Exercise 3.1: Development of the Mobile Network

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Mobile radio: Terms & Abbreviations

The first mobile communication systems came onto the market in the mid to late 1950s, in Germany for example the so-called A-network.

However, the devices of that time cannot be compared with today's mobile phones in any way, either in terms of performance, volume or even more so in terms of weight.

Since the early 1980s, the development of mobile communications technology has progressed rapidly. Approximately every ten years, there have been significant changes in technology, performance and the services offered.

The fourth generation  $\Rightarrow$   $\Rightarrow$ Long Term Evolution (LTE) was specified in 2008 with UMTS Release 8 and has also been available in Germany since around 2013, although it is not yet available nationwide today (2017).

Notes:

• The task belongs to the chapter  Historie und Entwicklung der Mobilfunksysteme.
• In the diagram some terms and abbreviations of mobile radio are shown. There is no direct reference to the task.
• The colors indicate that the systems belong to the first, second and third generation of mobile radio.

Questions

1

Which statements apply to first generation mobile radio systems?

	These enable voice transmission.
	These enable data transmission.
	These are completely digitalised systems.
	"1G" includes AMPS and the German C-Net.

2

What is the case for second generation mobile communications systems?

	They enable voice transmission.
	They enable data transmission.
	They are fully digitized systems.
	The second generation includes GSM, PDC and DECT.
	All 2G systems operate on frequencies around 2 GHz.

3

What are mobile radio systems of the "GSM phase 2+”?

	They offer better voice quality than 2G systems.
	They offer a higher data rate than the 2G systems.
	The extensions HSCSD, GPRS and EDGE are included.
	They also include HSDPA and HSUPA.

4

Which statements apply to third-generation mobile radio systems?

	The main advantage is the better voice quality.
	The data rate is sufficient for "mobile internet".
	The best known representative of 3G systems is UMTS.
	The 3G–standard "LTE" brings further improvements.

Solutions

Solution

(1)  Richtig sind die Lösungsvorschläge 1 und 4:

• Die erste Mobilfunkgeneration (1G) stellt ausschließlich eine analoge Sprachübertragung bereit.
• Außer den genannten Systemen werden auch ACS, NMT, TACS, RTMS und RC 2000 der ersten Mobilfunkgeneration zugerechnet
  (in der Grafik auf der Angabenseite rot beschriftet) .
• Sie alle kamen Anfang bis Mitte der 1980er Jahre auf den Markt.

(2)  Richtig sind die Lösungsvorschläge 1 bis 4:

• Der bekannteste 2G–Vertreter ist GSM, aber auch der Schnurlostelefonie–Standard DECT und das japanische PDC gehören zu den 2G–Systemen
  (in der Grafik auf der Angabenseite blau beschriftet).
• Die letzte Aussage ist falsch:   Beispielsweise arbeitet das deutsche D–Netz (Telekom TD1, Vodafone D2) im Frequenzbereich um 900 MHz.

(3)  Richtig sind die Aussagen 1 bis 3:

• Schon kurz nach Einführung von GSM Anfang der 1990er Jahre war klar, dass die GSM–Datenrate  $(9.6 \ \rm kbit/s)$  für anspruchsvollere Anwendungen nicht ausreicht.
• Zu den GSM–Erweiterungen um die Jahrtausendwende zählen HSCSD  $($bis $57.6 \ \rm kbit/s)$,  GPRS $($bis $171 \ \rm kbit/s)$  und EDGE  $($maximal $384 \ \rm kbit/s)$.
• Nicht zur GSM–Phase 2+ hinzugerechnet dürfen dagegen HSDPA und HSUPA, die Weiterentwicklungen von UMTS mit Hinblick auf höhere Datenraten im Downlink bzw. Uplink bezeichnen.
• EDGE ist zwar eigentlich eine Weiterentwicklung von GSM, aber trotzdem auch als 3G–Mobilfunksystem geführt wird. Die Datenrate beträgt bis zu $384 \ \rm kbit/s$.
• Auch die erste Aussage ist richtig. Mit der „Phase 2+” wurde auch der Adaptive Multi–Rate Codec (AMR) eingeführt und dadurch eine bessere Sprachqualität erzielt.

(4)  Richtig sind die Aussagen 2 und 3:

• Das auf OFDM basierende LTE (Long Term Evolution) bringt zwar weitere Verbesserungen und wird auch als E–UTRA im UMTS–Standard genannt, es wird aber der vierten Generation zugerechnet.
• Alle Systeme der dritten Mobilfunkgeneration sind in der Grafik auf der Angabenseite grün beschriftet.