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Kommunikationsnetze Wintersemester 2018/19 Prof. Jochen Seitz 1 Kapitel 8 Mobilfunknetze i. Einführung Funkkommunikation ii. Zellulare Systeme iii. Drahtlose Infrastrukturnetze iv. Klassifikation von Mobilfunknetzen v. Ad-hoc-Netze Kommunikationsnetze -- 9. Mobilkommunikation (WS 2018/19) 1 Einführung Funkkommunikation Übertragungsbereich Kommunikation möglich niedrige Fehlerrate Erkennungsbereich Signalerkennung möglich keine Kommunikation möglich Interferenzbereich Signal kann nicht detektiert werden Signal trägt zum Hintergrundrauschen bei Kommunikationsnetze -- 9. Mobilkommunikation (WS 2018/19) 2 Entfernung Sender Übertragung Erkennung Interferenz 1 2

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Kapitel 8 –Mobilfunknetze

i. Einführung Funkkommunikation

ii. Zellulare Systeme

iii. Drahtlose Infrastrukturnetze

iv. Klassifikation von Mobilfunknetzen

v. Ad-hoc-Netze

Kommunikationsnetze -- 9. Mobilkommunikation (WS 2018/19) 1

Einführung Funkkommunikation

▪Übertragungsbereich• Kommunikation möglich

• niedrige Fehlerrate

▪ Erkennungsbereich• Signalerkennung möglich

• keine Kommunikation möglich

▪ Interferenzbereich• Signal kann nicht detektiert werden

• Signal trägt zum Hintergrundrauschen bei

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Entfernung

Sender

Übertragung

Erkennung

Interferenz

1

2

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Signalausbreitung

▪ Ausbreitung im freien Raum grundsätzlich geradlinig (wie Licht)

▪ Abnahme der Empfangsleistung mit 1/d²(d = Entfernung zwischen Sender und Empfänger)

▪ Beeinflussung der Empfangsleistung durch:• Freiraumdämpfung (frequenzabhängig)

• Abschattung durch Hindernisse

• Reflektion an großen Flächen

• Streuung (Scattering) an kleinen Hindernissen

• Beugung (Diffraction) an scharfen Kanten

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Reflektion

Streuung Beugung

Abschattung

Mehrwegeausbreitung

▪ Ursache:

• Reflektion, Streuung und Beugung

▪ Wirkung:

• gleichzeitiger Empfang direkter und phasenverschobener Signalanteile➔ je nach Phasenlage abgeschwächtes Signal

• zeitliche Streuung des Signals (Time Dispersion)➔ Interferenz mit Nachbarsymbolen

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Sendesignal

Empfangssignal

3

4

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Technische Randbedingungen in Mobilfunknetzen

▪Nutzbares Frequenzspektrum = endliche Ressourcen = hohe (Lizenz-)Kosten

▪ Kapazitätsbegrenzung durch festgelegte Frequenzbänder

▪ Effektive Nutzung mittels Modulation und Codierung

▪Deshalb:• Sparsamer Umgang mit Frequenzen

• Wiederverwendung von Frequenzen (Kanäle) in lokal begrenzten Netzabschnitten (Zellen)

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Zellulare Systeme (I)

▪ Klassische Funksysteme• eine Basisstation mit hoher Sendeleistung

• Abdeckung eines (sehr) großen Bereichs

• meist auch Beibehaltung eines zugewiesenen Funkkanals bei Wechsel des Bereiches

• ungenaue Definition der Grenzen solcher Bereiche

▪ Probleme klassischer Funksysteme• Keine oder eingeschränkte Möglichkeit der Wiederverwendbarkeit von

Funkkanälen

• große Teilnehmerzahlen nicht handhabbar

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Zellulare Systeme (II)

▪ Problemlösung:• Einteilung des Versorgungsbereiches in Zellen

• Versorgung innerhalb einer Zelle durch eine Basisstation

• Verwendung unterschiedlicher Funkkanäle in benachbarten Zellen (Vermeidung von Interferenzen)

