Was versteht man unter GPRS?

Der Mobilfunkstandard GPRS als Grundstein für UMTS & LTE

Mit GPRS hat alles begonnen. Die Erweiterung des zweiten Mobilfunkstandards bereitete die Handynutzer auf das mobile Surfen vor. Die Mobilfunktechnologien GPRS und EDGE schraubten die Datenrate des GSM-Netzes nach oben. Sie ermöglichten es erst, Datenpakete über das Mobilfunknetz zu transportieren. Längst ist der älteste Mobilfunkstandard abgelöst. Der Sprung von GPRS zu UMTS und LTE war in Sachen Internet-Geschwindigkeit enorm. Ganz neue Tempo-Rekorde setzt 5G, der Mobilfunkstandard der fünften Generation. Dennoch hat GPRS noch nicht gänzlich ausgedient: Um Fahrzeuge oder Gegenstände zu orten, wird die Funktechnik noch heute benutzt. Was aber macht die Kommunikationstechnik zum Dauerbrenner? Warum halten die Netzbetreiber an dieser Verbindung fest? Und wie hat GPRS das Tor zum mobilen Internet aufgestoßen?

Was ist GPRS?

Die Kommunikationstechnik GPRS beschleunigte das GSM-Netz. 2001 startete die Technologie weltweit. Wer damals ein GPRS-fähiges Handy besaß, konnte erstmals mobil surfen – auf sogenannten WAP-Seiten.  Das waren Versionen von Internetseiten, die eigens für das Betrachten auf dem winzigen Handydisplay optimiert waren. Auch gingen die ersten multimedialen Nachrichten (MMS) um die Welt. So bereitete die Übertragungstechnik den Weg für UMTS und LTE. Da die Dienste GPRS und EDGE einen Zwischenschritt auf dem Weg zur dritten Mobilfunkgeneration darstellen, werden sie gern auch als 2.5G bezeichnet.

GPRS steht für „General Radio Packet Service“ und deutet bereits auf die grundlegende, revolutionäre Funktionsweise der Mobilfunktechnik hin: Sie verschickt Daten paketweise übers GSM-Netz. Das übrigens seit 1992 existiert und ebenfalls einen Meilenstein markiert: GSM oder 2G wandte sich vom analogen Verfahren ab und der digitalen Datenübertragung zu.

Mit GPRS änderte sich einiges: Die Mobilfunktechnik ermöglichte erstmals den „Always on”-Betrieb. Der Nutzer musste sich nicht länger jedes Mal ins mobile Netz einwählen. Er konnte jederzeit loslegen. Auch änderte sich die Art, Mobilfunkverbindungen abzurechnen. Bis zur Einführung von GPRS wurde allein die Dauer einer Verbindung herangezogen. Nun ging es auch um die Datenmenge, die übertragen wurde. Sie spiegelte sich auf der Rechnung wider.

Datenübertragung mit GPRS – so funktioniert‘s

Zerlegen, übermitteln, zusammensetzen: Nach diesem Prinzip schickt GRPS Daten durchs Internet. Ursprünglich war das GSM-Netz ganz darauf ausgerichtet, Sprache zu übermitteln. Um also eine Verbindung zu einem Gesprächspartner herzustellen, wählte sich das Handy eines Nutzers jedes Mal ins Mobilfunknetz ein. Mit dem wachsenden Bedarf an Datenübertragungen stieß GSM an seine Grenzen. Die Lösung war Übertragungstechnik GPRS. Mit der Erweiterung wurde das GSM-Netz effizienter bei der Datenübertragung.

Grundsätzlich sind die 2G-Frequenzen in Kanäle unterteilt. Das sind die sogenannten Zeitschlitze. Jedem Anwender ist ein dezidierter Kanal zugewiesen. Für jede Verbindung wählt er sich explizit in seinen automatisch zugeordneten Zeitschlitz ein. Der Kanal war blockiert. Das wurde mit dem General Radio Packet Service anders. Die Kanäle stehen mehreren Nutzern gleichzeitig zur Verfügung. Belegt werden die Leitungen jedoch nur nach Bedarf.

