0:00:00.000,0:00:18.710
<i>36C3 Vorspannmusik</i>

0:00:18.710,0:00:24.150
Herald: Guten Morgen zusammen. Heute ist[br]mir eine ganz besondere Freude, einen Talk

0:00:24.150,0:00:29.620
anzusagen, der so ein bisschen was[br]erzählen wird über den 5G-Hype, warum er

0:00:29.620,0:00:33.230
vielleicht gerechtfertigt ist oder[br]vielleicht auch nicht. Dafür freue ich

0:00:33.230,0:00:38.410
mich ganz besonders, unsere nächsten zwei[br]Speaker anzusagen. Und auch, obwohl es

0:00:38.410,0:00:41.720
noch früh am Morgen ist, würde ich mich[br]ganz besonders freuen, wenn ihr einen ganz

0:00:41.720,0:00:46.750
herzlichen Applaus für Peter und Heurekus.[br]Dankeschön.

0:00:46.750,0:00:57.190
Peter: Schönen guten Morgen, wir sind[br]Heurekus und Peter und wir möchten ein

0:00:57.190,0:01:04.689
bisschen was über 5G erzählen. 5G ist ja[br]in aller Munde. Man braucht 5G unbedingt.

0:01:04.689,0:01:09.220
Wenn man allerdings den Begriff 5G[br]verwendet, dann ist das eher so, wie in

0:01:09.220,0:01:12.330
der Bezeichnung Wald, wenn man einen[br]gewissen Baum, 'nen einzelnen Baum

0:01:12.330,0:01:16.360
bezeichnen möchte. Meine Frage ist dann[br]eigentlich immer, wenn jemand von 5G

0:01:16.360,0:01:22.189
redet: Was meint er eigentlich damit? Wir[br]möchten heute so ein bisschen die

0:01:22.189,0:01:33.370
Hintergründe, was alles mit 5G möglich[br]ist, ein bisschen vorstellen. Das ist unser

0:01:33.370,0:01:40.330
Talk heute. Der geht um folgende Sachen.[br]Heurekus: Genau, ich habe hier mal ein

0:01:40.330,0:01:43.640
Überblicksbild, über was wir heute[br]eigentlich reden wollen. Über das 5G, das

0:01:43.640,0:01:47.350
es eigentlich tatsächlich schon gibt. Wir[br]gehen dann nachher noch genauer auf dieses

0:01:47.350,0:01:51.909
Übersichtsbild ein. Das ist das Netzwerk,[br]so wie es dasteht, die schwarzen Teile:

0:01:51.909,0:01:57.120
Das ist das LTE-Netzwerk, das heute schon[br]gibt. Und dann die orangenen Teile: Das

0:01:57.120,0:02:01.280
sind die, die neu dazukommen. Kann man[br]hauptsächlich sehen, dass es im Radio

0:02:01.280,0:02:06.229
Access kommt ein neuer 5G-Teil dazu, der[br]an den 4G-Teil mit dran gemacht wird. Und

0:02:06.229,0:02:11.281
noch ein bisschen 'nen dickeren Backhaul[br]und natürlich 5G-Endgeräte. Und wichtig

0:02:11.281,0:02:16.170
bei diesem 5G, das jetzt in der Praxis[br]dann auch schon da ist, ist, dass es ist

0:02:16.170,0:02:21.569
immer zusammen mit 4G sein muss. Es kann[br]nicht alleine für sich stehen. Darum

0:02:21.569,0:02:28.060
heisst das Ding auch 5G new radio non-[br]standalone architecture und die Leute bei

0:02:28.060,0:02:36.010
der Standardisierung sind dann mit diesem[br]super netten Akronym NSA aufgetaucht. Es

0:02:36.010,0:02:39.569
geht mir ziemlich schwer über die Lippen.[br]Muss man sich erst einmal dran gewöhnen.

0:02:39.569,0:02:44.060
Und naja, während ihr euch da dran[br]gewöhnt, erzählt jetzt der Peter mal ein

0:02:44.060,0:02:47.740
bisschen was über die eigentlich[br]wichtigste Schnittstelle im

0:02:47.740,0:02:52.480
Mobilfunknetzwerk, die sogenannte Luft-[br]Schnittstelle, auf Englisch auch air

0:02:52.480,0:02:58.010
interface genannt. Peter.[br]Peter: Das 5G air interface oder 4G nach

0:02:58.010,0:03:04.120
5G air interface. Ich fange mit 4G an,[br]weil 5G ist eigentlich nur eine sehr

0:03:04.120,0:03:10.319
komplizierte 4G Luft-Schnittstelle. Und da[br]fange ich mit den einfachsten Sachen an

0:03:10.319,0:03:15.441
mit: Wie kriege ich Daten auf eine[br]Funkschnittstelle? Wie kann ich dort

0:03:15.441,0:03:21.190
übertragen? Man benutzt jetzt dafür einen[br]Träger. Idealerweise schaltet man diesen

0:03:21.190,0:03:26.480
aus und an und diesen - bei dem Aus- und[br]Anschalten verändert man die Amplitude und

0:03:26.480,0:03:30.320
die Phasenlage. Das kann man machen in 4[br]verschiedenen Phasenzuständen. Das wird

0:03:30.320,0:03:38.190
dann die QPSK-Modulation bis hin zu 250[br]Zuständen, Phasen und Amplitudenzuständen,

0:03:38.190,0:03:44.640
die man erreichen kann mit 256QAM. Der ist[br]jetzt bei 5G standardmässig mit drin, bei

0:03:44.640,0:03:48.870
LTE gibt's den nur jetzt in den letzten[br]Releases und noch nicht jede Hardware

0:03:48.870,0:03:54.090
unterstützt den. Wenn ich jetzt so einen[br]Haufen subcarrier habe oder Haufen

0:03:54.090,0:04:00.050
einzelne Träger, dann muss ich die in[br]irgendeiner Form mit Daten füttern und

0:04:00.050,0:04:04.080
jeder Träger kriegt dann über so nen[br]serial-to-parallel Converter einen Teil

0:04:04.080,0:04:08.239
der Daten und dann werden die über die[br]Luft geschickt. Jetzt gibt's aber mit

0:04:08.239,0:04:15.300
diesen subcarriern ein kleines Problem.[br]Wenn ich zu viele oder sehr viele Träger,

0:04:15.300,0:04:18.579
Funkträger auf eine Luft-Schnittstelle[br]mache, dann haben die immer wieder

0:04:18.579,0:04:22.990
Nebenaussendungen, also so[br]Frequenzbereiche, die neben den

0:04:22.990,0:04:29.310
Nutzträgern verwendet werden und oder mit[br]Leistung beaufschlagt werden. Und das

0:04:29.310,0:04:33.520
kommt davon, weil man diese subcarrier ja[br]aus- und einschaltet oder den Träger aus-

0:04:33.520,0:04:36.880
und einschaltet, wenn das dann seine[br]Phasenlage ändert, dann gibt es die

0:04:36.880,0:04:42.690
Nebenaussendung. Gott sei Dank werden wir[br]dann bei LTE oder bei 5G alle mit der

0:04:42.690,0:04:47.680
gleichen Symbolzeit geschaltet, sodass[br]alle Nebeaussendungen im Prinzip gleich

0:04:47.680,0:04:52.930
sind. Und wenn ich die dann günstig[br]zusammenstelle, dann fallen die Maxima von

0:04:52.930,0:04:59.270
den subcarriern immer in ein Minima von[br]allen anderen Nebenaussendungen. Das kann

0:04:59.270,0:05:04.810
man dann auch ausrechnen. Dieses[br]subcarrier spacing Delta f. Das ist dann

0:05:04.810,0:05:12.130
k, also am besten 1 durch die Symbolzeit. Bei[br]LTE sind das dann 15 Kilohertz subcarrier

0:05:12.130,0:05:17.770
spacing, also die subcarrier haben 15[br]Kilohertz Abstand. Und das ergibt dann

0:05:17.770,0:05:25.070
eine Symbolzeit von von 66 Mikrosekunden,[br]also alle 66,7 Mikrosekunden wird dieser,

0:05:25.070,0:05:28.130
werden die subcarrier heruntergefahren und[br]kommen mit einer neuen Information wieder

0:05:28.130,0:05:36.280
hoch. Das ist bei 5G im Prinzip auch so.[br]Nur dass man dort das subcarrier spacing

0:05:36.280,0:05:40.130
auch variabel hat. Man muss sich dann[br]nicht an 15 Kilohertz halten, sondern kann

0:05:40.130,0:05:49.180
dann noch 30, 60 und 120 Kilohertz nehmen.[br]Warum man das macht, kommen wir noch zu.

0:05:49.180,0:05:54.930
Es gibt da noch so eine Symbolzeit, also[br]das Symbol ist ja eine gewisse Zeit in der

0:05:54.930,0:06:01.350
Luft. 66 Mikrosekunden. Und bei[br]Makrozellen kommt es dann halt vor, dass

0:06:01.350,0:06:07.060
ein Stück der Information über eine[br]Reflektion kommt und vielleicht mit

0:06:07.060,0:06:12.650
gleicher Feldstärke ein direktes Signal[br]einlegt und mit der guard period schmeisst

0:06:12.650,0:06:16.710
oder die guard period das definiert. Und[br]ein Endgerät würde also Signale, die in

0:06:16.710,0:06:24.020
dieser Zeit ankommen, einfach ignorieren[br]und wegschmeissen. Wir benutzen für diese

0:06:24.020,0:06:30.690
Übertragung OFDM, eigentlich OFDMA. OFDM[br]gibts schon lange, das Bluetooth oder

0:06:30.690,0:06:37.130
WLAN, WiFi arbeitet damit. Allerdings mit[br]einer Einschränkung: Wir haben immer alle

0:06:37.130,0:06:42.820
subcarrier für einen Kunden oder für ein[br]Endgerät getestet. Wenn das Endgerät

0:06:42.820,0:06:46.949
bedient ist, kommt das nächste Endgerät[br]dran. Mit LTE benutzt man dann Orthogonal

0:06:46.949,0:06:52.710
Frequency Division Multiple Access. Und[br]damit lässt man halt ein paar subcarrier

0:06:52.710,0:06:57.910
weg, man lässt Pausen oder weist die[br]verschiedenen Nutzern zu. Das ist ein

0:06:57.910,0:07:02.070
bisschen schwieriger zu rechnen als wie so[br]eine einfache OFDM-Geschichte, die ist

0:07:02.070,0:07:08.860
relativ einfach zu rechnen. OFDMA ist eine[br]komplexe Rechnerei. So und dann haben wir

0:07:08.860,0:07:15.680
halt OFDMA irgendwann auf der Luft. Und[br]einen Haufen subcarrier. Jetzt haben wir

0:07:15.680,0:07:25.380
bei LTE mit 20 Megahertz Bandbreite haben[br]wir etwa 1200 subcarrier. Wenn ich jetzt

0:07:25.380,0:07:30.669
dem Kunden sagen würde, pass auf, in diesem[br]subcarrier ist Information für dich, dann

0:07:30.669,0:07:34.970
signalisiere ich mich zu Tode und deswegen[br]hat man die in Resource Blöcke eingeteilt.

