Buch Wireless

Der mobile Datenfunk

Mo­bil­funkkom­mu­nika­tion ist ein hochkom­plexes und anspruchsvolles Thema, wenn man die technische Re­al­isierung im Auge hat. Das Konzept, das dieser Technologie zu Grunde liegt, ist hingegen recht einfach zu erklären. Statt ein bestimmtes Gebiet über eine einzige Station, eine so genannte Hochleis­tungssta­tion, zu versorgen, werden viele kleine Stationen ein­gerichtet. Die von solchen lokalen Ba­sis­sta­tio­nen versorgten Ge­bi­et­san­teile, die Zellen, stören sich nicht un­tere­inan­der, d. h. die Teilnehmer ver­schiedener, nicht unmittelbar be­nach­barter Zellen können dieselben Frequenzen benutzen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass man bei kurzen Distanzen zwischen Endgerät und Ba­sis­sta­tion mit schwachen Signalstärken auskommt.

„Nachdem das weltweite Internet - v. a. die bekannten In­ter­net­di­en­ste WWW und E-Mail - heutzutage sowohl im privaten als auch im beruflichen Bereich zum Alltag gehört, hält nun ein weiteres Netz, das dem Internet in gewissem Masse ähnelt, Einzug in den Alltag von vielen Menschen: Das Mo­bil­funknetz.“

Bei den Teilnehmern handelt es sich um die Benutzer eines Mo­bil­funksys­tems. Sie greifen über mobile, d. h. handliche, tragbare Endgeräte (Terminals) wie schnurlose Telefone oder Handheld Computer auf das Mo­bil­funknetz zu. Die Ba­sis­sta­tio­nen or­gan­isieren und verwalten die mobilen Endgeräte innerhalb einer Zelle. Sobald ein Gerät meldet, dass es sich innerhalb einer Zelle befindet, teilt ihm die Ba­sis­sta­tion mit, wie es seine Anwesenheit der Ver­mit­tlungssta­tion melden kann. Die Ver­mit­tlungssta­tion prüft das Gerät auf seine Zu­gangs­berech­ti­gung, gibt ihm Anweisungen für den Zugriff auf Frequenzen und erstellt Abrech­nun­gen. Bewegt sich ein Teilnehmer von einer Zelle in eine andere Zelle, so wird das Mo­bil­funkgerät erneut registriert bzw. wird eine Übergabe, ein Handoff, ermöglicht.

„Telekom­mu­nika­tions- und Daten­net­zw­erke nähern sich einander an, da viele Anbieter im Telekom­mu­nika­tions­bere­ich neue Dienste in ihre Angebote integrieren möchten.“

Der wichtigste Meilenstein in der Geschichte der Mo­bil­funk­tech­nolo­gie war die Entwicklung der CDPD-Tech­nolo­gie (Cellular Digital Packet Data). Sie ist für Tele­fon­fre­quen­zen konzipiert und erlaubt es, Nachrichten in kleinere Einheiten, in Pakete aufgeteilt, zu übertragen. So kann auf ver­schiede­nen Kanälen gle­ichzeitig übertragen werden, was die Übermit­tlungs­geschwindigkeit erhöht.

„Die Pro­fil­ierung des mobilen In­ter­net­zu­gangs wird neue Möglichkeiten für Gerätehersteller, Net­zw­erk­be­treiber, Di­en­stan­bi­eter und Con­tent-Provider eröffnen.“

Für eine Zusam­me­nar­beit mit dem Internet überträgt die Ver­mit­tlungsstelle die Daten, die ihr über die Ba­sis­sta­tio­nen gesendet werden, an so genannte Gate­way-Server. Die Gate­way-Server übersetzen die verwendeten Protokolle des Mobilfunks in In­ter­net­pro­tokolle oder umgekehrt. Sie sorgen also dafür, dass die Form der Daten im Mobilfunk und die Art und Weise, wie sie zwischen Sender und Empfänger aus­ge­tauscht werden, mit den entsprechen­den Eigen­schaften der Daten im Internet harmonieren, sodass alle Daten sowohl im Mobilfunk als auch im Internet übertragen und verstanden werden können.