• Wiederverwendung von Kanälen in entfernten Zellen (Raum-MUX)

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Zellulare Systeme (III)

Klassisches Funksystem Zellulares Funksystem

f1-3

f3f3

f2

f1f1

f3

f2

f1

f2

f1

f2

f1

f2

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Öffentliche Mobilfunkdienste und -netze

▪Mobilfunkdienste verwenden „drahtlose“ Übertragungskanäle als „Anschlussleitung“ • Funkkanäle (Funksysteme)

• Infrarot (Indoorsysteme)

▪ Ziele der Verwendung leitungsloser Anschlussleitungen• Örtliche Beweglichkeit Teilnehmer-Endgerät

• Bypass als Netzzugang

▪Unterscheidung der Mobilfunknetze in • Infrastrukturnetze

• Ad-hoc-Netze

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Drahtlose Infrastrukturnetze

Mobiles EndgerätBasisstation

(Access Point)Festnetz

WLAN Access PointWLAN Access Point

Local Area NetworkInternet

?

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Drahtlose Infrastrukturnetze – Aufbau

▪ Infrastruktur ist Voraussetzung

▪ Kommunikation zwischen Zugangspunkt (Basisstation, Access Point) und drahtlos angebundenen Endgeräten (Mobilstationen)

➔ maximal 1 Hop zum Festnetz (=Access Point) mehr als 1 Hop zum Nachbarn

▪ Zugang zum Festnetz über Basisstation

▪ Basisstationen über Festnetz miteinander verbunden

▪Möglichkeit der Bildung logischer Netze

▪ Hinweis: keine Vermittlung im Funkzugang

▪ Beispiele: GSM-, UMTS-, LTE-Netz

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Drahtlose Infrastrukturnetze– Eigenschaften –

▪ vorausgehende Planung

▪ Bereitstellung von Diensten durch Infrastruktur (z.B. Namens-auflösung, Weiterleitung von Daten, Authentifizierung)

▪ keine direkte Kommunikation zwischen den Endgeräten

▪ Komplexität im Zugangspunkt

▪ Endgeräte relativ einfach (bzgl. Netzwerkfunktionen)

▪Dienstgütegarantien möglich

▪ zentralisierte Verwaltung/Administration

▪ anfällig bei Katastrophenfällen wie Erdbeben, Bränden

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LTE(Long Term Evolution)

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MobilerSatellitenfunk

Übersicht über Mobilfunksysteme

Reichweite

Datenrate

indoor regional national kontinental interkontinental

SchnurloseTK-Systeme

Funkrufsysteme

Bündelfunksysteme

2G-Mobilfunksysteme

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)

WPAN(Wireless Personal

Area Network)

WLAN(Wireless LocalArea Network)

Klassifikation von Mobilfunknetzen

▪Öffentliche Mobilfunknetze (Public Land Mobile Networks PLMN)• 1. Generation: A-Netz, B-Netz, C-Netz• 2. Generation: GSM• 3. Generation: UMTS• 4. Generation: LTE-Advanced• 5. Generation: IMT 2020 (ca. im Jahr 2020)

▪Wireless Local Area Networks WLAN• IEEE 802.11

▪Wireless Personal Area Networks WPAN• Bluetooth• IrDA (InfraRed Data Association)

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1. Generation I

▪ A-Netz (1958 – 1977):• „öffentlich beweglicher Landfunkdienst“

• analog

• manuelle Vermittlung

• max. ca. 11000 Teilnehmer

▪ B-Netz (1972 – 1994):• analog

• Selbstwählverbindungen (Vorwahl standortabhängig)

