Verfügbarkeit: Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme

Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme: 5G New Radio und Kernnetz, LTE-Advanced Pro, GSM, Wireless LAN und Bluetooth

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Sauter, Martin (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2022]
Ausgabe:	8. Auflage
Schlagworte:	Long Term Evolution Advanced IEEE 802 > 11 Bluetooth-Standard GSM-Standard UMTS EDGE > Vermittlungstechnik Mobilfunk Drahtloses lokales Netz HSDPA HSPA GPRS Kommunikationssystem Generation 4 EDGE GSM LAN WLAN Mobilfunkstandards Mobile Datenübertragung Mobilfunktechnik LTE Advanced Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme Martin Sauter
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XVI, 517 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm, 1059 g
ISBN:	9783658369620 3658369620

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Datensatz im Suchindex

_version_	1805075876146053120
adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 LONG TERM EVOLUTION (LTE) UND LTE-ADVANCED . 1 1.1 EINLEITUNG UND UEBERBLICK . 1 1.2 NETZWERK-ARCHITEKTUR UND SCHNITTSTELLEN . 2 1.2.1 LTE-ENDGERAETE UND DIE LTE UU-SCHNITTSTELLE . 3 1.2.2 DER ENODEB UND DIE SI UND X2-SCHNITTSTELLEN . 6 1.2.3 DIE MOBILITY MANAGEMENT ENTITY (MME) . 10 1.2.4 DAS SERVING-GATEWAY . 11 1.2.5 DAS PDN-GATEWAY . 12 1.2.6 DASHSS . 14 1.2.7 ABRECHNUNGSSYSTEME . 16 1.2.8 QUALITAETS-UND PRIORITAETSSTEUERUNG . 16 1.3 DIE LTE-LUFTSCHNITTSTELLE UND DAS RADIONETZWERK . 17 1.3.1 OFDMA FUER DIE DATENUEBERTRAGUNG IM DOWNLINK . 18 1.3.2 SC-FDMA FUER UPLINK UEBERTRAGUNGEN . 20 1.3.3 QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION FUER SUBCARRIER . 21 1.3.4 SYMBOLE, SLOTS, RADIO BLOCKS UND FRAMES . 23 1.3.5 REFERENZ-UND SYNCHRONISATIONS-SIGNALE . 25 1.3.6 DAS LTE-KANALMODEL IN DOWNLINK-RICHTUNG . 25 1.3.7 DOWNLINK MANAGEMENT-KANAELE . 27 1.3.8 SYSTEM INFORMATION MESSAGES (SIBS) . 28 1.3.9 DAS LTE-KANALMODEL IN DER UPLINK-RICHTUNG . 29 1.3.10 MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT UEBERTRAGUNGEN . 29 1.3.11 HARQUNDARQ . 32 1.3.12 PDCP - KOMPRIMIERUNG UND VERSCHLUESSELUNG . 35 1.3.13 DER LTE PROTOKOLL STACK . 36 1.4 SCHEDULING . 38 1.4.1 DOWNLINK SCHEDULING . 38 1.4.2 UPLINK SCHEDULING . 42 1.5 GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN . 43 1.5.1 NETZWERKSUCHE . 43 IX X INHALTSVERZEICHNIS 1.5.2 ATTACH UND AKTIVIERUNG DES DEFAULT BEARERS . 46 1.5.3 HANDOVERSZENARIEN . 50 1.6 MOBILITY MANAGEMENT UND LEISTUNGSOPTIMIERUNG . 53 1.6.1 MOBILITAETSMANAGEMENT IM RRC-CONNECTED STATE . 53 1.6.2 MOBILITY MANAGEMENT IM IDLE STATE . 56 1.6.3 MOBILITY MANAGEMENT UND ZUSTANDSAENDERUNGEN IN DER PRAXIS . 58 1.7 LTE SICHERHEITSARCHITEKTUR . 60 1.8 ZUSAMMENSPIEL MIT UMTS UND GSM . 61 1.8.1 CELL RESELECTION ZWISCHEN LTE UND GSM/UMTS . 62 1.8.2 RRC CONNECTION RELEASE MIT REDIRECT ZWISCHEN LTE UND GSM/UMTS . 64 1.9 CARRIER AGGREGATION . 64 1.9.1 CA VARIANTEN, BANDBREITENKLASSEN UND BANDKOMBINATIONEN . 