0:07:34.970,0:07:41.560
Das sind immer 12 subcarrier über die[br]Frequenz und 7 Symbole. Bei LTE ist das

0:07:41.560,0:07:48.310
dann eine halbe Millisekunde. Bei 5G[br]können das dann halt 12 subcarrier sein,

0:07:48.310,0:07:51.280
wenn die allerdings 30 Kilohertz[br]subcarrier spacing haben, dann wird der

0:07:51.280,0:07:55.690
Block länger und die Zeit dafür kürzer.[br]Gucken wir uns aber auch noch im Detail

0:07:55.690,0:08:00.770
an. Eine ganz tolle Erfindung sind die[br]Referenzsignale. Es treten immer wieder

0:08:00.770,0:08:11.740
subcarrier raus aus diesem Verbund von[br]Zeit und Frequenz geht das quasi jetzt

0:08:11.740,0:08:17.990
auch in den Raum. Diese Referenzsignale[br]tragen aufgrund ihrer Position, wo sie

0:08:17.990,0:08:24.143
denn stehen, die physikalische Cell[br]Identifyer Nummer von dem eNode-B/gNode-B

0:08:24.143,0:08:29.130
und aufgrund ihrer Sendeleistung oder aufgrund[br]ihres Pegels kann das Endgerät damit dann

0:08:29.130,0:08:38.219
messen, wie stark diese eNode-B ist.[br]Die Referenzsignale werden so mit 15 bis

0:08:38.219,0:08:44.098
18 DBM Sendeleistung gesendet. Das kommt[br]einem ziemlich wenig vor. Aber die

0:08:44.098,0:08:48.490
Referenzsignale sind ja nicht alleine,[br]sondern wenn alles abgetastet ist, sind

0:08:48.490,0:08:56.727
das ja dann 1.200 bei einem 20-Megahertz-[br]LTE-System und ein Empfänger. Für'n

0:08:56.727,0:09:00.709
schmalbändiger Empfänger kann erheblich[br]empfindlicher sein als wie ein

0:09:00.709,0:09:07.069
breitbändiger Empfänger. Also bei GSM[br]z.B. haben wir 120, ne, 150 Kilohertz, 200

0:09:07.069,0:09:11.170
Kilohertz Kanalbandbreite. Und hier haben[br]wir für einen Subcarrier 15 Kilohertz. Das

0:09:11.170,0:09:14.949
heißt, der Empfänger ist schmaler und[br]damit empfindlicher. Wir können also

0:09:14.949,0:09:20.739
runtergehen bis etwa... unter -120 DBM[br]Empfänger-Empfindlichkeit für so'n

0:09:20.739,0:09:27.519
Referenzsignal. Das wäre jetzt mal so'n[br]paar Ressource-Blöcke aneinandergebaut,

0:09:27.519,0:09:33.910
ein Ressource Grid von LTE, und zwar in[br]diesem Fall das kleinste LTE-System, was

0:09:33.910,0:09:41.639
es gibt, 1,4 Megahertz Bandbreite, 6[br]Ressource-Blöcke. Da erkennt man die

0:09:41.639,0:09:45.629
Ressource-Blöcke, das sind die Kästchen[br]und man erkennt so'n paar bunte Farben.

0:09:45.629,0:09:50.356
Die eine bunte Farbe ist Grün, das ist der[br]Broadcast Channel. Da steht drin, wie die

0:09:50.356,0:09:54.913
Zelle heißt und so'n paar Parameter für[br]die ersten Zugriffe, die so'n Endgerät auf so

0:09:54.913,0:10:01.470
'ne Zelle macht. Und den gibts jetzt bei[br]5G "non standalone" noch nicht in dieser

0:10:01.470,0:10:07.209
Form. Zumal, man weiß auch nicht, wo er[br]liegt, weil man kann ihn überall hinlegen,

0:10:07.209,0:10:11.120
macht der Martin aber gleich noch was[br]dazu. Und Synchron-Kanäle, also die

0:10:11.120,0:10:14.920
orangenen und die roten, das sind die[br]Synchron-Elemente, wo sich das Endgerät

0:10:14.920,0:10:20.562
darauf synchronisiert. Der graue Bereich,[br]das ist der Bereich, wo dem Endgerät, was

0:10:20.562,0:10:25.311
gerade 'nen offenen Flow hat, gesagt[br]wird, in welchem der weißen Blöcke die

0:10:25.311,0:10:30.339
Daten zu suchen sind. Ja, der graue[br]Bereich ist die Adressierung für die

0:10:30.339,0:10:35.670
Ressourcen, die ein Endgerät sich[br]anschauen soll. Wenn man das Ganze dann

0:10:35.670,0:10:41.209
ein bisschen größer macht, guckt sich ein[br]20 Megahertz breites System an, dann sind

0:10:41.209,0:10:46.769
diese Ressource-Blöcke schon ziemlich[br]plattgedrückt, sind dann über die Frequenz

0:10:46.769,0:10:52.232
100 an der Zahl. Die Zeit, die wir[br]auftragen, sind 10 Millisekunden, also

0:10:52.232,0:10:55.655
alle 10 Millisekunden. wiederholt sich[br]das. Im Prinzip ist das schon jetzt LTE

0:10:55.655,0:11:02.189
gewesen. Ja, es gibt zwar noch einen[br]gewissen Advanced Standard. Gibts da noch

0:11:02.189,0:11:06.018
Möglichkeiten wie Multimedia Boradcast,[br]Multicast Services, Radio und Fernsehen

0:11:06.018,0:11:11.879
über LTE-Positionierung, Public Warning[br]System und noch so ein paar Kleinigkeiten.

0:11:11.879,0:11:18.074
Hab aber so das Gefühl, dass LTE Advanced[br]jetzt von 5G überholt wird, weil diese

0:11:18.074,0:11:24.939
Dinge sind in 5G im Prinzip auch mit drin,[br]man muss nur bauen. Wenn ich jetzt wieder

0:11:24.939,0:11:28.345
mal so'n Ressource Block nehme, dann kann[br]ich da auch die maximale

0:11:28.345,0:11:31.899
Datengeschwindigkeit ausrechnen. Es ist[br]nicht so schwierig. Man hat in diesem

0:11:31.899,0:11:40.177
Rechteck 84 Elemente, also 7 mal 12 sind[br]84. Vier davon sind immer Referenzsignale.

0:11:40.177,0:11:45.621
Also bleiben 80 übrig, die ich für'n[br]Traffic benutzen kann, und wenn ich die

0:11:45.621,0:11:50.959
dann... jeden dieser Subcarrier moduliere,[br]kann ich das tun mit QPSK, 16 QAM, 64 QAM

0:11:50.959,0:11:58.317
oder 256. Also jeder dieser Subcarrier[br]kann tragen zwei bis acht Nutzbit. Und

0:11:58.317,0:12:01.887
damit könnte man jetzt zum Beispiel[br]ausrechnen... Wenn ich diese 64 QAM-

0:12:01.887,0:12:06.335
Modulation benutze, dann hab' ich das über[br]die Zeit... Wenn ich also ein so'n

0:12:06.335,0:12:12.880
Streifen nehme mit 12 Subcarrier über die[br]Zeit, dann gibt es ungefähr 960 Kilobit

0:12:12.880,0:12:23.999
pro Sekunde... Sorry... Genau... 256[br]Kilobit pro Sekunde mal 100. Ja, weil ich

0:12:23.999,0:12:28.449
hab ja 100 von diesen Subcarriern, von[br]diesen Ressource-Blöcken

0:12:28.449,0:12:33.681
übereinanderliegen. Dann käme ich da auf[br]'ne Geschwindigkeit von rundrum 960

0:12:33.681,0:12:42.110
Kilobit. Quatsch. 96 Megabit.[br]Entschuldigung. Also etwa 100 Megabit. Das

0:12:42.110,0:12:46.420
ist jetzt nur einer von x MIMO-Kanälen.[br]Wenn jetzt noch 'n MIMO draufkommt, dann

0:12:46.420,0:12:50.123
wird jetzt die Datenübertragungsrate nicht[br]doppelt so hoch. So im Faktor 1,6 kann man

0:12:50.123,0:12:55.402
da rechnen. Aber so kommt man zum Beispiel[br]auf 'ne maximale Datengeschwindigkeit, die

0:12:55.402,0:13:05.348
ich mit so 'nem System machen kann. MIMO[br]ist im Prinzip die Übertragung von

0:13:05.348,0:13:10.616
verschiedenen Datenströmen zur gleichen[br]Zeit auf der gleichen Frequenz. Wenn man

0:13:10.616,0:13:14.455
so 'nen Astra-Satelliten betrachtet, dann[br]ist es im Prinzip MIMO mit vertikaler und

0:13:14.455,0:13:19.027
horizontaler Polarisation. Letztendlich[br]machen wir das auch im Mobilfunk... Ist

0:13:19.027,0:13:22.324
das schon ein bisschen mutig, weil der[br]Kunde kann sich ja bewegen. Das heißt, die

0:13:22.324,0:13:25.886
Verhältnisse können sich ständig ändern.[br]Es werden halt jede Millisekunde

0:13:25.886,0:13:29.188
Measurement Reports geliefert und dann[br]wird entschieden, ob wir MIMO machen und

0:13:29.188,0:13:35.010
wie wir MIMO machen. Das Ganze geht dann[br]hoch bis vier mal vier MIMO, über vier

0:13:35.010,0:13:38.726
Antennen eben. Dazu muss das Endgerät[br]natürlich dannauch vier Empfangsantennen

0:13:38.726,0:13:42.949
haben, die räumlich getrennt sind, damit[br]man dort vier, möglicherweise vier

0:13:42.949,0:13:46.985
verschiedene Datenströme zur gleichen Zeit[br]auf der gleichen Frequenz machen kann. Das

0:13:46.985,0:13:51.120
gibt jetzt nicht die vierfache Menge, das[br]sind so etwa 3,2- bis 3,4-fach, was man

0:13:51.120,0:13:55.098
maximal erreichen kann, wenn man so in der[br]Speed-Test-Position sich befindet vor der

0:13:55.098,0:14:01.371
Antenne, ja. So, jetzt haben wir 4G durch.[br]Jetzt haben wir die Basis dafür, die

0:14:01.371,0:14:05.714
Begriffe, die wir haben. Wir machen[br]nämlich gleich noch was mit Ressource-

0:14:05.714,0:14:10.329
Blöcken und Subcarrier Spacings. Wo liegt[br]jetzt eigentlich das Problem bei 4G? Ja,

0:14:10.329,0:14:15.285
wir haben da nur 20 Megahertz Carrier-[br]Bandbreite definiert. Man kann die zwar

0:14:15.285,0:14:18.884
mit Carrier Aggregation verschiedene[br]Frequenzbänder zusammensetzen, aber

0:14:18.884,0:14:23.727
letztendlich kann 'n zusammenhängender[br]Carrier maximal 20 Megahertz sein. Dann

0:14:23.727,0:14:28.429
hab ich nur "Kartoffelzellen", ich habe es[br]mal so getauft. Also wenn jemand, wenn ein

0:14:28.429,0:14:33.909
Kunde in der Zelle Traffic macht, dann ist[br]es der Zelle egal, wo er steht. Das heißt,

0:14:33.909,0:14:40.012
die Signale werden in die gesamte Zelle[br]runtergesendet, was natürlich dazu führt,

0:14:40.012,0:14:43.256
dass ich möglicherweise eine größere[br]Interferenzbelastung habe...ja... mit

0:14:43.256,0:14:49.380
Nachbarzellen. Die Idle-to-active-Zeit ist[br]immer 100 Millisekunden. Also für so'n

0:14:49.380,0:14:54.125
Endgerät ist es immer nötig, dass es sich[br]schlafen legt... Ja... Einen Empfänger

0:14:54.125,0:14:59.822
anhaben kostet Strom und diese Idle-to-[br]active-Zeit mit 100 Millisekunden

0:14:59.822,0:15:03.350
bedeutet, ich kann mich 99 Millisekunden[br]hinlegen und schlafen und muss mindestens

0:15:03.350,0:15:10.660
eine Millisekunde den Empfänger anhaben.[br]Das ist jetzt .. Bei 5G kann man das

0:15:10.660,0:15:13.720
verändern. Und die Ping-Zeit kann auch[br]nicht schneller als so 10 bis 17

0:15:13.720,0:15:20.269
Millisekunden sein. Das liegt einfach an[br]der Struktur. 5G bietet jetzt eine ganze

0:15:20.269,0:15:24.982
Reihe von Möglichkeiten. Also 5G ist ein[br]wirklich kompliziertes 4G mit ein Haufen

0:15:24.982,0:15:29.767
Möglichkeiten. Diese Möglichkeiten.. die[br]sind so gestrickt, dass man sich

0:15:29.767,0:15:35.459
letztendlich, wenn jemand 'ne Idee hat, was[br]man so mit 5G machen kann, ja mit so'm IoT

0:15:35.459,0:15:39.609
oder irgendwas. Dann muss man sich einen[br]Endgeräte-Hersteller suchen, der sich dann

0:15:39.609,0:15:43.313
ausdenkt, was für ein Endgerät man[br]braucht... hier Toaster mit was weiß

0:15:43.313,0:15:48.627
ich... wenn 'n Toast fertig ist kommt auf[br]der App dann das Signal... Und dann

0:15:48.627,0:15:53.660
brauche ich eben den Endgeräte-Hersteller.[br]Ich brauch 'n Systemtechnik-Hersteller,

0:15:53.660,0:15:57.150
der das dann in seine Technik[br]implementiert dieses Feature. Und ich

0:15:57.150,0:16:01.012
brauche noch 'n Netzbetreiber, der dann[br]auch das möglicherweise Core Net dazu

