25. März 2019

GPRS: Alles zum Funkstandard

Im Jahr 2001 hat der General Packet Radio Service die Zukunft im Mobilfunksektor eingeläutet. Das steckt hinter der Technik.

DR_Titelbild_GPRS

Der Datenübertragungsstandard General Packet Radio Service (GPRS) war einst ein Garant für schnelles und zuverlässiges Internet. Mittlerweile wurde GPRS von leistungsfähigeren Funktechniken wie UMTS oder LTE abgelöst. Als Wegbereiter für heutige Standards hat GPRS aber einen unschätzbaren Dienst geleistet. Daher möchten wir der Mobilfunktechnik an dieser Stelle den ihr gebührenden Respekt zollen.

Was ist GPRS?

GPRS ist die Abkürzung für General Packet Radio Service („allgemeiner paketorientierter Funkdienst“). Im Jahr 2001 wurde die Funktechnik weltweit eingeführt. Mit einem GPRS-fähigen Handy war es Nutzern von da an möglich, auf WAP-Seiten zuzugreifen und multimediale MMS zu lesen und zu versenden. Eines der ersten Handys mit GPRS war das Nokia 8310 – heute ein echter Oldtimer.

Das 8310 - erste Handy von Nokia mit GPRS kam 2001 auf den Markt und hat bei Markeinführung über 300€ gekostet.

Zur Ortung und Positionsbestimmung von Fahrzeugen und Gegenständen – zum Beispiel über ein Navigationsgerät – wird GPRS auch heute noch verwendet. Da GPRS in Deutschland flächendeckend verfügbar ist, eignet sich die Technik für diesen Bereich hervorragend.

Als erste Funktechnik ermöglichte GPRS den „Always-on-Betrieb“ – der Nutzer konnte dauerhaft online sein, ohne sich ein- und ausloggen zu müssen. Gleichzeitig verursachte die ständige Verbindung keine Kosten. Gebühren fielen erst dann an, wenn ein Nutzer Daten übertragen hatte, und sie richteten sich nicht mehr nach der Verbindungsdauer.

Folglich musste man lediglich für die Online-Aktivitäten bezahlen, auf die man auch tatsächlich zugegriffen hatte. Damit war der General Packet Radio Service der Wegbereiter für die heute noch angewendete paketgebundene Abrechnung.

Wie funktioniert GPRS?

Um Daten via GPRS im GSM-Netz möglichst schnell zu übertragen, zerlegt der Sender die Informationen einer Website oder eines anderen GPRS-Dienstes in einzelne Datenpakete. Die Pakete werden nach und nach an den Empfänger übermittelt und dort wieder zusammengesetzt.

Für die Übertragung bündelt der General Packet Radio Service die Kapazität von bis zu acht Datenkanälen – sogenannten Zeitschlitzen. GPRS-Nutzer, die sich innerhalb eines Funkraums befinden, greifen auf dieselben Kanäle zu und sind dank Always-on-Betrieb ständig mit diesen verbunden.

Besetzt wird eine Leitung erst, wenn ein Nutzer tatsächlich auf einen GPRS-Dienst zugreift und Datenpakete transportiert werden. Anderenfalls ist der Kanal frei für andere Nutzer.

Das bedeutet aber auch: Je mehr Handys sich in einem Funkraum befinden, desto wahrscheinlicher ist es, dass alle Datenkanäle belegt sind und der Nutzer nicht auf den gewünschten Dienst zugreifen kann. In dem Fall werden die Daten erst dann übertragen, sobald die Leitung verfügbar ist.

Das wirkt sich selbstverständlich auf die Geschwindigkeit von GPRS aus: Die acht Zeitschlitze ermöglichen zwar eine theoretische Datenübertragungsrate von bis zu 171,2 Kilobit pro Sekunde, in der Praxis konnte diese jedoch nicht erzielt werden.

Da Leitungen häufig von mehreren Nutzern gleichzeitig besetzt werden, lag die maximale GPRS-Geschwindigkeit in den Anfangsjahren lediglich bei rund 53,6 Kilobit pro Sekunde. Später erhöhte sich die Bandbreite auf etwa 115 Kilobit pro Sekunde.

GPRS – der Wegbereiter für heutige Standards

Mittlerweile ist GPRS in die Jahre gekommen und zu langsam für heutige Anforderungen. Schließlich hat die Omnipräsenz von Smartphone und Co. dazu geführt, dass Mobilfunknetze heute gewaltige Datenmengen bewältigen müssen.

Hinzu kommt, dass Webdienste mit den Jahren wesentlich komplexer und datenintensiver geworden sind. Millionen von Menschen greifen tagtäglich auf Informationsdienste, Musik- oder Video-Streaming-Portale zu. Diese verursachen ein Vielfaches der Datenmengen, die in den Anfangsjahren von GPRS üblich waren – Größenordnungen, die GPRS schlicht nicht bewältigen kann.

Lediglich in ländlichen Gebieten, in denen der Netzausbau noch nicht vollzogen ist, müssen Smartphone-Nutzer teilweise noch via GPRS im Schneckentempo surfen. Nichtsdestotrotz war General Packet Radio Service ein Meilenstein in der Entwicklung der Funktechnik und Wegbereiter für alle weiteren Mobilfunkstandards wie Edge, UMTS oder LTE.

Das Wichtigste über GPRS zusammengefasst

  • Dank GPRS konnten Nutzer mit dem Handy erstmals dauerhaft online Die Kosten dafür berechneten sich anhand der verbrauchten Datenmenge und nicht mehr anhand der Verbindungsdauer.
  • Um Daten mithilfe der GPRS-Technik möglichst schnell zu übertragen, werden Informationen in einzelne Datenpakete zerlegt, übertragen und beim Empfänger wieder zusammengesetzt.
  • GPRS nutzt bis zu acht Datenkanäle. Gebündelt liefern diese Zeitschlitze eine maximale Bandbreite von 171,2 Kilobit pro Sekunde. In der Realität konnte GPRS jedoch nur eine Geschwindigkeit von bis zu 53,6 Kilobit pro Sekunde erreichen.
  • Heutzutage ist der General Packet Radio Service veraltet – er ist aber der Wegbereiter für alle weiteren, leistungsfähigeren Mobilfunkstandards.

Titelbild: ©Shutterstock/Aleksey Korchemkin
Bild 1: ©Nokia

Redaktion

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