Der Unterschied zwischen Wireless und Internet

Die Datenübertra­gungs­geschwindigkeit im Mo­bil­funknetz ist verglichen mit dem Da­ten­durch­satz im Internet sehr gering. Der Fre­quenzbere­ich, der genutzt werden kann, die so genannte Bandbreite, entspricht selbst bei den avancierten Mo­bil­funknet­zen der dritten Generation allenfalls der Bandbreite eines Modems im Festnetz. Dazu kommt, dass mobile Geräte nur über wenig Speicher verfügen und mit recht einfachen Be­trieb­ssys­te­men aus­ges­tat­tet sind. Mobilität ist der un­verkennbare, in der deutschen Bezeichnung schon im Namen angezeigte Vorteil von Wireless, der Mo­bil­funkwelt. Dieses Charak­ter­is­tikum bedingt aber auch spezifische Erwartungen der Teilnehmer. Sie verfügen nicht unbedingt über Com­put­erken­nt­nisse. Nicht wenige Vertreter der älteren Generation sind am Mo­bil­funknetz in­ter­essiert wegen der Möglichkeit, unabhängig vom Festnetz tele­fonieren zu können. Diese Klientel nimmt eine Leis­tungser­weiterung ihrer mobilen Geräte jedoch nur an, wenn die zusätzlichen Funktionen so einfach und bequem, zuverlässig und schnell handhabbar sind wie das Tele­fonieren.

„Jeder, der auf dem heutigen Marktplatz der Tech­nolo­gien etwas auf sich hält, hat irgendeine Wire­less-Strate­gie zu bieten.“

Überhaupt haben die Teilnehmer in Mo­bil­funksys­te­men ein anderes Verhältnis zu den In­for­ma­tio­nen, auf die sie mit ihren mobilen Geräten zugreifen, als In­ter­net-Be­nutzer. Das Zu­griff­ster­mi­nal des typischen In­ter­net-Be­nutzers ist ein Desk­top-Com­puter, also ein Gerät, das einen festen Platz erfordert. Ausserdem bedarf es von Seiten des Benutzers gewisser Vor­bere­itun­gen, bis er auf das Internet zugreifen kann. Im Gegensatz dazu ist ein Zu­griff­ster­mi­nal für den Mobilfunk so klein, dass es in eine Jack­en­tasche passt, und es ist auch sofort be­trieb­s­bereit. Der Zugriff durch den Teilnehmer erfolgt quasi nebenher, erfordert anders als beim In­ter­net-Be­nutzer, der vor seinem Standgerät sitzt, keine volle Aufmerk­samkeit. Die On­line-Zu­griffe sind entsprechend kurz und die Inhalte stehen im Vordergrund.

En­twick­lungs­grund­la­gen für das mobile Internet

Wenn Sie der Markt für mobile In­ter­net-In­halte in­ter­essiert, sollten Sie zwei Sachver­halte unbedingt beachten: Besucher von Websites im mobilen Internet sind zahlende Kunden und sie benutzen mobile Geräte. Bemerkt ein Mo­bil­funk­teil­nehmer, dass er für Dienste bezahlt, die ihm keinen Nutzen bringen oder nur un­zure­ichend funk­tion­ieren, so haben Sie ihn als Kunden verloren. Mo­bil­funkgeräte und Mo­bil­funknetze sind weit weniger leistungsfähig als Computer und Festnetze. Seiten im mobilen Internet müssen auf die speziellen Gegeben­heiten von Endgeräten zugeschnit­ten sein, die man in die Jack­en­tasche stecken kann.

„Es wird davon ausgegangen, dass sich in den nächsten Jahren die Anzahl der Teilnehmer im Festnetz und die Anzahl der Teilnehmer in den Mo­bil­funknet­zen angleichen.“

Vermeiden Sie unnötige Bildläufe und Grafiken. Sie stören den Mo­bil­funk­teil­nehmer nur, da sie sehr lange Ladezeiten bedeuten und teilweise auf den kleinen, oft nur mit 200 Pixeln arbeitenden Displays der mobilen Geräte nicht dargestellt werden können. Beachten Sie, dass mobile Teilnehmer erwarten, dass der Zugriff auf die erwünschten In­for­ma­tio­nen schnell und bequem ist. Die Texte, die Sie bere­it­stellen, sollten den Charakter von Zusam­men­fas­sun­gen haben und auch optisch gut struk­turi­ert sein. Auswahlmenüs, Symbole und Schaltflächen sollten so gestaltet sein, dass sie sich möglichst wenig von den Be­di­enungse­le­menten der mobilen Endgeräte un­ter­schei­den.