Bis zu acht Zeitschlitze bündelt GRPS, um Daten zu übertragen. Verschickt ein Anwender beispielsweise eine MMS mit einem Bild, werden die Informationen zunächst in mehrere Datenpakete zerlegt und verschlüsselt. Die Pakete erhalten eine Signatur, die sie dem Empfänger zuordnen und ihre Reihenfolge festhalten, sodass die Daten beim Empfänger verlustfrei zusammengefügt werden. Die Datenpakete gehen über freie Kanäle auf die Reise. Beim Empfänger setzen sich Bild und Nachricht aus den einzelnen Paketen wieder zusammen.

Das eigentliche Tor zum Internet oder auch zu einem Firmennetzwerk ist dabei GGSN. Das Kürzel steht für Gateway GPRS Support Node. GGSN stellt die Kommunikation zwischen Mobilfunknetz und Internet her. Vor allem aber kommuniziert das Gateway mit den SGSNs. Das sind Serving GPRS Support Nodes. Über die Schnittstellen verschickt das Handy die Datenpakete oder greift auf einen GPRS-Dienst zu. Die Serving GPRS Support Nodes sammeln unter anderem Informationen über die ausgetauschten Datenmengen. Zum einen ist dies relevant für die Abrechnung, zum anderen weiß der Netzbetreiber, wann das Datenvolumen aufgebraucht ist. Dann drosselt er über den SGSN die Internet-Geschwindigkeit.

Mit dieser Geschwindigkeit erfolgt die Datenübermittlung via GPRS

Als die neue Übertragungstechnik aufkam, beschleunigte GPRS das GSM-Netz enorm. Nach heutigen Maßstäben entspricht selbst die theoretische Höchstgeschwindigkeit der GSM-Erweiterung schlicht und einfach einem Schneckentempo. Rein theoretisch lassen sich Datenpakete über die acht Zeitschlitze gleichzeitig verschicken. Das ergibt eine mögliche Datenübertragungsrate von bis zu 171,2 Kilobit pro Sekunde. Eine Geschwindigkeit, die die Praxis nicht hergibt. Voraussetzung dafür wären acht freie Slots und eine ideale Verbindung von  Handy zur Basisstation. Zu Anfang erreichten Nutzer eine durchschnittliche Bandbreite von 53,6 Kilobit pro Sekunde. Später kletterte das Tempo fürs mobile Internet auf immerhin 115 Kilobit pro Sekunde.  

Wie schnell ist GPRS im Vergleich zu 3G, 4G und 5G?

Wenngleich GPRS einst den Weg für 3G und das mobile Surfen bereitet hat, so ist die Kommunikationstechnik den heutigen Herausforderungen längst nicht mehr gewachsen. Du möchtest Deine Lieblingsserie auf Netflix schauen? Keine Chance im GPRS-Tempo. Wie schnell aber ist die einst revolutionäre Funktechnik im Vergleich zu den Nachfolgern UMTS, LTE und 5G?

Im absoluten Idealfall übertragt GPRS Daten mit einer Geschwindigkeit von 171,2 Kilobit pro Sekunde. Das entspricht nicht der Realität. Durchschnittlich surft ein Handynutzer bei GPRS-Empfang mit rund 54 Kilobit pro Sekunde. Möchtest Du bei der Geschwindigkeit beispielsweise einen Film herunterladen, brauchst Du richtig viel Geduld. Der Download von 1 Gigabyte dauert einen Tag, 17 Stunden, 9 Minuten und 8 Sekunden. Ganz klar, für diese Zwecke ist 2G nicht geschaffen. Wie sieht es mit 3G oder auch UMTS aus? Der dritte Mobilfunkstandard bringt es immerhin auf 384 Kilobit pro Sekunde. Damit schrumpft die Zeit für den Download auf 5 Stunden, 47 Minuten und 13 Sekunden. Noch um einiges schneller ist die 3G-Erweiterung HSPA+. Die Datenübertragung erfolgt mit 42 Megabit pro Sekunde. Mit H+ hättest Du den Film innerhalb von 3 Minuten und 10 Sekunden heruntergeladen. Noch zackiger ist LTE. Theoretisch sind beim Mobilfunkstandard 4G bis zu 1 Gigabit pro Sekunde drin. Würdest Du diese Geschwindigkeit erreichen, ziehst Du den Film innerhalb von 8 Sekunden auf Dein Smartphone. Noch sind die Übertragungsraten von 5G Zukunftsmusik, träumen dürfen wir aber schon mal von einer Downloadrate von 10 Gigabit pro Sekunde. In einem Wimpernschlag, in nicht einmal einer Sekunde, wäre der Film auf Deinem Handy.