0:16:01.012,0:16:06.959
baut. Und die müssen sich unterhalten...[br]Das ist so die Struktur von 5G, wie für

0:16:06.959,0:16:11.139
Features, die es jetzt noch gar nicht[br]gibt. Dann 100 Megahertz Carrier haben wir

0:16:11.139,0:16:15.209
möglich, also für kleiner 6 Gigahertz, größer[br]6 Gigahertz könnte man sogar größere Carrier

0:16:15.209,0:16:21.271
machen, Beamforming, Multi-User-MIMO[br]machen wir noch, Idle-to-active-Zeit kann

0:16:21.271,0:16:26.399
aufgrund der Anforderungen verändern. Wenn[br]ich Low-Latency-Sachen machen möchte, dann

0:16:26.399,0:16:30.265
wäre da natürlich eine Idle-to-active-Zeit[br]von 100 Millisekunden zu lang. Wenn ich

0:16:30.265,0:16:34.617
aber jetzt so 'n Heizungsableser habe, da[br]muss der nicht unbedingt für alle hundert

0:16:34.617,0:16:38.279
Millisekunden auf 'n Funkkanal gucken, ob[br]er angerufen wird. Da reicht es, wenn er

0:16:38.279,0:16:44.809
das jede Stunde mal macht oder einmal am[br]Tag. Ja, shorter Ping times sind möglich,

0:16:44.809,0:16:49.439
nicht garantiert. Das sind die[br]Frequenzbänder, die es in Deutschland

0:16:49.439,0:16:56.350
gegeben hat, bisher. Band 3, Band 7, Band[br]8, Band 20. Das sind die klassischen, da

0:16:56.350,0:17:01.180
wird vorwiegend LTE drauf gemacht und auch[br]um die Kapazität der LTE-Netze jetzt zu

0:17:01.180,0:17:07.470
erhöhen gibt's jetzt das Band n78 dazu[br](ja, der eine oder andere erinnert sich

0:17:07.470,0:17:14.985
noch an die Auktion), was jetzt zusätzlich[br]zur Verfügung steht. Und aufgrund der

0:17:14.985,0:17:18.980
hohen Frequenz, die Antennen werden dann[br]kleiner (ja, da kann man noch ein bisschen

0:17:18.980,0:17:27.015
HIVE-mäßig mit spielen, kommt gleich). Für[br]die höheren Frequenzen, bei 5G habe ich

0:17:27.015,0:17:31.101
schon gesagt, kann man die Subcarrier[br]breiter machen. Wenn ich die Subcarrier

0:17:31.101,0:17:36.878
aber breiter mache, muss es sie schneller[br]tasten. Manchmal kommt dann der Eindruck

0:17:36.878,0:17:40.337
auf, ich hab' da irgendwie mehr Ressourcen[br]pro Zeit. Das stimmt aber nicht. Ich hab'

0:17:40.337,0:17:45.227
die mal gelb markiert. Also 5 Kilohertz[br]mit 15 Kilohertz Subcarrier über die Zeit

0:17:45.227,0:17:52.070
gibt dann den gelben Block, wie bei n78[br]eben 30 Kilohertz Subcarrier Spacings. Die

0:17:52.070,0:17:56.360
Subcarrier sind breiter, werden aber[br]schneller getastet. Ja also, die Elemente

0:17:56.360,0:18:02.921
pro Zeiteinheit sind immer noch die[br]gleichen, also wie bei LTE, bei 4G. Ihr

0:18:02.921,0:18:08.889
habt vorhin das Ressource Grid von 4G[br]gesehen. Das war relativ aufgeräumt. Das

0:18:08.889,0:18:15.480
ist ein Ressource Grid von 5G. Das ist[br]jetzt dann nicht mehr so aufgeräumt. Es

0:18:15.480,0:18:21.870
wird also erheblich komplizierter. Das[br]Rosafarbene, das sind die SSBs. Das ist

0:18:21.870,0:18:26.752
die brauch man für die Beams. Da kommen[br]wir gleich zu. Und das Blaue, das sind die

0:18:26.752,0:18:35.622
physical… Sch… Ne, was ist der? Jetzt muss[br]ich die Brille aufziehen… PDSCH, der

0:18:35.622,0:18:40.100
Shared Channel, Broadcast Channel kann man[br]auch unterbringen. Das sehen jetzt dann

0:18:40.100,0:18:46.399
auch noch zwei Beams, die ich dort[br]aufgemalt habe. Es ist relativ

0:18:46.399,0:18:50.080
kompliziert. Man kann das Ganze noch viel[br]komplizierter machen, indem man

0:18:50.080,0:18:54.919
reinzeichnen würde, welche Ressourcen[br]belegt würden für Multimedia Broadcast,

0:18:54.919,0:19:00.900
also Radio, Fernsehen, was für[br]Positionierung über 5G, also so'n GPS,

0:19:00.900,0:19:06.968
aber dann inhouse auf 5G basierend und so[br]weiter, was man da alles reintun könnte.

0:19:06.968,0:19:14.299
Das sparen wir uns. Wir guckenn jetzt erst[br]mal kurz nach der Datenrate. Die Datenrate

0:19:14.299,0:19:22.110
ist abhängig von der Position des Kunden.[br]Der Kunde hat ein Endgerät. Das Endgerät

0:19:22.110,0:19:26.515
rauscht. Das ist so unten das Rauschen,[br]was man auf dem Bild sieht. Und je

0:19:26.515,0:19:29.631
schlechter die Feldstärke wird, umso[br]schlechter wird das Signal-Rausch-

0:19:29.631,0:19:36.259
Verhältnis bei dem Endgerät vom Kunden.[br]Und wenn ich eine hohe Datenrate haben

0:19:36.259,0:19:38.880
möchte, brauch ich ein super Signal-[br]Rausch-Verhältnis. Das heißt, der Kunde,

0:19:38.880,0:19:44.045
der muss sein Endgerät schon mal vor die[br]Antenne halten. Da kann ich dann 256 QAM

0:19:44.045,0:19:49.460
machen. Beim Runterschalten lassen wir uns[br]da sehr viel, ja, sehr viel Fehler zu, die

0:19:49.460,0:19:54.768
wir korrigieren. Also Fehler liegen dann[br]so etwa über 50 Prozent und dann schalten

0:19:54.768,0:20:01.492
wir dann runter auf 64 QAM mit dem größer[br]werdenden Abstand des Kunden von der

0:20:01.492,0:20:07.455
Antenne. Und damit geben sich dann auch[br]irgendwelche Datenraten raus. Also die hab

0:20:07.455,0:20:12.230
ich mal versucht für verschiedene[br]Szenarien in dieser Tabelle aufzutragen.

0:20:12.230,0:20:20.462
Das Auffälligste ist ganz unten dieser[br]orangefarbene 2,23 Gigabit. Das ist so das

0:20:20.462,0:20:30.479
Maximalste, was man theoretisch mit 5G auf[br]einem Band n78 hinbekommen würde. Bei vier

0:20:30.479,0:20:34.110
mal vier MIMO und unter Ausblendung[br]sämtlicher physikalischer

0:20:34.110,0:20:41.809
Gesetzmäßigkeiten. Es gibt da ein paar[br]realistische Datenraten. Zum einen haben

0:20:41.809,0:20:45.889
die Betreiber in Deutschland da keine 100[br]Megahertz, sondern maximal 90. Das

0:20:45.889,0:20:49.486
reduziert dann schon ein bisschen die[br]Datenrate. Und wir können noch nicht

0:20:49.486,0:20:53.600
überall vier mal vier MIMO ideal machen.[br]Und da kommen wir dann in die Gegenden, wo

0:20:53.600,0:20:58.995
es da so ein bisschen hellgelb wird. Ja.[br]Und für die ganz letzte Spalte, zwei mal

0:20:58.995,0:21:04.120
zwei MIMO normale Nutzung, Low Traffic[br](ich teile mir ja die Kapazität in der

0:21:04.120,0:21:08.648
Zelle so ein bisschen mit den anderen[br]Kunden), da kommen wir dann (ausprobiert

0:21:08.648,0:21:14.090
haben wir's noch nicht) auf so 500[br]Megabit, die der Kunde tatsächlich erlebt

0:21:14.090,0:21:18.387
oder erleben kann, unter gewissen[br]Voraussetzungen. Also die Datenrate ist

0:21:18.387,0:21:24.199
nicht garantiert, sondern hängt von 1.000[br]Faktoren ab. Das ist dem Martin seine

0:21:24.199,0:21:28.225
Folie... Weil das...[br]Martin: Ja, ich hab da mal 'ne Folie

0:21:28.225,0:21:31.432
gemacht, was dann eigentlich in der Praxis[br]rauskommt, weil der Peter hat so 'n

0:21:31.432,0:21:34.350
bisschen eine Allergie gegen Speed Tests.[br]Also hab' ich gesagt: Ok, mach ich die

0:21:34.350,0:21:40.996
Folie. Was kommt dabei so raus? Du hast ja[br]gesagt 2,2, 2,3 Gigabit, wenn man so'n

0:21:40.996,0:21:45.658
100-Megahertz-Kanal nimmt und wirklich[br]alles super optimal ist... Und da 5G ja

0:21:45.658,0:21:51.056
nie alleine steht, sondern noch bei LTE[br]mit dazugenommen wird... Und da kann man

0:21:51.056,0:21:54.627
auch, wenn man wirklich alles super super[br]ausbaut, kommt man auch noch 'n Gigabit

0:21:54.627,0:21:59.360
pro Sekunde dazu. In der Praxis, was ich[br]selber schon gesehen habe, und wenn man

0:21:59.360,0:22:05.261
sich sehr geschickt hinstellt, kommt bei[br]mir so etwa 1,3 1,4 Gigabit pro Sekunde

0:22:05.261,0:22:12.950
aus so 'nem 90-Megahertz-Kanal 5G plus LTE[br]raus. Aber für mich ist das recht sinnlos,

0:22:12.950,0:22:17.310
das nur auf einem Endgerät halt zu haben.[br]Die Zelle war leer, logischerweise. Aber

0:22:17.310,0:22:21.220
das ist die Kapazität, die für alle zur[br]Verfügung steht, die man sich dann teilen

0:22:21.220,0:22:25.030
kann. Und um das mal ein bisschen ins[br]Verhältnis zu setzen, ich hab' mal

0:22:25.030,0:22:30.400
geguckt, was hier auf dem Kongress das[br]ganze Wifi hier im Down Link macht. Es

0:22:30.400,0:22:36.080
macht in der Spitze im Moment mit etwa[br]10.000 Geräten drei Gigabit pro Sekunde.

0:22:36.080,0:22:40.700
Ja und hier haben wir 'n Kanal, wo 1,3[br]Gigabit pro Sekunde kann. Er kann

0:22:40.700,0:22:44.160
vielleicht keine 10.000 Kanäle, aber es[br]ist schon mal 'ne Indikation, wo wir uns

0:22:44.160,0:22:47.600
mit 5G hinbewegen. Ist schon gar nicht so[br]schlecht.

0:22:47.600,0:22:54.011
Peter: Gut. Gucken wir weiter nach dem[br]Band n78, wo ja der Speed gemacht wird.

