dienste in mobilfunknetzen technische aspekte
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von Alexander Fritz und Manuel Lieb
Computernetze WIB4 - Martin Knahl
Dienste in Mobilfunknetzen
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Agenda 2
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Einleitung
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Einleitung
Was sind Dienste in Mobilfunknetzen?
+ Sprachübertragung (Telefonieren)
+ Nachrichtenübertragung (SMS)
+ Datenübertragung (Internet)
➡ welcher ist der Wichtigste?
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Einleitung 5
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GSM
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Dienste im GSM-Netz
+ Sprachübertragung
+ Nachrichtenübertragung
+ Datenübertragung (GPRS+EDGE)
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+ standortbezogene Dienste
+ SIM-(Karten-)Services
+ GSM-Codes
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Sprachübertragung
+ Sprachübertragung:
+ Full Rate Codec (FR)
+ Netto-Datenrate: 13 kbit/s
+ jeweils 20 ms Sprache gesampelt und gepuffert, anschließend dem Sprachcodec unterworfen (13 kbit/s)
+ gute Sprachqualität durch unterschiedliche Fehlerschutzverfahren im GSM
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+ Half Rate Codec (HR)
+ zwei Gespräche auf einem Zeitschlitz
+ nur mäßige Sprachqulität
+ Einsatz nur bei Funkzellenüberlastung
+ Enhanced Full Rate Codec (EFR)
+ Datenrate: 12,2 kbit/s
+ bessere Sprachqualität durch leistungsfähigeren Algorithmus
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+ Übertragung:
+ Signalisierungs-Kanal SDCCH oder FACCH
+ Absender-Handy -> Kurzmitteilungszentrale -> Empfänger-Handy
10Nachrichtendienste - SMS (Short Message Service)
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Datenübertragung - GPRS & EDGE+ GSM-Netz
+ nutzbare Datenrate: 9,6 kbit/s
+ Circuit Switched Data (CSD)
+ GPRS (General Packet Radio Service - paketorientiert)
+ theoretische Datenrate: 171,2 kbit/s (Bündelung aller acht Zeitschlitze [Time Slots])
+ praktische Datenrate: 53,6 kbit/s (vier Zeitschlitze)
+ EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)
+ theoretische Datenrate: 473 kbit/s (acht Zeitschlitze)
+ praktische Datenrate: 220 kbit/s (Download 4 Slots) & 110 kbit/s (Upload 2 Slots)
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Ortung
+ einfache und ungenaue Alternative zu GPS
+ Triangulation
+ Ortung gestohlener oder verlorener Endgeräte
+ Flottenmanagement für Transportunternehmen
+ Standortfeststellung nach Notrufen
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Sim-(Karten-)Services
+ vom Netzbetreiber auf SIM-Karte bereitgestellt
+ z.B. Banking, News, ... ohne Internet
+ „Ihr Dienstanbieter kann über die SIM-Karte besondere Anwendungen bereitstellen.“ (Auszug aus einem Benutzerhandbuch)
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GSM-Codes
+ Unstructured Supplementary Service Data (USSD)
+ Übermittlungsdienst für GSM-Netze
+ Format: *1xx#
+ z.B. Kontostand prüfen (Prepaid): *100#
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UMTS
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UMTS
+ Universal Mobile Telecommunications System
+ Mobilfunkstandard der 3. Generation (3G)
+ Ziel: höhere Datenübertragungsraten
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Dienste im UMTS Netz
+ Verbesserung:
+ Sprachübertragung
+ Nachrichtenübertragung
+ Datenübertragung
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+ Neuerung:
+ Mobiles Fernsehen
+ Business Services
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Sprachübertragung
+ AMR (Adaptive Multi Rate) Codec
+ 4,75 - 12,2 kbit/s
+ Abhängig von der Bitfehlerrate wird der optimale Codec (FR, HR, EFR) ausgewählt
+ AMR-WB (Adaptive Multi Rate WideBand) Codec
+ 6,6 - 23,85 kbit/s
+ Ericsson / 3GPP Standard für UMTS
+ gesteigerte Sprach- und Klangqualität
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Nachrichtenüber-tragung
+ Unified Messaging
+ SMS, MMS, E-Mail, Voice-Mail, Fax, ...
+ einheitlich an jedes Endgerät: Handy, Festnetz, E-Mail
+ Videotelefonie
+ Sprache + Video wird übertragen
+ Partner benötigt UMTS Gerät / Video-Festnetz-Telefon
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Datenübertragung
+ HSDPA - High Speed Downlink Packet Access - 3G+
+ typisch 7,2 MBit/s Downlink (Kategorie 8)
+ Kanalqualität wird über Adaptive Modulation und Kodierung angepasst
+ Daten werden in Intervallen über Slots auf den HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) übertragen.
+ Ein Intervall hat 2 ms und bis 15 Kanäle können gleichzeitig genutzt werden
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Datenübertragung
+ HSUPA - High Speed Uplink Packet Access
+ typisch 7,2 MBit/s Downlink (Kategorie 8)
+ bis zu 5,8 MBit/s Uplink
+ Latenzzeiten (Ping) werden verkürzt
+ HSPA+ - High Speed Packet Access
+ 28 - 84 MBit/s Downlink möglich
+ Kombination von 2 Modulationsverfahren (MIMO und 64QAM)
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Mobiles Fernsehen
+ DVB-H - Digital Video Broadcasting - Handheld
+ ähnlich DVB-T nur andere Protokolle und Codecs
+ in Deutschland nicht mehr verfügbar / nur in einzelnen Gebieten an der Grenze
+ einige Handy können DVB-T empfangen
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Business Services
+ Onlinebanking PIN/TAN oder SMS-TAN
+ E-Commerce
+ angepasste Mobile Versionen z.B Amazon/Ebay
+ Consulting/mobiler Berater
+ Überwachung
+ Videosystem
+ ERP / SAP
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LTE
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Dienste im LTE-Netz
+ Sprachübertragung
+ Datenübertragung (Internetservices)
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Problematik
+ LTE (Long Term Evolution)
+ rein IP basiertes Netz
+ wichtigste Dienste - SMS und Sprache - fehlen
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Sprachübertragung
+ IMS - IP Multimedia Subsystem
+ paketvermittelte Verbindungen zwischen zwei und mehr Teilnehmern
+ Zusammenarbeit zwischen der leitungsvermittelnden und der paketorientierten Domäne
+ Dienste sollen unabhängig vom Zugangsnetz sein
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+ Circuit Switched (CS) Fallback
+ "Rückzug auf leitungsgebundene Übertragung"
+ GSM oder UMTS-Netz für Sprachübertragung und Nachrichtenübertragung
+ Nachteil: lange Wartezeit
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+ VoLGA - Voice over GAN
+ basiert auf dem 3GPP GAN (Generic Access Network)
+ ermöglicht SMS über IP-Netz
+ benötigt VANC (VoLGA Access Network Controller)
29Sprachübertragung
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Fazit
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31Fazit
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Noch Fragen?
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Danke für eure Aufmerksamkeit!
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