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WCDMA - was ist das?

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Mit WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) bezeichnet man die Datenübertragungstechnik im UMTS Mobilfunknetz.
In den GSM-Mobilfunknetzen benutzte man das so genannte "Zeitmultiplex" (TDMA) Verfahren, um möglichst viele Mobilfunkgeräte von einer Basisstation bedienen zu können. Dieses Verfahren hat allerdings Nachteile. Gerade im stetig steigenden Mobilfunkmarkt stößt das GSM Netz mit seinen Kapazitäten in Ballungsgebieten nämlich schon an seine Grenzen.

Wie funktioniert das GSM Netz

Die zur Verfügung stehenden GSM-Frequenzen lassen normalerweise nur maximal 124 Mobilfunkgeräte je Sendemast zu. Das ist natürlich in der heutigen Zeit eindeutig zu wenig. Daher bedient man sich des "Zeitmultiplex"-Verfahrens. Dieses Verfahren schaltet auf alle diese 124 Kanäle 8 "Zeitschlitze". Damit können somit jeden Kanal maximal 8 Mobilfunkgeräte gleichzeitig nutzen. Nach dieser Rechnung lassen sich nun also 124 x 8 = 992 Mobilfunkgeräte an einem Sendemast anmelden. Das ist natürlich nur ein theoretischer Wert! Datenkanäle die GPRS oder HSCSD nutzen, bekommen je nach Auslastung, auch gleich bis zu 4 Zeitschlitze zugeteilt, was die Gesamtzahl der zulässigen Mobilfunkgeräte wieder verringert.
Da heute das Internet auch auf einem Handy bereits große Bedeutung hat, und viele Anwender inzwischen die Datenkanäle mit GPRS oder HSCSD nutzen, kommen die GSM-Kapazitäten bereits an ihre Grenzen.

Außerdem hat das Zeitmultiplex-Verfahren auch weitere Nachteile. Um einen Kanal für 8 Mobilfunkgeräte zugänglich zu machen, dürfen diese natürlich nicht gleichzeitig "funken". Jedes der 8 Geräte auf einem Kanal darf nur 0,577 ms lang senden oder empfangen, bevor das nächste Gerät an der Reihe ist. Somit darf jedes Gerät alle 4,615 ms für 0,577ms senden oder empfangen. Das hat natürlich auch Einfluss auf die Übertragungsqualität und die Übertragungsgeschwindigkeit.
Im UMTS Mobilfunknetz hat man sich daher gleich ein neues Verfahren einfallen lassen, die hier beschriebene WCDMA Technik.

Die WCDMA Technik:

Das WCDMA-Verfahren bei UMTS soll diese Probleme jetzt beseitigen. Durch diese Technik werden die Daten nicht mehr Zeitversetzt (Zeitmultiplex), wie bei den GSM-Netzen, sondern können gleichzeitig übertragen werden. Dafür wird ein 5 MHz breites Frequenzband benutzt. Die Daten werden in diesem Bereich im FDD (Frequency Division Duplex) und TDD (Time Division Duplex) übertragen.
Auseinander gehalten werden die Daten durch eindeutige Codes, die beim einwählen zwischen dem UMTS Handy und der Basisstation ausgetauscht werden. Das hat den Vorteil, dass ein Handy immer online ist und sich nicht bei jeder Anfrage erneut einwählen muss. Auch kann so die gesamte, zur Verfügung stehende Bandbreite der Basisstation (Funkzelle), optimal ausgenutzt werden, wodurch eine schnelle und gute Verbindung sichergestellt ist. Außerdem können sich mit dieser Technik viel mehr Mobilfunkgeräte an einer Basisstation anmelden.

Wie schnell ist UMTS mit WCDMA?

Das UMTS-Mobilfunknetz mit WCDMA Technik nutzt als Hauptverbesserung eine etwa 25-mal höhere Bandbreite als das GSM Netz. Bei den GSM Netzen liegt die Bandbreite bei etwa 200 kHz, bei den UMTS Netzen liegt diese bei 5 MHz. Dadurch kann das Netz viel besser ausgenutzt und die Datenübertragungsrate kann erheblich erhöht werden. Theoretisch soll es bei UMTS im günstigsten Fall möglich sein, eine Datenübertragungsrate von bis zu 2 MBit/s zu erreichen. Allerdings drosseln die Netzbetreiber diese Geschwindigkeit derzeit wie bei DSL erheblich. Angestrebt wird derzeit eine Übertragungsgeschwindigkeit von 384 kBit/s, technisch sind derzeit aber meistens nur etwa 128 kBit/s möglich. Immerhin entspricht das noch der doppelten ISDN-Geschwindigkeit (ISDN mit Kanalbündelung). In Randgebieten kann die Übertragungsgeschwindigkeit allerdings auch auf einfache ISDN-Geschwindigkeit, also etwa 64 kBit/s zurückgehen. Bei GSM sind derzeit im günstigsten Fall gerade Mal 57,6 kBit/s möglich, meistens liegt der Wert aber noch darunter. Somit ist UMTS deutlich schneller als GSM und für Videotelefonate reicht die Geschwindigkeit gerade so aus.
Damit aber nicht genug. Die Netzbetreiber haben bereits mit "HSDPA" und "HSUPA" zwei Erweiterungen für das UMTS Netz bereit gestellt. HSDPA beschleunigt den Download (also das runterladen) auf theoretische 14,4 Mbit/s. Technisch erreicht man heute 2009 maximal 7,2 Mbit/s. HSUPA beschleunigt den Uplink (also das Senden von Daten) auf theoretische 5,8 Mbit/s. Technisch ist auch hier wieder weniger möglich. Heute 2009 liegt man bei einem Wert von etwa 1,4 Mbit/s.

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Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, 20. November 2013 20:24

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Letzte Aktualisierung: 24.12.2013

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