreicht. "In der wirklichen Welt" teilt man sich die Bandbreite mit anderen Anwendern in der jeweiligen Funkzelle. Das ist ähnlich wie z.B. im Ethernet. Von dessen 10 Mbit/s bleiben für den einzelnen Anwender auch weniger übrig, und wenn mehrere gleichzeitig einen Download durchführen, teilen sie sich die Bandbreite. Aber wenn ein "Bandbreiten-Verbraucher" wegfällt, erhalten die übrigen sofort dynamisch mehr.
 
Der GPRS-Standard sieht vier verschiedene Codecs vor, die unterschiedliche Datenraten bieten. In jedem Fall können 1 - 8 Zeitschlitze genutzt werden. In der Praxis werden die Handys aber maximal vier Zeitschlitze im Downlink (also zum Handy hin) und einen Zeitschlitz im Uplink nutzen. Manche Hersteller werden auch die Verteilung 2 / 3 Zeitschlitze anbieten. Mit dem Coding Scheme 1 (CS1) erzielt man 9,05 - 72,4 kbit/s, mit CS2 13,4 - 107,2 kbit/s. Bei vier Zeitschlitzen kann man Daten also mit bis zu 53 kbit/s empfangen. Da das Coding Scheme 3 (CS3) mit 15,6 kbit/s pro Zeitschlitz nicht viel mehr Datendurchsatz als CS2 liefert, aber dafür neue Vermittlungstechnik erfordert, und das CS4 zwar 21,4 pro Zeitschlitz erzielt (mit 8 Zeitschlitzen also die so gerne zitierten 171,2 kbit/s), aber nur unter idealen Bedingungen und daher in der Praxis so gut wie nie, sollten Sie von gut 50 kbit/s ausgehen. Und zum Netzstart nur rund 20 kbit/s, u.a. weil einige Handsets nur 2 Slots im Downlink unterstützen. Wenn man eine bestimmte Datenrate braucht, sollte man ggf. auf HSCSD setzen, denn hier hat man die Bandbreite für sich allein.
 

Geräte / Hardware

Auf der mobilen Seite wird neue Hardware erforderlich. Heutige PC-Cards für die Ansteuerung von Handys sind teilweise schon auf Datenraten in ISDN-Geschwindigkeit ausgelegt. Es fragt sich, ob die Gerätehersteller die bestehenden Schnittstellen weiterhin verwenden, oder ob sie wieder neue einführen, mit denen dann auch neue PC-Cards erforderlich werden. Der Trend ist mittlerweile, dass die Hersteller auf integrierte Modems setzen, die über serielle Kabel, USB und Bluetooth angeschlossen werden.
 
GPRS definiert mehrere Klassen von Terminals. Wahrscheinlich werden alle Terminals der Klasse B angehören. Hier kann abwechselnd entweder die "normale" GSM-Funktionalität oder GPRS genutzt werden. Bei jedem Verbindungsaufbau kann das gewählt werden. Bei einer GPRS-Verbindung kann ein CSD-Call "anklopfen". Dann kann man die GPRS-Verbindung unterbrechen und den CSD-Call entgegennehmen. Die Klasse A sieht beides gleichzeitig vor (technisch aufwendiger und damit teuer), während Geräte der Klasse C nach dem Einschalten nicht mehr wechseln können. Wenn man Datendienste per GPRS nutzen will, ist man für CSD-Calls nicht erreichbar (CSD = Circuit Switched Data, also eine leitungsorientierte Verbindung). Für viele Anwender nicht akzeptabel. Ein Lösungs-Ansatz sind Produkte wie die Twincard, bei der der Anwender mehr als eine SIM-Karte nutzen kann. Eine kann dann z.B. in einem Datengerät wie der Mobile ConnectCard stecken.
 
Auf der CeBIT 2000 waren am Telekom-Stand Motorola-Timeport P7389i und am D2-Stand Siemens-Handys zu sehen. Außer Motorola (mit dem Timeport 7389i) war zuerst kein Hersteller in der Lage, GPRS-Geräte auszuliefern. Von Motorola ist mittlerweile das Nachfolge-Modell Timeport 260 erschienen. Und im Dezember 2000 kündigte Motorola mit dem Accompli 008, Accompli 009, V.-Serie V66 und Timeport P7389i gleich vier GPRS-Phones an, die dann Mitte 2001 auf den Markt kamen. Das Talkabout 192 ist das erste Handy, das (durch VIAG Interkom) als Prepaid-Gerät angeboten wurde.
 
Ericsson hat im Juni 2000 mit dem Ericsson R520m ein Handy vorgestellt, das GPRS und HSCSD in sich vereinigt, WAP und SMS sowieso, und dazu Bluetooth. Es ist seit Mitte 2001 verfügbar. Auch von Philips, Sagem (Sagem MC850 GPRS), Samsung (Samsung SGH-Q100), Siemens (S45) und Trium (=Mitsubishi; Eclipse mit Farbbildschirm, Geo-GPRS, Mars, Mondo) gibt es schon Produkt-Ankündigungen. Nokia hat auf der CeBIT 2001 seine GPRS-Modelle 6310 und 8310 vorgestellt.
 

die Netzbetreiber

Im Januar 1999 unterzeichneten Ericsson und die Deutsche Telekom (bzw. T-Mobil als Betreiber des GSM-Netzes T-D1) den weltweit ersten Vertrag über die Lieferung von GPRS-Infrastruktur. Und die T-Mobil ist auch der erste Netzbetreiber, der Kunden einen 6-wöchigen kostenlosen Live-Test ermöglichte. Immerhin 1011 Kunden (D1-Karte war verständlicherweise Voraussetzung) kamen in den Genuss, GPRS zu testen. Auf den D1-Webseiten konnte man sich dazu einfach anmelden.

