Release 99 Die Schritte hin zu UMTS wurden vom Standardisierungsgremium 3GPP (3rd Generation Partnership Project) in aufeinander folgende Versionen.

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2 Release 99 Die Schritte hin zu UMTS wurden vom Standardisierungsgremium 3GPP (3rd Generation Partnership Project) in aufeinander folgende Versionen eingeteilt, die jeweils als Release bezeichnet werden. Dabei wurde die Namensgebung während des Prozesses umgestellt, was für reichlich Verwirrung sorgte.

3 Release 99 Während am Anfang die Jahreszahl zur Identifizierung der unterschiedlichen Releases verwendet wurde, änderte man zwischenzeitlich dieses Konzept. Somit trägt der erste Release von UMTS den Namen Release 99, während die nächsten Evolutionsschritte in Release 4, Release 5, Release 6 usw. spezifiziert sind.

4 Release 99 Release 99 enthält die Spezifikationen für die erste Stufe von UMTS. Die wesentliche Neuerung bei UMTS gegenüber GSM im ersten Schritt ist das komplett neu entwickelte Zugangsnetzwerk, auch UMTS Terrestrial Radio Network (UTRAN) genannt.

5 Release 99 Das bisher verwendete Verfahren von Zeit- und Frequenzmultiplex, das bei GSM aus heutiger Sicht nur für sehr niedrige Übertragungsgeschwindigkeiten konzipiert wurde, wird durch Wideband Code Division Multiple Access (W-CDMA) ersetzt.

6 Release 99 UMTS Release 99 unterstützt Datenraten pro Benutzer von bis zu 384 kbit/s im Downlink (von Netzwerk zu Endgerät), sowie kbit/s im Uplink. Von GSM übernommen wurde das Konzept der Basisstationen und übergeordneten Controller. Diese werden bei UMTS nicht mehr BTS und BSC genannt, sondern NodeB und Radio Network Controller (RNC).

7 Release 99 Außerdem wurde das Mobiltelefon von Mobile Station (MS) in User Equipment (UE) umbenannt. Hauptziel von UMTS Release 99 ist neben der Sprachtelefonie jedoch hauptsächlich die Einführung von schnellen Paketdatendiensten für zahlreiche neue Anwendungen.

8 Release 99 Seit das erste UMTS Netzwerk 2002 in Betrieb genommen wurde, sind Netzwerbetreiber somit in der Lage, Geschäfts- und Privatkunden einen Internetnetzugang anzubieten, der jederzeit und überall genutzt werden kann. UMTS Release 99 ermöglicht es, Netzbetreibern weiterhin neue integrierte Dienste anzubieten, wie z.B. MMS Nachrichten mit breitbandigen Audio- und Video- Inhalten, mobiles Fernsehen oder Java-Spiele zum Download auf das Endgerät.

9 Release 99 Ein weiterer interessanter UMTS-Dienst ist der Download von Musik. Mit einer Dateigröße von 1.5 MByte pro Musiktitel und KByte pro Spiel ist UMTS schnell genug, einen Musiktitel in weniger als 40 Sekunden zu übertragen und ein Spiel in weniger als 10 Sekunden. Bei der richtigen Preisgestaltung sind solche Dienste sehr interessant, da Musik und Spiele auch über das DSL- oder Kabelmodem nicht gratis bezogen werden können.

10 Release 4 In UMTS Release 4 wird als wichtigste Neuerung das Bearer Independent Core Network (BICN) eingeführt. Leitungsvermittelte Dienste werden im Kernnetzwerk nun nicht mehr über 64 kbit/s Zeitschlitze, sondern in ATM oder IP-Paketen übertragen. Die MSC wird hierfür in einen MSC-Server für die Signalisierung und in ein Media Gateway (MGW) für die Nutzdatenverbindung aufgeteilt.

11 Release 4 Der MSC-Server ist weiterhin für die Call Control- und Mobility Management Protokolle verantwortlich, während das Media Gateway sich um die Weiterleitung der Nutzdaten kümmert. Media Gateways sind auch für die Umkodierung der Nutzdaten zwischen verschiedenen Übertragungsarten zuständig.

12 Release 5 Während BICN in Release 4 ein erster Schritt hin zu einem gemeinsamen Sprach- und Datennetzwerk ist, wird mit UMTS Release 5 ein weiterer großer Schritt in Richtung All-IP-Netzwerk gemacht. Mit Release 5 können Sprachverbindungen nicht mehr nur im Kernnetz über IP transportiert werden, sondern auch von Ende zu Ende, also von Endgerät zu Endgerät.

13 UMTS Release 5: High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
Mit UMTS Release 5 und 6 wird im Radio Netzwerk ein neues Übertragungsverfahren namens High Speed Downlink Packet Access (HSDP A) eingeführt. Während die maximale Übertragungsgeschwindigkeit von Release 99- bei maximal 384 kbit/s liegt, ermöglicht HSDPA Übertragungsraten von 1.8 bis 3.6 MBit/s pro Teilnehmer. Die tatsächlich erreichbare Datenrate hängt unter anderem von den Empfangsbedingungen am Ort des Teilnehmers ab, sowie von der HSDPA Empfangsklasse des End­ gerätes.

14 UMTS Release 5: High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
Selbst bei nicht optimalen Empfangsbedingungen am Ort des Teilnehmers und vielen gleichzeitigen Nutzern pro Zelle können noch immer Geschwindigkeiten von 800 kbit/s pro Nutzer erreicht werden. Mobilfunkbetreiber können somit Anwendern einen noch schnellen Internetzugang bieten und treten somit in direkte Konkurrenz zu anderen Technologien wie DSL, Kabelmodems und WiMAX. Während somit das gesamte Datenaufkommen im Netzwerk wesentlich steigen wird, steigt die Anzahl der Basisstationen die dafür benötigt werden nur unwesentlich.

15 UMTS Release 5: High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
Somit besteht die Hauptinvestition im Ausbau der Kapazität der Verbindungen zu den Basisstationen. Dies wiederum senkt die Übertragungskosten pro Bit, da über die gleiche Anzahl von teuren Basisstationen mehr Daten übertragen werden können. Vor allem Netzbetreiber wie z.B. in Österreich, der Schweiz und auch in Deutschland sind sehr an dieser Technologie interessiert, da sie schon mit Release 99 Netzwerken in Konkurrenz zu DSL und Kabel mit diversen Angeboten getreten sind.

16 UMTS Release 5: High Speed Downlink Packet Access (HSDPA)
Sowohl die gesteigerte Gesamtkapazität wie auch die höhere Datenrate pro Teilnehmer sowie die sinkenden Kosten sorgen dabei für eine deutliche Steigerung der Konkurrenzfähigkeit dieser Angebote.

17 UMTS Release 6: High Speed Uplink Packet Access (HSUPA)
Auch mit HSDPA bleiben die maximal möglichen Datenraten im Uplink, also vom Endgerät zum Netzwerk auf kbit/s begrenzt. Manche Netzwerke werden unter Umständen bei guten Übertragungsbedingungen auch 384 kbit/s im Uplink unterstützen. Mit Einführung von HSUPA, dem High Speed Packet Uplink Access mit Release 6 und 7 erfährt auch dieser Teil des Systems eine deutliche Geschwindigkeitssteigerung. Geplante Datenraten im Uplink erreichen dann Werte von 480 kbit/s bis zu fast 6 MBit/s, wobei die Obergrenze ein recht theoretischer Wert ist.