66 1.9.2 CA KONFIGURATIONEN, AKTIVIERUNG UND DEAKTIVIERUNG . 68 1.9.3 UPLINK CARRIER AGGREGATION . 71 1.10 VON DIPOLEN ZU AKTIVEN ANTENNEN UND GIGABIT BACKHAUL . 72 1.11 SELF-ORGANIZING NETWORKS . 74 1.12 KAPAZITAET EINES STANDORTES UND ANZAHL GLEICHZEITIGER NUTZER . 75 1.13 CS-FALLBACK FUER SPRACHE UND SMS MIT LTE . 77 1.13.1 SMS UEBER SGS . 78 1.13.2 CS FALLBACK . 79 1.14 NETWORK SHARING - MOCN UND MORAN . 81 1.14.1 NATIONAL ROAMING . 81 1.14.2 MOCN (MULTI-OPERATOR CORE NETWORK) . 82 1.14.3 MORAN (MOBILE OPERATOR RADIO ACCESS NETWORK) . 84 1.15 IPV6 IM MOBILFUNK . 84 1.15.1 DAS IPV6 PREFIX UND INTERFACE IDS . 85 1.15.2 IPV6 UND ROAMING . 88 1.15.3 IPV6 UND WI-FI TETHERING . 88 1.15.4 IPV6-ONLY KOMMUNIKATION . 90 1.16 NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION . 91 1.16.1 VIRTUALISIERUNG AUF DEM DESKTOP . 91 1.16.2 NUTZUNG EINES BETRIEBSSYSTEMS IN EINER VIRTUELLEN MASCHINE . 92 1.16.3 DAS GLEICHZEITIGE AUSFUEHREN MEHRERER VIRTUELLER MASCHINEN . 93 1.16.4 SNAPSHOTS VON VIRTUELLEN MASCHINEN . 94 1.16.5 KLONEN EINER VIRTUELLEN MASCHINE . 94 1.16.6 VIRTUALISIERUNG IN RECHENZENTREN IN DER CLOUD . 95 INHALTSVERZEICHNIS XI 1.16.7 ADMINISTRATION VON VIRTUELLEN MASCHINEN IN DER CLOUD . 96 1.16.8 NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION . 97 1.16.9 ROUTER VIRTUALISIERUNG . 98 1.16.10 SOFTWARE-DEFINED NETWORKING . 99 1.17 MACHINE TYPE COMMUNICATION (MTC) UND DAS INTERNET DER DINGE . 100 1.17.1 LTE CAT-1 ENDGERAETE . 101 1.17.2 LTE CAT-O ENDGERAETE UND PSM . 101 1.17.3 LTE CAT-MI ENDGERAETE . 102 1.17.4 LTE NB 1 (NB-IOT) ENDGERAETE . 103 1.17.5 NB-IOT KONFIGURATIONSOPTIONEN . 104 1.17.6 DIE NB-IOT LUFTSCHNITTSTELLE . 104 1.17.7 NB-IOT CONTROL CHANNELS UND SCHEDULING . 105 1.17.8 NB-IOT MULTI-CARRIER OPERATION . 106 1.17.9 NB-IOT DURCHSATZ UND ANZAHL DER GERAETE PRO ZELLE . 107 1.17.10 NB-IOT STROMSPARMECHANISMEN . 108 1.17.11 NB-IOT - HIGH LATENCY KOMMUNIKATION . 108 1.17.12 NB-IOT - OPTIMIERUNG VON IP UND NICHT-IP BASIEREN DATENUEBERTRAGUNGEN . 110 1.17.13 NB-IOT ZUSAMMENFASSUNG . 112 1.18 FRAGEN UND AUFGABEN . 112 2 5G NEW RADIO (NR) UND DAS 5G KERNNETZ . 115 2.1 EINFUEHRUNGUNDUEBERBLICK . 115 2.1.1 GRUENDE FUER DEN 5G START ALS HYBRID LOESUNG . 116 2.1.2 FREQUENCY RANGE 1 UND 2 . 117 2.1.3 DYNAMIC SPECTRUM SHARING IN LOW UND MID-BANDS . 118 2.1.4 NETZE IN DER PRAXIS UND WEITERER AUFBAU DES KAPITELS . 118 2.2 DIE 5G NON-STANDALONE (NSA) ARCHITEKTUR . 119 2.2.1 NETZWERK ARCHITEKTUR UND SCHNITTSTELLEN . 119 2.2.2 3GPP 5G NR OPTION 2 UND 3 MIT DYNAMIC SPECTRUM SHARING . 122 2.2.3 UNTERSCHIEDE DER OPTIONEN 3, 3A UND 3X . 123 2.2.4 DAS FRONTHAUL INTERFACE . 125 2.3 DIE 5G TDD LUFTSCHNITTSTELLE . 126 2.3.1 FLEXIBLES OFDMA FUER DEN DOWNLINK . 127 2.3.2 DAS 5G RESOURCE GRID: SYMBOLE, SLOTS, RESOURCE BLOCKS UND FRAMES . 130 2.3.3 SYNCHRONISATION UND REFERENZ SIGNALE . 132 2.3.4 MASSIVE-MIMO FUER BEAMFORMING UND MULTI-USER DATENUEBERTRAGUNG . 133 2.3.5 TDD SLOT FORMATE . 136 2.3.6 DOWNLINK CONTROL KANAELE . 