UMTS
Ein aussterbender Mobilfunkstandard?

Der Mobilfunkstandard der dritten Generation (3G) bietet zwar mit bis zu 42 Mbit/s deutlich höhere Datenübertragungsraten als der Mobilfunkstandard der zweiten Generation (2G), gilt aber im Jahre 2019 auch schon wieder als veraltet. Die Lizenzen für UMTS wurden bereits im Oktober 2000 erteilt. Ende Mai 2010 wurden allerdings schon die Lizenzen für den UMTS-Nachfolger LTE in Deutschland versteigert - LTE soll langfristig auch die UMTS-Frequenzen nutzen und auf lange Sicht UMTS ersetzen. Anfang Juli 2019 kündigten die drei großen Mobilfunkanbieter an, dass UMTS bis 2021 voraussichtlich abgeschaltet würde. Die dann freien Frequenzen Solen für 5G genutzt werden.

Was ist UMTS?

Die Abkürzung UMTS steht für Universal Mobile Telecommunications Systems. Der Mobilfunkstandard der dritten Generation, auch als 3G bezeichnet, bietet bis zu 42 Mbit/s mit HSPA+ und ist damit deutlich schneller als GSM (Standard der zweiten Generation) mit seinen maximal 220 kbit/s bei EDGE. Aber was kann UMTS? Der Mobilfunkstandard umfasst zahlreiche multimediale Dienste. Satelliten- und erdgestützte Sendeanlagen gehören das. Was ist UMTS nun konkret? Diese Dienste gehören dazu:

• zwischenmenschliche Kommunikation via Audio- und Videotelefonie
• Unified Messaging, Video-Sprach-Mail und Chat, kurz Nachrichtendienste
• alle Arten von Informationsverteilung (kurz internet und Browser)
• standortbezogene Dienste wie beispielsweise Navigation
• geschäftliche Dienste wie Prozessmanagement und Mobilität in geschlossenen Räumen
• Bankdienste, E-Commerce, Beratungsdienste und Überwachung, kurz Massendienste
• mobiles interaktives Fernsehen, IP-Datacast und DVB-H

Mobilfunkstandard der 3. Generation

In Deutschland waren Mitte 2010 etwa 70 % der Standorte mit Mobilfunkabdeckung in Deutschland mit 3G versorgt, entweder per UMTS oder über HSDPA. Dabei gilt der Mobilfunkstandard der dritten Generation spätestens seit 2014 als nicht sicher, denn nach übereinstimmenden Medienberichten konnte Tobias Engel schon Ende 2014 zeigen, dass die Kommunikation über UMTS ohne großen Aufwand mitgelesen, abgehört und in jeglicher Art und Weise manipuliert werden kann. nach eigenen Angaben arbeiteten die deutschen Netzbetreiber daran, die Lücken zu schließen.

Als die UMTS Lizenzen in Deutschland versteigert wurden, waren die Ausgaben der Unternehmen hierzulande absolut betrachtet am höchsten. Insgesamt wurden sechs Lizenzen an die T-Mobile Deutschland GmbH, an die Vodafone D2 GmbH, die MobilCom Multimedia GmbH, an Auditorium Investments Germany S.á.r.l., an O2 und an die Group 3G vergeben. Im Oktober 2002 stieg die Group 3G aus dem deutschen Markt aus und verlor ihre Lizenz, und Ende 2003 gab die MobilCom Multimedia GmbH die Lizenz zurück und verzichtet auf ihre Rechte. Diese beiden Lizenzen wurden nur vergeben.

Als problematisch erwies sich von Anfang an die UMTS Verfügbarkeit: Nur in wenigen Ballungsräumen war diese gesichert, in ländlichen Regionen war das UMTS Netz nur sehr schleppend nutzbar.

Der Mobilfunkstandard der der dritten Generation ging im Mia 2010 in den Lizenzen des UMTS-Nachfolgestandards LTE (kurz für Long Term Evolution) auf. In Deutschland wurden von Telekom, Vodafone und Telefonica Germany insgesamt etwa 4,4 Milliarden Euro in den Nachfolger von UMTS investiert.

Erst GSM, dann UMTS - der Mobilfunkstandard der dritten Generation versprach mehr Geschwindigkeit, UMTS und Speed sollten von Anfang an zusammengehen. Allerdings liefen GSM und UMTS lange Zeit parallel, und UMTS wird in absehbarer Zeit von 5G abgelöst. GSM ist zwar noch in Deutschland verfügbar, Kunden fürchten jedoch die UMTS Abschaltung. Und das zu Recht, denn bis 2021 wollen Telekom und Vodafone UMTS vom Netz nehmen. O2 hat sich zum Zeitpunkt der UMTS Abschaltung noch nicht geäußert.

Verbreitung von UMTS in Deutschland und der Welt?

2001 wurde das erste UMTS-Netz weltwert auf der Isle of Man in Betrieb genommen, und im September 2002 startete Mobilkom Austria das erste nationale UMTS Netz auf dem europäische Kontinent. UMTS Handys waren zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht in nennenswerter Anzahl in Gebrauch. Im Jahr 2002 wurden die meisten Versteigerungen von UMTS Lizenzen in Europa durchgeführt, Großbritannien machte den Anfang. In Spanien und in der Schweiz wurden die Lizenzen im europäischen Vergleich am günstigsten verkauft.

