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Professionelle Datennetze auf Basis Professionelle Datennetze auf Basis von LTE von LTE Josef Zehentbauer Josef Zehentbauer Product Manager Product Manager TDT GmbH TDT GmbH

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Professionelle Datennetze auf BasisProfessionelle Datennetze auf Basis

von LTEvon LTE

Josef ZehentbauerJosef ZehentbauerProduct ManagerProduct Manager

TDT GmbHTDT GmbH

20.10.2011 2Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

1.1. DefinitionDefinition

2.2. Anforderung an MobilkommunikationAnforderung an Mobilkommunikation

3.3. Vergleich der MobilfunkVergleich der Mobilfunk--GenerationenGenerationen1.1. 2G2G

2.2. 3G3G

3.3. 4G4G

4.4. FazitFazit

4.4. DatennetzeDatennetze

InhaltInhalt

20.10.2011 3Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

(eine T(eine Täätigkeit) als Beruf austigkeit) als Beruf ausüübendbend

Als Beruf betriebenAls Beruf betrieben

FachmFachmäännisch, von Fachleuten anerkannt, nnisch, von Fachleuten anerkannt, benutzbar, erstelltbenutzbar, erstellt

SynonymeSynonymefachkundigfachkundig

fachmfachmäännischnnisch

gekonntgekonnt

kompetentkompetent

qualifiziertqualifiziert

DefinitionDefinition

ProfessionellProfessionell

Quelle: www.duden.de

20.10.2011 4Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DefinitionDefinition

Professionell Professionell -- TDTTDT

20.10.2011 5Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Anforderung an MobilkommunikationAnforderung an Mobilkommunikation

AnforderungenAnforderungen

KostenKosten

ZuverlZuverläässigkeitssigkeit

DatenrateDatenrateLatenzzeitLatenzzeit

AlwaysOnAlwaysOn

NetzabdeckungNetzabdeckung

20.10.2011 6Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

ExkursExkurs

ÜÜbertragungsgeschwindigkeitbertragungsgeschwindigkeit

20.10.2011 7Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

ExkursExkurs

LatenzzeitLatenzzeit

20.10.2011 8Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

General Packet Radio ServiceGeneral Packet Radio Service

Weiterentwicklung von GSM fWeiterentwicklung von GSM füür Paketorientierte r Paketorientierte DatenDatenüübertragungbertragung

FDMAFDMA--TDMATDMA--VerfahrenVerfahren

Sehr gute NetzabdeckungSehr gute Netzabdeckung

ÜÜbertragungsgeschwindigkeitbertragungsgeschwindigkeitDownlink: 53,6 kBit/sDownlink: 53,6 kBit/s

Uplink: 13,4 kBit/sUplink: 13,4 kBit/s

Latenzzeit von 500 bis 700 msLatenzzeit von 500 bis 700 ms

2G2G

GPRSGPRS

20.10.2011 9Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Frequency Division Multiple AccessFrequency Division Multiple Access

Time Division Multiple AccessTime Division Multiple Access

Sehr aufwendige NetzplanungSehr aufwendige NetzplanungGleichkanalstGleichkanalstöörungenrungen

NachbarkanalstNachbarkanalstöörungenrungen

InterferenzprognoseInterferenzprognose

Harte KapazitHarte KapazitäätsgrenzetsgrenzeKapazitKapazitäät einer Zelle ist begrenzt durch die Anzahl der t einer Zelle ist begrenzt durch die Anzahl der zur Verfzur Verfüügung stehenden Radiofrequenzkangung stehenden Radiofrequenzkanääle und der le und der Anzahl der Timeslots pro Kanal (8)Anzahl der Timeslots pro Kanal (8)

2G2G

GPRS FDMAGPRS FDMA--TDMATDMA

20.10.2011 10Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Enhanced Data Rates for GSM EvolutionEnhanced Data Rates for GSM Evolution

EGPRS EGPRS -- Enhanced General Packet Radio ServiceEnhanced General Packet Radio Service

Weiterentwicklung von GPRSWeiterentwicklung von GPRS

Steigerung der Datenrate durch neue Steigerung der Datenrate durch neue ModulationsverfahrenModulationsverfahren

Gute NetzabdeckungGute Netzabdeckung

ÜÜbertragungsgeschwindigkeitbertragungsgeschwindigkeitDownlink: 236,8 kBit/sDownlink: 236,8 kBit/s

