WLAN und UMTS. Christian Pauli und Stefan Emilius

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1 Design und Realisierung von E-Business und Internet-Anwendungen WLAN und. T-Systems München, München, , Seite 1. Agenda. München, Standardisierung 2. Technik -Mobilität -Sicherheit - Abdeckung - Accounting & Billing 3. Einsatzgebiete, Produkte und Dienste 4. Blick in die Zukunft München, , Seite 2

2 WLAN. Die Zukunft des Mobile Computing - der Hotspot-Sucher. WLAN München, , Seite 3. Killerapplikation für -Handys.. München, , Seite 4

3 . Standardisierung München, , Seite 5 Gremien und Allianzen rund um. Third Generation Partnership Project 3 GPP ( ) Universal Mobile Telecommunication System ITU: International Telecommunications Union International Mobile Telecommunication 2000 Third Generation Partnership Project 2 3 GPP2 ( ) cdma2000 amerikanischer Mobilfunkstandard der 3. Generation mit CDMA-Technik München, , Seite 6

4 -Frequenzen. ITU IMT 2000 MSS IMT 2000 MSS Europe GSM 1800 DE CT MSS MSS Japan PDC IMT 2000 MSS IMT MSS USA PCS MSS Reserviert MSS (CDMAone, US-TDMA, GSM1900) MSS: Mobile Satellite System PDC: Personal Digital Cellular PCS: Personal Communication System TDMA: Time Division Multiple Access München, , Seite 7 f [MHz] -Technologie Entwicklungspfade. 2G 2,5G (paket-orientiert) 3G 4G Europa/Asien (2003) GPRS HSDPA GSM 900/1800 (FDD) HSUPA EDGE HSCSD Japan (2001) PDC (NTT-Version) CDMA one CDMA xEV-DO (1xRTT) Amerika (2007?) CDMA one CDMA xEV-DO (1xRTT) US-TDMA EDGE GSM 1900 Quelle: ITU-R GPRS: General Paket Radio Service PDC: Personal Digital Cellular, HSD/UPA: High Speed Downlink/Uplink Paket Access EDGE: Enhanced Data Rate for GSM Evolution : Universal Mobile Telecomm. System 1xRTT: 1 Carrier Radio Transmission Technology HSCSD: High Speed Circuit Switched Data FDD: Frequency Division Duplex 1xEV DO: 1xRTT Evolution Data Only München, , Seite 8

5 WLAN Gremien und Allianzen rund um WLAN IEEE b 2004 IEEE b IEEE g IEEE a/h IEEE ZigBee IEEE UWB IEEE IEEE n WiMAX IEEE d/e München, , Seite 9 WLAN Verschiedene Standards bei IEEE Mbit/s; 2,4 GHz (1997/2003/2005) a 54 Mbit/s; 5 GHz (1999) b 11Mbit/s; 2,4GHz (1999, Korrekturen 2001) c Bridging im Wireless Bereich -> 802.1D (09/1998) d Additional regulatory domains (06/2001) e MAC Enhancements - Quality of Service (11/2005) F Inter-Access Point Protocol (IAPP) (07/2003) g 54 Mbit/s; 2,4GHz (06/2003) h Erweiterungen für a wg. ETSI (09/2003) i Authentication and security (06/2004) j a mit 4,9 5 GHz für Japan (10/2004) k - Funkparameter (z. B. Signalstärke), LBS (12/2007) ma - Maintenance (Korrekturen) 03/2007) n Mbit/s; 2,4 (/5) GHz (H1/2008) München, , Seite 10

6 WLAN Verschiedene Standards bei IEEE p - Wireless Access for the Vehicular Env. (03/2009) r - Fast Roaming (03/2008) s - ESS Mesh Networking (06/2009) T - Wireless Performance Prediction (06/2009) u - Internetworking mit externen Netzwerken (01/2009) v - Wireless Network Management (09/2009) w - Protected Management Frames (09/2008) y Operation in den USA (03/2008). usw. usw... München, , Seite 11 WLAN Das WiFi-Logo wird immer größer. Seit Mai 2007 gibt es ein neues Wi-Fi Certified Logo und ein neues Zertifikat (Bild rechts). Hersteller-Konsortium WiFi-Alliance Gründung 1999 als Wireless Ethernet Compatibility Alliance Umbenennung später in WiFi-Alliance. Mehr als 300 Hersteller sind Mitglied. Mehr als Produkte sind zertifiziert (Angaben Stand Juni 2007). München, , Seite 12

