Übertragungstechnologien.doc

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1 Hochschule für Technik und Architektur Biel Projekt Polyphemus II Dateiname: Revisionsstatus: Autor:.doc Genehmigt Roger Briggen

2 Änderungskontrolle Version Datum Name Bemerkungen Roger Briggen Erstellung Roger Briggen - Fehlerkorrektur im ganzen Dokument - Informationsquellen hinzugefügt Roger Briggen - kleine Rechschreibefehler korrigiert Roger Briggen - Seitenumbrüche optimiert Roger Briggen - kleine Korrekturen im ganzen Dokument Juli 2002 Seite 2 / 8

3 Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG Zweck des Dokumentes Informationsquellen GSM (GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATIONS) HSCSD (HIGH SPEED CIRCUIT SWITCHED DATA) GPRS (GENERAL PACKET RADIO SERVICE) VERGLEICH EMPFEHLUNG FÜR POLYPHEMUS II...8 Juli 2002 Seite 3 / 8

4 1 Einleitung 1.1 Zweck des Dokumentes In diesem Dokument sollen die verfügbaren vorgestellt und anhand von verschiedenen, einerseits technischen, andererseits auch von betriebswirtschaftlicher Seite verglichen werden, damit für Polyphemus II die bestmögliche Übertragungstechnik gewählt werden kann. 1.2 Informationsquellen Viele Informationen für dieses Dokument habe ich auf den Webseiten der drei Anbieter für mobile Telekommunikation gefunden. Sowohl Swisscom 1, Orange 2 und Sunrise 3 bieten moderne mobile und bewerben diese auch auf ihren Seiten. Die Unterschiede zwischen den Anbietern sind oft sehr minim oder erst im Praxistest zu merken. 2 GSM (Global System for Mobile Communications) GSM (Global System for Mobile Communications) ist ein internationaler Standard für Mobilfunksysteme, der die Benutzung von GSM-Handys in vielen Ländern auf der ganzen Welt ermöglicht. Es ist ein digitales Mobilfunksystem, das Sprechsignale nicht direkt (analog) übermittelt, sondern zuerst in Zahlenwerte (digital) umwandelt. Schweizer Basisstationen und Handys verständigen sich untereinander in den Frequenzbändern um 900 und 1800 MHz (GSM). Dualband-Handys wählen dabei automatisch jeweils die Frequenz mit der höheren freien Kapazität. Vor allem in den USA wird ein noch höherer Frequenzbereich (um 1900 MHz) verwendet, was bedeutet, dass es in den USA spezielle Handys braucht. GSM ist heute praktisch in ganz Europa und auch in allen grösseren Städten in den USA im Einsatz, in der Schweiz und den umliegenden Ländern läuft momentan jede mobile Sprachverbindung über GSM. Dadurch gibt es auch sehr viele Endgeräte in praktisch allen Preiskategorien. Abgerechnet wird je nach Anbieter im Sekunden oder 10-Sekunden Takt, aber in jedem Fall zeitabhängig. Je nach Abonnement und Zeitpunkt kostet eine 1 minütige Verbindung zwischen Fr und Fr Die heutigen GSM-Netze können Daten mit einer Leistung von 9,6 kbit pro Sekunde mit Fehlerkorrektur oder 14,4 kbit ohne Fehlerkorrektur übermitteln. Das genügt lediglich für einfache s und Kurzmeldungen (SMS) http.// Juli 2002 Seite 4 / 8

5 3 HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) ist ein Standard für mobile Datenübertragung. Er funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip wie eine ISDN-Leitung: mehrere GSM-Funkkanäle werden zu einem leistungsfähigen Datenkanal gebündelt. Dies ermöglicht eine besonders schnelle Datenübertragung mit bis zu 57,6 kbit/s, sofern man das Maximum von 4 Kanälen gleichzeitig belegt. Die effektive Übertragungsgeschwindigkeit beträgt in Abhängigkeit vom Endgerät 40 kbit/s. HSCSD Verbindungen werden in der Schweiz von Swisscom und Orange angeboten und es gibt diverse Endgeräte, die HSCSD unterstützen. Die Kosten für eine Verbindung werden auch nach der Zeitdauer abgerechnet und sowohl bei Orange wie auch bei Swisscom werden normale Gesprächsgebühren verrechnet, auch wenn man mehrere Kanäle gleichzeitig benützt. Durch verschiedene Roaming-Abkommen mit den Anbietern im Ausland ist es auch im Ausland möglich, mit HSCSD schnelle Verbindungen aufzubauen, jedoch ist die Geschwindigkeit von Anbieter zu Anbieter verschieden. 4 GPRS (General Packet Radio Service) GPRS (General Packet Radio Service) ist ein neuer Standard für die Datenübertragung in GSM Mobilfunknetzen und verwendet eine "Paketvermittelte Datenübermittlungstechnik". Dabei werden die Daten, ähnlich wie bei Computernetzen oder beim Surfen im Internet, in kleine Pakete unterteilt und laufend verschickt. Mit dieser Technologie ist man always online und kann permanent Daten empfangen und versenden. GPRS Verbindungen werden deshalb auch nicht nach der Zeit, sondern nach dem Datenvolumen abgerechnet. GPRS ist also ideal für WAP Services, Unterhaltungsangebote wie Spiele und Chats oder für den Empfang und Versand von s ohne Anhänge. In der Schweiz bieten mittlerweile alle 3 Netzanbieter GPRS-Verbindungen an. Die Preise sind sehr unterschiedlich, deshalb sind sie in einer Tabelle im Kapitel Vergleich aufgelistet. Die Geschwindigkeit der Verbindung hängt einerseits vom Netzbetreiber ab. (Orange und Sunrise bieten maximal 28,8 kbit/sek., Swisscom 53,6 kbit/sek.). Andererseits kommt es darauf an, wie viele Kanäle das Handy benutzen kann. (Ein Kanal ist gleich 9,6 kbit Nutzdaten). Zudem ist die Geschwindigkeit nicht garantiert, d.h., wenn das Netz gut ausgelastet ist, sinkt die Übertragungsgeschwindigkeit der Daten. Juli 2002 Seite 5 / 8

