GSM ist die technische Grundlage des Mobilfunks der zweiten Generation (2G). Der Standard wurde 1992 in Deutschland eingeführt und ermöglichte erstmals eine weitgehend flächendeckende digitale Mobiltelefonie. Mit GPRS und EDGE kamen später Verfahren hinzu, die auch die Übertragung von Internetdaten über das GSM-Netz ermöglichten.
Während GSM ursprünglich hauptsächlich für Telefonate und SMS entwickelt wurde, machten GPRS und EDGE das mobile Internet erstmals für eine größere Zahl von Handynutzern zugänglich. Inzwischen sind diese Techniken veraltet. In Deutschland sollen die 2G-Netze im Jahr 2028 weitgehend abgeschaltet werden.
Was ist GSM und wie funktioniert das 2G-Netz?
Die Abkürzung GSM steht für „Global System for Mobile Communications“. Es handelt sich um einen internationalen Standard für digitale Mobilfunknetze, der in Europa entwickelt wurde und sich weltweit verbreitete. GSM wird als zweite Mobilfunkgeneration bezeichnet, kurz 2G. Im Unterschied zu den älteren analogen Mobilfunknetzen ermöglicht GSM die digitale Übertragung von Gesprächen und Nachrichten.
Ein GSM-Mobilfunknetz besteht aus zahlreichen Funkzellen. Jede Funkzelle wird über eine Basisstation versorgt, die eine Funkverbindung zu den Mobiltelefonen innerhalb ihres Empfangsbereichs herstellt. Bei einem Standortwechsel kann das Handy während eines Gesprächs automatisch von einer Funkzelle zur nächsten wechseln.
Zu den wichtigsten GSM-Funktionen gehören:
- Telefonieren über das Mobilfunknetz
- Versand und Empfang von SMS
- Internationale Mobilfunknutzung durch Roaming
- Datenübertragung über GSM, GPRS und EDGE
- Identifizierung des Mobilfunkanschlusses über die SIM-Karte
Auch nach der Einführung von UMTS (3G), LTE (4G) und 5G blieb GSM lange in Betrieb. Insbesondere ältere Mobiltelefone, Alarmanlagen, Notrufsysteme und Geräte zur Maschinenkommunikation nutzen weiterhin 2G.
Vor GSM: Die erste Mobilfunkgeneration 1G
Bevor GSM den digitalen Mobilfunk einführte, wurden Telefongespräche über analoge Mobilfunknetze übertragen. Diese erste Mobilfunkgeneration wird als 1G bezeichnet.
In Deutschland war vornehmlich das 1985 eingeführte C-Netz ein Vertreter dieser Technik. Bereits zuvor existierten das A-Netz (ab 1958) und das B-Netz (ab 1972), die als Vorläufer des modernen Mobilfunks gelten. Anders als GSM ermöglichten diese analogen Netze keine digitale Datenübertragung nach heutigen Mobilfunkstandards. Das C-Netz wurde Ende 2000 abgeschaltet. Mit der Einführung von GSM im Jahr 1992 begann in Deutschland die zweite Mobilfunkgeneration (2G).
Weiterlesen: Mobilfunkgeschichte
Was ist GPRS?
GPRS steht für „General Packet Radio Service“. Dabei handelt es sich um einen Dienst zur paketvermittelten Datenübertragung im GSM-Mobilfunknetz. Während klassische GSM-Datenverbindungen leitungsvermittelt arbeiten, teilt GPRS die zu übertragenden Informationen in einzelne Datenpakete auf. Diese werden über das Mobilfunknetz übertragen und am Ziel wieder zusammengesetzt.
Damit wurde eine flexiblere Internetnutzung möglich. Anders als bei einer klassischen Einwahlverbindung musste für die Datenübertragung nicht dauerhaft eine eigene leitungsvermittelte Verbindung bestehen.
GPRS ermöglichte unter anderem:
- Das Abrufen von E-Mails
- Den Zugriff auf einfache Internetseiten
- Die Übertragung von MMS
- Den Datenaustausch zwischen technischen Geräten
- Einfache mobile Informationsdienste
GPRS wird auch als 2,5G bezeichnet, weil die Technik den ursprünglichen GSM-Standard um eine leistungsfähigere Datenübertragung erweitert.