• Kein Handover

• Begrenztes Roaming

• max. ca. 27000 Teilnehmer

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1. Generation II

▪ C-Netz (1985 – 2000):• Trennung von Teilnehmeridentität

(Magnetkarte, TeleKarte) und Endgerät

• Vorwahl ortsunabhängig

• Handover

• Zusatzdienste wie Rufumleitung, Anrufbeantworter

• kein Roaming(Standard nur in Deutschland, Portugal und Südafrika eingesetzt)

• leicht abzuhören (lediglich Sprachverschleierung)

• bis zu 850.000 Teilnehmer

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2. Generation – GSM (seit 1992 in Deutschland)

▪GSM: Groupe Speciale Mobile• Arbeitsgruppe der CEPT (Conference Europeéne des Administrations des

Postes et des Telecommunications)

▪GSM: Global System for Mobile Communication• Europäischer Standard

• Weltweite Verbreitung

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GSM-Empfehlung

▪ Ausgangssituation Anfang der 80er Jahre:• Trend zu nationalen und inkompatiblen Funknetzen

• hohe Gebühren und Gerätepreise

▪ Beschluss der CEPT zur Entwicklung eines paneuropäischen zellularen Mobilfunknetzes (1982)

▪ noch keine Festlegung digitale Übertragung der Sprache, erst im Verlauf der Entwicklung

▪ festnetzseitig Nutzung von Kenntnissen und Techniken des ISDN

▪ 1987: Memorandum of Understanding• Bereitschaftserklärung von 13 Staaten zur Einführung Mobilfunk nach GSM-Standard

▪ Hohe Komplexität des Digitalnetzes• 8000 Seiten Standard

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Besondere Merkmale der GSM-Empfehlung I

▪ Frequenzband • GSM 900

− 935-960 MHz Downlink

− 890-915 MHz Uplink

• DCS 1800 (Digital Cellular System)− 1805-1880 MHz Downlink

− 1710-1785 MHz Uplink

• PCS 1900 (Personal Communications Service)− 1930-1990 MHz Downlink

− 1850-1910 MHz Uplink

▪ Multiplexverfahren• Kanalabstand 200 kHz ermöglicht 124 Kanäle (Funkschnittstelle: FDM)

• Je FDM-Kanal TDM von 8 Nutzkanälen

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Leitungs-vermittlung

Besondere Merkmale der GSM-Empfehlung II

▪ Handover• Aufrechterhaltung Verbindung(squalität) bei Wechsel der Feststation (Zelle)

• Lenkung der Verkehrsverteilung

• Recovery-Prozeduren bei Fehlschlag

▪ Leistungsregelung 30 dB in 2-dB-Schritten• Stromeinsparung am Endgerät

• Verminderung von Interferenzen

▪ Diskontinuierliche Übertragung• Erkennung der Sprachaktivität

• Einsparung von Energie

• geringere Störungen durch Interferenz

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GSM: Überblick

Festnetz

BSC

BSC

MSC MSC

GMSC

OMC,EIR, AUC

VLR

HLR

NSSmit OSS

RSS

VLR

BTS

BTS

BTS

BTS

BTS

AUC Authentication CentreBSC Base Station ControllerBTS Base Transceiver StationEIR Equipment Identity RegisterGMSC Gateway MSCHLR Home Location RegisterMSC Mobile (Services) Switching CentreNSS Network Switching SubsystemOMC Operation and Maintenance CentreOSS Operation Support SubsystemRSS Radio SubsystemVLR Visitor Location Register

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Zeit-Vielfachzugriff (TDMA)

ZeitbereichGSM-TDMA-Rahmen

GSM-Zeitschlitz

4,615 ms

546,5 µs577 µs

3

935-960 MHz 124 Kanäle mit je 200 kHzAbwärtsrichtung

890-915 MHz

Höhere GSM-Rahmenstrukturen

124 Kanäle mit je 200 kHzAufwärtsrichtung

1 2 3 4 5 6 7 8

Schutz-zeit

Tail Nutzdaten S Training S Nutzdaten TailSchutz-

zeit

3 bit57 1 26 1 57

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General Packet Radio Service (GPRS)

