Generisches Zugangsnetz (GAN) für moderne Telekommunikationsanbieter

April 17 2026, Von Paul Waite
7 min Lesezeit

Generic Access Network (GAN), historisch bekannt als Unlicensed Mobile Access (UMA), ist eine 3GPP-standardisierte Technologie, die GSM/UMTS Sprach- und Datendienste über IP- und Wi-Fi-Netzwerke erweitert. Für Telekommunikationsbetreiber, die mit Herausforderungen bei der Indoor-Abdeckung konfrontiert waren, bot GAN eine kostengünstige Methode, um die bestehende Breitbandinfrastruktur zu nutzen. Die Technologie ermöglicht eine nahtlose Übergabe zwischen Mobilfunknetzen und Wi-Fi-Zugang ohne Dienstunterbrechung – eine entscheidende Fähigkeit zur Aufrechterhaltung der Anrufkontinuität, wenn Benutzer sich zwischen Umgebungen bewegen.

Standardisiert in 3GPP Release 6 (April 2005) durch Spezifikationen wie TS 43.318, TS 44.318 und TS 24.302, etablierte GAN formale Verfahren zur Erweiterung mobiler Dienste über unvertraute IP-Netzwerke. Obwohl GAN in 4G/5G-Bereitstellungen weitgehend durch natives VoWiFi und VoLTE abgelöst wurde, prägen die von Generic Access Network GAN entwickelten Konzepte bis heute die Strategien zur Festnetz-Mobilfunk-Konvergenz und Wi-Fi-Entlastung.

Generic Access Network: Formale Definition und Kernkonzepte

In der 3GPP-Terminologie ist GAN eine Architektur, die Dual-Mode-Mobilfunkstationen den Zugriff auf GSM/UMTS-Kernnetzwerkdienste über unlizenzierte IP-basierte Transportnetze ermöglicht. Das System stellt sichere Tunnel zwischen Mobiltelefonen und einem GAN-Controller her, wodurch unterschiedliche Zugriffstypen effektiv in eine einheitliche Schnittstelle zum mobilen Kern abstrahiert werden.

Wichtige Terminologie und Konzepte:

UMA (Unlicensed Mobile Access): Die kommerzielle Bezeichnung, die von frühen Befürwortern wie Kineto Wireless vor der 3GPP-Einführung verwendet wurde
Generic Access Network: Der von 3GPP 2005 eingeführte standardisierte, zugangsagnostische Begriff
Zugangsabstraktion: Wi-Fi-, DSL-, Kabel- und Glasfaserverbindungen werden alle als generische Zugangsmethoden behandelt, wodurch Betreiber den Datenverkehr identisch zu traditionellen Mobilfunkpfaden routen können
Diensttransparenz: Leitungsvermittelte Sprache/SMS über MSC und paketvermittelte Daten über SGSN/GGSN funktionieren transparent über Best-Effort-IP mit QoS-Emulation

GAN-Architektur und wichtige Netzwerkelemente

Das Verständnis der GAN-Architektur ist für Telekommunikationsbetreiber, die historische Bereitstellungen bewerten oder ähnliche Prinzipien auf modernes Netzwerkdesign anwenden, unerlässlich. Das Telekommunikationssystem basiert auf mehreren miteinander verbundenen Komponenten, die zusammenarbeiten.

Das Bild zeigt ein modernes Rechenzentrum, das mit Reihen von Netzwerkserver-Racks gefüllt ist, wobei jedes mit blinkenden Lichtern versehen ist, die den aktiven Datenverkehr anzeigen. Diese Hightech-Umgebung ist unerlässlich, um Mobilfunknetze zu unterstützen und zuverlässige Internetdienste für Benutzer und Unternehmen bereitzustellen.