0:22:54.011,0:22:59.150
Wir haben dort TDD-System. Man[br]unterscheidet zwischen FDD- und TDD-

0:22:59.150,0:23:03.379
Systemen. FDD-System heißt, dass der[br]Uplink, also da, wo die Geräte senden, 'n

0:23:03.379,0:23:07.116
anderen Frequenzbereich benutzt als wie[br]der Downlink. Das sind im Prinzip alle

0:23:07.116,0:23:18.147
Bänder, die zwischen 700 und 2,6[br]Gigahertz, wobei das 1.500er-Band keinen

0:23:18.147,0:23:25.079
Uplink hat. Es geht nicht, dass ein[br]Endgerät in dieser Größe auf 1.500 sendet

0:23:25.079,0:23:28.779
und gleich nebenan im Endgerät ist der[br]GPS-Empfänger oder der Empfänger von

0:23:28.779,0:23:33.258
Positions-Satelliten, die laufen auf einer[br]ähnlichen Frequenz. Deswegen gibts keinen

0:23:33.258,0:23:40.343
Uplink bei 1.500. TDD, das ist Band n78.[br]Wenn wir TDD machen, müssen wir auf der

0:23:40.343,0:23:45.915
gleichen Frequenz senden und empfangen,[br]also abwechselnd, so wie DECT halt. Nur

0:23:45.915,0:23:49.872
die Idee ist, dass man, wenn man TDD[br]macht, dass man diese Ressource,

0:23:49.872,0:23:54.732
Downlink/Uplink, auch verändern kann. Wenn[br]viel Downlink ist, mach ich halt viel

0:23:54.732,0:23:59.565
Downlink, und wenn viel Uplink ist, dann[br]vergrößere ich das mit dem Uplink. Ja,

0:23:59.565,0:24:07.220
theoretisch ja. Das wäre jetzt mal so 'ne[br]Struktur. Wir haben halt so nur Downlink

0:24:07.220,0:24:12.221
Slots. Dann haben wir 'n Slot, der Special[br]Slot ist. Da ist dann ein bisschen Uplink

0:24:12.221,0:24:17.713
dabei. Dann haben wir Uplink Slots. Also[br]das Ganze ist ein bisschen, ja, es gibt da

0:24:17.713,0:24:24.263
einen Haufen Spezifikationen, wie diese[br]Uplink-Downlink-Aufteilung gemacht werden

0:24:24.263,0:24:30.472
kann. Jetzt könnte man sich denken:[br]Klasse, kann man ja den Traffic dynamisch

0:24:30.472,0:24:36.091
sharen. Ne, eben nicht, weil wir haben ja[br]nicht nur einen Netzbetreiber im Land,

0:24:36.091,0:24:40.512
sondern es sind mehrere Netzbetreiber. Und[br]jetzt wirds nämlich schwierig, wenn ich

0:24:40.512,0:24:45.871
auf einem Turm zwei Antennen habe von zwei[br]verschiedenen Netzbetreibern. Die sind

0:24:45.871,0:24:51.039
zwar auf verschiedenen Frequenzen, aber im[br]3,6-Gigahertzbereich doch sehr nah

0:24:51.039,0:24:56.550
beieinander. Wenn die eine Antenne senden[br]würde und die andere Antenne würde ein

0:24:56.550,0:25:03.549
paar Megahertz drüber oder tiefer bereits[br]empfangen, ja, dann würde die es noch

0:25:03.549,0:25:07.990
sendendende Antenne von dem anderen[br]Betreiber, den Empfang des zweiten

0:25:07.990,0:25:12.509
Betreibers stören. Deswegen ist es[br]eigentlich nötig, dass alle Netzbetreiber

0:25:12.509,0:25:21.449
bei 5G, also bei Band n78 mit exakt dem[br]gleichen, mit der exakt gleichen Uplink-

0:25:21.449,0:25:26.265
Downlink-Struktur fahren und auch[br]phasengleich sind. Das bedeutet, dass ich

0:25:26.265,0:25:32.691
die Stationen GPS-angebunden haben muss.[br]Das kommt jetzt erschwerend hinzu. Kein

0:25:32.691,0:25:37.043
Betreiber kann das so machen, was er will,[br]weil sonst geht da nichts mehr. Auf der

0:25:37.043,0:25:40.822
anderen Seite mit den Endgeräten ist das[br]ähnlich. Ja, wenn ich also ein Endgerät

0:25:40.822,0:25:44.672
habe, das orange, was ziemlich nah an[br]einem Sender ist und das andere hat einen

0:25:44.672,0:25:49.620
relativ schwachen Pegel, dann kann, wenn[br]das orange Endgerät sendet, ja, das grüne

0:25:49.620,0:25:52.710
damit übersteuert werden, wenn die[br]zusammen auf dem Tisch liegen. Das heißt,

0:25:52.710,0:25:59.573
die Empfänger werden da gestört. Deswegen[br]müssen also solche Netze synchron gefahren

0:25:59.573,0:26:04.669
werden. Das ist so 'ne 5G-Antenne. Da sind[br]'n paar Glasfaser-Anschlüsse drauf, wo

0:26:04.669,0:26:09.710
die... da kommt noch kein IP raus. Das[br]ist so'n HF-Protokoll, sidebreed, da ist

0:26:09.710,0:26:16.210
also die Funkschnittstelle drauf. Hier[br]sind die Antennen, das sind kleine runde,

0:26:16.210,0:26:20.660
das sind diese aktiven Antennchen. Das[br]sind dann auch Sender-Empfänger, auch

0:26:20.660,0:26:25.741
gleich dahinter, damit die phasenmäßig[br]angesteuert werden können. Hier sind sie

0:26:25.741,0:26:32.279
nochmal. So, und wie kriege ich das[br]jetzt hin mit so 'nem Beam? Oder wie kann

0:26:32.279,0:26:36.733
ich diese Antenne dazu benutzen, halt in[br]eine gewisse Richtung zu senden und zu

0:26:36.733,0:26:40.628
empfangen? Das kriege ich hin mit[br]Phasenverschiebung. Bei klassischen

0:26:40.628,0:26:45.832
Antennen macht man das schon mit[br]elektrischer Absenkungen, indem ich für

0:26:45.832,0:26:49.331
ein Antennensystem ein Kabelstück ein[br]bisschen länger, ein bisschen kürzer

0:26:49.331,0:26:52.919
mache, dafür das andere ein bisschen[br]länger und zwei Antennenelemente damit

0:26:52.922,0:26:59.963
beaufschlage und dann gibt's eine... ja...[br]eine Biegung, eine... ja... ein

0:26:59.963,0:27:03.959
resultierendes Funkfeld, was eine gewisse[br]Richtung hat. Das Ganze kann ich dann auch

0:27:03.959,0:27:07.690
machen mit so 'ner massive MIMO-Antenne[br]mit ganz vielen Elementen da drin, wobei

0:27:07.690,0:27:13.788
der Phasenschieber-Bereich jetzt bereits[br]in der HF-Einheit sitzt, die hinter diesen

0:27:13.788,0:27:20.919
Elementen sitzen. Das Ganze mit den Beams[br]sieht man hier, da haben wir einen

0:27:20.919,0:27:28.340
Synchronisation Signal Block SSB des bei[br]diesem n78-Band in der Mitte - der war mal

0:27:28.340,0:27:33.155
am Rand, jetzt ist er in der Mitte - und[br]der besteht aus 'n paar Elementen. Und

0:27:33.155,0:27:38.679
wenn ich jetzt mehrere Beams strahlen[br]möchte, dann nehme ich mehrere SSB Blocks,

0:27:38.679,0:27:45.059
die in ihrer Phaseninformation immer sich[br]variieren. Also wir leuchten quasi wie ein

0:27:45.059,0:27:50.748
Leuchtturm mit kurzen SSB Blöcken in der[br]Gegend rum. Unten sieht man z.B. ein

0:27:50.748,0:27:56.319
Spektrum, das ist ein Sirus-Band Spektrum[br]über die Zeit. Da sieht man, wie die Beams

0:27:56.319,0:28:00.080
verschiedene Stärken haben. Und das Ganze[br]ist dann so innerhalb, nach zwei

0:28:00.080,0:28:03.909
Millisekunden ist das Ganze rum. Dann[br]haben wir acht Beams gesendet, und das

0:28:03.909,0:28:07.871
Endgerät kann die detektieren. In dem Beam[br]steht eine Nummer drin, und wenn ich

0:28:07.871,0:28:12.720
Verbindungsaufbau nachher mache, dann[br]kann der gNode-Beam mit

0:28:12.720,0:28:16.683
dieser Nummer etwas anfangen und schon mal[br]so ungefähr in diese Richtung senden. Und

0:28:16.683,0:28:20.624
das ist jetzt der Verbindungsaufbau, so[br]ein bisschen auf der Luft. Endgerät

0:28:20.624,0:28:26.536
berichtet: Ich bin in diesem Static-Beam[br]drin. Dann sagt der gNode-B: Okay, ich

0:28:26.536,0:28:32.422
nehme 'n Traffic Beam, der in diese[br]Richtung auch leuchtet. Und dann schauen

0:28:32.422,0:28:35.249
wir mal. Ich biete dir noch ein paar[br]andere Traffic-Beames immer mal wieder zum

0:28:35.249,0:28:39.440
Messen an, so ganz kurze Impulse in dieser[br]Phasenlage. Und dann berichtest du mir

0:28:39.440,0:28:44.219
immer welchen von diesen Traffic-Beams du[br]am besten hörst. Also wir orten nicht das

0:28:44.219,0:28:50.740
Endgerät irgendwie über die Phase, sondern[br]das Endgerät reported welcher von diesen

0:28:50.740,0:28:54.915
Beams, der angeboten wird, der Beste ist.[br]Wir machen auch kein hand-over, denn in

0:28:54.915,0:28:59.240
dieser, denn wir sind ja in der gleichen[br]Zelle, sondern die Sender nimmt, die

0:28:59.240,0:29:02.261
Sender und auch Empfänger, die verändern[br]einfach ihre Phasenlage. Ansonsten ändert

0:29:02.261,0:29:06.656
sich nichts. Also natürlich über die[br]gesamte Antenne. Man kann damit auch dann

0:29:06.656,0:29:10.668
zweimal zwei MIMO oder sogar viermal vier[br]MIMO mehr machen, die nehmen halt ein Teil

0:29:10.668,0:29:15.300
der Antennenelemente auf den einen MIMO-[br]Kanal und anderen Teil die anderen MIMO-

0:29:15.300,0:29:21.590
Kanäle macht. Ein Vorteil bei diesen Beams[br]ist; es ist relativ sauber in der Zelle,

0:29:21.590,0:29:29.080
und ich hab den Traffic ja nur da, wo auch[br]das Ziel sitzt, und hab damit keine

0:29:29.080,0:29:33.929
weitere Interferenz-Belastung in der[br]Zelle, kann also diese ... ja ... Kunden,

0:29:33.929,0:29:37.263
die dort sitzen, mit anderen Zellen[br]erheblich besser versorgen, sauberer

0:29:37.263,0:29:42.399
versorgen, als wie's mit 4G nötig war.[br]Jetzt gibt's auch massive MIMO Antennen

0:29:42.399,0:29:47.370
mit nem Kabel dran. Jetzt muss man[br]natürlich die Phasenlagen der

0:29:47.370,0:29:52.824
Antennenkabel ausmessen. Das tut man mit[br]einer Phasenkorrekturrückkopplung. Also an

0:29:52.824,0:29:57.518
der Antenne sieht man manchmal so Bilder;[br]acht Kabel dran. Ist dann unten drin so

0:29:57.518,0:30:01.056
ein kleiner Phasenkoppler und dieser[br]Phasenkoppler macht eine Rückkopplung

0:30:01.056,0:30:07.557
runder zum Radio, dass es die Phasenlage[br]der einzelnen Kabel ausmessen kann. Mit 5G

0:30:07.557,0:30:11.115
ist dann noch 'n single user MIMO möglich[br]- ne, das ist auch schon bei LTE möglich -

0:30:11.115,0:30:16.058
also ein user-Equipment kriegt Daten über[br]verschiedene Antennenebenen, aber auch

0:30:16.058,0:30:19.566
Multi-user-MIMO ist möglich. Da freut sich[br]der Netzbetreiber, weil die Effizienz des

0:30:19.566,0:30:24.539
Netzes damit gesteigert wird. Mit dem[br]einen Kanal bediene ich ein Endgerät und

0:30:24.539,0:30:27.462
mit dem anderen MIMO-Kanal, mit der[br]anderen Endgerät, auf der gleichen

0:30:27.462,0:30:32.256
Frequenz zur gleichen Zeit, ein zweites[br]Endgerät. das geht im Uplink und auch im

0:30:32.256,0:30:40.401
Downlink. So, was haben wir mit 5G[br]Antennen zu messen? Die passiven Antennen,

0:30:40.401,0:30:43.941
kann ich die normale Antennenmessung[br]machen. Die aktiven Antennen - ist ein

0:30:43.941,0:30:46.639
bisschen schwieriger, weil ich hab ja[br]keine Schnittstelle. Ich kann ja da nicht

0:30:46.639,0:30:51.059
so ein Antennenelement abschrauben und[br]dann ein Messgerät drin machen, sondern

0:30:51.059,0:30:54.409
das müsste, also die Systemtechnik selbst[br]muss dann im Prinzip für jedes

0:30:54.409,0:30:59.179
Antennenelement sorgen; was hat es, ist es[br]noch da, hat es, ist es vielleicht nass,