▪ Basis: existierende GSM-Netze• zu Grunde liegendes Netz ist leitungsvermittelt

• skalierbare Bitraten durch Bündelung von bis zu 8 Zeitschlitzen(ein gesamter Funkkanal) → Paketvermittlung

• erreichbare Bitraten bis ca. 170 kbit/s

▪ Erweiterung des GSM-Netzes um• Gateway GPRS Support Node (GGSN)

− Gateway zu anderen Paketnetzen

− Umsetzung Paketnetzadressen in IMSI-Adressen (IMSI = International Mobile Subscriber Identity)

• Serving GPRS Support Node (SGSN)− funktionelle Unterstützung der Mobilstationen

− Abfrage der Adressen von Gruppenrufen

• GPRS Register (GR)− GPRS bezogene Teilnehmerdaten, Teil des HLR

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GPRS – Architektur und Schnittstellen

MS BSS GGSNSGSN

MSC

Um

EIR

HLR/GR

VLR

PDN

Gb Gn Gi

SGSN

Gn

BSS Base Station SubsystemMS Mobile StationPDN Public Data Network

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3. Generation – Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)

▪UMTS seit 2004 in Deutschland

▪ Zielstellung:• Dienste des ISDN

• GSM-Dienste

• standortbezogene Dienste, E-Commerce, Internet, …

• Datenkommunikation leitungsvermittelt und paketvermittelt (max. 384 kbit/s)

▪Unterstützung verschiedener Zugriffsverfahren(TDMA, FDMA, CDMA, hybrid)

▪Weltweites Roaming in den Frequenzbändern 850, 900, 1900 und 2100 MHz

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UMTS - Architektur

BTS

Node B

BSC

Abis

BTS

BSS

MSC

NodeB

Node B

RNC

Iub

NodeBRNS

NodeBSGSN GGSN

GMSC

HLR

VLR

IuPS

IuCS

Iu

CN

EIR

GnGp

C

PSTN

GcGr

Gf

D

B

F

NodeB BasisstationCN Core NetworkPSTN Public Switched Telephone NetworkRNC Radio Network ControllerRNS Radio Network Subsystem

PDN

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High Speed Packet Access (HSPA/HSPA+)

▪ Erweiterung des UMTS-Standards

▪Datenraten Download• HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) max. 337,5 Mbit/s

• am Markt typischerweise max. 42 Mbit/s

▪Datenraten Upload• HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) max. 23 Mbit/s

• am Markt typischerweise max. 5,76 Mbit/s

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Long Term Evolution (LTE)

▪ LTE seit 2010 in Deutschland

▪ Generation 3.9

▪ Nutzung unterschiedlicher Frequenzbänder weltweit (Westeuropa, Mittlerer

Osten, Afrika: 800, 1800 und 2600 MHz)

▪ Unterstützung verschiedener Bandbreiten (1,4; 3; 5; 15 und 20 MHZ)

▪ Nutzung der Mehrantennentechnik (MIMO – Multiple Input Multiple Output)

▪ Downloadrate max. 300Mbit/s

▪ Uploadrate max. 75 Mbit/s

▪ Einsatz von SON-Techniken (SON = SelbstOrganisierendes Netzwerk)

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4. Generation – LTE-Advanced

▪ (seit 2010 in Deutschland)

▪ abwärtskompatibel zu LTE

▪ verbessertes MIMO

▪Unterstützung von Relay Nodes

▪Unterstützung verschiedener Bandbreiten (20 – 100 MHZ)

▪Downloadrate max. 1000 Mbit/s

▪Uploadrate max. 500 Mbit/s

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Die Architektur von LTE

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eNodeB

MME(HSS)

eNodeB

EUTRAN

eNodeB

UE

UE

UE

UE

PCRF

S-GW PDN-GW

EPC

eNodeB BasisstationEPC Evolved Packet CoreEUTRAN Evolved UMTS Terrestrial

Radio Access NetworkMME Management Mobility EntityPCRF Policy and Charging Rules FunctionPDN-GW Packet Data Network GatewayS-GW Serving GatewayUE User Equipment