139 2.3.7 UPLINK KANAELE . 140 XII INHALTSVERZEICHNIS 2.3.8 BANDWIDTH PARTS . 141 2.3.9 DER DOWNLINK CONTROL CHANNEL UND DAS SCHEDULING . 142 2.3.10 DOWNLINK GESCHWINDIGKEIT IN THEORIE UND PRAXIS . 145 2.3.11 DOWNLINK DATENDURCHSATZ . 147 2.3.12 DAS TDD AIR INTERFACE IN DEN MMWAVE BAENDERN (FR2) . 148 2.4 DIE 5G FDD LUFTSCHNITTSTELLE . 149 2.4.1 REFARMING UND DYNAMIC SPECTRUM SHARING . 151 2.5 EN-DC BEARER UND SCHEDULING . 156 2.5.1 SPLIT BEARER UND FLUSSKONTROLLE . 157 2.5.2 ZWEI SENDER FUER EN-DC . 158 2.6 GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN UND MOBILITY MANAGEMENT IM NON STANDALONE MODE . 160 2.6.1 AUFBAU EINES LTE-ONLY BEARERS ALS 5G ANKER AUS DEM FLUGMODUS . 160 2.6.2 HINZUFUEGEN EINER NR ZELLE IM NON-STANDALONE MODUS . 164 2.6.3 5G ANZEIGE IM DISPLAY . 169 2.6.4 HANDOVERSZENARIEN . 170 2.6.5 EN-DC SIGNALING RADIO BEARERS . 173 2.6.6 5G NON-STANDALONE UND VOLTE. 174 2.7 NETZWERKPLANUNG UND ROLLOUT ASPEKTSE . 174 2.7.1 DIE REICHWEITE VON BAND N78 . 175 2.7.2 BACKHAUL BETRACHTUNGEN . 175 2.8 DIE 5G NR STANDALONE (SA) ARCHITEKTUR UND GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN . 176 2.8.1 FUNKTIONEN DES 5G KERNNETZ . 176 2.8.2 NETZWERKSCHNITTSTELLEN . 178 2.8.3 TEILNEHMER UND GERAETE IDS . 179 2.8.4 PROZEDUREN IM 5G KERNNETZ . 180 2.8.5 CONNECTION MANAGEMENT . 180 2.8.6 REGISTRATION MANAGEMENT PROZEDUREN . 181 2.8.7 SESSION MANAGEMENT . 183 2.8.8 MOBILITY MANAGEMENT . 187 2.8.9 NEUE SICHERHEITSFUNKTIONEN . 188 2.8.10 DER 5G KERN UND UNTERSCHIEDLICHE RAN OPTIONEN . 191 2.8.11 ZUSAMMENSPIEL DER 5G UND 4G KERNNETZWERKE . 191 2.8.12 DAS 5G KERNNETZ UND SMS . 196 2.8.13 DAS CLOUD NATIVE 5G KERNNETZ . 197 2.9 DIE 5G STANDALONE LUFTSCHNITTSTELLE . 200 2.9.1 DER RRC INACTIVE ZUSTAND . 201 2.9.2 SYSTEM INFORMATION NACHRICHTEN . 202 2.9.3 MESSKONFIGURATION, EVENTS UND HANDOVER . 203 2.10 NETWORK SLICING . 204 2.11 FRAGEN . 206 INHALTSVERZEICHNIS XIII 3 VOICE OVER LTE UND NR (VOLTE, VONR) . 209 3.1 DAS SESSION INITIATION PROTOCOL (SIP) . 210 3.2 DAS IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM (IMS) UND VOLTE . 215 3.2.1 ARCHITEKTURUEBERBLICK . 215 3.2.2 IMS REGISTRIERUNG . 217 3.2.3 DER VOLTE GESPRAECHSAUFBAU . 219 3.2.4 LTE BEARER KONFIGURATION FUER VOLTE . 221 3.2.5 DEDICATED BEARER SETUP MIT PRECONDITIONS . 224 3.2.6 HEADER COMPRESSION UND DRX . 226 3.2.7 SPRACHCODECS UND AUSHANDLUNG DER BANDBREITE . 227 3.2.8 FREITON, RING-BACK MELODIEN UND EARLY-MEDIA . 231 3.2.9 VERWENDUNG VON PORTS . 231 3.2.10 FILTERUNG VON NACHRICHTEN UND ASSERTED IDENTITIES . 232 3.2.11 DTMFTOENE . 233 3.2.12 SMS UEBER IMS . 234 3.2.13 KONFIGURATION DER ANRUFWEITERLEITUNG UND XCAP . 235 3.2.14 SINGLE RADIO VOICE CALL CONTINUITY . 238 3.2.15 WAHL DES RADIONETZWERKES, T-ADS UND VOLTE INTERWORKING MIT GSM UND UMTS . 242 3.2.16 VOLTE NOTRUFE . 243 3.3 VOLTE ROAMING . 245 3.3.1 OPTION 1: VOLTE LOCAL BREAKOUT . 246 3.3.2 OPTION 2: VOLTE S8-HOME ROUTING . 247 3.4 VOICE UND 5G NR . 249 3.4.1 IMS SIGNALISIERUNG UEBER 5G SA . 