„Viele mobile Teilnehmer erwarten, dass Seiten im mobilen Internet ähnlich wie andere Be­standteile des jeweiligen Geräts zu bedienen sind.“

Die wichtigsten Plattformen, die Ihnen zur Verfügung stehen, wenn Sie Inhalte für das mobile Internet bere­it­stellen wollen, sind WWW (World Wide Web), WAP (Wireless Application Protocol) und HDML (Handheld Device Markup Language). Der unbe­stre­it­bare Vorteil des WWW ist der Umstand, dass es zahllose Inhalte und Werkzeuge zur Entwicklung und Gestaltung von In­ter­net-Seiten bereithält. Allerdings ist die typische WWW-Seite für eine Darstellung auf mobilen Geräten zu komplex gestaltet. Hier sind oft An­pas­sungsleitun­gen nötig. Auf der Grundlage von WAP bzw. HDML erstellte Seiten hingegen berücksichtigen die Beschränkungen mobiler Geräte, können dafür aber nicht problemlos in bereits ex­istierende Systeme integriert werden, sondern verlangen oft zusätzliche En­twick­lungsar­beit. Wenn Sie möglichst viele Teilnehmer in der mobilen Welt ansprechen wollen, sollten Sie die Inhalte sowohl über WWW als auch über WAP bzw. HDML anbieten.

An­forderun­gen an Wire­less-In­fra­struk­turen

Mit den Begriffen Sicherheit, Au­then­ti­ca­tion, Au­tho­riza­tion und Accounting (AAA), Quality of Service (QoS) und Plat­tform-Skalier­barkeit sind die wichtigsten An­forderun­gen in der drahtlosen, mobilen Welt umrissen. Sie bezeichnen einen Standard, den Sie als Anbieter von Inhalten oder Diensten für das mobile Internet unbedingt einhalten sollten.

„Da die meisten Mo­bil­funknetze noch nicht besonders alt sind (in der Regel höchstens fünf Jahre), haben deren Entwickler bereits die Möglichkeit von E-Com­merce-Funk­tio­nen und anderen Lösungen, die den Umgang mit sensiblen Daten erfordern, berücksichtigt.“

Mit Sicherheit ist der Schutz der Daten vor fremder Ein­sicht­nahme und unbefugtem Zugriff gemeint. Mo­bil­funknetze sind in diesem Sinne sicherer als das herkömmliche Internet, denn die Daten werden grundsätzlich verschlüsselt übertragen. Hinzu kommt, dass die Schnittstellen zwischen den mobilen Geräten und den Netzen in einem geschlosse­nen Telekom­mu­nika­tion­snetz integriert sind. AAA ist die Abkürzung für Au­then­ti­ca­tion, Au­tho­riza­tion und Accounting. Das Zusam­men­spiel dieser drei Funktionen ist ein wichtiger Faktor für die effektive Net­zw­erkver­wal­tung und für die Net­zw­erk­sicher­heit. Au­then­ti­ca­tion ermöglicht es, Benutzer zu iden­ti­fizieren, typ­is­cher­weise über einen Be­nutzer­na­men und ein Kennwort. Au­tho­riza­tion bestimmt, welche Aktivitäten der als zu­gangs­berechtigt erkannte Benutzer ausführen und welche Ressourcen und Dienste er nutzen darf. Beim Accounting schliesslich werden die Aktivitäten des Benutzers während des Zugriffs pro­tokol­liert und ausgewertet.

„Microsofts grösste Her­aus­forderung wird darin liegen, die Win­dows-An­wen­der mit in den Wire­less-Bere­ich hineinzuziehen.“

Im Zusam­men­hang mit Netzwerken bezeichnet Quality of Service (QoS) die Garantie eines bestimmten Da­ten­durch­satzes. QoS ist überall da von besonderer Bedeutung, wo Videos und Mul­ti­me­di­ain­for­ma­tio­nen übertragen werden, also Inhalte, die besonders hohe An­forderun­gen an die Übertra­gungska­pazität und -kontinuität stellen.

