Echtzeitdienste in paketvermittelnden Mobilfunknetzen

Telekommunikationssysteme, wie beispielsweise Telefon und Fernseh-Kabelnetze, sind in der Vergangenheit weitgehend für vorbestimmte Dienste entwickelt und durch eine Verkoppelung der Anwendung und der Netzunterstützung optimiert worden. Diese Telekommunikationssysteme erlauben es nur schwer neue Anwendungen zu integrieren, ohne die Netzkonzepte tiefgreifend zu modifizieren. Das Dienstkonzept des paketvermittelnden Internets vermeidet diesen Nachteil durch die Bereitstellung eines universellen Transportdienstes, der von unterschiedlichsten Anwendungen genutzt werden kann.
Dieser Ansatz beeinflusst derzeit stark die Entwicklung der Mobilfunknetze, die einen drahtlosen Zugriff auf das Internet ermöglichen und einen Trägerdienst für IP-basierte Anwendungen anbieten. Die Telephonie wird in den Mobilfunknetzen aber weiterhin durch spezialisierte Trägerdienste unterstützt, um den hohen Anforderungen dieses Dienstes an die Übertragungsverzögerung gerecht zu werden. Damit nimmt die Unterstützung der Telephonie noch immer eine Sonderstellung ein und verletzt das dienstintegrierende Konzept des Internets. In der vorliegenden Arbeit werden die paketvermittelnden Trägerdienste der GSMbasierten Mobilfunknetze GPRS, EGPRS und GERAN untersucht und erweitert, um auch Telefonie durch einen IP kompatiblen Trägerdienst zu unterstützen und damit den Sonderstatus der Telephonie aufzuheben. Die zur Verfügung stehenden Änderungsfreiräume, die durch die jeweiligen Standards vorgegeben werden, finden dabei Berücksichtigung. Die Leistungsmerkmale der modifizierten Trägerdienste werden durch Simulationen bewertet, die alle wesentlichen Eigenschaften detailliert nachbilden. Zusätzlich wird ein analytisches Modell entwickelt, das eine Abschätzung der Übertragungsverzögerungen von Sprachdaten über paketvermittelnde Trägerdienste erlaubt. Im Rahmen dieser Arbeit wird nachgewiesen, dass eine Unterstützung von IP-basierten Sprachanwendungen durch die Datenträgerdienste der GSM-basierten Mobilfunknetze möglich ist. Die erarbeiteten Erweiterungen und Modifikationen zeigen, dass die Übertragungsverzögerungen der existierenden Trägerdienste stark verbessert werden kann ohne die Flexibilität der Paketdatenkanäle wesentlich einzuschränken.