Wie funktioniert es?

GSM und UMTS unterscheiden sich in der Art der Datenübertragung deutlich. Dabei gibt es von UMTS mehrere Phasen. Der Unterschied zwischen GSM und UMTS liegt in erster Linie in der Funkzugriffstechnik Videoband CDMA. Die Technik ermöglicht eine höhere Übertragungsrate, deshalb ist die UMTS Geschwindigkeit höher als bei den vorherigen Standards. UMTS Handy bedeutet, dass das Gerät gleichzeitiges Telefonieren und Empfangen von E-Mails ermöglicht.

Mobilfunkstandards arbeiten in verschiedenen Frequenzbereichen, UMTS liegt im Bereich von 900 Mhz-Band. Damit ist weltweites Roaming möglich. Das ist das Frequenzband VIII. GSM und UMTS werden überall dort, wo eine GSM Mobilfunkversorgung auf 850 MHz oder 900 MHz erfolgt, im gleichen Frequenzband betrieben. In Deutschland wird das 2100 MHz Frequenzband (auch E-UTRA Band 1 genannt) mit 60 MHz in sechs Bänder mit je 10 MHz aufgeteilt und vergeben.

Surfen über UMTS

Surfen ist mit dem UMTS Handy schneller als mit den älteren Geräten, die nicht UMTS-fähig sind. Die schnellere Datenübertragung macht es möglich. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer mehrspurigen Datenautobahn. Unter dem Mobilfunkstandard der zweiten Generation war das noch nicht möglich, der Standard war langsamer. Allerdings ist UMTS nicht gleich UMTS: Die Datenübertragungsraten sind bei HSPA+ mit bis zu 42 Mbit/s hoch, ansonsten werden auch bei UMTS maximal 384 kbit/s erreicht. Neben dem Surfen mit dem Handy kann man inzwischen mit Hilfe eines Mobilen WLAN Routers jedes wlan-fähige Gerät bequem unterwegs ins Internet bringen.

Was sind zukünftige Entwicklungen?

Die Mobilfunkstandard werden permanent weiterentwickelt. Schon 2019 ist absehbar, dass die 3G Sequenzen in Deutschland nicht mehr lange bestehen werden. UMTS für das Handy ist zwar noch weit verbrietet, aber zwei der drei Lizenznehmer in Deutschland haben bereits angekündigt, die 3G Frequenzen bis 2021 abzuschalten. Schon heute ist die Netzabdeckung nicht mehr überall in Deutschland gegeben: In einigen Regionen ist UMTS nicht mehr verfügbar. Wer ein älteres UMTS Handy besitzt, sollte also überlegen, ob ein neues Gerät demnächst eine Option ist. Der Umbau des Netzes wird nicht auf einen Schlag stattfinden, sondern sukzessive. Daher ist es durchaus möglich, dass verschiedene Ballungszentren und Städte weit vor dem Jahr 2021 keine 3G Abdeckung mehr bieten. Dass UMTS bis 2020 ersetzt oder abgeschaltet werden oll, wahr eine Weile im Gespräch. Eine definitive Jahreszahl gibt es aber erst seit Juni 2019.

Schon seit 2010 ist UMTS in LTE (sogenanntes 3.9G) beziehungsweise LTE+ (4G, ab 2014) ausgebaut worden. 5G ist der nächste Schritt. Die geplante Abschaltung betrifft nicht nur das UMTS Handy, sondern auch Tablets. Denn Tablets sind ebenfalls über eine SIM-Karte an die Netzwerke angeschlossen. Wer mit einem älteren UMTS-Gerät arbeitet, wird unter Umständen ein neues Gerät benötigen, wenn er oder sie nach 2021 online bleiben will. Die Geräte, die jetzt schon LTE verwenden, werden weiterhin funktionieren.

Was sind die Probleme?

2012 gab es enorme Probleme mit der dritten Generation des iPads. Die Geräte ließen sich nicht in das UMTS-Netz einbinden. Die Probleme wurden von der Telekom gemeinsam mit Apple und dem Netzwerk-Infrastrukturhersteller analysiert, eine Ursache wurde lange nicht öffentlich bekannt gegeben. Die Problematik tauchte auf, als das iPad WiFi + 4G auf den Markt gebracht wurde: Nutzer stellten eine plötzlich abbrechende Mobilfunkverbindung fest, und es folgte die Warnmeldung, dass die Datenverbindung nicht aktiviert werde könne. Ein Neustart des Tablets war jedesmal nötig. Das Problem war nicht auf Deutschland beschränkt und intensivierte sich bei schnellen Wechseln des Aufenthaltsorts wie beispielsweise bei Zugfahrten. Die Empfehlung war, die SIM-Karte nicht für LTE freischalten zu lassen, um die Probleme zu umgehen. Bevor die iPads der dritten Generation LTE unterstützten, gäbe s diese Probleme nicht. Sowohl in den Online-Magazinen Golem als auch bei Heise wurde ausführlich berichtet.