Welche Geschwindigkeit erreicht GPRS?
Die theoretische maximale GPRS-Geschwindigkeit liegt bei 171,2 kbit/s im Downlink. Dieser Wert setzt eine vollständige Nutzung aller acht verfügbaren Zeitschlitze mit der entsprechenden Codierung voraus.
In der Praxis liegen die Übertragungsraten deutlich darunter. Typische GPRS-Verbindungen erreichen häufig nur etwa 30 bis 80 kbit/s im Download, abhängig von Netzkonfiguration, Endgerät und Funkbedingungen.
Für heutige Internetanwendungen ist diese Geschwindigkeit kaum ausreichend. Bereits das Laden einer einfachen Webseite kann erhebliche Zeit beanspruchen. GPRS war vor allem für die Übertragung kleiner Datenmengen geeignet.
Was ist EDGE?
EDGE bedeutet „Enhanced Data Rates for GSM Evolution“. Der Mobilfunkstandard erweitert GPRS und ermöglicht eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit innerhalb des bestehenden GSM-Netzes. Die Technik wird häufig als EGPRS (Enhanced GPRS) bezeichnet und der Mobilfunkgeneration 2,75G zugeordnet.
EDGE verwendet ein effizienteres Modulationsverfahren, durch das mehr Informationen innerhalb derselben Funkressourcen übertragen werden können. Für Netzbetreiber war die Einführung vergleichsweise einfach, weil vorhandene GSM-Infrastruktur weitergenutzt werden konnte.
Wie schnell ist EDGE?
EDGE ermöglicht theoretisch eine Downloadgeschwindigkeit von bis zu 473,6 kbit/s, wenn alle acht Zeitschlitze und die maximale Datenrate je Zeitschlitz genutzt werden. Bei üblichen EDGE-Verbindungen liegen die tatsächlich erreichten Geschwindigkeiten deutlich niedriger, häufig etwa zwischen 100 und 200 kbit/s. Damit ist EDGE schneller als GPRS, aber wesentlich langsamer als moderne LTE- und 5G-Verbindungen.
Auf Smartphones wird eine EDGE-Verbindung häufig durch den Buchstaben „E“ neben der Empfangsanzeige dargestellt.
Wer auf seinem Handy dauerhaft ein „E“ sieht, nutzt für die mobile Datenverbindung das 2G-Netz mit EDGE. Moderne Webseiten, Videostreaming und größere Downloads lassen sich darüber nur sehr eingeschränkt nutzen.
GSM, GPRS und EDGE: Geschwindigkeiten im Vergleich
Die verschiedenen Verfahren unterscheiden sich insbesondere bei der Art der Datenübertragung und der erreichbaren Geschwindigkeit.
| Technik | Mobilfunkgeneration | Theoretische maximale Downloadrate |
|---|---|---|
| GSM (CSD) | 2G | 9,6 bis 14,4 kbit/s |
| HSCSD | 2G | bis zu 57,6 kbit/s |
| GPRS | 2,5G | bis zu 171,2 kbit/s |
| EDGE (EGPRS) | 2,75G | bis zu 473,6 kbit/s |
| UMTS | 3G | bis zu 384 kbit/s |
| HSDPA | 3G | je nach Ausbaustufe bis zu 14,4 Mbit/s |
| LTE | 4G | je nach Netz und Technik mehrere Hundert Mbit/s |
| 5G | 5G | unter geeigneten Bedingungen mehrere Gbit/s |
Die Vergleichstabelle verdeutlicht, wie stark sich die mobile Datenübertragung seit der Einführung von GSM entwickelt hat.
Mit LTE und 5G stehen inzwischen deutlich höhere Bandbreiten zur Verfügung. Auch Internetanwendungen, die über EDGE nur sehr langsam funktionieren, lassen sich damit wesentlich komfortabler nutzen.
Weiterlesen: Geschwindigkeiten im Mobilfunknetz
GSM-Frequenzen: 900 und 1800 MHz
In Deutschland wird GSM vorwiegend in den Frequenzbereichen um 900 MHz und 1800 MHz eingesetzt.
Historisch wurden diese Bereiche auch als D-Netz und E-Netz bezeichnet.
- GSM 900: Frequenzbereich um 900 MHz, der aufgrund seiner Ausbreitungseigenschaften besonders für größere Funkzellen geeignet ist.