0:30:59.179,0:31:02.889
oder halt es schlechte Anpassung, hat es ne[br]Inner-Modulation, ist ne Uplink-Störungen

0:31:02.889,0:31:08.105
drauf? Das muss Systemtechnik machen. Ich[br]kann allenfalls mit nem Messgerät, wo die

0:31:08.105,0:31:13.073
Beams anzeigen kann - im Vortrag waren[br]welche drin, so Ansatzweise mit so Beams -

0:31:13.073,0:31:17.356
kann ich vor der 5G Antenne herumfahren[br]und gucken, ob die statischen Beams auch

0:31:17.356,0:31:21.504
dahin leuchten, wo sie hinleuchten sollen.[br]Und dann gehe ich davon aus, dass die

0:31:21.504,0:31:26.601
Antenne nicht komplett kaputt ist, und die[br]GVM messen, usw. So, das war die

0:31:26.601,0:31:32.684
physikalische Layer. Jetzt geht es in[br]Gegenden, die nicht mehr physikalische

0:31:32.684,0:31:37.889
Luftlöcher sind; die Netzarchitektur.[br]Heurekus: Genau so. Ich habe ein paar

0:31:37.889,0:31:42.773
Slides gebaut über den ganzen Rest, was[br]hinter der Antenne dran ist, an so nem

0:31:42.773,0:31:48.207
Netzwerk. Jetzt wieder die Slide von[br]vorher mit der bösen NSA Abkürzung da

0:31:48.207,0:31:53.039
vorne dran. Das sind die ganzen[br]Komponenten, die heute in nem 5G Netzwerk

0:31:53.039,0:31:57.529
drin sind, und eben die ganzen schwarzen[br]Komponenten, die werden, die sind heute

0:31:57.529,0:32:03.808
schon da für LTE. Und die orangenen, das[br]ist das was für 5G so wie's heut ausgebaut

0:32:03.808,0:32:09.149
wird dazukommt. Perspektivisch sollen alle[br]schwarzen Komponenten mit neuen 5G

0:32:09.149,0:32:15.522
Komponenten ersetzt werden, aber so sieht[br]es im Moment aus. Ich habe in der Mitte

0:32:15.522,0:32:21.412
von dem Slide, da ist das Core Netzwerk.[br]Und das ist aufgeteilt in zwei Hälften,

0:32:21.412,0:32:25.909
logisch gesehen: Ich habe die eine Hälfte,[br]die die Nutzdaten transportiert. Das ist

0:32:25.909,0:32:30.779
die sogenannte User Plane, und die ist mit[br]dem Internet verbunden. Das wird über

0:32:30.779,0:32:34.753
Gateways gemacht. Sind ganz normale[br]Router, wo eben spezielle Software drauf

0:32:34.753,0:32:39.070
ist, die mit dem Mobility im Mobilfunk[br]Netzwerk noch ein bisschen umgehen können.

0:32:39.070,0:32:43.690
Und auf der linken Seite in der Mitte hab[br]ich dann die Management Geschichten, die

0:32:43.690,0:32:47.889
Mobility Management entity. Die kümmert[br]sich, wie der Name schon sagt, um die

0:32:47.889,0:32:53.167
Mobility und um das User Management. Und[br]dazu hat sie eine Teilnehmerdatenbank, der

0:32:53.167,0:32:57.410
Home Subscriber Server ganz links. Und[br]das ist ne Datenbank und jeder Teilnehmer

0:32:57.410,0:33:02.299
im Mobilfunknetzwerk hat da einen Eintrag[br]drin: Welche Telefonnummer er hat, welche

0:33:02.299,0:33:06.269
Dienste er verwenden darf, und solche[br]Dinge, seine Ciphering keys - die sind da

0:33:06.269,0:33:10.559
drin. Und das ganze ist aber IP basiert.[br]also unterm Strich, das wird dann alles

0:33:10.559,0:33:16.740
wieder auf ein Kabel zusammengeführt und[br]dann Richtung Radionetzwerk gesendet. Das

0:33:16.740,0:33:20.940
ist das Radio Access Network, das auch als[br]RAN bezeichnet wird. Und dann über die

0:33:20.940,0:33:25.220
S1-Schnittstelle geht es dann zu den[br]Standorten, zu den Mobilfunkstandorten.

0:33:25.220,0:33:31.350
Also etwa, na was haben wir so, 20.000[br]etwa, in Deutschland. Davon gibt's also

0:33:31.350,0:33:35.320
jede Menge während die Core-Netzwerk-[br]Komponenten, das sind nicht so arg viele.

0:33:35.320,0:33:41.429
Was wir dann für 5G eben dazu brauchen,[br]neben der 4G e-Node B. Keiner weiß, was

0:33:41.429,0:33:45.789
die Abkürzung genau bedeutet, aber dass[br]ist der Radio Standort, macht man jetzt

0:33:45.789,0:33:51.710
noch eine Karte zusätzlich rein für den 5G[br]Teil. Das ist dann der g-Node B. Die

0:33:51.710,0:33:55.950
funktionieren aber immer zusammen. Der LTE[br]Teil ist immer der Master, und der 5G Teil

0:33:55.950,0:34:00.389
wird als Speed Booster dazugenommen. Das[br]ist dann eben die sogenannte Non-Stand-

0:34:00.389,0:34:05.830
Alone Architecture, unterm Strich, weil es[br]einfacher war, das mal so zu machen am

0:34:05.830,0:34:08.760
Anfang, und nicht 5G alleine stehen zu[br]lassen, weil man einfach kann mal den

0:34:08.760,0:34:12.270
ganzen LTE Teil weiterverwenden, so als[br]Master und man muss sich um die

0:34:12.270,0:34:16.210
Signalisierung nicht mehr so groß Gedanken[br]machen, wie wenn es gleich Standalone

0:34:16.210,0:34:23.360
gewesen wäre. Ja, und dann braucht man[br]noch ne bessere Anbindung als bisher an

0:34:23.360,0:34:27.070
den Base, an den Basisstationen, also die[br]Radiostandorte nenne ich immer

0:34:27.070,0:34:33.950
Basisstation, wiel so war das mal bei GSM.[br]Und was man da heute so typischerweise

0:34:33.950,0:34:39.389
hat, ist entweder eine Gigabit pro Sekunde[br]Glasfaser oder einen Mikrowave-Link.

0:34:39.389,0:34:43.690
Glasfaser ist natürlich aber hübscher, für[br]5G reichts aber natürlich nicht mehr das

0:34:43.690,0:34:46.960
Gigabit, weil ich hab ja üblicherweise[br]auch drei Sektoren und hab also dann

0:34:46.960,0:34:52.710
nochmal die dreifache Kapazität. Und[br]deswegen kommt da üblicherweise dann heute

0:34:52.710,0:34:57.970
ein 10 Gigabit pro Sekunde Fiber Link zum[br]Einsatz, da tauscht man halt vorne und

0:34:57.970,0:35:05.510
hinten aus. Die Fiber bleibt ja die[br]gleiche. Okay. Dann habe ich hier mal so

0:35:05.510,0:35:08.230
ein paar Fluss-Diagramme gemacht, was[br]eigentlich passiert in so einem

0:35:08.230,0:35:13.450
Mobilfunknetzwerk, wenn eine 4G und eine[br]5G Verbindung aufgebaut wird, so aus dem

0:35:13.450,0:35:17.990
Flugmodus raus, bis dann auch eine[br]Internetverbindung steht. Sieht erst

0:35:17.990,0:35:23.200
einmal sehr kompliziert aus. Ist es[br]wahrscheinlich auch. Aber der ganze

0:35:23.200,0:35:28.750
Prozess läuft in 100 Millisekunden ab, ist[br]also superschnell. Ich hab ganz links des

0:35:28.750,0:35:33.400
UE, des User Equipment, das Endgerät des[br]Smartphone oder was immer man da auch hat.

0:35:33.400,0:35:38.520
Dann der e-Node B, ist die 4G Basisstation[br]die MME, also die Mobility Management

0:35:38.520,0:35:44.000
Entity im Core-Netzwerk, die HSS-Datenbank[br]und dann die Gateways auf der rechten

0:35:44.000,0:35:47.950
Seite, die dann die Nutzdaten[br]transportieren. Naja, also wenn ich aus

0:35:47.950,0:35:52.030
dem Flugmodus erstmal rausgehe, auch wenn[br]ich ein 5G Endgerät habe, wird erstmal der

0:35:52.030,0:35:56.819
4G Teil alles gemacht, das Endgerät sucht[br]sich dann die Broadcast-Informationen von

0:35:56.819,0:36:01.760
allen Stationen aus, die so in der Nähe[br]sind, sucht sich dann die Beste aus und

0:36:01.760,0:36:07.109
macht dann eine sogenannte Random Access[br]Prozedur, weil bei LTE und bei 5G ist es

0:36:07.109,0:36:11.849
deutlich anders als bei WiFi, wo jeder[br]einfach mal guckt, ob er senden kann. Das

0:36:11.849,0:36:16.450
passiert hier nicht. Die Basisstation gibt[br]ganz genau vor, wer wann zu welcher Zeit

0:36:16.450,0:36:20.170
Daten empfängt und auch Daten senden darf.[br]Also das Endgerät kann nicht von sich

0:36:20.170,0:36:24.161
selber aus einfach mal los senden.[br]Deswegen wird dann eine Zugriffs Prozedur

0:36:24.161,0:36:27.900
gemacht. Das Endgerät sagt: "Hey, ich[br]brauche mal so einen kleinen Kanal, wo ich

0:36:27.900,0:36:33.250
dir mal schicken kann, wer ich bin." Das[br]kommt dann über diese sogenannte RRC

0:36:33.250,0:36:38.500
Connection Setup Procedure. Da wird ein[br]Attach Request geschickt vom Endgerät. Da

0:36:38.500,0:36:41.990
steht drin: "Okay, ich bin Endgerät, mit[br]der ID sowieso, und ich möchte

0:36:41.990,0:36:47.170
Internetzugang haben." - man ein bisschen[br]salopp gesagt. Die 4G Basisstation gibt es

0:36:47.170,0:36:52.680
dann ans Netzwerk weiter an die MME. Die[br]sucht sich dann den Rekord aus der

0:36:52.680,0:36:56.760
Datenbank raus und startet dann eine[br]Authentication and Ciphering Procedure.

0:36:56.760,0:37:00.010
Das heißt erst einmal authentifizieren -[br]sicherstellen - es ist auch tatsächlich

0:37:00.010,0:37:04.760
das Endgerät das es sagt, dass es ist. Und[br]wenn das dann sichergestellt ist, wird das

0:37:04.760,0:37:08.109
Ciphering eingeschaltet, damit man[br]wenigstens nicht mehr so ganz trivial

0:37:08.109,0:37:15.740
abhören kann. Währenddessen das dann alles[br]passiert, wird dann auch noch die Location

0:37:15.740,0:37:19.010
von dem Endgerät in die Datenbank[br]reingeschrieben, oder zumindest mal die

0:37:19.010,0:37:23.270
Tracking Area, also so mal ein grober[br]Aufenthalts-Bereich, weil wenn ich später

0:37:23.270,0:37:27.540
den Radio Kanal mal wegnehme, um Batterie[br]zu sparen, obwohl ich die IP-Adresse noch

0:37:27.540,0:37:30.589
hab und dann kommt wieder ein IP-Paket,[br]dann muss mich das Netzwerk irgendwie

0:37:30.589,0:37:33.790
finden können, also müsste man mal die[br]ungefähre Location in die Datenbank

0:37:33.790,0:37:40.470
ablegen. Während das läuft wird auf der[br]linken Seite dann noch die Capabilities

0:37:40.470,0:37:44.360
ausgetauscht vom Endgerät, weil je[br]nachdem, wie altes Endgerät ist und wie

0:37:44.360,0:37:49.040
teuer es ist, kann das mehr oder weniger.[br]Und diese Information wird dann nicht nur

0:37:49.040,0:37:53.869
bei der Basisstation beim 4G eNode-B[br]gehalten, sondern auch an die MME

0:37:53.869,0:37:58.061
weitergegeben, weil je nachdem, wie viele[br]Carrier das Ding bündeln kann, welche

0:37:58.061,0:38:02.150
Modulationen-Arten des beherrscht, kann[br]dann halt mehr oder weniger schnell Daten

0:38:02.150,0:38:08.440
übertragen werden Dann noch rechts unten[br]was gemacht wird, ist die MME holt sich

0:38:08.440,0:38:13.181
dann eine IP-Adresse für das Endgerät. Vom[br]PDN Gateway, das ist das, was am Internet

0:38:13.181,0:38:19.309
dran sitzt, kriegt man dann üblicherweise[br]eine IPv4-NAT-, also eine Private-IP-

0:38:19.309,0:38:24.099
Adresse zugeteilt. Ja, NAT ist natürlich[br]schlecht, im Mobilfunk Netzwerk aber nicht

0:38:24.099,0:38:28.140
ganz so, weil dann hält man wenigstens so[br]die ganzen Script-Kiddies ab, einem die

0:38:28.140,0:38:37.750
ganze Zeit die Batterie leer zu saugen.[br]Ja, so am Schluss schickt die MME dann den

0:38:37.750,0:38:41.710
Initial Kontext Setup Request. Da steht[br]dann die IP-Adresse drin, die wird dann

0:38:41.710,0:38:46.310
ans Endgerät weitergegeben, und es wird[br]ein sogenannter Default Bearer aufgebaut.

