Mobile Solutions - Ziele, Technologien, Anwendungsgebiete und praktische Erfahrungen

Inhaltsverzeichnis

1. EINLEITUNG

2. DIE SCHLÜSSELTECHNOLOGIEN DES MOBILEN INTERNETS
2.1 ÜBERTRAGUNGSTECHNOLOGIEN
2.1.1 Gegenw ä rtige Techniken
2.1.1.1 GSM - Global System for Mobile Communication
2.1.1.2 HSCSD - High Speed Circuit-Switched Data
2.1.1.3 GPRS - General Packet Radio Service
2.1.2 Zuk ü nftige Techniken
2.1.2.1 EDGE - Enhanced Data for Global Evolutions
2.1.2.2 UMTS - Universal Mobile Telecommunication System
2.2 DIENSTLEISTUNGSTECHNOLOGIEN
2.2.1 SMS - Short Message Service
2.2.2 WAP - Wireless Application Protocol
2.2.3 I-Mode
2.3 LOKALISIERUNGSTECHNOLOGIEN
2.3.1 LBS - Location Based Services
2.3.2 Netzbasierte Technologien
2.3.3 Endger ä tebasierte Technologie

3 ANWENDUNGSGEBIETE
3.1 BUSINESS TO CONSUMER (B2C)
3.3.1 Mobile Finanzdienstleistungen
3.3.2 Mobiles Einkaufen
3.3.3 Mobile Werbung
3.3.4 Mobiles Informationsmanagement
3.3.5 Mobile Unterhaltung
3.3.6 Mobile Telematik - Dienste
3.2 BUSINESS TO BUSINESS (B2B)
3.2.1 Supply Chain Integration
3.2.2 Telemetrie
3.2.3 Job Dispatch - Koordination von Au ß endienstmitarbeitern
3.2.4 Flottenmanagement

4 PRAKTISCHE ERFAHRUNGEN
4.1 DERZEITIGES NUTZUNGSVERHALTEN
4.2 DAS BEISPIEL PAYBOX

5 AUSBLICK

6 SCHLUSSBETRACHTUNG

7 ANHANG
7.1 DESIGNBEISPIELE DER ZUKÜNFTIGEN UMTS - MOBILTELEFONE
7.2 SCREENSHOTS IM VERGLEICH: WAP UND I-MODE

8 LITERATUR- UND QUELLENVERZEICHNIS

9 SELBSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG

Abbildungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1. Einleitung

Der Wunsch des Menschen nach Mobilität hat in den letzten Jahren einen Boom beim Absatz von Mobiltelefonen ausgelöst. Etwa 55 Millionen SIM - Karten sind heute alleine in Deutschland aktiviert.¹ Dabei dienen die Geräte in erster Linie zum Telefonieren und zum versenden von SMS - Nachrichten.

Auf der anderen Seite ist das Internet für viele Menschen ein selbstverständlicher Kanal für Kommunikation, Information und Einkauf geworden. Allerdings ist dafür ein Computer mit einer festen Internetanbindung notwendig. Was liegt also näher, als die Mobilität des Mobiltelefons mit den Möglichkeiten des Internets zu vereinen? Das Internet wird mobil und in Zukunft den Menschen wie das heutige Handy stets begleiten.

Durch das mobile Internet werden für den Nutzer ganz neue Anwendungen geschaffen. Über den Nutzen des herkömmlichen Internets hinaus wird er jederzeit und überall Dienste in Anspruch nehmen können, die gezielt auf sein Profil und seinen Standort zugeschnitten sind.

Diese Arbeit soll zeigen, welche Möglichkeiten mit der Verschmelzung von Internet und Mobiltelefon entstehen. Dabei wird vorab ausführlich erklärt, welche Technologien schrittweise eingeführt werden und notwendig sind, um das immer größer werdende Datenvolumen der Funkschnittstelle zu verarbeiten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Verteilungsdichte in Deutschland²

2. Die Schlüsseltechnologien des mobilen Internets

Die Technologien des mobilen Internets sind in drei Kategorien einzuteilen. Die Basis stellen die Übertragungstechnologien dar, die die Übermittlung der Daten gewährleisten. Auf diese Standards bauen Servicetechnologien auf, wodurch der Zugriff auf Informationen und Dienste möglich wird. Des Weiteren werden die Lokalisierungstechnologien beschrieben, die es zulassen, den Standort des Mobiltelefons zu ermitteln.

2.1 Ü bertragungstechnologien

Hier wird zwischen den gegenwärtigen und den zukünftigen Technologien differenziert.

2.1.1 Gegenwärtige Techniken

2.1.1.1 GSM - Global System for Mobile Communication

Der Global System for Mobile Communication (GSM) ist ein europaweiter, digitaler und sicherer Mobilfunkstandard, der 1992 in Deutschland den Betrieb aufnahm. Da bei der Entwicklung von GSM keine Rücksicht auf eine Kompatibilität zu existierenden, analogen Netzen genommen werden musste, entstand ein sehr modernes, effizientes und zukunftsträchtiges Landfunknetz.³

Das europäische digitale System GSM basiert auf einem Band von 25 MHz Breite, in dem 124 einzelne Kanäle mit je 200 kHz Bandbreite untergebracht sind.⁴ Um die Frequenzkapazität optimal auszunutzen, teilt der Sender die Funkfrequenz in kleine Zeitabschnitte, damit gleichzeitig bis zu acht Gespräche auf einer Frequenz geführt werden können. Wegen der Zeitteilung und dem gleichzeitigem Zugang mehrerer Teilnehmer nennt sich das Verfahren Time Division Multiple Access (TDMA) und wird ähnlich auch in analogen Netzen verwendet.

