UMTS: Technik, Markt und Anwendungen

Drei Datenraten

Je nach Nutzungsvariante unterscheidet der IMT-2000-Standard drei Übertragungsgeschwindigkeiten, die von der räumlichen Lage des Senders oder Empfängers abhängig sind: 144 KBit/s zu bewegten Fahrzeugen in jedem beliebigen Gebiet, 384 KBit/s in der so genannten Mikro- und Makro-Zelle und 2 MBit/s in der so genannten Pico-Zelle.

Die maximale Übertragungsrate von 2 MBit/s ist nur in der Pico-Zelle möglich, also im Haus des Teilnehmers und in dessen näherer Umgebung. Man erwartet, dass der UMTS-Nutzer in diesem Gebiet völlig stationär ist und deshalb keine Reflexionen des ausgesandten Signals an beweglichen oder statischen Gegenständen zu befürchten sind.

Konstante Reflexionen erlauben gleich bleibend gute Übertragungsbedingungen und weniger Überlagerungen des direkt empfangenen mit den reflektierten Signalen. Dadurch bleiben Feldstärkeunterschiede oder gar Signalauslöschungen aus, sodass Datenpakete wegen Fehlermeldungen nicht erneut empfangen werden müssen. Die Wiederholungen wiederum würden die Netto-Übertragungsrate senken. Die ITU geht hier allerdings von Idealbedingungen bei geringer Netzauslastung aus. Denn es gilt: Je höher die Auslastung einer Funkzelle, desto niedriger die Datenübertragungsrate.

In der Mikro- und Makro-Zelle (Stadt beziehungsweise Region des Teilnehmers) legte die ITU sich auf eine Datenrate von 384 KBit/s fest. Sie geht dabei von einem Fußgänger aus, der sich in einer reflexionsreichen Umgebung (zum Beispiel Häuserwände) bewegt und UMTS nutzt. Die häufigen Reflexionen ändern die Feldstärkebedingungen und führen entsprechend zu häufigen "Datenpaket-Wiederholungen". Dieser Effekt senkt die Nutz-Übertragungsrate, da keine neuen Datenpakete gesendet werden können, sondern die "alten" oft wiederholt werden müssen.

Am ungünstigsten ist die Situation in der Global-Zelle. Hier geht die ITU von einem sich schnell bewegenden Teilnehmer zum Beispiel im Auto oder Flugzeug aus. Daher sind die Bedingungen für die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen am ungünstigsten, sodass man nur eine Datenrate von 144 KBit/s garantieren kann. Allerdings sind bei geringer Zellen-Auslastung und unvorhersehbar günstigen Ausbreitungsbedingungen auch höhere Transferraten möglich - aber nicht garantiert. Zu guter letzt muss den IMT-2000-Spezifikationen zufolge in schwach besiedelten Gebieten ein Satellitenfunk-Kontakt möglich sein (wird ab 2005 in UMTS eingeführt).