250 3.4.2 5G NR EPS FALLBACK . 252 3.4.3 5G VOICE OVER NR (VONR) . 253 3.5 VOICE OVER WIFI (VOWIFI) . 253 3.5.1 VOWIFI NETZWERKARCHITEKTUR . 254 3.5.2 VOWIFI HANDOVER . 256 3.5.3 WIFI-PREFERRED UND CELLULAR-PREFERRED . 257 3.5.4 SMS, MMS UND SUPPLEMENTARY SERVICES UEBER WIFI . 258 3.5.5 VOWIFI ROAMING . 259 3.6 VOLTE UND FESTNETZ IMS - EIN VERGLEICH . 260 3.7 FRAGEN UND AUFGABEN . 261 4 WIRELESS LAN IEEE 802.11 . 265 4.1 WIRELESS LAN UEBERBLICK . 265 4.2 GESCHWINDIGKEITEN UND STANDARDS . 266 4.3 WLAN-KONFIGURATIONEN: VON AD-HOC BIS WIRELESS BRIDGING . 269 4.3.1 AD-HOC, BSS, ESS UND WIRELESS BRIDGING . 269 4.3.2 SSID UND FREQUENZWAHL . 273 XIV INHALTSVERZEICHNIS 4.4 MANAGEMENT-OPERATIONEN . 275 4.5 DIE MAC-SCHICHT . 281 4.5.1 ZUGRIFFSSTEUERUNG AUF DAS UEBERTRAGUNGSMEDIUM . 281 4.5.2 DER MAC HEADER . 284 4.6 PHYSICAL LAYER UND MAC-ERWEITERUNGEN . 286 4.6.1 IEEE 802.11B MIT BIS ZU 11 MBIT/S . 286 4.6.2 IEEE 802.11 G MIT BIS ZU 54 MBIT/S . 289 4.6.3 IEEE 802.11 A MIT BIS ZU 54 MBIT/S . 291 4.6.4 IEEE 802.11 N MIT BIS ZU 600 MBIT/S . 292 4.6.5 IEEE 802.1 LAC MIT BIS ZU 6,8 GBIT/S . 302 4.6.6 IEEE 802.1 LAX - WI-FI 6 - HIGH EFFICIENCY ERWEITERUNGEN . 308 4.7 WIRELESS LAN-SICHERHEIT . 313 4.7.1 WIRED EQUIVALENT PRIVACY (WEP) UND FRUEHERE SICHERHEITS VERFAHREN . 313 4.7.2 WPA UND WPA-2 PERSONAL MODE-AUTHENTIFIZIERUNG . 313 4.7.3 WPA UND WPA-2 ENTERPRISE MODE AUTHENTIFIZIERUNG - EAP TLS . 315 4.7.4 WPA UND WPA-2 ENTERPRISE MODE AUTHENTICATION - EAP TTLS . 317 4.7.5 WPA UND WPA-2 ENTERPRISE MODE AUTHENTICATION - EAP PEAP . 319 4.7.6 WPA UND WPA ENTERPRISE MODE AUTHENTIFIZIERUNG - EAP SIM . 321 4.7.7 VERSCHLUESSELUNG MIT WPA UND WPA-2 . 323 4.7.8 WI-FI PROTECTED SETUP (WPS) . 324 4.7.9 WPA3 PERSONAL MODE AUTHENTICATION . 326 4.7.10 PROTECTED MANAGEMENT FRAMES . 328 4.8 IEEE 802.1 LE UND WMM - QUALITY OF SERVICE . 330 4.9 FRAGEN UND AUFGABEN . 337 5 BLUETOOTH . 339 5.1 UEBERBLICK UND ANWENDUNGEN . 339 5.2 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN . 341 5.3 PICONETZE UND DAS MASTER SLAVE KONZEPT . 344 5.4 DER BLUETOOTH PROTOKOLL STACK . 347 5.4.1 DER BASEBAND LAYER . 347 5.4.2 DER LINK CONTROLLER . 353 5.4.3 DER LINK MANAGER . 356 5.4.4 DAS HCL INTERFACE . 357 5.4.5 DER L2CAP LAYER . 360 5.4.6 DAS SERVICE DISCOVERY PROTOCOL . 362 INHALTSVERZEICHNIS XV 5.4.7 DER RFCOMM LAYER . 364 5.4.8 AUFBAU EINER VERBINDUNG IM UEBERBLICK . 366 5.5 BLUETOOTH SICHERHEIT . 367 5.5.1 PAIRING BIS BLUETOOTH 2.0 . 367 5.5.2 PAIRING AB BLUETOOTH 2.1 (SECURE SIMPLE PAIRING) . 369 5.5.3 AUTHENTIFIZIERUNG . 371 5.5.4 VERSCHLUESSELUNG . 371 5.5.5 AUTORISIERUNG . 373 5.5.6 SICHERHEITSMODI . 374 5.6 BLUETOOTH PROFILE . 375 5.6.1 GRUNDLEGENDE PROFILE: GAP, SDP UND SERIAL PROFILE . 376 5.6.2 OBJECT EXCHANGE PROFILE: FTP, OBJECT PUSH UND SYNCHRONIZE . 377 5.6.3 HEADSET, HANDS-FREE UND SIM-ACCESS PROFILE . 380 5.6.4 HIGH QUALITY AUDIO STREAMING . 384 5.6.5 DAS HUMAN INTERFACE DEVICE (HID) PROFILE . 387 5.7 FRAGEN UND AUFGABEN . 389 6 GSM . 391 6.1 LEITUNGSVERMITTELNDE DATENUEBERTRAGUNG . 