Uplink: 118,4 kBit/sUplink: 118,4 kBit/s

Latenzzeit von 300 bis 400 msLatenzzeit von 300 bis 400 ms

2G2G

EdgeEdge

20.10.2011 11Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

2G2G

Netzabdeckung GPRS/EdgeNetzabdeckung GPRS/Edge

Quelle: www.t-mobile.de

20.10.2011 12Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Universal Mobile Telecommunications SystemUniversal Mobile Telecommunications System

Mobilfunk der 3. GenerationMobilfunk der 3. Generation

CDMACDMA--VerfahrenVerfahren

FeaturesFeaturesMultimediadiensteMultimediadienste

Dynamische BandbreitenzuordnungDynamische Bandbreitenzuordnung

Vorwiegend in Ballungszentren verfVorwiegend in Ballungszentren verfüügbargbar

ÜÜbertragungsgeschwindigkeitbertragungsgeschwindigkeitDownlink: 384 kBit/sDownlink: 384 kBit/s

Uplink: bis zu 128 kBit/sUplink: bis zu 128 kBit/s

Latenzzeit etwa 200 msLatenzzeit etwa 200 ms

3G3G

UMTSUMTS

20.10.2011 13Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

3G3G

Netzabdeckung UMTSNetzabdeckung UMTS

Quelle: www.t-mobile.de Quelle: www.vodafone.de Quelle: o2online.de

20.10.2011 14Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Code Division Multiple AccessCode Division Multiple Access

Einfache NetzplanungEinfache NetzplanungGleicher Frequenzkanal kann fGleicher Frequenzkanal kann füür alle Zellen verwendet r alle Zellen verwendet werdenwerden

Lediglich die Sendeleistung der Nachbarzellen muss Lediglich die Sendeleistung der Nachbarzellen muss angepasst werdenangepasst werden

Keine harte KapazitKeine harte KapazitäätsgrenzetsgrenzeAnstieg der Verkehrslast verschlechtert lediglich die Anstieg der Verkehrslast verschlechtert lediglich die QualitQualitäät des Dienstest des Dienstes

ZellatmungZellatmung

3G3G

UMTS UMTS -- CDMACDMA

20.10.2011 15Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

3G3G

UMTS UMTS -- ZellatmungZellatmung

20.10.2011 16Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

High Speed Packet AccessHigh Speed Packet AccessHSDPA (High Speed Downlink Packet Access)HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)

HSUPA (High Speed Uplink Packet Access)HSUPA (High Speed Uplink Packet Access)

HSPA+ (HSPA Evolution)HSPA+ (HSPA Evolution)

Weiterentwicklung von UMTSWeiterentwicklung von UMTS

HHööhere here ÜÜbertragungsratenbertragungsraten

Latenzzeit von < 100 msLatenzzeit von < 100 ms

ErhErhööhung der Kapazithung der Kapazitäät der Zellent der Zellen

MIMO (Multiple Input Multiple Output)MIMO (Multiple Input Multiple Output)

3G3G

HSPA / HSPA+HSPA / HSPA+

20.10.2011 17Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Long Term EvolutionLong Term Evolution

Erste weltweit gErste weltweit güültige Mobilfunktechnikltige Mobilfunktechnik

Mobilfunknetzbetreiber sitzen im Mobilfunknetzbetreiber sitzen im Standardisierungsgremium Standardisierungsgremium

AusschlieAusschließßlich paketvermittelndlich paketvermittelnd

ÜÜbertragungsgeschwindigkeitbertragungsgeschwindigkeitDownlink: 100 MBit/sDownlink: 100 MBit/s

Uplink: 50 MBit/sUplink: 50 MBit/s

Latenzzeit nur 10 msLatenzzeit nur 10 ms

Vorrangiger Ausbau lVorrangiger Ausbau läändlicher Gebietendlicher Gebiete

4G4G

LTELTE

20.10.2011 18Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

CDMACDMA--Verfahren von 3G ist an der Verfahren von 3G ist an der KapazitKapazitäätsgrenze:tsgrenze:

HSPA wurde schon um TDMAHSPA wurde schon um TDMA--Verfahren erweitertVerfahren erweitert

ErhErhööhung der hung der ÜÜbertragungsgeschwindigkeit hbertragungsgeschwindigkeit häätte tte ÜÜberlappung zur Folge (Multipath Fading)berlappung zur Folge (Multipath Fading)

Notwendigkeit fNotwendigkeit füür Einfr Einfüührung einer komplett hrung einer komplett neuen Funktechnikneuen Funktechnik

4G4G

NotwendigkeitNotwendigkeit

20.10.2011 19Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Orthogonal Frequency Division MultiplexingOrthogonal Frequency Division Multiplexing