- GSM 1800: Frequenzbereich um 1800 MHz, der häufig für die Versorgung zusätzlicher Netzkapazitäten genutzt wurde.
In anderen Ländern kommen weitere Frequenzbereiche zum Einsatz. Dazu gehören beispielsweise GSM 850 und GSM 1900, die insbesondere in Nord- und Südamerika verbreitet waren.
Die verwendete Frequenz hat Einfluss auf die Funkversorgung. Niedrigere Frequenzen können bei vergleichbaren Bedingungen größere Entfernungen überbrücken und Gebäude häufig besser durchdringen.
Die ursprünglich für GSM genutzten Frequenzen können auch für modernere Mobilfunkstandards verwendet werden. Genau das spielt bei der bevorstehenden 2G-Abschaltung eine wichtige Rolle.
GSM, GPRS, EDGE und UMTS: Was sind die Unterschiede?
GSM bezeichnet die grundlegende Netztechnik der zweiten Mobilfunkgeneration. GPRS und EDGE sind darauf aufbauende Verfahren für die Datenübertragung.
UMTS hingegen ist ein eigenständiger Mobilfunkstandard der dritten Generation (3G).
Die Entwicklung lässt sich folgendermaßen zusammenfassen:
- GSM: Digitale Mobiltelefonie und SMS
- GPRS: Paketvermittelte Datenübertragung über GSM
- EDGE: Beschleunigung der GPRS-Datenübertragung
- UMTS: Eigenständiger 3G-Mobilfunkstandard mit höheren Datenraten
- LTE: Vierte Mobilfunkgeneration für schnelle mobile Daten und IP-basierte Telefonie
- 5G: Fünfte Mobilfunkgeneration mit höheren Kapazitäten und geringen Latenzzeiten
UMTS wurde in Deutschland bereits bis Ende 2021 abgeschaltet. GSM blieb dagegen zunächst erhalten, um die Versorgung älterer Mobiltelefone und technischer Geräte sicherzustellen.
Weitere Informationen: UMTS – Mobilfunkstandard der dritten Generation
Wann werden GSM, GPRS und EDGE in Deutschland abgeschaltet?
Die deutschen Mobilfunknetzbetreiber haben angekündigt, ihre 2G-Netze im Jahr 2028 weitgehend abzuschalten. Damit endet auch die Nutzung von GPRS und EDGE in den jeweiligen GSM-Netzen.
Durch die Abschaltung werden Frequenzen und Netzkapazitäten frei, die künftig für LTE und 5G genutzt werden können.
Termine der 2G-Abschaltung bei den Netzbetreibern
| Netzbetreiber | Geplante 2G-Abschaltung |
|---|---|
| Deutsche Telekom | Voraussichtlich 30. Juni 2028 |
| Vodafone | Bis Ende September 2028 |
| Telefónica / o2 | Zweite Jahreshälfte 2028, bis Jahresende |
| 1&1 | Abhängig vom 2G-National-Roaming über Vodafone |
1&1 betreibt kein eigenes GSM-Netz. Für 2G-Verbindungen wird das Netz von Vodafone im Rahmen des National Roamings verwendet.
Die Termine beruhen auf den Planungen der Netzbetreiber und können sich ändern.
Welche Geräte sind von der 2G-Abschaltung betroffen?
Von der Abschaltung sind nicht ausschließlich alte Handys betroffen. GSM wird auch bei zahlreichen technischen Geräten eingesetzt.
Dazu gehören beispielsweise:
- Ältere Tastenhandys ohne LTE-Unterstützung
- GPS-Tracker mit GSM-Modul
- Alarmanlagen und Fernüberwachungssysteme
- Ältere Notruf- und Hausnotrufgeräte
- Aufzugnotrufsysteme mit 2G-Technik
- Maschinen mit GPRS-Datenübertragung
- Bestimmte Smart-Meter- und Telemetriesysteme
Ob ein Gerät nach der 2G-Abschaltung weiter funktioniert, hängt von seinen unterstützten Mobilfunkstandards ab. Ein ausschließlich für GSM, GPRS oder EDGE ausgelegtes Gerät verliert nach der Abschaltung im jeweiligen Netz seine Mobilfunkverbindung.