7 ISM-Band WLAN WLAN-Frequenzen. ISM-Band b/g/n a/h IEEE Europa Japan 1 (10) USA Kanalnummern Max. Leistung [mw] EIRP f [MHz] Frequenz [MHz] München, , Seite WLAN Hot Spot-Infrastruktur nicht standardisiert a, b, g, d, e, h, i, j, x Access- Point A Access- Point B F (2003) u WLAN-HotSpot Gateway (xdsl) Portal WLAN Service Area AAA Billing Content Server Internet Inhalt des Standards: 1. Frequenzen, 2. Funktechnik, 3. Security AAA Billing WLAN Abrechnungsdienstleister Alle anderen Systeme sind nicht in IEEE standardisiert. Ausreichend für Campus-WLANs, ungenügend für Hot Spot Provider. München, , Seite 14

8 Standardisierte Infrastruktur bei. Node B UTRAN RNC Core Network MSC/VLR GMSC PSTN / ISDN Node B BTS BTS GERAN BSC Inhalt des Standards: 1. Frequenzen, 2. Funktechnik, 3. Netzelemente, 4.Funktionen und Schnittstellen Beispiel: Einbuchen, Sicherheit, Roaming, Handover P C U SGSN HLR AuC GGSN OAM SMSC other Wireless Networks X.25 / Internet / corporate networks München, , Seite 15 Quelle: 3GPP RAN: Radio Access Network RNC: Radio Network Controller MSC: Mobile Switching Center AuC: Authentication Center UTRAN: RAN BTS: Base Transceiver Station VLR: Visitor Location Register OAM: Operation Administration & Maintenance GERAN: GSM Enhanced RAN BSC: Base Station Controller GMSC: Gateway MSC SMSC: Short Message Service Center Node B: Breitband Knoten PCU: Paket Control Unit HLR: Home Location Register GSN: GPRS Support Node, S/GGSN: Serving/Gateway GSN. Mobilität München, , Seite 16

9 WLAN Mobilität. Mobilität. Bandbreite und Mobilität von /WLANs. Mobilität hohe Mobilität geringe Mobilität GSM/ WAP GPRS EDGE Anforderungen für hohe Mobilität schnelle Handoververfahren technische Lösungen im Bereich IP-Mobility (WLAN) Roamingvereinbarungen HSDPA e portabel DECT Bluetooth HomeRF IEEE b a/g d Festnetz ISDN ADSL ATM 9, kbit/s Mbit/s München, , Seite 17 Datenrate. Sicherheit München, , Seite 18

10 WLAN Sicherheit. Sicherheitsfunktionen im Standard WEP 2003 WPA 2004/ i Authentifizierung WEP 802.1x 802.1x Schlüsselmanagement EAP-xxx EAP-xxx Verschlüsselung RC4 RC4 + TKIP AES Daten-Integrität CRC32 MIC MIC Aber: HotSpots verwenden keine Verschlüsselung München, , Seite 19 Sicherheit. Sicherheitsfunktionen im -Standard. Authentifizierung Nutzer Netzwerk Netzwerk Nutzer () GPRS X X X Schlüsselmanagement Symmetrische, statische Schlüssel auf SIM-Karte und im AuC dynamische Schlüssel (beim Einbuchen erzeugt, pro Session neu) X X X X Verschlüsselung Schlüssellänge (bit) Algorithmen Verschlüsselung bis ins Kernnetz Datenintegrität (54) veröffentlicht geheim X X für Steuer-Kanäle München, , Seite 20

11 . Abdeckung München, , Seite 21 Abdeckung. -Ausbau in Deutschland. Ende 2003: 25 Prozent Versorgung Ende 2005: 50 Prozent Versorgung EDGE-Bereich HSPA-Bereich München, , Seite 22 Quelle: T-Mobile, 2001