Dual-Mode-Mobilfunkstation:

Unterstützt sowohl GSM/EDGE-Funk (1900/1800/900/850 MHz) als auch Wi-Fi (802.11b/g/n)
Führt den GAN-Client-Stack für die Access-Point-Erkennung und -Authentifizierung aus
Stellt IPSec ESP-Tunnel mit IKEv2-Schlüsselaustausch über UDP-Port 27186 her

GAN-Controller (GANC):

Auch UMA Network Controller (UNC) genannt
Terminiert Tausende von IPSec-Tunneln von Handsets
Konvertiert GAN-spezifische Protokolle in Standardschnittstellen (Nb/Nc für MSC, Gb/Iu für SGSN)
Fungiert als virtueller BSC/RNC aus Sicht des Kernnetzes
Historische Implementierungen verarbeiteten bis zu 10.000 gleichzeitige Tunnel pro Controller

IP-Zugangsnetzwerk:

Heim-WLAN-Router, Unternehmens-WLANs oder öffentliche Hotspots, die über Breitband-Backhaul verbunden sind
Handsets scannen zunächst GSM-Zellen, um den Standortbereich zu registrieren, bevor sie sich mit dem nächsten GANC verbinden

Zu den Anbieterunternehmen, die historisch im GAN-Bereich tätig waren, gehörten Ericsson, Nokia, Alcatel-Lucent und Kineto Wireless, die einen Großteil der frühen UMA-Entwicklungsarbeit leisteten.

GAN-Betriebsmodi und Mobilitätsverhalten

GAN definiert vier Modi, die die Präferenzen für die Verkehrsführung zwischen Mobilfunk- und Wi-Fi/IP-Zugang steuern. Diese Modi können über Over-the-Air-Bereitstellung oder SIM-Toolkit konfiguriert werden.

Modus	Verhalten
Nur GERAN	Verwendet ausschließlich Mobilfunk, ignoriert Wi-Fi
GERAN-bevorzugt	Fällt nur dann auf 802.11 zurück, wenn keine geeignete GSM/EDGE-Zelle verfügbar ist
GAN-bevorzugt	Priorisiert Wi-Fi, wenn das Access-Point-Signal (typischerweise RSSI > -70 dBm) und die GANC-Erreichbarkeit ausreichend sind
Nur GAN	Erzwingt die Wi-Fi-Nutzung und dereguliert sich vom Mobilfunk, wenn die Abdeckung erlischt

Die nahtlose Übergabe zwischen Zugangsarten wird durch GA-RRC-Verlagerungsverfahren verwaltet. Das Handset überwacht kontinuierlich Wi-Fi-Metriken (Signalstärke, Paketverlust, RTT-Latenz idealerweise <150 ms) und Mobilfunk-Pilotkanäle, um Übergänge auszulösen.

Zu den realen Herausforderungen gehörten Übergabefehler, wenn der Wi-Fi-Jitter 50 ms überschritt, was in frühen Implementierungen zu 5-10 % Anrufabbruchraten führte.

Vorteile von GAN für Telekommunikationsbetreiber und Abonnenten

Für Betreiber, die sich auf Netzwerk-KPIs und Kostenoptimierung konzentrierten, bot GAN messbare Vorteile bei Abdeckung, Kapazität und Betriebseffizienz.

Vorteile für den Betreiber:

Auslagerung von 30-50 % des Indoor-Sprachverkehrs von 2G/3G-Netzen
Bessere Abdeckung in dichten städtischen und bevölkerungsreichen Gebieten ohne zusätzliche Makrostandortbauten
Verbesserte Spektrumsnutzung durch Weiterleitung von Anrufen mit geringer Mobilität über unlizenziertes Spektrum
Reduzierte Investitions- und Betriebskosten durch IP-Backhaul statt traditioneller RAN-Erweiterung

Dokumentierte Bereitstellungsergebnisse:

BT Fusion (Großbritannien, 2005): 20 % Investitionseinsparungen bei Standortbauten
Orange UK (2006-2009): 40 % Entlastung des GSM-Spektrums
Rogers/Fido (Kanada): Über 1 Million Abonnenten nutzten UMA mit reduzierten Betriebskosten
TeliaSonera Dänemark: 25 % Verbesserung der Indoor-Abdeckungsmetriken