Mobilfunkgeneration	Mobilfunkstandard	max. Bandbreite
2G	GSM GPRS EDGE	9,6 Kbit/s 54 Kbit/s 220 Kbit/s
3G	UMTS HSPA HSPA+	384 Kbit/s 14 Mbit/s 42 Mbit/s
4G	LTE LTE Advanced LTE Advanced Pro	150 Mbit/s 500 Mbit/s 1000 Mbit/s
5G	5G	10 Gbit/s

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Mobiles Internet über GPRS – wer hat Zugang?

Ist mein Handy GPRS-fähig? Die Frage aus den Anfangstagen der Funktechnik stellt sich schon lange nicht mehr. Mittlerweile beherrscht jedes Gerät auf dem Markt den Mobilfunkstandard. Das müssen die Handys auch. GPRS beziehungsweise das GSM-Netz dient den Netzbetreibern als Back-up. Wenn kein anderes Netz, also kein anderer Standard, verfügbar ist, sollte der Nutzer immer noch Zugriff auf GPRS haben. Wie gewohnt durchs Internet surft im GSM-Netz niemand mehr. Zum Telefonieren genügt die Verbindung allemal. Über einen Dienst wie WhatsApp lässt sich auch noch eine Nachricht verschicken. Bilder empfangen oder versenden wird bei GPRS-Geschwindigkeit allerdings zur reinen Geduldsprobe.

Der Mobilfunkstandard der zweiten Generation war auch nie zum Surfen, wie wir es heute gewohnt sind, konzipiert. Wer unterwegs seine Lieblingssongs hören oder Videos streamen möchte, der sollte darauf achten, dass er nicht im Back-up-Netz gelandet ist. Er sollte möglichst LTE-Empfang haben. Auch im UMTS-Netz lassen sich die meisten Anwendungen aufrechterhalten. Jedoch war der Mobilfunkstandard 3G nie flächendeckend in Deutschland angekommen. Mittlerweile wird er zugunsten von 4G und 5G abgebaut. Das ist auch der Grund, warum die Netzbetreiber auf 2G setzen, um zumindest die grundlegenden Funktionen des Mobilfunknetzes wie Telefonieren und Nachrichten schreiben abzusichern. GSM ist noch immer das am besten ausgebaute Netz. Wo also kein LTE ist, sollte zumindest 2G funken.

Wie erkennt man, ob GPRS oder UMTS genutzt wird?

Will ein Stream mal nicht, wie er soll. Verstummt der Podcast einfach oder gefriert das Videobild, verschafft oft ein kurzer Blick auf die Statusleiste des Handys Erleuchtung. Ein Kürzel in der schmalen Leiste verrät, ob ein Nutzer gerade mit GPRS oder UMTS unterwegs ist.

• G steht für GPRS, den mittlerweile ältesten und langsamsten Mobilfunkstandard.
• E steht für EDGE. Die Funktechnik ist schneller als GPRS, wie diese aber ebenfalls nur eine Erweiterung des GSM-Netzes.
• 3G steht für den UMTS-Standard.
• H steht für HSDPA. Die Funktechnik ist schneller als UMTS, stellt jedoch noch keine neue Mobilfunkgeneration dar. HSDPA ist eine Erweiterung von 3G.
• H+ steht für HSDPA+. Die Technologie hat den Mobilfunkstandard 3G weiter beschleunigt.
• 4G steht für den Mobilfunkstandard der vierten Generation. Manchmal steht auch LTE in der Statusleiste.
• 5G steht für den neuesten Mobilfunkstandard, mit dessen Ausbau die Netzbetreiber 2019 erst begonnen haben.

Dauerhaft surfen mit hoher Geschwindigkeit: Kann man GPRS ausschalten?

Kein Nutzer ist heutzutage noch gern mit GPRS im Internet unterwegs. Genau genommen, surft auch niemand bei der Verbindung. Dazu reicht die Datenübertragungsrate einfach nicht aus. Mancher Handynutzer ärgert sich fast schwarz, wenn er das verräterische G auf dem Display erkennt. Er fragt sich dann, ob er GPRS nicht einfach abschalten kann, damit er seine Datenpakete stets im schnellen Mobilfunknetz verschickt. Die klare Antwort lautet: Nein! Auf dem Smartphone lässt sich höchstens das Netz festlegen, in dem man am liebsten surft.

