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IoT-Glossar

Was ist UMTS?

Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS) bezieht sich auf eine Gruppe von Funktechnologien, die mit den 3G-Mobilfunknetzen verbunden sind.

Was ist UMTS?

Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS) bezeichnet eine Gruppe von Funktechnologien, die zur dritten Generation von Mobilfunknetzen (3G) gehören.

Im Vergleich zu seinen Vorgängern ermöglichte UMTS den Einsatz einer breiteren Palette von datenintensiven IoT-Anwendungen. Obwohl UMTS inzwischen von besser geeigneten IoT-Technologien oder in einigen Fällen von 4G verdrängt wurde, gibt es immer noch Anwendungen, die auf UMTS basieren. Im Folgenden erfahren Sie mehr über die Funktionsweise von UMTS, seine Eignung für andere IoT-Konnektivitätsoptionen und die Auswirkungen des Auslaufens von 3G und damit auch UMTS.

Was ist UMTS?

UMTS ist die dominierende Technologiegruppe hinter 3G. Seine Einführung geht auf die frühen 2000er Jahre zurück.

Es basiert auf dem Netzstandard CDMA (Code Division Multiple Access). CDMA ermöglicht im Wesentlichen die gemeinsame Nutzung desselben Funksignals durch viele verschiedene Geräte, so dass die Kapazität von CDMA-Netzen bis zu fünfmal höher ist als bei 2G-GSM-Diensten. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit von Dienstausfällen oder Konnektivitätsproblemen bei starkem Systemverkehr erheblich verringert.

Wie das weiterentwickelte Netzprotokoll der zweiten Generation ("2.5G") GPRS (General Packet Radio Service) ist UMTS ein paketvermitteltes System. Bei IoT-Implementierungen ermöglicht dies den Geräten die gemeinsame Nutzung der Bandbreite und das Senden und Empfangen von Datenpaketen nach Bedarf.

UMTS ermöglicht es auch, die Netzkosten eines Nutzers auf der Grundlage des gesendeten oder empfangenen Datenvolumens zu berechnen. Diese Funktion trägt dazu bei, die Kosten für Anwendungen wie Umweltsensoren und Industriemonitore niedrig zu halten, bei denen die Geräte ständig eingeschaltet sind und nur sporadisch kleine Datenmengen übertragen.

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Was ist der Unterschied zwischen UMTS, GSM und LTE?

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UMTS im Vergleich zu GSM

GSM (Global System for Mobile Communication) war die am weitesten verbreitete Technologie hinter der zweiten Generation von Mobilfunknetzen (2G).

Bei seiner Einführung hatte UMTS eine maximale Downlink-Datenrate von 384 kbit/s und war damit etwa 40 Mal schneller als die GSM-Rate von 9,6 kbit/s. Mit der Integration von High Speed Packet Access (HSPA)-Technologien in UMTS konnten die Geschwindigkeiten im Laufe der Zeit noch weiter gesteigert werden. Advanced HSPA+ steigert die UMTS-Downlink-Rate auf 168 MBit/s und die Uplink-Rate auf 22 MBit/s.

Die Fähigkeit, höhere Datenmengen zu übertragen, in Kombination mit der Paketvermittlung, ermöglichte es UMTS, zusätzliche Funktionen in IoT-Implementierungen zu unterstützen, wie z. B. die Videoübertragung: eine Funktionalität, die mit GSM unerreichbar war.

UMTS gegen LTE

LTE (Long-Term Evolution) ist der vorherrschende 4G-Netzstandard.

Die Standard-LTE-Datenraten können bis zu 15 Mal schneller sein als UMTS. Eine neuere Version von LTE (LTE-A) bietet sogar noch höhere Datenraten und ist damit dreimal so schnell wie das ursprüngliche LTE. Dies bietet eine attraktive Konnektivitätsoption für IoT-Anwendungen, die einen hohen Datendurchsatz erfordern, wie z. B. visuelle Diagnosetools und das Streaming von hochauflösenden Videos.

Der Stromverbrauch der Geräte ist bei Standard-LTE (z. B. LTE Cat-4, Cat-6) im Vergleich zu UMTS etwa 50 % höher. Außerdem werden viel mehr Frequenzbänder als bei 2G oder 3G verwendet, was die weltweite Einführung komplizierter machen kann. In Bezug auf Kosten und Stromverbrauch ist LTE Cat-4 oder höher für viele IoT-Projekte also ein Overkill.

LTE hat jedoch eine Reihe von LPWAN-Technologien (Low Power, Wide Area Network) hervorgebracht, die für weniger datenintensive IoT-Anwendungen entwickelt wurden. Zu den drei beliebtesten gehören LTE Cat M (Long-Term Evolution for Machines), NB-IoT (Narrowband IoT) und LTE Cat-1 (das auch eine Version mit einer Antenne namens LTE Cat-1 BIS hat).

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Wie kann UMTS für IoT-Anwendungen genutzt werden?

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Obwohl es in erster Linie für die Bedürfnisse des Smartphone-Marktes entwickelt wurde, hat sich UMTS auch als Konnektivitätsmethode für IoT- und M2M-Projekte als sehr beliebt erwiesen.

Es war eine besonders attraktive Option für relativ funktionsreiche Dienste und Anwendungen, bei denen der Datenbedarf höher war. Einige Beispiele hierfür sind die Sprachunterstützung von Benutzern im Gesundheits- und Sozialwesen, Türsprechanlagen und Bezahlkioske mit Multimedia-Schnittstellen.

Die globale Konnektivität war ein weiterer großer Vorteil von UMTS - so viele Netzbetreiber nutzten es weltweit, so dass Anwendungen wie GPS-Tracker und Fahrzeugdiagnosen nahtlos über Grenzen hinweg funktionieren konnten.

Andererseits verbrauchen Geräte in UMTS-Netzen tendenziell mehr Strom als in 2G-Netzen und den neueren Netzen mit niedrigem Stromverbrauch. Für industrielle, kommerzielle und verbraucherbasierte Anwendungen mit geringem Datenübertragungsbedarf bieten LTE-basierte IoT-Varianten eine bessere Lösung.

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