Vorteile für Abonnenten:

Günstigere Tarife für über Wi-Fi geroutete Anrufe (in vielen Tarifen keine Gesprächsgebühren)
Überlegene Signalzuverlässigkeit innerhalb von Gebäuden (-50 dBm Wi-Fi vs. -90 dBm Makro-Penetration)
Erreichbarkeit unter einer einzigen Nummer über verschiedene Zugangsarten hinweg
Vermeidung von Roaming-Kosten – Rogers‘ „Talk over Wi-Fi“ sparte Kunden international bis zu 3 $/Minute

Einschränkungen, Geräteanforderungen und betriebliche Herausforderungen

Trotz seiner Vorteile führte GAN zu Einschränkungen, die seine weite Verbreitung begrenzten und es für die meisten Netzbetreiber weltweit zu einer Nischenlösung machten.

Einschränkungen des Geräte-Ökosystems:

Nur 20-30 zertifizierte Handy-Modelle verfügbar (2005-2010), darunter Nokia 6131, Sony Ericsson W995 und BlackBerry Curve 9360
Proprietäre Client-Firmware erforderlich, im Gegensatz zur heutigen universellen VoWiFi-Unterstützung
Die Marktdurchdringung blieb in den meisten Regionen unter 5 %

Technische Nachteile:

20-30 % höherer Energieverbrauch aufgrund des Dual-Radio-Betriebs und des IPSec-Overheads
10-15 % Paketerweiterung durch Tunneling, was die effektive Bandbreite reduziert
Übergabeabbrüche bei 10-20 % der Übergänge, wenn Wi-Fi-Handover-Verzögerungen 500 ms überschritten

Betriebliche Komplexität:

GANC-Bereitstellung erforderte SIM-Personalisierung mit GANC-FQDNs
NAT-Traversal-Komplexitäten in großem Maßstab
QoS-Markierung über ungemanztes Heim-Breitband scheiterte oft (keine DiffServ-Unterstützung)
Der Kundensupport verschwamm in der Wi-Fi-Fehlerbehebung jenseits der Kontrollmöglichkeiten des Betreibers

Die globale Verbreitung erreichte 2010 ihren Höhepunkt mit etwa 5 Millionen Nutzern, bevor 4G-Technologien den Fokus der Branche veränderten.

GAN im Kontext sich entwickelnder Mobiltechnologien

GAN leistete Pionierarbeit bei IP-Erweiterungskonzepten, die sich zu modernen Festnetz-Mobilfunk-Konvergenzlösungen entwickelten, auch wenn die Implementierungen in den späten 2000er Jahren ihren Höhepunkt erreichten.

Technologievergleich:

Technologie	Wesentlicher Unterschied zu GAN
VoWiFi (Wi-Fi-Telefonie)	IMS/SIP-basiert, kein GANC erforderlich, verwendet ePDG in EPC
VoLTE	IMS-Sprache über LTE mit Wi-Fi-Aggregationsfähigkeit
Femtozellen	Lizenzspektrum-Indoor über Home NodeB/eNodeB über IP
5G Nicht-3GPP-Zugang	Verwendet N3IWF in 5GC, wendet ähnliche Tunneling-Prinzipien an

Moderne Dienste basieren auf IMS/EPC und nicht auf GAN-spezifischen Controllern, was umfangreichere Funktionen wie Videoanrufe mit geringerer Übergabelatenz (<20 ms) unterstützt. Betreiber wie T-Mobile und Verizon wenden GAN-Erkenntnisse in 5G-Indoor-DAS- und privaten Netzwerkstrategien für Unternehmen an.

Zukünftig erweitern 5G-Advanced (Release 18+) und die frühe 6G-Entwicklung die Zugangsagnostik auf nicht-terrestrische Netze und KI-gesteuerte Zugangsauswahl – unter Wiederverwendung von Moduspräferenzkonzepten, die GAN vor zwei Jahrzehnten eingeführt hat.