Zudem ist es nicht sinnvoll, GPRS abzuschalten. Die Netzbetreiber benutzen das GSM-Netz als Back-up. Da die 2G-Netzabdeckung quasi hundertprozentig ist, bietet sich der Mobilfunkstandard im Gegensatz zu UMTS für diesen Zweck an. Auch hat das GSM-Netz noch eine andere Funktion: Hat ein Nutzer sein Datenvolumen verbraucht, drosseln die Netzbetreiber üblicherweise die Surfgeschwindigkeit. Er wird automatisch auf GPRS-Tempo gesetzt, also von der LTE-Verbindung abgeschnitten.

Anders ausgedrückt: Zu GPRS haben im Gegensatz zu UMTS und LTE alle Zugang. Das ist die Übertragungstechnik, die die Netzbetreiber als Grundversorgung gewährleisten müssen. Wer jedoch die Möglichkeiten des mobilen Internets ausschöpfen möchte, benötigt zwei Dinge: einen Tarif, der ihm Datenübertragung mit LTE oder gar 5G zusichert, und das Smartphone, das die aktuellen Mobilfunkstandards beherrscht.

Generationen im Vergleich: Die Unterschiede zwischen GPRS, UMTS und LTE

GPRS gab seinerzeit den Startschuss für den Aufbruch ins mobile Internet. Die Nachfolger UMTS, LTE und 5G schraubten und schrauben vor allem an der Geschwindigkeit, mit der wir auf unseren Smartphones eine Verbindung zum Internet herstellen.

Der Mobilfunkstandard UMTS erhöhte die Übertragungsrate des mobilen Internet enorm. Die Erweiterungen HSDPA und HSDPA+ schraubten die Übertragungsrate auf bis zu 42 Megabit pro Sekunde.

Mit dem Einzug von LTE erhielten Nutzer mit ihrem Handy Zugang zu einem rasanten Mobilfunknetz. Seit 2011 installieren die Netzbetreiber den Mobilfunkstandard der vierten Generation in Deutschland. Er ermöglicht Übertragungsraten bis zu 1 Gigabit pro Sekunde. Allerdings ist die Netzabdeckung mit 4G noch nicht flächendeckend. Insbesondere in den Ballungsräumen erreicht sie schon fast die von der Bundesnetzagentur angestrebten 98 Prozent. Dafür sinkt die LTE-Netzabdeckung auf dem Land beträchtlich. Es gibt nach wie vor Regionen, in denen 4G nicht verfügbar ist. Dort nutzen Netzbetreiber das sehr gut ausgebaute GSM-Netz, um grundlegende mobile Funktionen zu sichern.

Während die Netzbetreiber in Deutschland 4G also weiterhin ausbauen und parallel die Installation von 5G vorantreiben, verabschieden sie sich allmählich vom UMTS-Dienst. Sie nutzen die Frequenzen, um den Ausbau der anderen Mobilfunkstandards voranzubringen.

Die Vor- und Nachteile von GPRS im Überblick

Was GPRS so unverzichtbar für das Mobilfunknetz in Deutschland macht, ist unverkennbar. GPRS  nutzt die vollständige Bandbreite des GSM-Netzes. Wo also 2G verfügbar ist, haben Nutzer mit dem Handy mindestens Zugriff auf diese Funktechnik. Da die Verbindung zum GSM-Netz flächendeckend gegeben ist, können Anwender überall wenigstens mit GPRS ihr Handy nutzen. Dabei belasten sie das Netz nur, wenn sie Datenpakete verschicken. Ansonsten sind die Zeitschlitze des GSM-Netzes verfügbar für andere Nutzer. Auch sind die Anwender dank GPSR ständig online: Sie müssen sich nicht wie früher erst einmal ins mobile Netz einloggen. Mit der Funktechnik kam eine neue Abrechnungsart auf, die noch heute Bestand hat. Seit GPRS wird eine Datenübertragung nicht mehr nach ihrer Dauer abgerechnet, sondern nach dem Volumen, das sie verbraucht.

Einen gewaltigen Hinkefuß hat GPRS dennoch: Es ist eine wirklich lahme Internetverbindung. Surfspaß, wie wir ihn im LTE-Zeitalter gewohnt sind, ist unmöglich. Es mangelt GPRS an der nötigen Geschwindigkeit. Zumindest sorgt das Back-up-Netz dafür, dass wir überall telefonieren und Nachrichten verschicken können.