0:38:46.310,0:38:50.880
Das ist, wenn man das vom Smartphone[br]aussieht, ist das ein logisches Netzwerk-

0:38:50.880,0:38:55.190
Interface. Also wenn man bei Android z.B.[br]ein ifconfig macht, dann sieht man dann

0:38:55.190,0:39:01.000
hübsch, wie da, wie ein neues IP-Interface[br]da auftaucht. Da kann man auch mehrere

0:39:01.000,0:39:05.190
davon typischerweise auf einem Endgerät[br]haben, weil ver-??? gibts auch eine extra

0:39:05.190,0:39:10.569
extra Default Bearer, wo dann speziell die[br]Telefon-Sachen drüber gemacht werden. Die

0:39:10.569,0:39:14.230
werden nicht über den Internet Bearer[br]gemacht. Ja, und dann fließen eigentlich

0:39:14.230,0:39:18.510
unsere Nutzdaten, so ganz unten, der blaue[br]Kasten. Und was dann noch zusätzlich

0:39:18.510,0:39:21.250
gemacht wird, ist eine Measurement[br]Configuration geschickt, damit das

0:39:21.250,0:39:25.690
Endgerät, auch wenn die Signal Pegel[br]schlechter werden, dann die nachbarzellen

0:39:25.690,0:39:30.310
messen kann, das reporten kann und das[br]Netzwerk kann dann entsprechend damit ein

0:39:30.310,0:39:39.710
Handover machen. Ja, 100 Millisekunden[br]alles durchgelaufen. Ja es will nicht,

0:39:39.710,0:39:45.190
dann nehmen wir die Taste. Genau so, das[br]war jetzt erst der 4G, dann kommt jetzt

0:39:45.190,0:39:49.839
noch zusätzlich der 4G Teil. Wenn die 4G[br]Basisstation merkt: "Dass es ein 5G

0:39:49.839,0:39:55.690
Endgerät. ... und ich hab noch eine 5G[br]Zelle" den 5G gNode-B mit dazu. Dann

0:39:55.690,0:40:00.480
werden wieder Nachrichten ausgetauscht, wo[br]drin steht: "Miss mal auf der 5G Frequenz,

0:40:00.480,0:40:04.220
ob da irgendwas ist und melden mir das[br]mal?" Das macht das Endgerät dann und wenn

0:40:04.220,0:40:11.460
was da ist, gehts zurück an den 5G gNode-B[br]und der kann dann den IP-Datenstrom zu

0:40:11.460,0:40:16.560
sich umleiten und dann an den 4G eNode-B[br]zurückkommen und sagen: "Okay, du kannst

0:40:16.560,0:40:20.349
jetzt mal umschalten", und dann kriegt das[br]Endgerät wieder eine Nachricht. "OK, mach

0:40:20.349,0:40:26.950
mal noch den 5G Teil jetzt noch mit dazu"[br]und dann empfängt man seine Daten sowohl

0:40:26.950,0:40:31.359
über den 4G Teil als auch über den 5G Teil[br]und drum ist der blaue Pfeil unten ein

0:40:31.359,0:40:38.150
bisschen dicker als der blaue Pfeil oben.[br]So, dieses gleichzeitige Empfangen von 4G

0:40:38.150,0:40:43.260
und 5G, das nennt sich Split Bearer, weil[br]meine IP-Datenpakete jetzt über zwei Wege

0:40:43.260,0:40:48.450
zu mir kommen und der 5G gNode-B, der[br]teilt es einfach auf, den Hauptteil von

0:40:48.450,0:40:53.310
den Daten schickt er über sich selber, und[br]ein kleinerer Teil wird dann noch über das

0:40:53.310,0:40:57.880
sogenannte X2 Interface an die 4G Karte in[br]der Basisstation weiter geschickt, und die

0:40:57.880,0:41:02.830
schickt es dann über LTE zu einem. Und im[br]Endgerät selber werden dann diese zwei

0:41:02.830,0:41:08.291
Datenströme wieder kombiniert, und die IP-[br]Pakete kommen dann wieder raus. Im Uplink

0:41:08.291,0:41:12.270
wird es heute wird es heute praktisch noch[br]nicht so gemacht, da werden dann entweder

0:41:12.270,0:41:17.780
alle Daten über LTE übertragen, also von[br]Endgerät zum Netzwerk oder über 5G, kann

0:41:17.780,0:41:22.880
man auch machen. Vorteil von LTE ist es[br]meistens, es ist auf einer niedrigeren

0:41:22.880,0:41:27.330
Frequenz, und somit kommt man weiter. Man[br]muss sich aber den Kanal mit anderen

0:41:27.330,0:41:32.750
Leuten teilen, die schon da sind. Wenn man[br]mit 5G die ganze Sache macht, hat man den

0:41:32.750,0:41:36.839
Kanal noch eher für sich, weil es noch[br]nicht so viele 5G-Endgeräte gibt. Hat aber

0:41:36.839,0:41:40.530
das Problem, dass die Reichweite von dem[br]Signal aufgrund der höheren Frequenz nicht

0:41:40.530,0:41:45.299
so weit ist. Und wenn man sich dann zu[br]weit von der Station wegbewegt, dann muss

0:41:45.299,0:41:51.809
das Netzwerk um konfigurieren und dann[br]wieder für den Uplink LTE nehmen. Also,

0:41:51.809,0:41:59.960
man kann beides machen, je nachdem, wie[br]man, wie man das möchte. Mit dem Uplink

0:41:59.960,0:42:04.730
entweder nur 4G oder 5G, stimmt nur so zum[br]Teil, weil ich mache auch auf den

0:42:04.730,0:42:09.170
niedrigeren Schichten auf Layer 2 noch[br]Acknowledgements für meine Datenpakete,

0:42:09.170,0:42:13.089
die ich, die ich bekomme im Downlink muss[br]ich im Uplink Acknowledgements schicken.

0:42:13.089,0:42:17.420
Also es ist noch weit unterhalb der IP-[br]Ebene, damit es einfach sehr schnell geht,

0:42:17.420,0:42:22.310
wenn irgendwelche Datenverluste auftreten.[br]Und das muss sich zwangsläufig auf 4G und

0:42:22.310,0:42:27.740
auf 5G machen, weil ich meine Daten ja[br]über Split Bearer im Downlink über 4G und

0:42:27.740,0:42:33.280
5G bekomme. Das heißt nur meine Nutzdaten[br]gehen entweder über 4G oder 5G, aber meine

0:42:33.280,0:42:37.280
Acknowledgements muss ich auf beiden[br]Seiten schicken. Und der blöde Nachteil

0:42:37.280,0:42:43.230
ist, ich hab halt nur ein Budget für meine[br]Transmission Power, und jetzt hab ich zwei

0:42:43.230,0:42:47.289
Transmitter, und dann kriegt halt jeder[br]nur die Hälfte von der Transmit Power und

0:42:47.289,0:42:55.930
somit das limitiert ein bisschen meine[br]Reichweite. Dann gibt's noch diese nette

0:42:55.930,0:42:58.530
Geschichte, wann zeige ich jetzt[br]eigentlich ein 5G Logo an? Weil es

0:42:58.530,0:43:03.200
dummerweise ein bisschen komplexer als[br]früher mit 2G, 3G, 4G. Da war das einfach,

0:43:03.200,0:43:08.970
das Endgerät hat gewusst: "Okay, ich bin[br]jetzt bei 4G LTE Logo an". Bei 5G, das

0:43:08.970,0:43:13.309
wird ja immer nur so als Speed Booster[br]dazugenommen. Und wenn man das einfach so

0:43:13.309,0:43:17.589
macht, dann sieht man dauernd, wie sich[br]das 4G und 5G abwechselt auf dem Display.

0:43:17.589,0:43:23.220
Das ist nicht sehr schön. Deswegen hat man[br]sich da was einfallen lassen. Und zwar

0:43:23.220,0:43:27.850
wird in den LTE System Information, die da[br]so ausgestrahlt werden, gibts ein Bit, das

0:43:27.850,0:43:31.210
haben Sie schön Upper Layer Indikation[br]genannt, damit man auch nicht weiß, für

0:43:31.210,0:43:35.780
was es gut ist und das Upper Layer[br]Indikation Bit. wenn das gesetzt ist, dann

0:43:35.780,0:43:41.400
bedeutet es, dass da noch eine 5G Zelle[br]mit dranhängt und das Endgerät wenn es

0:43:41.400,0:43:45.820
nicht beim Attach Accept gesagt gekriegt[br]hat, "Du darfst kein 5G machen", das ist

0:43:45.820,0:43:51.800
das NR-Restricted-Bit. Dann kann es dieses[br]Upper Layer Indikation Bit hernehmen und

0:43:51.800,0:43:56.609
dann das 5G Logo anzeigen, auch wenn der[br]5G Teil gerade gar nicht aufgeschaltet

0:43:56.609,0:44:00.490
ist, weil man z.B. gerade nicht so viel[br]Daten überträgt. Und dann ist eben der

0:44:00.490,0:44:04.620
Vorteil man hat das 5G Logo, weil der 5G[br]Teil da ist und ob wir jetzt gerade noch

0:44:04.620,0:44:08.339
mit der zugeschaltet ist oder nicht, wird[br]da dann halt ein bisschen kaschiert. Aber

0:44:08.339,0:44:15.930
dafür springt es eben nicht die ganze Zeit[br]hin und her. Dann gibt's noch ein nettes

0:44:15.930,0:44:21.690
Szenario mit dem Handover. Wenn man 4G und[br]5G hat, müssen ja immer zusammen da sein.

0:44:21.690,0:44:26.290
Aber die Scheduler sind völlig unabhängig[br]voneinander. Und wenn ich da einen

0:44:26.290,0:44:30.980
Handover mache von Schritt eins nach[br]Schritt zwei, kann es eben passieren, je

0:44:30.980,0:44:34.280
nachdem, was man für eine Infrastruktur[br]hat und wie die konfiguriert ist, dass

0:44:34.280,0:44:39.420
erst der 5G Teil gewechselt wird der 4G[br]Teil aber noch da bleibt für ein paar

0:44:39.420,0:44:43.809
Sekunden bei der alten Station. Und dann[br]bekomme ich meine Daten zum Beispiel von

0:44:43.809,0:44:49.420
der einen LTE Zelle hier und von der 5G[br]Zelle, die aber schon ganz woanders steht.