6 5 Vergleich Nach dem Vergleich der Preis/Leistung haben wir festgestellt, dass es sicherlich nicht rentiert, Daten über das normale GSM-Netz zu versenden, da HSCSD genau gleichviel kostet, aber ca. 4 mal mehr Daten übertragen werden können. Somit bleibt noch HSCSD, welches nach Zeitdauer der Verbindung abgerechnet wird und GPRS, welches nach übertragenem Datenvolumen abgerechnet wird. Wir haben die verschiedenen Daten auf den Web-Seiten der Mobilfunkbetreiber gefunden sowie eine Gegenüberstellung der Tarife unter Die Gegenüberstellung haben wir in die untenstehende Tabelle übernommen. Die Angaben basieren auf den am 13. Mai 2002 im Web publizierten Daten. Für Polyphemus haben wir zwei Szenarien gefunden: Der Benutzer logt sich mit dem Handy beim Agent ein und wartet von nun an auf Ereignisse an der Türe. Die Verbindung bleibt unter Umständen sehr lange bestehen und es fliessen praktisch keine Daten. Für dieses Szenario ist GPRS das Richtige, da man den ganzen Tag online sein kann, ohne dass Kosten anfallen. Der Benutzer wird per SMS benachrichtigt, dass jemand an der Türe ist. Der Benutzer logt sich ein und trifft in den folgenden Minuten die nötigen Massnahmen mit dem Handy. Hier wird das Handy nur kurze Zeit gebraucht und es fliessen dauernd Daten hin- und her. Hier ist HSCSD gut geeignet, da die Session sehr kurz ist. Allerdings sollte auch der Einsatz mit GRPS nicht allzu teuer sein. Hier sind also beide Technologien denkbar. Für Polyphemus sehen wir auch mögliche Probleme mit den beiden Technologien: Push: Falls möglich, wäre es ideal, wenn der Server den mobilen Manager benachrichtigen kann, sofern etwas an der Türe passiert. Wie es aussieht, bekommt man von keinem Anbieter eine öffentliche IP-Adresse und somit ist ein richtiges Push der Daten nicht möglich. Timeout: Wenn wir eine Verbindung unendlich lange offen halten können, ohne dass sie vom Netzbetreiber gekappt wird, können wir ein pseudo Push einrichten, wie es in Polyphemus I implementiert ist. Leider konnten wir keine Angaben zum Timeout auf den Webseiten finden und wir konnten nur mit dem Orange Abo ein Test machen. Dort wurde die Verbindung nach 15 Sekunden getrennt, allerdings kann das durchaus auch durch das Handy oder den Browser verursacht worden sein. Dieses Problem werden wir erst im Praxisbetrieb austesten können. Juli 2002 Seite 6 / 8

7 Datendienste Übertragungsstandard Swisscom Sunrise Orange Produktname Verfügbarkeit Max. Geschwindigkeit HSCSD HSCSD für alle Abo und Prepaid ohne GPRS GPRS für alle (WAP und Internet) Natel-Abo Kunden ohne Preis 57.6 kbits/sek. Keine Grundgebühr, normale Gesprächsgebühr 53.6 kbits/sek. Keine Grundgebühr, 19Rp pro 10kB bis 1 MB, darüber 10 Rp pro 10kB GPRS WAP über GPRS Abo- und Pronto-Kunden 28 kbits/sek. 2Rp pro kb GPRS Internet über GPRS Abo- und Pronto-Kunden 28 kbits/sek. Mit Abo: 0.75Rp pro kb; mit Pronto: 1.2Rp pro kb GPRS Internet über GPRS Pro Nur für Abo-Kunden nach HSCSD Orange Fast Data Nur für Abo-Kunden nach GPRS Orange Express (nur WAP) GPRS Orange Express Plus (WAP und Internet) Nur für Abo-Kunden nach Nur für Abo-Kunden nach 28 kbits/sek. Fr pro Monat, 0.5 Rp pro kb 43,3 kbits/sek. Normale Gesprächspreise 28 kbits/sek. Fr pro Monat, 1Rp pro kb (sicher bis Juni unbegrenzt) 28 kbits/sek. Fr pro Monat, 5 MB inkl, 0.5 Rp pro kb Juli 2002 Seite 7 / 8

8 6 Empfehlung für Polyphemus II Von der Übertragungsgeschwindigkeit und den Kosten beurteilt, bietet wohl GPRS für Polyphemus den besten Nutzen, da man auch über längere Zeit eine Verbindung halten kann, ohne dass Kosten entstehen. Allerdings muss vor allem das Timeout- Problem einem Praxis-Test mit einem Java-fähigen Handy unterzogen werden, so dass wir die volle Kontrolle über die Verbindung haben. Dies kann erst geschehen, sobald wir ein Handy gekauft haben. Juli 2002 Seite 8 / 8