„Sun besitzt die Technologie, damit der Net­zw­erkein­satz in allen Bereichen der drahtlosen Kom­mu­nika­tion realisiert werden kann.“

Unter der Skalier­barkeit von hardware- und soft­ware­basierten Produkten versteht man die Fähigkeit, bei Grössen- bzw. Volumenveränderungen Funktionen und Inhalte zu erhalten und sich zugleich auf die neuen Gegeben­heiten optimal einzustellen. Eine in diesem Sinne plat­tform-skalier­bare In­ter­net-Seite ist sowohl unter WWW als auch unter WAP bzw. HDML vollständig darstellbar und von ansprechen­dem Aussehen.

Wire­less-Strate­gien

Jedes bedeutende Tech­nolo­gie-Un­ternehmen hat heute eine Wire­less-Strate­gie, die ihm helfen soll, sich an diesem Zukun­fts­markt zu etablieren. Generell ist der Trend zu Part­ner­schaften zu erkennen: Das jeweilige Unternehmen versucht auf dem Gebiet seiner Schlüsselqual­i­fika­tion zu expandieren und sieht sich für die fehlende Kompetenz nach einem Partner um. Aller Voraussicht nach wird dasjenige Unternehmen der Gewinner auf dem Wire­less-Markt sein, das die durch­schla­gend­ste Lösung entwickelt, dem Benutzer die höchste Funk­tion­alität bietet und dabei Kosten und Komplexität möglichst niedrig hält.

„Alles, was heutzutage nur im Ent­fer­n­testen mit Netzwerken zu tun hat, wächst ex­plo­sion­sar­tig.“

Die Wire­less-Strate­gie von Sun, einem bislang auf den In­ter­net­bere­ich konzen­tri­erten Unternehmen, setzt bei der eigentlichen Net­zw­erk­tech­nolo­gie an. Mit der Java-Tech­nolo­gie, mit seiner auf offenen Net­zw­erkpro­tokollen basierenden Software und mit seiner Qual­i­fika­tion bei der Entwicklung von Standards zur Integration von Anwendungen und Diensten über viele Netzwerke (XML-Stan­dards) verfügt Sun über die wesentlichen Elemente zur Re­al­isierung von Netzwerken in allen Bereichen der drahtlosen Kom­mu­nika­tion. Sun ist bereits heute einer der wichtigsten Lieferanten für alle Segmente eines Wire­less-Net­zw­erks. Sun liefert Hardware und Software, Tech­nolo­gien wie die Java-Plat­tform, Be­ra­ter­di­en­ste und Train­ing­spro­gramme sowie über Part­nerun­ternehmen Por­tal-In­fra­struk­turen und Handsets, die Java unterstützen.

Die Zukunft von Wireless

Die Möglichkeit des mobilen Zugriffs auf das Internet wird den Com­put­er­bere­ich rev­o­lu­tion­ieren. Schon heute ist für alles, was mit Netzwerken zu tun hat, sei es die Anzahl der Anwender, das Angebot an Geräten, das Daten­vol­u­men, die verwendete Bandbreite und die Nachfrage nach Wire­less-Di­en­sten, ein starkes Wachstum zu verzeichnen. Entsprechend kann man die Wer­ten­twick­lung von Net­zw­erk­di­en­sten mit einer nach oben gerichteten Spirale vergleichen. Dieser Trend, sozusagen der Netzeffekt, eröffnet neue Möglichkeiten für Gerätehersteller, Net­zw­erk­be­treiber, Con­tent-Provider oder innovative Unternehmen. Sie alle können von dieser Entwicklung profitieren. Schon in den nächsten Jahren könnten folgende Szenarien möglich werden:

• Man kann mit Electronic Cash über das mobile Netz handeln.
• Im Jahre 2005 können Videos ohne Einschränkungen auf mobile Geräte übertragen werden.
• Geschäftsleute können mit Hilfe ihrer mobilen Telefone nicht nur ihre Flugtickets kaufen, sie erhalten auf diesem Wege auch ihre Bordkarten und können Flugtermine überprüfen.