WLAN und UMTS. T-Systems International GmbH. Christian Pauli und Stefan Emilius. UMTS und WLAN. Agenda. München,

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

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

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

4 -Technologie Entwicklungspfade. 2G 2,5G (paket-orientiert) 3G Europa/Asien (2003) GSM 900/1800 GPRS HSCSD EDGE (FDD/TDD) Japan (2001) PDC CDMA one CDMA-2000 (NTT-Version) Amerika (2004?) CDMA one IS-95 Rev.B CDMA-2000 US-TDMA EDGE??? GSM 1900 München, , Seite 7 Quelle: ITU-R Mobilfunk-Teilnehmer nach Technologie. weltweit (Dez. 2004). GSM 75% CDMA 14% PDC 3,5% US-TDMA 5,6% 1% analog 0,9% Technologie Teilnehmer Veränderung ggü GSM 1.266,4 Mio. + 83% CDMA 236,3 Mio. + 91% US TDMA 93,7 Mio. - 6% PDC 58,7 Mio. 0% analog 14,5 Mio. - 60% 16,2 Mio % gesamt 1.686,0 Mio % Quelle: GSM-World München, , Seite 8

5 -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) München, , Seite 9 f [MHz] Gremien und Allianzen rund um IEEE b 2004 IEEE b IEEE g IEEE a/h UWB IEEE IEEE München, , Seite 10 ZigBee IEEE

6 Verschiedene Standards bei IEEE Mbit/s, 2,4 GHz (1997) a 54 Mbit/s, 5 GHz (1999) b 11Mbit/s, 2,4GHz (1999, Korrekturen 2001) c Bridging im Wireless Bereich -> 802.1D (200x) d Additional regulatory domains (06/2001) e Quality of Service (H1/2005) 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 (Q3/2005) m - Maintenance (Korrekturen) (-/2005) n - mit 108 Mbit/s 320 Mbit/s (-/2006) München, , Seite 11 Verschiedene Standards bei IEEE p - Wireless Access for the Vehicular Environment r - Fast Roaming (-/2007) s - ESS Mesh Networking (-/2008) t - Wireless Performance u - Internetworking mit externen Netzwerken v - Wireless Network Management. usw. usw... ADS Advanced Security Study Group München, , Seite 12

7 Das WiFi-Logo wird immer größer. Seit Mai 2004 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 200 Hersteller sind Mitglied Mehr als 2000 Produkte von über 200 Herstellern sind zertifiziert (Angaben Stand April 2005) München, , Seite 13 Das WiFi-Logo wird immer größer. Seit April 2000 Zertifizierung von mehr als 1500 Produkten nach dem Wi-Fi-Logo ( Wireless Fidelity ) Die Zertifizierungen werden ausgeweitet b (seit April 2000) g (seit Juli 2003) a (seit Oktober) WPA (seit Februar 2003) WPA2 (seit September 2004) Pflicht ab Frühjahr 2006 WMM (seit September 2004) EAP-Varianten (seit April 2005) München, , Seite 14

8 ISM-Band -Frequenzen. ISM-Band b/g a/h IEEE Europa Japan 1 (10) USA Kanalnummern Max. Leistung [mw] EIRP Frequenz [MHz] f [MHz] München, , Seite 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) München, , Seite 16 f [MHz]

9 Hot Spot-Infrastruktur nicht standardisiert a, b, g, d, e, h, i, j, x Access- Point A Access- Point B f (2003) u -HotSpot Portal Gateway (xdsl) Service Area AAA Billing Content Server Internet Inhalt des Standards: 1. Frequenzen, 2. Funktechnik, 3. Security AAA Billing Abrechnungsdienstleister Alle anderen Systeme sind nicht in IEEE standardisiert. Ausreichend für Campus-s, ungenügend für Hot Spot Provider. München, , Seite 17 Standardisierte Infrastruktur bei. Node B Node B BTS -Funknetz RNC GSM-Kernnetz MSC/VLR HLR GMSC PSTN / ISDN BSC SGSN GGSN BTS X.25 / Internet / GSM-Funknetz corporate networks Inhalt des Standards: 1. Frequenzen, 2. Funktechnik, 3. Netzelemente, 4.Funktionen und Schnittstellen Beispiel: Einbuchen, Sicherheit, Roaming, Handover Quelle: 3GPP AuC OAM SMSC Andere Mobilfunk- Netze München, , Seite 18