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Ad-hoc-Netze

▪ Aufbau:„ ... a collection of wireless nodes, all of which may be mobile, dynamically create a wireless network among themselves without using any such infrastructure or administrative support.“

IEEE Feb. 2001 S.142

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Ad-hoc-Netze – Funktionsweise

A

FE

D

C

B

G H

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Eigenschaften von Ad-hoc-Netzen (I)

▪ keine Infrastruktur keine vorausgehende Planung und nötig

▪ dezentrales Netzmanagement• self-creating

• self-organizing

• self-administering

▪ Unterstützung der dynamischen Änderung der Topologie

▪ Unterstützung von Multihop-Verbindungen− selbständige Aufnahme/Abmeldung von Stationen

− Endgeräte ggf. auch als Router

− Möglichkeit der direkten Kommunikation zwischen Endgeräten

− selbständige Routenwahl

− hohe Komplexität der Endgeräte

− unanfällig gegenüber Katastrophen

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immer und überall

Eigenschaften von Ad-hoc-Netzen (II)

▪ Einsatzgebiete:

• spontanen Treffen

• Kommunikation fernab jeglicher Infrastruktur (z.B. Militäreinsätze)

• schneller Ersatz bei zerstörter Infrastruktur

• ...

▪ offene Fragen:

• Zugang zu anderen Netzen

• Zugang zu Diensten (Authentifizierung, Verwaltung etc.)

• Dienstgütebereitstellung

▪ durch folgende Spezifikationen unterstützt:

• WLAN (Wireless Local Area Network) (IEEE 802.11)

• HIPERLAN 1, 2 (ETSI-Standard)

• Bluetooth

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Infrastruktur- vs. Ad-hoc-Netze

Ad-hoc-Netze(bzw. infrastrukturlose Netze)

IEEE 802.11(WLAN) Bluetooth

Infrastrukturnetze

GSM

UMTS

GPRS

LTE/LTE-Advanced

...

Drahtlose Netze

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IEEE-Standard 802.11 für Wireless Local Area Networks

Mobiles Terminal

AccessPoint

Server

Fixed Terminal

Anwendung

TCP

802.11 PHY

802.11 MAC

IP

802.3 MAC

802.3 PHY

Anwendung

TCP

802.3 PHY

802.3 MAC

IP

802.11 MAC

802.11 PHY

Infrastrukturnetz

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WLAN-Standards im Vergleich

IEEE-Standard 802.11

FrequenzbandKanalband-

breite in MHzAntennen

max. Datenrate (brutto)

max. Datenrate (netto; nur für nicht

proprietäre)

- 2,4 GHz Single 2 Mbit/s

a 5 GHz20

40*Single

54 Mbit/s

108 Mbit/s*20-22 Mbit/s

b 2,4 GHz22

40*, 80*Single

11 Mbit/s

44 Mbit/s*

5-6 Mbit/s

g 2,4 GHz20

40*Single

54 Mbit/s

125 Mbit/s*20-22 Mbit/s

n 2,4 GHz, 5 GHZ 20, 40 Single, MIMO 600 Mbit/s 240 Mbit/s

ac 5 GHz 80, 160 MIMO 6,9 Gbit/s 3,5 Gbit/s

ad 60 GHz 2000 Single 6,7 Gbit/s ?