391 6.1.1 KLASSISCHE LEITUNGSVERMITTLUNG . 392 6.1.2 VIRTUELLE LEITUNGSVERMITTLUNG UEBER IP . 394 6.2 STANDARDS . 395 6.3 UEBERTRAGUNGSGESCHWINDIGKEITEN . 396 6.4 DAS SIGNALISIERUNGSSYSTEM NR. 7 . 397 6.4.1 KLASSISCHER SS-7-PROTOKOLLSTACK . 398 6.4.2 SPEZIELLE SS-7-PROTOKOLLE FUER GSM . 401 6.4.3 IP-BASIERTER SS-7-PROTOKOLLSTACK . 402 6.5 DIE GSM SUBSYSTEME . 403 6.6 DAS NETWORK SUBSYSTEM . 404 6.6.1 DIE MOBILE VERMITTLUNGSSTELLE (MSC), SERVER UND GATEWAY . 405 6.6.2 DAS VISITOR LOCATION REGISTER (VLR) . 409 6.6.3 DAS HOME LOCATION REGISTER (HLR) . 410 6.6.4 DAS AUTHENTICATION CENTER (AC) . 413 6.6.5 DAS SHORT MESSAGE SERVICE CENTER (SMSC) . 415 6.7 DAS BASE STATION SUBSYSTEM (BSS) UND SPRACHCODIERUNG . 417 6.7.1 FREQUENZBEREICHE . 417 6.7.2 BASE TRANSCEIVER STATION (BTS) . 419 6.7.3 DIE GSM-LUFTSCHNITTSTELLE . 420 6.7.4 DER BASE STATION CONTROLLER (BSC) . 428 6.7.5 DIE TRAU FUER SPRACHDATENUEBERTRAGUNG . 433 6.7.6 CHANNEL CODER UND INTERLEAVER IN DER BTS . 438 XVI INHALTSVERZEICHNIS 6.7.7 VERSCHLUESSELUNG . 440 6.7.8 MODULATION . 442 6.7.9 VOICE ACTIVITY DETECTION . 442 6.8 MOBILITY MANAGEMENT UND CALL CONTROL . 444 6.8.1 CELL RESELECTION UND LOCATION AREA UPDATE . 444 6.8.2 MOBILE TERMINATED CALL . 446 6.8.3 HANDOVERSZENARIEN . 449 6.9 MOBILE ENDGERAETE . 452 6.9.1 AUFBAU EINES EINFACHEN GSM TELEFONS . 452 6.9.2 AUFBAU EINES SMARTPHONES . 454 6.10 DIE SIM-KARTE . 456 6.11 DAS INTELLIGENT NETWORK SUBSYSTEM UND CAMEL . 461 6.12 FRAGEN UND AUFGABEN . 464 7 GPRS UND EDGE . 465 7.1 LEITUNGSVERMITTELTE DATENUEBERTRAGUNG . 466 7.2 PAKETORIENTIERTE DATENUEBERTRAGUNG . 467 7.3 GPRS AUF DER LUFTSCHNITTSTELLE . 470 7.3.1 GPRS TIMESLOT-NUTZUNG IM VERGLEICH ZU GSM . 470 7.3.2 GLEICHZEITIGE NUTZUNG EINER BASISSTATION VON GSM UND GPRS . 472 7.3.3 CODING SCHEMES . 473 7.3.4 EDGE(EGPRS) . 474 7.3.5 MOBILE DEVICE CLASSES . 476 7.3.6 NETWORK OPERATION MODE (NOM) . 477 7.3.7 GPRS-KANALSTRUKTUR AUF DER LUFTSCHNITTSTELLE . 479 7.4 GPRS-ZUSTANDSMODELL . 481 7.5 GPRS-NETZWERKELEMENTE . 484 7.5.1 DIE PACKET CONTROL UNIT (PCU) . 484 7.5.2 DER SERVING GPRS SUPPORT NODE (SGSN) . 485 7.5.3 DER GATEWAY GPRS SUPPORT NODE (GGSN) . 487 7.6 GPRS RADIO RESOURCE MANAGEMENT . 488 7.7 GPRS-SCHNITTSTELLEN UND PROTOKOLLE . 491 7.8 GPRS MOBILITY UND SESSION MANAGEMENT (GMM/SM) . 496 7.8.1 MOBILITY MANAGEMENT-AUFGABEN . 496 7.8.2 GPRS SESSION MANAGEMENT . 499 7.9 SESSION MANAGEMENT AUS ANWENDERSICHT . 502 7.9.1 LEITUNGSVERMITTELTER VERBINDUNGSAUFBAU . 503 7.9.2 GPRS-VERBINDUNGSAUFBAU . 504 7.10 FRAGEN UND AUFGABEN . 506 STICHWORTVERZEICHNIS . 509