10 . System-Parameter München, , Seite 19 System-Parameter. Technische Eigenschaften &. - Funktechnologie DS-SS DS-SS - Frequenzlage 2 GHz 2,4 bzw. 5 GHz - Bandbreite FDD: 2x 60 MHz b/g: 83 MHz TDD: 1 x 20 MHz a: 455 MHz - Leistung <1W / 0,5 W/ b/g: (100 mw) < 0,25 W/ 0,125 W a/h: (0,03-1 W) - Nutzbitrate FDD: 384 kbit/s b: ca. 6 Mbit/s TDD: 2,048 kbit/s a: ca. 24 Mbit/s - Kanäle 256 CSMA-CA - Zellradius m m - Mobilität 0 bis > 200 km/h 0 10 km/h - QoS-Klassen 4 (1) Quelle: IEEE x, 3GPP München, , Seite 20

11 . Mobilität München, , Seite 21 Mobilität. Mobilität. Bandbreite und Mobilität von /s. Mobilität hohe Mobilität geringe Mobilität GSM/ WAP GPRS Anforderungen für hohe Mobilität schnelle Handoververfahren technische Lösungen im Bereich IP-Mobility () Roamingvereinbarungen HSDPA portabel DECT Bluetooth HomeRF IEEE b a/g Festnetz ISDN ADSL ATM 9, kbit/s Mbit/s München, , Seite 22 Datenrate

12 München, , Seite 23. Sicherheit München, , Seite 24

13 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 25 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 26

14 München, , Seite 27. Accounting & Billing München, , Seite 28

15 Accounting und Billing. Uneinheitlich bei den 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 2005 Roaming Rubbelkarte Abrechnungsprovider (Clearinghouse) SMS... Allianzen SIM-Karte München, , Seite 29 Accounting und Billing. Kein Problem bei GPRS und. xx xxx xx xxx xx xxx MUSTER xx xxx xx xxx xx xxx München, , Seite 30

16 München, , Seite 31. Abdeckung München, , Seite 32

17 Abdeckung. -Ausbau weltweit (1) München, , Seite 33 Abdeckung. -Ausbau weltweit (2) München, , Seite 34

18 Abdeckung. -Ausbau in Deutschland. Ende 2003: 25 Prozent Versorgung Ende 2005: 50 Prozent Versorgung München, , Seite 35 Quelle: T-Mobile, 2001 Abdeckung. -Ausbau in Deutschland. Ende 2003: 520 Hot Spots Ende 2005: Hot Spots München, , Seite 36

19 Abdeckung. -Ausbau weltweit. "Your T-Mobile HotSpot subscription can be used at locations worldwide. That includes 5738 T-Mobile HotSpot U.S. locations and roaming locations." ( ) München, , Seite 37 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste München, , Seite 38