* proprietäre Variante

Drahtloses Infrastrukturnetz – Beispiel WLAN

▪ Station (STA)

• Netzwerkknoten mit Zugriffsfunktion auf das drahtlose Medium und Funkkontakt zum Access Point

▪ Basic Service Set (BSS)

• Gruppe von Stationen, die dieselbe Funkfrequenz nutzen

▪ Access Point

• Station, die sowohl in das WLAN als auch in das ver-bindende Festnetz (Distribution System) integriert ist

▪ Portal

• Übergang in ein anderes Festnetz

▪ Distribution System

• Verbindung verschiedener BSS, um ein Netz (ESS: Extended Service Set) zu bilden

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Distribution System

Portal

802.x LAN

AccessPoint

802.11 LAN

BSS2

802.11 LAN

BSS1

AccessPoint

STA1

STA2STA3

ESS

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Ad-hoc-Netzwerk – Beispiel WLAN

▪Direkte Kommunikation begrenzt durch Funkreichweite

▪ Station (STA):• Netzwerkknoten mit Zugriffsfunktion

auf das drahtlose Medium

▪ Basic Service Set (BSS):• Gruppe von Stationen, die dieselbe

Funkfrequenz nutzen

Kommunikationsnetze -- 9. Mobilkommunikation (WS 2018/19) 39

802.11 LAN

BSS2

802.11 LAN

BSS1

STA1

STA4

STA5

STA2

STA3

Zugriffsverfahren für WLAN

▪ CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)• Konkurrierender Medienzugriff

▪ RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send)• Koordinierung zwischen zwei Kommunikationspartnern zur Vermeidung des

Hidden-Node-Problems

▪ PCF (Point Coordination Function)• Möglichkeit der Zuweisung von Übertragungskapazität über einen zentralen

Punkt

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Kommunikationsnetze Wintersemester 2018/19

Prof. Jochen Seitz 21

Kommunikationsnetze -- 9. Mobilkommunikation (WS 2018/19) 41

CSMA/CA

Quelle:SEITZ, J.; DEBES, M.; HEUBACH, M.; TOSSE, R.: Digitale Sprach- und Datenkommunikation. Netze - Protokolle – Vermittlung. München, Wien : Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2007. – ISBN 3-446-22979-5

Bluetooth

▪ Konsortium: Ericsson, Intel, IBM, Nokia, Toshiba, …- viele Mitglieder

▪ Anwendungen• Anbindung von Peripheriegeräten

− Lautsprecher, Joystick, Kopfhörer usw.

• Unterstützung von Ad-hoc-Netzwerken− kleine, billige Geräte

• Verbindung von Netzwerken− beispielweise GSM über Handy - Bluetooth - Laptop

▪ einfacher, billiger Ersatz für IrDA

▪ eingeschränkte Reichweite

▪ relativ niedrige Datenraten

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LTE eNodeB

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Kommunikationsnetze Wintersemester 2018/19

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Bluetooth – Begriffe

▪Master• koordiniert zentral die Kommunikation im Piconetz

▪ Slave• alle anderen Geräte im Piconetz, die sich mit dem Master einen Kanal teilen

▪ Piconetz• Ansammlung von zwei bis acht aktiven Geräten, die sich einen Kanal teilen

(1 Master, 1-7 Slaves)

▪ AM-Adresse (active member)• 3-bit lange, temporäre Adresse zur Unterscheidung von Geräten in einem

Piconetz

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Bluetooth – Luftschnittstelle

▪ ISM-Band: 2,402 – 2,48 GHz• Weltweit lizenzfrei verwendbar

• Interferenzen mit anderen Nutzern möglich (Garagenöffner, Mikrowelle, etc.)

▪ Frequency Hopping Spread Spectrum• 79 (respektive 23) Kanäle à 1 MHz

• 1600 Sprünge pro Sekunde

▪ Time Division Duplex• Übertragung von Vorwärts- und

Rückwärtsrichtung zeitlich getrennt

• Slot-Länge 625 ms

• Frequenzwechsel bei jedem neuen Slot

▪ Datenrate: bis 3Mbit/s bzw. 24Mbit/s (mit zusätzlichem Highspeed-Kanal)

▪ Reichweite: 10cm bis 10m bei 0dBm Sendeleistung; erweiterbar auf 100m

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Master

Slave

f1 f2 f3

625ms

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Bluetooth-Versionen (I)

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Versionmax.