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 LONG TERM EVOLUTION (LTE) UND LTE-ADVANCED . 1 1.1 EINLEITUNG UND UEBERBLICK . 1 1.2 NETZWERK-ARCHITEKTUR UND SCHNITTSTELLEN . 2 1.2.1 LTE-ENDGERAETE UND DIE LTE UU-SCHNITTSTELLE . 3 1.2.2 DER ENODEB UND DIE SI UND X2-SCHNITTSTELLEN . 6 1.2.3 DIE MOBILITY MANAGEMENT ENTITY (MME) . 10 1.2.4 DAS SERVING-GATEWAY . 11 1.2.5 DAS PDN-GATEWAY . 12 1.2.6 DASHSS . 14 1.2.7 ABRECHNUNGSSYSTEME . 16 1.2.8 QUALITAETS-UND PRIORITAETSSTEUERUNG . 16 1.3 DIE LTE-LUFTSCHNITTSTELLE UND DAS RADIONETZWERK . 17 1.3.1 OFDMA FUER DIE DATENUEBERTRAGUNG IM DOWNLINK . 18 1.3.2 SC-FDMA FUER UPLINK UEBERTRAGUNGEN . 20 1.3.3 QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION FUER SUBCARRIER . 21 1.3.4 SYMBOLE, SLOTS, RADIO BLOCKS UND FRAMES . 23 1.3.5 REFERENZ-UND SYNCHRONISATIONS-SIGNALE . 25 1.3.6 DAS LTE-KANALMODEL IN DOWNLINK-RICHTUNG . 25 1.3.7 DOWNLINK MANAGEMENT-KANAELE . 27 1.3.8 SYSTEM INFORMATION MESSAGES (SIBS) . 28 1.3.9 DAS LTE-KANALMODEL IN DER UPLINK-RICHTUNG . 29 1.3.10 MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT UEBERTRAGUNGEN . 29 1.3.11 HARQUNDARQ . 32 1.3.12 PDCP - KOMPRIMIERUNG UND VERSCHLUESSELUNG . 35 1.3.13 DER LTE PROTOKOLL STACK . 36 1.4 SCHEDULING . 38 1.4.1 DOWNLINK SCHEDULING . 38 1.4.2 UPLINK SCHEDULING . 42 1.5 GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN . 43 1.5.1 NETZWERKSUCHE . 43 IX X INHALTSVERZEICHNIS 1.5.2 ATTACH UND AKTIVIERUNG DES DEFAULT BEARERS . 46 1.5.3 HANDOVERSZENARIEN . 50 1.6 MOBILITY MANAGEMENT UND LEISTUNGSOPTIMIERUNG . 53 1.6.1 MOBILITAETSMANAGEMENT IM RRC-CONNECTED STATE . 53 1.6.2 MOBILITY MANAGEMENT IM IDLE STATE . 56 1.6.3 MOBILITY MANAGEMENT UND ZUSTANDSAENDERUNGEN IN DER PRAXIS . 58 1.7 LTE SICHERHEITSARCHITEKTUR . 60 1.8 ZUSAMMENSPIEL MIT UMTS UND GSM . 61 1.8.1 CELL RESELECTION ZWISCHEN LTE UND GSM/UMTS . 62 1.8.2 RRC CONNECTION RELEASE MIT REDIRECT ZWISCHEN LTE UND GSM/UMTS . 64 1.9 CARRIER AGGREGATION . 64 1.9.1 CA VARIANTEN, BANDBREITENKLASSEN UND BANDKOMBINATIONEN . 66 1.9.2 CA KONFIGURATIONEN, AKTIVIERUNG UND DEAKTIVIERUNG . 68 1.9.3 UPLINK CARRIER AGGREGATION . 71 1.10 VON DIPOLEN ZU AKTIVEN ANTENNEN UND GIGABIT BACKHAUL . 72 1.11 SELF-ORGANIZING NETWORKS . 74 1.12 KAPAZITAET EINES STANDORTES UND ANZAHL GLEICHZEITIGER NUTZER . 75 1.13 CS-FALLBACK FUER SPRACHE UND SMS MIT LTE . 77 1.13.1 SMS UEBER SGS . 78 1.13.2 CS FALLBACK . 79 1.14 NETWORK SHARING - MOCN UND MORAN . 81 1.14.1 NATIONAL ROAMING . 81 1.14.2 MOCN (MULTI-OPERATOR CORE NETWORK) . 82 1.14.3 MORAN (MOBILE OPERATOR RADIO ACCESS NETWORK) . 84 1.15 IPV6 IM MOBILFUNK . 84 1.15.1 DAS IPV6 PREFIX UND INTERFACE IDS . 85 1.15.2 IPV6 UND ROAMING . 88 1.15.3 IPV6 UND WI-FI TETHERING . 88 1.15.4 IPV6-ONLY KOMMUNIKATION . 90 1.16 NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION . 91 1.16.1 VIRTUALISIERUNG AUF DEM DESKTOP . 91 1.16.2 NUTZUNG EINES BETRIEBSSYSTEMS IN EINER VIRTUELLEN MASCHINE . 92 1.16.3 DAS GLEICHZEITIGE AUSFUEHREN MEHRERER VIRTUELLER MASCHINEN . 93 1.16.4 SNAPSHOTS VON VIRTUELLEN MASCHINEN . 94 1.16.5 KLONEN EINER VIRTUELLEN MASCHINE . 94 1.16.6 VIRTUALISIERUNG IN RECHENZENTREN IN DER CLOUD . 95 INHALTSVERZEICHNIS XI 1.16.7 ADMINISTRATION VON VIRTUELLEN MASCHINEN IN DER CLOUD . 96 1.16.8 NETWORK FUNCTION VIRTUALIZATION . 97 1.16.9 ROUTER VIRTUALISIERUNG . 98 1.16.10 SOFTWARE-DEFINED NETWORKING . 99 1.17 MACHINE TYPE COMMUNICATION (MTC) UND DAS INTERNET DER DINGE . 