20 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. Mobil unterwegs mit Wireless LAN. Backup Backup Mobiler User Lokation A Kassensysteme Kassensysteme Beratungsplätze Beratungsplätze Mgmt. z.b. -Bürostruktur DenkmalDenkmalgeschütztes geschütztes Gebäude Gebäude AP Gebäudekopplung Gebäudekopplung Lokation C Bewegte BewegteMaschinen Maschinen LAN Infrastruktur Lokation B AP LAN Infrastruktur Firewall & VPN-Gateway Filiale Filiale ohne ohne Kabel Kabel Homeoffice Arbeitszimmer Arbeitszimmer im im Dachgeschoss Dachgeschoss Router mit Bewegte Maschinen Mobile Mobile Datenerfassung Datenerfassung z. B. Freigelände Besprechungsräume Besprechungsräume AP Lokation D z.b. kleine Filiale Voice Voiceover over Mobile MobileScannerScannerWarenerfassung Warenerfassung Automatisierung Automatisierung z.b. Fertigung Company Intranet LAN Infrastruktur Temporäre TemporäreVerbindungen Verbindungen Hotspot Infrastruktur und Portal Firewall Internet Konferenzräume Konferenzräume Firewall Messegelände Messegelände Flughäfen Flughäfen Einsatzplan Einsatzplan // Kundentermine Kundentermine Hotels Hotels Visitor- Visitor- München, , Seite 39 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. Mobil unterwegs mit. Technischer Kunden Service Lokation C z.b. Fertigung Company Intranet Maschinen Kunde A Zelle Home-Office entfällt Lokation D Gebäude Reparaturbericht Reparaturbericht ++ Ersatzteilbestellung Ersatzteilbestellung online online erstellen erstellen und und synchronisieren synchronisieren Telematik Telematik Telemetrie Telemetrie Bewegte Maschinen z. B. Freigelände Navigation Navigation Fahrzeuge Fahrzeuge mit mit Baustellen Baustellen LAN Fahrzeug AP Infrastruktur mit Fahrzeug Zelle Mobile Mobile Datenerfassung Datenerfassung Baustelle Baustelle KFZ-Schaden KFZ-Schaden Mobile MobileDatenabfrage Datenabfragefür für Berater Berater von von Banken/Versicherungen Banken/Versicherungen Internet München, , Seite 40 20

21 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. -Endgeräte München, , Seite 41 Einsatzgebiete, Produkte und Dienste. -Produkte - bunte Vielfalt. Robuste PDAs mit Scanner Wandbildschirme Antennen VoIP Telefone Münz- Access Point Zigarettenautomat -HiFi-Anlage Voice- Badge -Kameras USB-Stick Haushalts- Steuerung München, , Seite 42 Mobile Router

22 München, , Seite 43. Blick in die Zukunft München, , Seite 44

23 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 - Interoperabilität München, , Seite 45 Der Blick in die Zukunft. Weiterentwicklungen bei. Kommende Standards bei :.11e (QOS) noch in 2005; Schließung von offenen Baustellen IEEE n (100/320 Mbit ) EAP-SIM (Einbuchen in Hot Spots über SIM-Karte) Neue Chipsätze für Stromsparendere Chipsätze integrierte Funktionen, Bluetooth, GPRS, Marktentwicklung -Fähigkeit vieler Produkte (z. B. Home-Entertainment) Weiteres Anwachsen der HotSpots (bis in Europa bis Ende 2005) Voice over IP over in Unternehmen und öffentlichen HotSpots (mit Vo-fähigen Mobiltelefonen) München, , Seite 46

24 Der Blick in die Zukunft. Fazit. Die Nutzung von 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 47 Fragen?? Dipl.-Ing. (Univ.) Christian Pauli Solution Manager SL Network Services - Sales & Services Germany Customer Solutions Dipl.-Ing. (FH) Stefan Emilius Solution Manager SL Network Services - Sales & Services Germany Customer Solutions T-Systems International GmbH Hausanschrift Hansastraße 24, München Telekontakte Telefon (0 89) Telefax (0 89) Mobil (01 70) T-Systems International GmbH Hausanschrift Hansastraße 24, München Telekontakte Telefon (0 89) Telefax (0 89) Mobil (01 71) München, , Seite 48

25 System-Parameter. Gemeinsame Wurzeln CDMA. Power Time Power Time AMPS (FDMA) GSM (FDMA und TDMA) Frequency Code 1 Code 2... Code n IS-95, WCDMA CDMA 2000 TD-CDMA TD-SCDMA Frequency München, , Seite 49 System-Parameter. Gemeinsame Wurzeln Spread Spectrum. München, , Seite 50

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