12 WLAN Abdeckung. WLAN-Ausbau in Deutschland. Ende 2003: 520 Hot Spots Anfang 2007: > Hot Spots München, , Seite 23. Accounting & Billing München, , Seite 24

13 WLAN Accounting und Billing. Uneinheitlich bei den WLAN Hot Spots. Mittlerweile haben sich als HotSpot- Provider die großen Mobilfunkunternehmen am Markt etabliert Einzel-Hot Spots Kreditkarte 2004 Tools & Allianzen T-Mobile Communication Center 2007 Roaming Rubbelkarte Abrechnungsprovider (Clearinghouse) SMS... Allianzen SIM-Karte München, , Seite 25 Accounting und Billing. Kein Problem bei GPRS und. xx xxx xx xxx xx xxx MUSTER xx xxx xx xxx xx xxx München, , Seite 26

14 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste München, , Seite 27 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. -Endgeräte München, , Seite 28

15 WLAN Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. WLAN-Produkte - bunte Vielfalt. Robuste PDAs mit Scanner Antennen Münz- Access Point Wandbildschirme VoIP Telefone Voice- Badge Zigarettenautomat WLAN-HiFi-Anlage USB-Stick WLAN-Kameras Nikon P1 S4 München, , Seite 29 Mobile Router Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. WLAN-Produkte - bunte Vielfalt. München, , Seite 30

16 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. Kombinierte Mobilfunk & WLAN Produkte. Kombinierte WLAN/ Home-Router GSM-Handys mit WLAN/VoIP Notebooks mit eingebauten und WLAN-Modulen WLAN im ICE Quadruple Play (Siemens) München, , Seite 31. Blick in die Zukunft München, , Seite 32

17 WLAN Der Blick in die Zukunft. Weiterentwicklungen bei WLAN. Kommende Standards: n ( Mbit/s WLAN) p (Ad-hoc Fahrzeugnetze) r Fast Roaming s Meshed Networks WiMAX Netze Marktentwicklung: WLAN-Fähigkeit vieler Produkte (z. B. Home-Entertainment). Weiteres Anwachsen der HotSpots z. B. auch Stadtnetze (Meshed Networks), in Eisenbahnen, Voice over IP over WLAN in Unternehmen und öffentlichen HotSpots (mit VoWLAN-fähigen Mobiltelefonen). Nicht-PC-WLAN Geräte nehmen zu. München, , Seite 33 Der Blick in die Zukunft. Entwicklungen bei. Komfort Ortsbezogene Informationen durch Integration von GPS. Parallele Nutzung mehrerer Dienste schneller und sicherer Zugriff auf Information zu jeder Zeit an jedem Ort Funktionalität Fotos, Filme, Bild-Telefonie, Endgeräte mit z.b. DVB-H Effizienzsteigerung Vermeidung von Wegen, Fahrzeiten und Medienbrüchen Prozeßoptimierung Zukunft HSDPA, HSUPA -WLAN Interoperabilität München, , Seite 34

18 WLAN Der Blick in die Zukunft. Fazit. Die Nutzung von WLAN Hot-Spots sollte man planen. oder GPRS ist nahezu überall vorhanden. W-LAN Wireless Highspeed-Access at home and in specific Hotspots High bandwidth metro areas GPRS Always-on Data usage anytime, anywhere "HotSpots sind die High-End Telefonzellen im Handy-Zeitalter" Folien unter: München, , Seite 35 Wireless Standards - an Overview Application Scenario München, , Seite 36

19 Fragen?? Dipl.-Ing. Christian Pauli TC Executive Consultant Network Sales & Service Management Dipl.-Ing. (FH) Stefan Emilius Solution Manager TCSS Süd/Südwest TC Solutions Design 2 T-Systems Enterprise Services GmbH Hausanschrift Dachauer Str. 651, München Telekontakte Telefon (0 89) Telefax (0 89) Mobil (01 70) T-Systems Enterprise Services GmbH Hausanschrift Dingolfinger Straße 3, München Telekontakte Telefon (0 89) Telefax (0 89) Mobil (01 71) München, , Seite 37 Schönen Urlaub! München, , Seite 38

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