ErhErhööhung der Datenrate durch hung der Datenrate durch ParallelParallelüübertragung bertragung

Kein Kein „„Multipath FadingMultipath Fading““ EffektEffekt

„„BBüündelungndelung““ vieler kleiner vieler kleiner ÜÜbertragungskanbertragungskanäälele

4G4G

OFDMOFDM

01110101 01110101

01110101

01110101

20.10.2011 20Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

4G4G

MMööglichkeitenglichkeiten

LTELTE

VoIPVoIP

ZeitkritischeZeitkritische

AnwendungenAnwendungen

VideoVideo

IPTVIPTV

BreitbandBreitband--InternetInternet

Abdeckung Abdeckung lläändlicher ndlicher

GebieteGebiete

20.10.2011 21Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

FazitFazit

Der Mix machtDer Mix macht´́ss

(Ausbauphase)(Ballungszentren)

20.10.2011 22Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

AnforderungenAnforderungen

DatennetzeDatennetze

ProblemProblemAnalyseAnalyse

KonzeptKonzept

PlanungPlanungHardwareHardware

Leitungen / Leitungen / ZugZugäängenge

ManagementManagement

InternetInternet

20.10.2011 23Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

InternetzugangInternetzugang

MobileMobile

D1

Vodafone

O2

4G

4G

4G

3G

20.10.2011 24Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

BackupBackup

InternetInternet

mobilemobile

DSLDSL

20.10.2011 25Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

RedundanzRedundanz

InternetInternet

mobilemobile

DSLDSL

Dyn

am

isc

he

s R

ou

tin

g

La

stve

rte

ilun

g

20.10.2011 26Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

Zentrale Zentrale -- HochverfHochverfüügbarkeitgbarkeit

InternetInternetMPLSMPLS

VPN GatewaysLoadBalancer

VR

RP

Firewall

VR

RP

Host

20.10.2011 27Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

ZentraleZentrale

SicherheitSicherheit

20.10.2011 28Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

Management Management -- FCAPSFCAPS

FFFFFFFFault Managementault ManagementLoriotProLoriotPro

CCCCCCCConfiguration Managementonfiguration ManagementTDTTDT--ConfigurationConfiguration--ServerServer

AAAAAAAAccounting Managementccounting ManagementRadiusRadius

PPPPPPPPerformance Managementerformance ManagementLoriotProLoriotPro

SSSSSSSSecurity Managementecurity ManagementVerschlVerschlüüsselung, Authentisierungsselung, Authentisierung

PKI (Public Key Infrastructure), X.509PKI (Public Key Infrastructure), X.509--ZertifikateZertifikate

InternetInternetMPLSMPLS

20.10.2011 29Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

Management Management –– Configuration ServerConfiguration Server

mobilemobile

DSLDSL

mobilemobile

Zentrale

TDT Config

uratio

n Serv

er

Konfiguration

Software

Zertifikate

Konfiguration

Software

Zertifikate

vollautomatischvollautomatisch

zeitgesteuertzeitgesteuert

20.10.2011 30Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

Management Management -- LoriotProLoriotPro

Proaktives NetzwerkmanagementsystemProaktives Netzwerkmanagementsystem

StatistikenStatistikenVerfVerfüügbarkeit, Performance (SLA)gbarkeit, Performance (SLA)

Fault ManagementFault ManagementAlarme, Emails, SMS, SNMP Trap, Syslog, Alarme, Emails, SMS, SNMP Trap, Syslog, ……

MultiMulti--UserUser--WebWeb--GUIGUI

DiagnoseDiagnoseTraceroute, ICMP, RTT, Traceroute, ICMP, RTT, ……

Scripting SchnittstelleScripting Schnittstelle

TDTTDT--ConfigurationConfiguration--ServerServer--SchnittstelleSchnittstelle

MPLSMPLS

20.10.2011 31Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

DatennetzeDatennetze

UnabhUnabhäängigkeitngigkeit

InternetInternet

Zentrale

4G T4G T--MobileMobile

DSLDSL

4G O24G O2

4G4GPrivaterPrivater

APNAPN

3G T3G T--MobileMobile

4G Vodafone4G Vodafone

2G2G

DSLDSL

erledigterledigt

20.10.2011 32Professionelle Datennetze auf Basis von LTE

Fragen?Fragen?

erledigterledigt

Vielen Dank fVielen Dank füür Ihre Aufmerksamkeit!r Ihre Aufmerksamkeit!