0:44:49.420,0:44:52.589
Und meine Daten kommen dann aus[br]unterschiedlichen Richtungen. Und erst

0:44:52.589,0:44:56.791
wenn dann auch noch das Endgerät meldet,[br]das der 4G Teil jetzt auch auf der anderen

0:44:56.791,0:45:00.940
Seite besser ist, dann wird der auch noch[br]mit drüber gezogen und dann kommen dann

0:45:00.940,0:45:10.220
meine ganzen Daten von der der zweiten[br]Zelle dann. So, dann hab ich jetzt hier

0:45:10.220,0:45:13.829
noch ein Bildchen wie soll es so[br]perspektivisch weitergehen? Wir wollen ja

0:45:13.829,0:45:19.171
da nicht stehenbleiben. Wir wollen ja zu[br]einem 5G-only-Netzwerk kommen, und da

0:45:19.171,0:45:25.210
müssen wir jetzt einfach hergehen auf[br]Grund von den 3,5 GHz, die halt nur eine

0:45:25.210,0:45:28.520
begrenzte Reichweite haben. Wir müssen[br]diese 5G Geschichte auch in die

0:45:28.520,0:45:34.161
niedrigeren Frequenzbänder ziehen. Und da[br]ist eben das Problem, man kann es auf die

0:45:34.161,0:45:38.359
harte Weise machen und einfach das LTE aus[br]manchen Ländern wegnehmen und da 5G

0:45:38.359,0:45:42.400
reinmachen. Das ist dann für die paar[br]Leutchen, die schon die ganzen neuen 5G

0:45:42.400,0:45:45.631
Endgeräte haben, super. Aber für die[br]Leutchen, die nur LTE Endgeräte haben

0:45:45.631,0:45:50.021
schlecht, weil dann haben die auf einmal[br]da gar kein LTE mehr oder nur eine

0:45:50.021,0:45:56.809
niedrigere Datenrate, weil sie ein anderes[br]Band nehmen müssen. Eine Möglichkeit, das

0:45:56.809,0:46:01.650
abzufedern, was so z.B. die Swisscom[br]gerade ausprobiert. Es nennt sich dann

0:46:01.650,0:46:07.530
Dynamic Spectrum Sharing, und die Idee[br]dabei ist, dass 5G so zu konfigurieren,

0:46:07.530,0:46:14.319
dass es sehr ähnlich wie 4G ist und dann[br]4G und 5G im gleichen Kanal zu machen. Ich

0:46:14.319,0:46:18.740
brauche dann 2 Control Kanäle. Ich brauch[br]den LTE Kontrollkanal hier jetzt gelb

0:46:18.740,0:46:24.750
dargestellt, links und in Blau, den 5G[br]Kanal, den Control Kanal und kann dann die

0:46:24.750,0:46:31.390
4G Endgeräte mit dem 4G Control Kanal[br]Ressource Zuweisungen machen und dem 5G

0:46:31.390,0:46:36.850
Endgeräte mit dem 5G Control Kanal. Und[br]dann kann ich meinen Kanal eben, je

0:46:36.850,0:46:41.380
nachdem wie viele 4G und 5G Endgeräte ich[br]habe, entsprechend aufteilen. Mehr nach

0:46:41.380,0:46:47.309
4G, mehr nach 5G. Je nachdem, was man da[br]für eine Policy hat. Der kleine Nachteil

0:46:47.309,0:46:51.329
an der Geschichte ist, dass sich da[br]dummerweise jetzt 2 Control Kanäle braucht

0:46:51.329,0:46:57.280
und das mich natürlich Bandbreite kostet.[br]Und es kostet etwa 10 bis 15 Prozent an

0:46:57.280,0:47:02.170
Kapazität und das tut natürlich super weh.[br]15 Prozent Kapazität verschenken, damit

0:47:02.170,0:47:07.309
ich 4G 5G gleichzeitig mache. Aber der[br]Schmerz ist vielleicht geringer als

0:47:07.309,0:47:14.270
einfach LTE wegmachen und dann die Leute[br]sauer zu machen. Mal schauen. Naja, wenn

0:47:14.270,0:47:19.270
ich dann so weit bin und mein 5G auch in[br]den niedrigeren Frequenzbänder hab, damit

0:47:19.270,0:47:24.200
ich das dann auch mehr auf dem Land auch[br]5G machen kann, kann ich auch mal drüber

0:47:24.200,0:47:29.340
nachdenken und 5G Core-Netzwerk noch hinzu[br]bauen. Wird eben auch wieder so sein. Das

0:47:29.340,0:47:33.950
wird nicht einfach das 4G Core Netz[br]herausgeworfen und 5G reingemacht, sondern

0:47:33.950,0:47:39.990
die werden dann über viele Jahre parallel[br]betrieben werden. Die 5G Endgeräte, die

0:47:39.990,0:47:43.849
dann schon mit diesem Core Netzwerk reden[br]können, werden diese Core-Netzwerk

0:47:43.849,0:47:50.230
verwenden und die alten 5G Endgeräte und[br]die LTE Endgeräte werden noch das 4G Core

0:47:50.230,0:47:54.771
Netzwerk verwenden. Im Prinzip[br]funktioniert auch das 5G Core Netzwerk

0:47:54.771,0:47:59.930
sehr ähnlich wie das 4G Core Netzwerk. Man[br]hat wieder diese zwei Teile die User

0:47:59.930,0:48:04.819
Plane. Die Router werden jetzt hier als[br]User Plane Function bezeichnet und dann

0:48:04.819,0:48:09.559
mit dem Internet verbunden und aus der[br]Mobility Management entity bei LTE sind

0:48:09.559,0:48:14.170
jetzt zwei Functions draus geworden. Die[br]eine ist die Access Management Function

0:48:14.170,0:48:17.849
und die andere die Session Management[br]Funktion. Die eine kümmert sich eher um

0:48:17.849,0:48:22.859
das Mobility und das andere um die Nutzer[br]Sessions, und die Datenbank ist in drei

0:48:22.859,0:48:29.200
Blöcke aufgeteilt worden und hat man eben[br]deswegen gemacht. Weil als LTE

0:48:29.200,0:48:35.960
spezifiziert worden ist, ist man noch[br]davon ausgegangen. Eine entity, eine

0:48:35.960,0:48:40.530
Hardware Kiste, aber auch die[br]Virtualisierung ist jetzt ja auch im

0:48:40.530,0:48:44.369
Telekom Bereich angekommen in den letzten[br]Jahren und man möchte hier in diesem 5G

0:48:44.369,0:48:49.380
Ansatz alles auch virtualisierten in[br]Container packen, um somit sehr flexibel

0:48:49.380,0:48:54.170
zu sein. Und deswegen gibts keine entities[br]mehr, sondern functions die dann auch

0:48:54.170,0:49:02.490
virtualisiert werden sollen. Ja, dann bin[br]ich eigentlich schon fast durch. Ich hab

0:49:02.490,0:49:08.940
ja noch ein schönes Slide, das tolle bei[br]4G und 5G ist, und auch bei 2G, 3G, die

0:49:08.940,0:49:13.901
ganzen Spezifikationen sind öffentlich,[br]man muss sich nirgends anmelden, man kann

0:49:13.901,0:49:17.970
einfach zu 3gpp.org gehen. Und wenn man[br]weiss, nach was man sucht, kann man sich

0:49:17.970,0:49:23.880
die Spezifikationen runterladen von da.[br]Wer sich nachher die Slides nochmal

0:49:23.880,0:49:28.109
anguckt, wir haben auf vielen von den[br]Slides Referenzen auf die Spezifikationen,

0:49:28.109,0:49:32.380
dann kann man von diesen Slides, wenn man[br]die Details wissen will direkt in die

0:49:32.380,0:49:39.690
Dokumente rein hüpfen. Ja, dann sind wir[br]durch. Danke fürs Zuhören.

0:49:39.690,0:49:44.730
<i>Applaus</i>

0:49:44.730,0:49:56.490
Und viel Spaß beim Kongress noch[br]Peter: Ja, haben wir noch Zeit für Fragen?

0:49:56.490,0:50:00.980
Gibt's Fragen?[br]Herald: Muss das Mikro anschalten, damit

0:50:00.980,0:50:03.790
was rauskommt? So genau haben wir es noch[br]etwa zehn Minuten Zeit für Fragen. Wenn

0:50:03.790,0:50:07.910
ihr im Raum Fragen habt, dann kommt doch[br]bitte zu einem der acht Mikros, und wir

0:50:07.910,0:50:10.349
hoffen, dass wir euch alle dran kriegen.[br]Aber wir fangen vielleicht direkt an mit

0:50:10.349,0:50:16.819
einer Frage von unserem Signal Angel.[br]Signal Angel: Das Internet hat die Frage:

0:50:16.819,0:50:22.070
Wie weit sollen Endgeräte voneinander[br]entfernt sein, damit diese sich nicht

0:50:22.070,0:50:29.470
gegenseitig stören?[br]Peter: 1,02m, allerdings wird dieser Fall

0:50:29.470,0:50:33.950
gar nicht vorkommen, dass man diese 5G[br]Endgeräte auseinander legen muss, weil

0:50:33.950,0:50:41.020
alle Netzbetreiber mit einem konstanten[br]Schema arbeiten werden. Das ist nicht

0:50:41.020,0:50:45.559
notwendig, sich darüber Gedanken zu[br]machen, weil es kommt nicht zu dem Fall.

0:50:45.559,0:50:51.070
Heurekus: Auf meinem Schreibtisch liegen[br]üblicherweise vier bis fünf Endgeräte, die

0:50:51.070,0:50:53.640
sind auch nicht einen Meter entfernt sind,[br]das ist nicht optimal, aber es

0:50:53.640,0:50:57.520
funktioniert. Die stören sich auch nicht[br]gegenseitig. Aber besser ist es, wenn die

0:50:57.520,0:51:00.789
weiter auseinander sind. Hat man eine[br]höhere Datenrate?

0:51:00.789,0:51:04.839
Herald: Alles klar. Da machen wir weiter[br]mit Mikrofon 1 bitte

0:51:04.839,0:51:10.809
Mikro 1: Hallo, wir reden hauptsächlich[br]über alles unter 6 GHz und die

0:51:10.809,0:51:18.200
Signalstärke da ist eigentlich, was wir so[br]gewöhnt sind 20 dBm oder so. Oder? Die

0:51:18.200,0:51:23.150
Frage kommt dann allerdings in[br]Gesundheitsfragen mit viel stärkeren

0:51:23.150,0:51:27.800
Feldstärken eigentlich noch nicht, was[br]wirklich ausgerollt werden

0:51:27.800,0:51:35.560
Peter: Also wir tragen immer ein 5G[br]Amulett bei uns, uns kann nichts

0:51:35.560,0:51:36.770
passieren,[br]<i>Lachen</i>

0:51:36.770,0:51:41.020
<i>Applaus</i>[br]Heurekus: Ja ja, das muss,auf Nummer

0:51:41.020,0:51:44.390
sicher.[br]Peter: Die Grenzwerte werden nicht

0:51:44.390,0:51:50.490
überschritten, es gibt keine ionisierenden[br]Effekte. Auch nicht bei Frequenzen

0:51:50.490,0:51:58.829
unterhalb des Lichts, also bis in den THz[br]Bereich hinein. Der Rest ist Glauben. Mit

0:51:58.829,0:52:05.470
Angst kann man Geld machen, man kann Macht[br]ausüben, und letztendlich wird die

0:52:05.470,0:52:12.140
Menschheit eher Probleme mit dem[br]Klimawandel haben als wie mit 5G.

0:52:12.140,0:52:18.170
<i>Applaus</i>[br]Heurekus: Vielleicht noch ein kurzer

0:52:18.170,0:52:23.730
Nachsatz. Was du richtig gesagt hast ist,[br]wir reden, wir haben heute über den sub

0:52:23.730,0:52:27.950
6GHz Bereich geredet, weil das auch das[br]ist, was tatsächlich ausgerollt ist. Dann

0:52:27.950,0:52:31.410
hat 5G natürlich auch noch diese Microwave[br]oder diese Millimeterwave Geschichte.

0:52:31.410,0:52:36.260
Tschuldigung, die Millimeterwave[br]Geschichte drin, wo man im 30 GHz Bereich

0:52:36.260,0:52:42.910
funkt. In Amerika ist das ausgerollt[br]worden, aber das große Problem dabei ist,

0:52:42.910,0:52:46.790
dass die Reichweiten da super gering sind[br]und man da auch schon einfach mit einer

0:52:46.790,0:52:51.339
Hand vorhalten oder hinter eine Mauer[br]gehen, dann ist das Signal schon weg, und

0:52:51.339,0:52:55.100
ich bin da immer noch sehr gespannt, wie[br]erfolgreich das ist. Aber in Europa hat da

0:52:55.100,0:53:00.590
noch keiner angefangen, mit Millimeterwave[br]und 5G was zu machen, weil es ist doch was

0:53:00.590,0:53:04.050
ganz was Neues. Und vielleicht lassen wir[br]das erst mal in Amerika so ein bisschen

0:53:04.050,0:53:06.809
ausprobieren. Und wenns funktioniert, denn[br]machen wir das hier auch schauen wir mal.

0:53:06.809,0:53:11.589
Herald: Okay, dann machen wir doch mit[br]Mikrofon 4 weiter.