Datenrate (brutto)

Abwärts-kompatibilität

Verbesserungen

1.0 732,2 kbit/s --- ---

1.1 732,2 kbit/s nein Indikator für Signalstärke

1.2 1 Mbit/s ja1 Adaptive Frequency-Hopping spread spectrum (AFH);

enhanced Quality of Service (eQoS);

enhanced Synchron Connection Oriented (eSCO)

2.0 3 Mbit/s ja1 Enhanced Data Rate (EDR);

geringerer Energieverbrauch;

verbesserte Fehlerkorrektur

2.1 2,1 Mbit/s ja1 Secure Simple Pairing;

Funktionen für Near Field Communication (NFC)

1 bis zu Version 1.12 hybride Geräte

Bluetooth-Versionen (II)

Kommunikationsnetze -- 9. Mobilkommunikation (WS 2018/19) 46

Versionmax.

Datenrate (brutto)

Abwärts-kompatibilität

Verbesserungen

3.0 24 Mbit/s ja1 Enhanced Power Control;

zusätzl. Highspeed-Kanal auf Basis von WLAN (802.11g)

4.0 24 Mbit/s nein(Smart-Geräte)

ja1

(Smart-Ready-Geräte2)

Low Energy;

AES-Verschlüsselung (128 Bit);

Star-Bus-Topologie (höhere Anzahl von Netzknoten, Einsatz in Sensornetzen)

1 bis zu Version 1.12 hybride Geräte

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Bluetooth Low Energy (BLE) und Bluetooth 5

Bluetooth Low Energy

▪ Anderer Name: Bluetooth Smart

▪ Nicht kompatibel zu früheren Bluetooth-Standards (Bluetooth Classic)

▪ Datenrate: 1 Mbit/s brutto, 0,27 Mbit/s für Anwendung

▪ 3 ms Zeit zum Senden von Daten

▪ Energieverbrauch 0,01 bis 0,5 W, je nach Nutzungsszenario

▪ Batterielaufzeit mehrere Monate bis Jahre

Bluetooth 5

▪ Verabschiedung: 06. Dezember 2016

▪ Fokus: Internet of Things

▪ 2017: Samsung Galaxy S8 mit Bluetooth 5

▪ Vierfache Reichweite (etwa 200 m) durch Erhöhung der maximalen Sendeleistung auf 100 mW, dann aber auch Fehlerkorrektur durch zusätzliche Redundanz

▪ Doppelte Übertragungsgeschwindigkeit: 2 Mbit/s

▪ Abwärtskompatibilität

Sommersemester 2018 Kapitel 5: Bluetooth 47

Bluetooth vs. WLAN

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Standard Bluetooth Wireless LAN

Übertragungsrate (brutto) < 24 Mbit/s < 6900 Mbit/s

Übertragungsdistanz (ca.) 100 m 300 m

Anzahl unterstützter Geräte 8

(ab Version 4 Smart keine Begrenzung)

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Sicherheitsmaßnahmen Hardwareebene Hardwareebene

Energieeffizienz ++ --

Usability ++ --

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Kommunikationsnetze Wintersemester 2018/19

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Literatur

▪ SAUTER, M.: Grundkurs mobile Kommunikationssysteme – UMTS, HSDPA und LTE, GSM, GPRS und Wireless LAN. 4. überarbeitete und aktualisierte Auflage. Wiesbaden: Vieweg + Teubner (Studium), 2011.

▪ SCHILLER, J.: Mobilkommunikation. 2. überarbeitete Auflage, München: Pearson-Studium, 2003.

▪ SEITZ, J. ; DEBES, M. ; HEUBACH, M. ; TOSSE, R.: Digitale Sprach- und Datenkommunikation; Netze – Protokolle – Vermittlung. München, Wien : Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, 2007.

▪ SIKORA, A.: Wireless Personal and Local Area Networks. Chichester: John Wiley & Sons, 2003.

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