Andere Probleme betreffen die Sicherheit: 2014 wurden Berichte in vielen Medien veröffentlicht, nach denen ein Hacker jegliche Art von Kommunikation über den Mobilfunkstandard UMTS ohne großen technischen Aufwand abhören und manipulieren beziehungsweise mitlesen konnte. Nach eigenen Angaben arbeiteten die Anbieter an einer Lösung, um die offenbar bestehenden Sicherheitslücken zu schließen. Die Lücken bestanden, wenn sich Teilnehmer während einer laufenden Kommunikation von Zelle zu Zelle bewegten. Denn dann müssen unter Umständen die Verschlüsselungsdaten für die Gespräche von einer Vermittlungsstelle in die nächste übertragen werden. IN vielen Netzen passiert das automatisiert, so dass diejenigen, die Zugriff auf das SS7 eines Carrier hatten, vielleicht in den Besitz des Schlüssels gelangen konnten. Die Telekom bezeichnete diese Sicherheitslücke als ein weltweites Branchenproblem.

UMTS arbeitet mit dem Duplexverfahren

Es gibt einerseits den FDD-Modus. In diesem Modus senden die Mobil- und die Basisstation in zwei unterschiedlichen Frequenzbereichen. Jeder Bereich hat eine Breit von 5 MHz. Die deutschen Netzbetreiber bauten ihre Netze lange im FDD-Modus auf, angemacht war eine großflächige Funknetzabdeckung.

Im TDD-Modus, kurz für Time Division Duplex, senden Mobil- und Basisstation dagegen in einem Frequenzband, aber mit zeitlichem Unterschied. Der jeweilige Frequenzträger wird für diesen Zweck in 15 Timeslots unterteilt. Die gesamte Übertragungsdauer liegt bei 10 ms, und jeder einzelne der Timeslots ist per CDMA in mehrere Funkkanäle aufgeteilt. Technisch ist dieses Verfahren sehr aufwändig. Denn wenn sich der Sender bewegt oder weiter von der Basisstation entfernt ist, treten Timing-Probleme auf. In Deutschland war diese Technik lange nicht kommerziell verfügbar, in Tschechen dagegen hatte T-Mobile CZ ein solches Netz in Betrieb. Das war anfangs auf Prag beschränkt und sollte auf andere größere Städte ausgeweitet werden. Obwohl kein TDD-Netz in Deutschland in Betrieb war, wurden die Frequenzen vergeben.

Wie mit UMTS Netbook SMS empfangen?

Das geht tatsächlich. Ist die UMTS-SIM-Karte im UMTS-Netbook eingelegt, sollte man damit online gehen können. Im Normalfall wird ein Verbindungsprogramm angezeigt, über das der Empfang von SMS gemanagt werden kann.

Was ist ein UMTS Stick?

Ganz kurz und knapp: Das UMTS-Modem wird umgangssprachlich als Surfstick bezeichnet und stellt mithilfe einer SIM-Karte eine Verbindung zwischen Computer und Internetdienstanbieter her. Damit ist die mobile Nutzung des Internets mit dem Stick möglich. Wenn es also um einen UMTS Stick geht oder um ein UMTS Modem, handelt es sich generell um die gleiche Sache. Die Modems sind von verschiedenen Herstellern verfügbar. Als alternative kann allerdings auch eine mobile Internetverbindung über ein Mobiltelefon oder über einen UMTS-Router aufgebaut werden. Diese Router sind insbesondere dann interessant, wenn Kunden auf einen Festnetzanschluss zu Hause verzichten wollen, aber dennoch mit ihren stationären Endgeräte ins Internet gehen wollen. Auch Firmeninhaber nutzen diese Möglichkeit: Der GSM-Gateway ermöglicht es, eine Festnetznummer anstelle einer Handynummer als Firmentelefonnummer zu führen, die aber dennoch über das Mobilfunknetz laufen.

Fazit: Seinerzeit eine gute Sache, ist UMTS bald keine Option mehr

Einst bot UMTS Geschwindigkeit für alle, die mobil im Internet surfen wollten. Als Teil des Mobilfunkstandards der dritten Generation löste das UMTS Netz die langsameren Verbindungen von 2G ab. Allerdings ist auch der Nachfolger 4G inzwischen schon fast veraltet: Seit 2019 ist bekannt, dass die 3G Frequenzen in Deutschland bis 2021 abgeschaltet werden.

Viele Mobilfunkanbieter vertreiben noch kostengünstige Geräte, die mit den neuen Standards 4G und 5G nicht umgehen können und tatsächlich 3G nutzen. Wer dauerhaft online bleiben und nicht wieder auf das alte (voraussichtlich nicht abgeschaltete) 2G-Netz zurückgreifen will, sollte also unter Umständen in nächster Zeit auf die Hardware achten und sich gegebenenfalls neue Geräte zulegen. Und das gilt nicht nur für die UMTS Handys, sondern eben auch für Tablet PCs und für den Surfstick.