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Abbildung 2: 5 Kanäle in einem TDMA System mit einer Periode von vier Zeitschlitzen und mit 3 Trägerfrequenzen⁵

Das digitale an GSM ist die Verschlüsselung der Sprache innerhalb der Bitblöcke. Da Frequenzressourcen natürlich beschränkt und dadurch auch sehr teuer sind, war es notwendig, das Volumen der Sprache auf wenige Bits zu reduzieren. Um dabei eine gute Verständlichkeit zu gewährleisten, existiert mittlerweile eine verbesserte Sprachkodierung, die so genannte Enhanced Full Rate, sowie für die halbe Bandbreite eine Half Rate.

Für ein Gespräch in einem GSM - Netz steht einem Gesprächsteilnehmer in seiner Zeitscheibe immer nur ein Kanal mit einer begrenzten Bandbreite von 9,6 kbit/s zur Verfügung. Der Rest, also etwa 60% der Bruttobandbreite eines Zeitschlitzes von insgesamt 22,8 kbit/s, wird für Prüfzeichen und zur Übertragungssicherung genutzt.⁶

2.1.1.2 HSCSD - High Speed Circuit-Switched Data

Mit der weiten Verbreitung des Internet mit seinen Multimedia-Inhalten sind die Ansprüche an die Geschwindigkeit der Datenübertragung gestiegen. Hier blieb GSM mit seinen im günstigsten Fall erreichbaren 9,6 kbit/s hinter dem aus dem Festnetz als Standard bekannten 56 kbit/s für analoge Modems bzw. 64 kbit/s für ISDN-B-Kanal- Modems zurück. Aus diesem Grund wurde in GSM die Bündelung von Verkehrskanälen eingeführt. Als High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) ist der entsprechende Dienst seit dem Jahr 2000 für HSCSD-fähige Endgeräte in Deutschland verfügbar. Durch Zusammenfassen von bis zu 4 Verkehrskanälen für einen Teilnehmer, Half-Rate sowie Full-Rate-Kanäle (mit modifizierter Kanalkodierung mit 14,4 kbit/s), lassen sich Datenraten bis 57,6 kbit/s realisieren.⁷

Die Kanalbündelung hat jedoch den Nachteil, dass ihm die Verkehrskanäle exklusiv zugeordnet und somit abgerechnet werden, auch wenn keine Daten zur Übertragung anstehen, da es sich hierbei um eine leitungsvermittelte Datenübertragung (Circuit Switched Data) handelt.⁸

In Deutschland haben nur E-Plus und D2-Vodafone ihre Netze für die HSCSD - Nutzung ausgestattet. D1 und Viag Interkom planen in diesem Bereich keine Investitionen. Auch sind die Endgeräte bisher begrenzt: Bisher gibt es nur das Nokia 6210, das Nokia Cardphone und das Siemens S 40.⁹

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Das HSCSD Konzept durch Kanalbündelung¹⁰

2.1.1.3 GPRS - General Packet Radio Service

GPRS wurde Ende des Jahres 2000 von allen deutschen Mobilfunknetzbetreibern eingeführt und setzt auf den vorhandenen Trägerdiensten von GSM auf, ohne diese zu ersetzen. Hierbei werden die Daten über GSM nicht leitungsvermittelt, sondern paketweise übertragen. Somit kann eine Abrechnung nicht nach der Zeit, sondern nach der übertragenden Datenmenge und der Dienstgüte (Quality of Service, QoS) erfolgen. Durch die Dienstgüte kann der Dienstanbieter die Gebühren z.B. nach Dienstpriorität, Zuverlässigkeit, Übertragungsverzögerung und Durchsatz differenzieren.¹¹

Ähnlich dem HSCSD nutzt man hierfür die Bündelung mehrerer Kanäle. Da es sich aber nicht mehr um Leitungen handelt, können es dynamisch viele, aber auch - wenn keine Daten übertragen werden - gar keine Kanäle sein. Zwischen die Datenpakete eines Teilnehmers lassen sich die Daten anderer Teilnehmer einfügen.

Netzbetreiber schätzen GPRS, weil es die nicht für die Sprache genutzten Kanäle dynamisch zur Datenübertragung verwendet. Die Daten werden neben der Sprachübermittlung übertragen.

Im Gegensatz zu HSCSD muss für den Betrieb eines GPRS - Netzes auch eine Erweiterung der Hardware erfolgen.

[...]

¹ Vgl. o.V.: SMS - ein überraschender Erfolg? (2001), S.1.

² in Abänderung zu o.V.: Nevarsa White Paper WAP (2001), S. 4.

³ Vgl. Krutwig, M. / Tolksdorf, R. (2001), S. 188.

⁴ Vgl. Eberspächer, J. / Vögel, H. / Bettstetter, C. (2001), S. 19.

⁵ Eberspächer, J. / Vögel, H. / Bettstetter, C. (2001), S. 21.

⁶ Vgl. Geer. R. / Gross, R. (2001), S. 22.

⁷ Vgl. Eberspächer, J. / Vögel, H. / Bettstetter, C. (2001), S. 23.

⁸ Vgl. o.V.: www.dafu.de, HSCSD - High Speed Circuit Switched Data.

⁹ Vgl. o.V.: www.xonio.de, HSCSD - Schnell - schneller - am schnellsten.

¹⁰ in Veränderung an o.V., www.nokia.de, HSCSD - Das Konzept.

¹¹ Vgl. Eberspächer, J. / Vögel, H. / Bettstetter, C. (2001), S. 307.