Auch ältere 3G-Handys können betroffen sein, wenn sie kein LTE unterstützen. Schließlich sind die deutschen UMTS-Netze bereits abgeschaltet.
Bei neueren Smartphones mit LTE ist zusätzlich zu beachten, ob die Telefonie über LTE (VoLTE) unterstützt wird und funktioniert. Ein Smartphone kann zwar LTE für die mobile Internetverbindung nutzen, für Gespräche aber weiterhin auf GSM zurückgreifen.
Funktioniert eine alte SIM-Karte nach der 2G-Abschaltung?
Eine SIM-Karte ist nicht grundsätzlich auf 2G beschränkt. Viele SIM-Karten können unabhängig vom ursprünglichen Ausgabedatum auch in modernen Mobilfunknetzen genutzt werden.
Sehr alte SIM-Karten unterstützen möglicherweise nicht alle erforderlichen Funktionen und müssen ausgetauscht werden.
Entscheidend ist jedoch auch das verwendete Endgerät. Eine neue SIM-Karte macht ein reines GSM-Handy nicht LTE-fähig.
Wer unsicher ist, sollte beim Mobilfunkanbieter prüfen lassen, ob SIM-Karte, Endgerät und Telefoniefunktion für die Zeit nach der 2G-Abschaltung geeignet sind.
Häufige Fragen zu GSM, GPRS und EDGE
Ist GSM dasselbe wie 2G?
Ja. GSM ist der grundlegende Mobilfunkstandard der zweiten Generation und wird deshalb als 2G bezeichnet. GPRS und EDGE sind Erweiterungen für die Datenübertragung innerhalb von GSM-Netzen.
Ist GPRS schneller als GSM?
Ja. Die paketvermittelte Datenübertragung über GPRS ermöglicht deutlich höhere Übertragungsraten als die ursprünglichen leitungsvermittelten GSM-Datendienste. Die Geschwindigkeit reicht jedoch nicht an moderne Mobilfunknetze heran.
Was ist schneller: GPRS oder EDGE?
EDGE ist schneller als GPRS. Während GPRS theoretisch bis zu 171,2 kbit/s ermöglicht, erreicht EDGE theoretisch bis zu 473,6 kbit/s. Die tatsächlich nutzbaren Geschwindigkeiten liegen üblicherweise deutlich darunter.
Was bedeutet das E beim Handy?
Der Buchstabe „E“ in der Statusanzeige eines Smartphones steht normalerweise für EDGE. Das Gerät nutzt dann für seine mobile Datenverbindung das 2G-Netz.
Kann man mit GPRS noch ins Internet?
Solange ein entsprechendes GSM-Netz verfügbar ist, lassen sich grundsätzlich weiterhin Daten über GPRS übertragen. Für moderne Webseiten und Anwendungen ist die Geschwindigkeit jedoch meist zu gering. Zudem können ältere Geräte an aktuellen Verschlüsselungs- und Softwareanforderungen scheitern.
Ist EDGE ein 2G- oder 3G-Netz?
EDGE ist eine Erweiterung von GSM und gehört damit zur zweiten Mobilfunkgeneration. Die Technik wird wegen ihrer höheren Datenrate gelegentlich als 2,75G bezeichnet. Ein eigenständiges 3G-Netz ist EDGE nicht.
Wann wird das GPRS-Netz abgeschaltet?
GPRS ist Bestandteil der GSM-Netzinfrastruktur. Die GPRS-Nutzung endet deshalb mit der Abschaltung des jeweiligen 2G-Netzes. In Deutschland planen Telekom, Vodafone und Telefónica die weitgehende Abschaltung im Jahr 2028.
Kann man nach der 2G-Abschaltung noch SMS verschicken?
Ja. Moderne Mobilfunknetze unterstützen weiterhin SMS. Voraussetzung ist ein kompatibles Gerät mit geeigneter Netzversorgung. Auf ausschließlich GSM-fähigen Handys funktionieren SMS nach der Abschaltung des jeweiligen 2G-Netzes dagegen nicht mehr.
Fazit: GSM hat den Mobilfunk geprägt, LTE und 5G übernehmen
GSM bildete über Jahrzehnte die Grundlage der digitalen Mobiltelefonie. Mit GPRS und EDGE wurde das 2G-Netz für mobile Datendienste erweitert und bereitete damit den Weg
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