0:53:11.589,0:53:14.700
Mikrofon 4: Ok, probieren wirs[br][unverständlich]. Für welche

0:53:14.700,0:53:18.990
Geschwindigkeiten, also ich meine[br]mechanische Geschwindigkeiten, wenn ein

0:53:18.990,0:53:22.700
Endgerät sich mechanisch bewegt, ist 5G[br]noch ausgelegt?

0:53:22.700,0:53:28.079
Heurekus: Also, ich hab da ein gutes[br]Beispiel. Wenn man in anderen Ländern Bahn

0:53:28.079,0:53:31.950
fährt, dann funktioniert es auch mit LTE[br]ganz gut, und 5G ist da in der Hinsicht

0:53:31.950,0:53:34.910
auch nicht anders. Also wenn ich zum[br]Beispiel mit dem Thalys fahr von Paris

0:53:34.910,0:53:39.480
nach Köln, dann hab ich bei 300[br]Stundenkilometer kriege ich da auch noch

0:53:39.480,0:53:43.210
100 Megabit pro Sekunde im Downlink durch[br]die Leitung, ist also überhaupt kein

0:53:43.210,0:53:46.210
Problem. Von der Geschwindigkeit her geht[br]auch bei 300 noch.

0:53:46.210,0:53:51.710
Peter: Es gibt gewisse Parameter, um das[br]Netz robust zu machen gegenüber dem

0:53:51.710,0:53:56.609
Doppler-Effekt und gewisse Datensicherheit[br]auch bei verjitterten Funkfeldern

0:53:56.609,0:53:59.819
hinzukriegen, das sind Parameter, die[br]gelten dann halt für die gesamte Zelle und

0:53:59.819,0:54:02.031
drücken die Gesamtperformance, ein[br]bisschen runter. Man muss sich das

0:54:02.031,0:54:05.880
überlegen, ob man das in dieser Zelle dann[br]macht. Aber an Bahnstrecken ist kein Thema

0:54:05.880,0:54:13.950
bis 300, 400 km.[br]M4: 400 gehen noch.

0:54:13.950,0:54:21.270
Peter: Flugzeuge gehen mit LTE. Die[br]fliegen ja knapp 800, 900 Stundenkilometer,

0:54:21.270,0:54:23.490
das geht auch.[br]M4: Ah, ok, gut. Danke

0:54:23.490,0:54:27.750
Herald: Alles klar, dann gehen wir zurück[br]zu unserem Signal Angel mit einer Frage

0:54:27.750,0:54:31.240
aus dem Internet.[br]Signal Angel: Das Internet hat sehr über

0:54:31.240,0:54:36.890
die Authentisierung der Basisstation[br]gegenüber der MME oder MMS diskutiert. Und

0:54:36.890,0:54:41.210
da so die Frage dahinter: Was kann denn[br]jemand machen, der eine Basisstation hat

0:54:41.210,0:54:45.660
und vielleicht irgendwie, die einfach[br]drankommt? Die Authentisieren sich ? Oder

0:54:45.660,0:54:49.119
was kann er machen?[br]Heurekus: Es gibt da ein paar

0:54:49.119,0:54:52.869
Teilantworten. Was üblicherweise erst[br]einmal gemacht wird, ist, da wird ein VPN

0:54:52.869,0:54:56.140
Tunnel zwischen dem Standort gemacht, wo[br]sich die Basisstation befindet und dem

0:54:56.140,0:55:02.140
Core-Netzwerk. Und da werden, da findet[br]schon mal eine Authentifizierung statt und

0:55:02.140,0:55:06.789
die MMEs und die Basisstation[br]authentifizieren sich dann auch nochmal

0:55:06.789,0:55:09.860
gegenseitig. Da weiß ich aber die Details[br]nicht dazu. Weißt du da was ?

0:55:09.860,0:55:13.470
Peter: Nee.[br]Heurekus: Aber erst mal einen VPN Tunnel

0:55:13.470,0:55:19.730
und dann ist schon mal alles gecrypted.[br]Peter: Ging es um die Authentifizierung

0:55:19.730,0:55:24.800
des Netzes gegenüber dem Endgerät? War das[br]die Frage?

0:55:24.800,0:55:29.049
Signal Angel: Nein. Ich habe die[br]Basisstation, also quasi jemand bringt

0:55:29.049,0:55:36.720
seine eigene Basisstation mit. Also[br]jemand, der vielleicht ein großer

0:55:36.720,0:55:42.910
Angreifer ist nicht quasi der User.[br]Peter: Ja. Sowas geht im Prinzip immer

0:55:42.910,0:55:50.510
noch. Es wird aber durchaus erschwert. Das[br]sind politische Sachen, das sind leider Gottes.

0:55:50.510,0:55:55.300
Wir stellen den STANDARD vor. Aber warum[br]diese Authentifikation nicht aktiviert

0:55:55.300,0:55:58.849
ist? Politik.[br]Herald: Das klingt nach einem Talk für den

0:55:58.849,0:56:02.530
nächsten Kongress vielleicht. Alles klar.[br]Dann gehen wir weiter rechts an den Rand

0:56:02.530,0:56:06.549
zum Mikrofon. 7[br]Mikrofon 7: Ja, ich hab mich einmal

0:56:06.549,0:56:11.890
interessiert, ihr sagtet gerade, dass[br]langfristig 4G und 5G zusammen betrieben

0:56:11.890,0:56:16.680
werden sollen in der Übergangsphase. Was[br]spricht dagegen, noch weiter runter zu

0:56:16.680,0:56:20.670
gehen und z. B. die 3G Frequenzen zu[br]nutzen? Weil ich mein 3G

0:56:20.670,0:56:25.240
Signalverarbeitung das war ja einfach ein[br]Schuss in den Ofen. Das zum Einen und zum

0:56:25.240,0:56:31.549
Anderen: Ihr hattet das gerade gesagt,[br]dass alle Carrier, alle Betreiber von 5G

0:56:31.549,0:56:35.420
Netzen sich in der Uplink bzw.[br]Framestruktur letztlich synchronisieren

0:56:35.420,0:56:41.410
müssen. Für mich als Laie klingt das so:[br]Warum? Das klingt wieder nach unnötig

0:56:41.410,0:56:47.980
Overhead, der hinterher leztlich der[br]Performance oder dem Netz nicht gut tut.

0:56:47.980,0:56:51.960
Heurekus: Also ich kann ja vielleicht den[br]ersten Teil mal machen. Mit den

0:56:51.960,0:56:55.140
niedrigeren Frequenzen, also die UMTS-[br]Frequenzen sind schon relativ hoch, die

0:56:55.140,0:56:58.990
sind ja bei 2,1 Gigahertz, und als ich[br]vorher gesagt habe, wir müssen in die

0:56:58.990,0:57:03.150
niedrigeren Frequenzen rein, dann schließt[br]es natürlich die UMTS-Frequenzen mit ein.

0:57:03.150,0:57:08.539
Aber auch die UMTS-Frequenzen haben ja nur[br]eine relativ begrenzte Ausbreitung, also

0:57:08.539,0:57:12.799
wenn ich mit niedrigeren Bändern rede,[br]dann meine ich auch so Band 20 zum

0:57:12.799,0:57:20.099
Beispiel auf 800 Megahertz und auf 1800[br]Megahertz und auf 900 Megahertz. Da muss

0:57:20.099,0:57:24.319
mittel- bis langfristig muss da auch 5G[br]rein und eben auch auf die 2,1 Gigahertz,

0:57:24.319,0:57:29.260
klar. Da ist es vielleicht aber auch noch[br]ein bisschen einfacher, weil 3G machen ja

0:57:29.260,0:57:35.910
nicht mehr so viele Leute, da ist es eher[br]problemloser. Die zweite Frage noch: Warum

0:57:35.910,0:57:38.799
müssen die synchronisiert sein?[br]Peter: Das ist auch ein technisches

0:57:38.799,0:57:45.710
Erfordernis, nichts weiter. Die Frequenzen[br]im 3,6 Gigahertz Bereich liegen relativ

0:57:45.710,0:57:51.140
dicht zusammen. Und die Technik ist halt[br]so, wenn ich zwei, wenn ich diesen

0:57:51.140,0:57:54.700
Frequenzbereiche an mehrere Betreiber[br]verkaufe, dann geht es technisch nicht

0:57:54.700,0:57:58.700
anders, dass die alle synchron senden.[br]Physik hat ja irgendwo seine Grenzen.

0:57:58.700,0:58:04.269
Herald: OK.[br]Peter: Niedrigere Frequenzbereiche, zu der

0:58:04.269,0:58:09.039
anderen, die bringen jetzt keine[br]Wundergeschwindigkeiten, sondern, hab so

0:58:09.039,0:58:12.960
die Folien, kann man sehen, dass die[br]Geschwindigkeit bei 5G auf niedrigen

0:58:12.960,0:58:17.710
Frequenzen [unverständlich] zum Beispiel[br]700 Megahertz, wird vielleicht um den

0:58:17.710,0:58:21.799
Faktor 1,3 höher sein als ein[br]vergleichbarer LTE-Träger.

0:58:21.799,0:58:26.250
Herald: Okay, wir haben noch ein zwei[br]Minuten Zeit. Deswegen Mikrophon 1 mit

0:58:26.250,0:58:29.609
einer kurzen, prägnanten Frage bitte.[br]Mikrofon 1: Ja, meine Frage wäre: Wie ist

0:58:29.609,0:58:33.690
das bei den privaten 5G Netzen, die ja[br]jetzt ausgerollt werden sollen? Ist da

0:58:33.690,0:58:36.099
auch diese Mischtechnik oder ist das ein[br]reines 5G?

0:58:36.099,0:58:41.609
Heurekus: Das sind 100 Megahertz, die[br]dafür mal reserviert worden sind. Und wenn

0:58:41.609,0:58:44.839
wir über private Netze reden, dann würde[br]ich darunter verstehen: Da tut man dann so

0:58:44.839,0:58:49.960
genannten Campus ausleuchten, also eine[br]Fabrik zum Beispiel oder ein Gelände. Und

0:58:49.960,0:58:54.279
ähm. Ja, da braucht man jetzt nicht mit[br]Mischtechnik anfangen, da würde ich gleich

0:58:54.279,0:58:58.690
mal ein 5G Core-Netzwerk nehmen. Ja, also[br]man kann, aber dann kann man auch gleich

0:58:58.690,0:59:05.000
ein 5G Core nehmen.[br]Herald: OK, eine kurze schaffen wir noch.

0:59:05.000,0:59:08.860
Mikro 4.[br]Mikro 4: Hallo. Wieviel Energie braucht

0:59:08.860,0:59:12.010
die ganze Signalverarbeitung also ohne[br]Radio?

0:59:12.010,0:59:17.119
Peter: Wie viel was?[br]Heurekus: Wie viel, wieviel Strom braucht

0:59:17.119,0:59:19.689
die Basisstation?[br](im Publikum ruft jemand "Klimawandel!")

0:59:19.689,0:59:23.519
<i>lacht</i>[br]Peter: Das ist schwierig.

0:59:23.519,0:59:27.600
Heurekus: Ja, man kann das im Internet ein[br]bisschen nachlesen. Ich habe die Frage

0:59:27.600,0:59:32.680
schon öfters gehabt. Ich meine, was oben[br]an der Antenne rauskommt da, da reden wir

0:59:32.680,0:59:38.250
zum Beispiel bei einem 20 Megahertz Band[br]über 20, über 20 Watt oder 40 Watt oder

0:59:38.250,0:59:42.210
vielleicht auch hundert Watt und dann[br]nehmen wir da noch drei Sektoren dazu, aber eine

0:59:42.210,0:59:47.130
Basisstation an sich, alles[br]zusammengenommen, Signalverarbeitung 3-4

0:59:47.130,0:59:52.410
Kilowatt braucht die schon. Die[br]Signalenergie, die abgestrahlt wird oben

0:59:52.410,0:59:57.380
ist der kleinere Teil.[br]Herald: Okay, dann haben wir leider das

0:59:57.380,1:00:01.150
Ende der Zeit erreicht. Alle Fragen, die[br]jetzt noch offen sind, können entweder

1:00:01.150,1:00:05.680
digital gestellt werden oder vielleicht[br]auch hier im Saal. Vielen Dank, Peter und

1:00:05.680,1:00:06.722
Heurekus.[br]Heurekus: Danke

1:00:06.722,1:00:09.312
<i>Applaus</i>

1:00:09.312,1:00:14.712
<i>36C3 Abspannmusik</i>

1:00:14.712,1:00:35.741
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