Am 23.02.99 wurde bekanntgegeben, dass Nokia für den finnischen Betreiber Sonera ein komplettes GPRS-Netz liefert, das in 2000 in Betrieb gehen soll. Ericsson wiederum informierte im März 1999, dass man für den holländischen Netzbetreiber Telfort (Joint Venture von BT [British Telecom] und NS [Dutch Railways]) GPRS-Technik installieren wird. Mittlerweile haben die meisten der größeren (europäischen) Netzbetreiber bekanntgegeben, GPRS einzuführen. Alleine Ericsson hatte Ende ´99 45 Testsysteme bei verschiedenen Netzbetreibern installiert, und auch schon viele feste Aufträge für GPRS-Infrastruktur. Nokia ist (Stand: Mai 2000) führend bei der tatsächlichen Auslieferung von GPRS Core Networks. Stand Juli 2000 haben 200 Operatoren, also etwa die Hälfte aller weltweiten GSM-Betreiber, beschlossen, GPRS einzuführen. Ab 2001 war für deutsche Kunden internationales Roaming in den ersten Ländern möglich.
 

Anwendungen / Praxis

Ähnlich wie bei HSCSD kommt eine Multislot-Technik zum Einsatz. GPRS ist eine paketbasierte Technologie und daher ideal für TCP/IP-Anwendungen. Tatsächlich wird der Netzbetreiber durch GPRS zum ISP (Internet Service Provider). Die Haupt-Anwendung dürfte auch der Internet-Zugang sein. Hier werden auf der mobilen Seite typischerweise wesentlich mehr Daten empfangen als gesendet. Durch asymmetrische Datenübertragungsraten kann die verfügbare Bandbreite wesentlich effizienter genutzt werden. Zum WAPpen ist das ideal. Die selten mehr als 2 kB einer WML-Seite sind in Bruchteilen einer Sekunde übertragen. Während der mehreren Sekunden, die man dann typischerweise braucht, um die gerade geladenen Seite zu lesen, steht die gesamte Bandbreite den anderen Anwendern zur Verfügung, die den selben Kanal und Zeitschlitz verwenden.
 

Die Mobile Applications Initiative

Um GPRS voranzubringen initiierte Ericsson die GPRS Applications Alliance (GAA). Ab dem 9. Mai 2000 wurde die GAA in Mobile Applications Initiative (MAI) umbenannt. Mittlerweile ist daraus die Ericsson Mobility World geworden. Da werden interessante Infos rund um alle Mobilfunk-Techniken angeboten; White Papers, Anwendungsberichte, Technische Dokumentation und vieles mehr. Denn mittlerweile ist es nicht mehr nötig oder sinnvoll, nur die Technik GPRS zu fördern. Jetzt ist der Fokus auf Anwendungen und Lösungen. Regelmäßig werden Unternehmen ausführlich vorgestellt, die interessante Anwendungen in allen möglichen Bereichen des Mobilfunks entwickelt haben. Dass die häufig den Bearer GPRS nutzen, ist heute eher Nebensache.

Im Juli 2001 hatte die MAI schon 49 deutsche Mitglieder:
7 layers AG (Test-Facilities in Deutschland, USA und China), A.T.Kearney (Management-Beratungsunternehmen), Advanced Technology Consulting, Avinci AG (E-Business), B. Pfeiffer (Consultant), Brainloop, CETECOM (Simulatoren, Test-Systems), change-IT (Consulting und Anwendungsentwicklung), Cisco Systems, ComROAD (s.o.), Condat (s.o.), conVISUAL (Messaging-Lösungen), Dafu (Information und Consulting; diese Webseite), DALAND Internetservices Berlin (Mobile ISP, WAP-Lösungen, Datenbanken und LBS) Ericsson Consulting, Ericsson GmbH (Netzwerk-Infrastruktur, mobile Phones), ESC Electronic System Concepts (Mobile und Automotive Services), fileants (Anzeige von Office-, PDF- und anderen Dateiformaten in WAP-Seiten), gde, gotec - global online technologies (Internet-/Intranet und Callcenter), GPP mbH (technische, wissenschaftliche und Projekt-Lösungen), GSMag (s.o.), Halogen, handy.de (SMS-Services, Logos & Ringtones), Hewlett Packard, Inacon (Trainings zu Mobilfunk-Standards wie GPRS, EDGE und 3G, Consulting), Inktomi (beschleunigte Datenübertragung, z.B. für GPRS der T-Mobil), IRKAS Systemhaus (Consulting und Software Entwicklung), ITRI West Europe, KSP-Krüger & Schecklmann (s.o. - jetzt ADC Distribution), Linkedwith, Magic Cat, Materna (Mobile Mehrwertdienste unter der Marke Anny Way: WAP-Gateway, WAP-Portal, Messaging-Lösungen, Anwendungen für Mobile Commerce, Banking und Brokerage ...), mecomo (LBS-Lösungen (Technik und Content), die nicht mehr existierende MOON.AG, mopilot.com (persönlicher mobiler Agent, Community, Wireless LAN Hot Spots), Netlife AG (Banking und Brokerage Systeme, Mobile Commerce, elektronisches Bezahlen), Peperoni (mobile Community, WAP-Services), Pinuts media+science (Software-Entwicklung), proQuest Computersysteme GmbH (Software-Entwicklung), RS AG Reengineering Softwaredesign (verschiedene WAP-Anwendungen), S.E.S.A. (jetzt Tieto; WAP Infrastruktur wie Gateway, Testsystems, Services), SES (Internet Content Provider), Tektronix (Test Equipment), uni-X Software AG (Billing & Accounting-Lösungen für GPRS und UMTS in Vorbereitung), Virtual Identity AG (E-Business-Lösungen), VISCOMP (E-Commerce).
 
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