100 1.17.1 LTE CAT-1 ENDGERAETE . 101 1.17.2 LTE CAT-O ENDGERAETE UND PSM . 101 1.17.3 LTE CAT-MI ENDGERAETE . 102 1.17.4 LTE NB 1 (NB-IOT) ENDGERAETE . 103 1.17.5 NB-IOT KONFIGURATIONSOPTIONEN . 104 1.17.6 DIE NB-IOT LUFTSCHNITTSTELLE . 104 1.17.7 NB-IOT CONTROL CHANNELS UND SCHEDULING . 105 1.17.8 NB-IOT MULTI-CARRIER OPERATION . 106 1.17.9 NB-IOT DURCHSATZ UND ANZAHL DER GERAETE PRO ZELLE . 107 1.17.10 NB-IOT STROMSPARMECHANISMEN . 108 1.17.11 NB-IOT - HIGH LATENCY KOMMUNIKATION . 108 1.17.12 NB-IOT - OPTIMIERUNG VON IP UND NICHT-IP BASIEREN DATENUEBERTRAGUNGEN . 110 1.17.13 NB-IOT ZUSAMMENFASSUNG . 112 1.18 FRAGEN UND AUFGABEN . 112 2 5G NEW RADIO (NR) UND DAS 5G KERNNETZ . 115 2.1 EINFUEHRUNGUNDUEBERBLICK . 115 2.1.1 GRUENDE FUER DEN 5G START ALS HYBRID LOESUNG . 116 2.1.2 FREQUENCY RANGE 1 UND 2 . 117 2.1.3 DYNAMIC SPECTRUM SHARING IN LOW UND MID-BANDS . 118 2.1.4 NETZE IN DER PRAXIS UND WEITERER AUFBAU DES KAPITELS . 118 2.2 DIE 5G NON-STANDALONE (NSA) ARCHITEKTUR . 119 2.2.1 NETZWERK ARCHITEKTUR UND SCHNITTSTELLEN . 119 2.2.2 3GPP 5G NR OPTION 2 UND 3 MIT DYNAMIC SPECTRUM SHARING . 122 2.2.3 UNTERSCHIEDE DER OPTIONEN 3, 3A UND 3X . 123 2.2.4 DAS FRONTHAUL INTERFACE . 125 2.3 DIE 5G TDD LUFTSCHNITTSTELLE . 126 2.3.1 FLEXIBLES OFDMA FUER DEN DOWNLINK . 127 2.3.2 DAS 5G RESOURCE GRID: SYMBOLE, SLOTS, RESOURCE BLOCKS UND FRAMES . 130 2.3.3 SYNCHRONISATION UND REFERENZ SIGNALE . 132 2.3.4 MASSIVE-MIMO FUER BEAMFORMING UND MULTI-USER DATENUEBERTRAGUNG . 133 2.3.5 TDD SLOT FORMATE . 136 2.3.6 DOWNLINK CONTROL KANAELE . 139 2.3.7 UPLINK KANAELE . 140 XII INHALTSVERZEICHNIS 2.3.8 BANDWIDTH PARTS . 141 2.3.9 DER DOWNLINK CONTROL CHANNEL UND DAS SCHEDULING . 142 2.3.10 DOWNLINK GESCHWINDIGKEIT IN THEORIE UND PRAXIS . 145 2.3.11 DOWNLINK DATENDURCHSATZ . 147 2.3.12 DAS TDD AIR INTERFACE IN DEN MMWAVE BAENDERN (FR2) . 148 2.4 DIE 5G FDD LUFTSCHNITTSTELLE . 149 2.4.1 REFARMING UND DYNAMIC SPECTRUM SHARING . 151 2.5 EN-DC BEARER UND SCHEDULING . 156 2.5.1 SPLIT BEARER UND FLUSSKONTROLLE . 157 2.5.2 ZWEI SENDER FUER EN-DC . 158 2.6 GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN UND MOBILITY MANAGEMENT IM NON STANDALONE MODE . 160 2.6.1 AUFBAU EINES LTE-ONLY BEARERS ALS 5G ANKER AUS DEM FLUGMODUS . 160 2.6.2 HINZUFUEGEN EINER NR ZELLE IM NON-STANDALONE MODUS . 164 2.6.3 5G ANZEIGE IM DISPLAY . 169 2.6.4 HANDOVERSZENARIEN . 170 2.6.5 EN-DC SIGNALING RADIO BEARERS . 173 2.6.6 5G NON-STANDALONE UND VOLTE. 174 2.7 NETZWERKPLANUNG UND ROLLOUT ASPEKTSE . 174 2.7.1 DIE REICHWEITE VON BAND N78 . 175 2.7.2 BACKHAUL BETRACHTUNGEN . 175 2.8 DIE 5G NR STANDALONE (SA) ARCHITEKTUR UND GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN . 176 2.8.1 FUNKTIONEN DES 5G KERNNETZ . 176 2.8.2 NETZWERKSCHNITTSTELLEN . 178 2.8.3 TEILNEHMER UND GERAETE IDS . 179 2.8.4 PROZEDUREN IM 5G KERNNETZ . 180 2.8.5 CONNECTION MANAGEMENT . 180 2.8.6 REGISTRATION MANAGEMENT PROZEDUREN . 181 2.8.7 SESSION MANAGEMENT . 183 2.8.8 MOBILITY MANAGEMENT . 