LNWN II. HIPERLAN, Bluetooth versus GPRS, UMTS Marcel Porz Malte Koopmann Mathias Harms

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1 LNWN II HIPERLAN, Bluetooth versus GPRS, UMTS Marcel Porz Malte Koopmann Mathias Harms

2 1. HIPERLAN (High Performance Radio LAN) 1.1 HIPERLAN/1 1.2 HIPERLAN/2

3 1.1 HIPERLAN/ veröffentlicht arbeitet im lizenzierten 5 GHz-Bereich 23,5 Mbps Rohbandbreite arbeitet mit dem GMSK-Verfahren (übernommen vom GSM-Telefonstandard) Verwaltung von HIPERLAN/1-Zellen u. Zugriffskontrolle auf Medium dezentral

4 2000 veröffentlicht 1.2 HIPERLAN/2 (1) Nachfolger von HIPERLAN/1 arbeitet im lizenzierten 5 GHz-Bereich 54 Mbps Rohbandbreite arbeitet auf physikalischer Ebene wie IIEE802.11a- Standard mit OFDM kann in ATM-Netzwerke eingebunden werden

5 1.2 HIPERLAN/2 (2) zentrale Verwaltung der drahtlosen Zellen über AP (Access Points) An- und Abmeldung bei einem AP durch das Senden von Informationen in periodischen Abständen Verschlüsselung nach Wahl (DES- oder 3-DES- Verfahren) Authentifizierung entweder durch gemeinsamen Schlüssel oder durch einen geheimen und einen öffentlichen Schlüssel

6 1.2 HIPERLAN/2 (3) Roaming zwischen verschiedenen Zellen möglich wird unterstützt (ähnlich wie IEEE Standard) Möglichkeit einer oder mehrerer Verbindungen zum AP nach Anmeldung Andere Stationen haben die Möglichkeit direkt mitzuhören Zugriff auf Medium nach dem TDMA/TDD-Verfahren (Time Division Multiple Access/Time Division Multiplex)

7 1.2 HIPERLAN/2 (4) Übertragung eines Frames fester Länge (500 OFDM Symbole) alle 2 ms Frame besteht aus Kontrollinformationen und Datenfragmenten Senden vom AP an Station = Downlink Senden von Station an AP = Uplink

8 2. Bluetooth 3. GPRS 4. UMTS

9 2. Bluetooth (1) seit 1998 durch Bluetooth SIG (Special Interest Group Ericsson, IBM, ) entwickelt eigene Bluetooth-Spezifikation durch IEEE (IEEE ) Einreihung des IEEE Standards in die Reihe der 802-Netzwerkstandards Bluetooth besteht wie IEEE aus mehreren Schichten

10 2. Bluetooth (2) physikalische Ebene 2,4 GHz-Band mit FHSS Bestimmung der Reihenfolge der benutzten Kanäle aus eindeutiger Hardware-Adresse des Masters Benutzung mehrerer voneinander unabhängiger Netze durch Anwendung unterschiedlicher Hopping-Sequenzen von unterschiedlichen Piconets Piconet = 1 Mbps Bruttobandbreite, 1mW Sendeleistung, 10 m Reichweite Störungen zwischen Bluetooth u. WLAN durch die Benutzung des gleichen Frequenzbandes; kein Totalausfall möglich, nur steigende Fehlerrate

11 2. Bluetooth (3) Zugriffskontrollebene Kontrolle der gesamten Kommunikation durch Master innerhalb seines Piconets Senden nur möglich, wenn Master die bis zu 7 Slaves aktiviert Verbindung mehrerer Piconets = Scatternet Verwendung des TDMA/TDD-Verfahrens 2 Arten von Verbindungen: synchrone verbindungsorientierte Kommunikation (Master + 1 Slave) asynchrone verbindungslose Kommunikation (Master + n Slaves, Broadcast möglich)

12 2. Bluetooth (4) SDP (Service Discovery Protocol) Austausch von Charakteristika- und Dienstmitteilungen unter den Applikationen Möglichkeit der Dienstsuche Erkennung von neu hinzugekommenden oder nicht mehr existierenden Diensten RFCOMM-Schicht serielle Schnittstelle für die Benutzung durch Applikation kein Kernprotokoll ähnlich einer Nullmodem-Verbindung

13 2. Bluetooth (5) TCS-Schicht (Telephony Control Protocol) Definition für den Aufbau von Telefongesprächen Spezifikation der Signalisierung von ankommenden Gesprächen TCP/IP-Protokoll Möglichkeit zur Implementierung klassischer Netzwerkanwendungen jedoch Umweg per PPP (Point-to-Point Protocol) über logische Schnittstelle

14 2. Bluetooth (6) weitere Protokolle WAP (Wireless Access Protocol) vcard (virtuelle Visitenkarten)

15 3. GPRS (General Paket Radio Service) (1) besonders zur Datenübertragung geeignet paketorientiert Versand von einzelnen Datenpaketen Abrechung nach Volumen Möglichkeit einer Internetverbindung über TCP/IP Frequenzbereich: 900/1800 MHz Datenrate: minimal bei 9,05 kbps, maximal bei 171,2 kbps, typischer Wert bei kbps

16 3. GPRS (General Paket Radio Service) (2) Möglichkeit der Bündelung von 8 Kanälen Infrastruktur umfangreiche Erweiterung des GSM-Netzes nötig Aufbau eines zweiten Transportnetzes, um über Gateways die Verbindung zum Funknetz und zum Internet herzustellen Sicherheit im Transportnetz nicht gegeben nur möglich auf höheren Schichten und zusätzlichen Maßnahmen Authentifizierung durch PIN auf der SIM-Karte und beim Netzanbieter Verschlüsselung durch PIN auf der SIM-Karte und Algorithmus beim Netzanbieter

17 Endgeräte 3. GPRS (General Paket Radio Service) (3) Klasse A: Daten- und GSM-Sprachübertragung zur gleichen Zeit Klasse B: Entweder Sprach- oder Datenübertragung (automatischer Wechsel) Klasse C: Entweder Sprach- oder Datenübertragung (manueller Wechsel)

18 4. UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) (1) für multimediale Inhalte Datenrate: optimale Bedingungen: 2 Mbps realistische Bedingungen: 128 kbps Bandbreite: 5 MHz Kernnetz: kanalvermittelt bei Sprachübertragung paketvermittelt bei Datenübertragung

19 4. UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) (2) Verwendung des CDMA Verfahren Vorteile: Geringe Leistung zum Senden nötig Sehr robust gegenüber Störungen Verschlüsselung der Daten auf physikalischer Ebene Viele logische Kanäle auf einem Frequenzband Nachteile Gleiche Signalstärke muss vorliegen (andernfalls Überlagerung) Ausgangsleistung einer Basisstation wird durch alle Endgeräte geteilt (daher Reduzierung der Reichweite)

20 4. UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) (3) UMTS-Standards Europa/Japan IMT-DS (ähnlich dem CDMA-Verfahren) IMT-TC (Kombination von TDMA u. CDMA) China TD-SCDMA ( Variante von IMT-TC) Nord- und Südamerika IMT-MC bzw. IMT-SC

21 4. UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) (4) Endgeräte Multiband- und Multimodetechnik alternative Unterstützung von GSM und GPRS Integration von weltweiten UMTS-Standards

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