187 2.8.9 NEUE SICHERHEITSFUNKTIONEN . 188 2.8.10 DER 5G KERN UND UNTERSCHIEDLICHE RAN OPTIONEN . 191 2.8.11 ZUSAMMENSPIEL DER 5G UND 4G KERNNETZWERKE . 191 2.8.12 DAS 5G KERNNETZ UND SMS . 196 2.8.13 DAS CLOUD NATIVE 5G KERNNETZ . 197 2.9 DIE 5G STANDALONE LUFTSCHNITTSTELLE . 200 2.9.1 DER RRC INACTIVE ZUSTAND . 201 2.9.2 SYSTEM INFORMATION NACHRICHTEN . 202 2.9.3 MESSKONFIGURATION, EVENTS UND HANDOVER . 203 2.10 NETWORK SLICING . 204 2.11 FRAGEN . 206 INHALTSVERZEICHNIS XIII 3 VOICE OVER LTE UND NR (VOLTE, VONR) . 209 3.1 DAS SESSION INITIATION PROTOCOL (SIP) . 210 3.2 DAS IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM (IMS) UND VOLTE . 215 3.2.1 ARCHITEKTURUEBERBLICK . 215 3.2.2 IMS REGISTRIERUNG . 217 3.2.3 DER VOLTE GESPRAECHSAUFBAU . 219 3.2.4 LTE BEARER KONFIGURATION FUER VOLTE . 221 3.2.5 DEDICATED BEARER SETUP MIT PRECONDITIONS . 224 3.2.6 HEADER COMPRESSION UND DRX . 226 3.2.7 SPRACHCODECS UND AUSHANDLUNG DER BANDBREITE . 227 3.2.8 FREITON, RING-BACK MELODIEN UND EARLY-MEDIA . 231 3.2.9 VERWENDUNG VON PORTS . 231 3.2.10 FILTERUNG VON NACHRICHTEN UND ASSERTED IDENTITIES . 232 3.2.11 DTMFTOENE . 233 3.2.12 SMS UEBER IMS . 234 3.2.13 KONFIGURATION DER ANRUFWEITERLEITUNG UND XCAP . 235 3.2.14 SINGLE RADIO VOICE CALL CONTINUITY . 238 3.2.15 WAHL DES RADIONETZWERKES, T-ADS UND VOLTE INTERWORKING MIT GSM UND UMTS . 242 3.2.16 VOLTE NOTRUFE . 243 3.3 VOLTE ROAMING . 245 3.3.1 OPTION 1: VOLTE LOCAL BREAKOUT . 246 3.3.2 OPTION 2: VOLTE S8-HOME ROUTING . 247 3.4 VOICE UND 5G NR . 249 3.4.1 IMS SIGNALISIERUNG UEBER 5G SA . 250 3.4.2 5G NR EPS FALLBACK . 252 3.4.3 5G VOICE OVER NR (VONR) . 253 3.5 VOICE OVER WIFI (VOWIFI) . 253 3.5.1 VOWIFI NETZWERKARCHITEKTUR . 254 3.5.2 VOWIFI HANDOVER . 256 3.5.3 WIFI-PREFERRED UND CELLULAR-PREFERRED . 257 3.5.4 SMS, MMS UND SUPPLEMENTARY SERVICES UEBER WIFI . 258 3.5.5 VOWIFI ROAMING . 259 3.6 VOLTE UND FESTNETZ IMS - EIN VERGLEICH . 260 3.7 FRAGEN UND AUFGABEN . 261 4 WIRELESS LAN IEEE 802.11 . 265 4.1 WIRELESS LAN UEBERBLICK . 265 4.2 GESCHWINDIGKEITEN UND STANDARDS . 266 4.3 WLAN-KONFIGURATIONEN: VON AD-HOC BIS WIRELESS BRIDGING . 269 4.3.1 AD-HOC, BSS, ESS UND WIRELESS BRIDGING . 269 4.3.2 SSID UND FREQUENZWAHL . 273 XIV INHALTSVERZEICHNIS 4.4 MANAGEMENT-OPERATIONEN . 275 4.5 DIE MAC-SCHICHT . 281 4.5.1 ZUGRIFFSSTEUERUNG AUF DAS UEBERTRAGUNGSMEDIUM . 281 4.5.2 DER MAC HEADER . 284 4.6 PHYSICAL LAYER UND MAC-ERWEITERUNGEN . 286 4.6.1 IEEE 802.11B MIT BIS ZU 11 MBIT/S . 286 4.6.2 IEEE 802.11 G MIT BIS ZU 54 MBIT/S . 289 4.6.3 IEEE 802.11 A MIT BIS ZU 54 MBIT/S . 291 4.6.4 IEEE 802.11 N MIT BIS ZU 600 MBIT/S . 292 4.6.5 IEEE 802.1 LAC MIT BIS ZU 6,8 GBIT/S . 302 4.6.6 IEEE 802.1 LAX - WI-FI 6 - HIGH EFFICIENCY ERWEITERUNGEN . 308 4.7 WIRELESS LAN-SICHERHEIT . 313 4.7.1 WIRED EQUIVALENT PRIVACY (WEP) UND FRUEHERE SICHERHEITS VERFAHREN . 313 4.7.2 WPA UND WPA-2 PERSONAL MODE-AUTHENTIFIZIERUNG . 313 4.7.3 WPA UND WPA-2 ENTERPRISE MODE AUTHENTIFIZIERUNG - 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