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Mobilfunkanbindungen

Wenn das Netzwerk erweitert werden muss, aber keine private Infrastruktur zur Verfügung steht, ist Mobilfunk oft die einzige Möglichkeit, die Herausforderung zu meistern. Neben den aktuellen Technologien und Produkten erfahren Sie in diesem Webinar auch, wie Sie die Applikationen realisieren können.

Wenn das Netzwerk erweitert werden muss, aber keine private Infrastruktur zur Verfügung steht, ist Mobilfunk oft die einzige Möglichkeit, die Herausforderung zu meistern. Neben den aktuellen Technologien und Produkten erfahren Sie in diesem Webinar auch, wie Sie die Applikationen realisieren können.

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Mobilfunkanbindungen

  1. 1. Mobilfunkanbindungen – Wir starten in Kürze Westermo Technologie Webinar Lisa Heiler, Marcel Bühner, Erwin Lasinger 28. November 2022
  2. 2. 2 Moderation Vortrag Marcel Bühner Produktspezialist / Application Expert marcel.buehner@westermo.com +41 43 508 31 79 +41 79 269 49 00 Erwin Lasinger Industrial Cyber Security Expert erwin.lasinger@westermo.com +43 720 303920 11 +43 676 897262211 Lisa Heiler Strategic Sales & Marketing lisa.heiler@westermo.com +49 7254 95400 23 +49 175 3342547
  3. 3. 3 Fragen ▪ Verwenden Sie das Chatfenster ▪ Stellen Sie Ihre Frage ▪ Alle Fragen werden am Ende der Präsentation entsprechend beantwortet
  4. 4. 4 Live Stream ▪ Sie können den Live Stream auch entsprechend stoppen und wieder starten ▪ Dazu verwenden Sie am besten den Pause / Play Button an der linken unteren Ecke
  5. 5. 5 ▪ Zertifizierte Kurse von Westermo ▪ Introduction to IP ▪ Introduction to WeOS ▪ Certified Engineer – Switching ▪ Certified Engineer – Routing ▪ Inkl. Workbook zum Kurs ▪ Anmeldeschluss: 4 Wochen vor Beginn https://www.westermo.de/support/academy Anfragen unter info.de@westermo.com Westermo Academy Kurs Termin Ort INCE1 – Switching 28.02.2023 Wien INCE2 – Routing 14.03.2023 Wien INCE1 – Switching 25.04.2023 Mainz INCE2 – Routing 09.05.2023 Mainz INCE1 – Switching 13.06.2023 Zürich INCE2 – Routing 27.06.2023 Zürich INCE1 – Switching 26.09.2023 Berlin INCE2 – Routing 10.10.2023 Berlin INCE1 – Switching 21.11.2023 Salzburg INCE2 – Routing 05.12.2023 Salzburg
  6. 6. 4G vs. 5G vs. 450MHz
  7. 7. 7 Einblick in 5G ▪ 5. Generation des Mobilfunkstandards ▪ 2G / 3G / 4G / 5G ▪ 2 Standards ▪ SA: Stand Alone – Aktuell noch nicht wirklich verfügbar ▪ NSA: Non Stand Alone – Braucht 4G als Anker für 5G ▪ Frequenzbereich ▪ 600MHz bis 6GHz
  8. 8. 8 4G 5G Max. Antennensignale 2 4 Latenz 30-100ms SA: 10-15ms | NSA: 30-100ms Max. Geschwindigkeit 300-500Mbit/s 1-2Gbit/s Senderdichte 10-15km 0,5-20km Private Netzwerke (Campus Netzwerke) Nein Ja Network Slicing Nein Ja Frequenzen (450MHz) 700MHz bis 2,6GHz 700MHz bis 3,6GHz (26GHz) 4G vs. 5G
  9. 9. 9 450MHz LTE ▪ LTE speziell für kritische Infrastruktur ▪ 450MHz Funkfrequenz ▪ Trennung vom Standard Mobilfunk ▪ Bessere Gebäude-Durchdringung ▪ Größere Mobilfunkzellen ▪ Blackout-Szenarien ▪ Latenzen wie bei LTE ▪ Bandbreiten in der Regel geringer ▪ Von kBit bis einige MBit
  10. 10. Spezielle SIM-Karten
  11. 11. 11 Privater APN ▪ Erhöhung der Cyber Sicherheit ▪ Trennung vom Internet ▪ VPN Verschlüsselung empfehlenswert ▪ Fixe IP-Adressen auf den SIM-Karten ▪ Pooling des Datenvolumens ▪ Abdeckung je nach Verfügbarkeit des Providers ▪ Industrial SIM-Karten WWW
  12. 12. 12 Non-Steered GSIM ▪ National-Roaming SIM ▪ Sucht sich den besten Provider auch im eigenen Land ▪ Keine Steuerung durch den Provider ▪ Beste Abdeckung für industrielle Anwendungen ▪ Redundanz bei Ausfall eines Providers ▪ Mehrkosten ▪ Industrial SIM-Karten
  13. 13. Signalpegel und Verbindungsqualität
  14. 14. 14 Signalpegel und Verbindungsqualität Zur Beurteilung der Verbindungsqualität stehen ab LTE/4G mehrere Messwerte zur Verfügung. Hier ein Beispiel eines MRD’s: Für die Verbindungsqualität und besonders für den Datendurchsatz ist nicht nur die Distanz zur Basisstation massgebend, sondern auch die Anzahl und Signalstärke von Störquellen und mit wie vielen anderen Teilnehmern dieses Netz geteilt werden muss. Was sagen diese Messwerte nun aber aus und wie sind sie zu interpretieren:
  15. 15. 15 Signalpegel und Verbindungsqualität ▪ RSSI: «Received Signal Strength Indicator» (Indikator der Empfangsstärke): Der RSSI Wert misst die ankommende Signal-Stärke über den gesamten Frequenzbereich. Er ist somit zwar ein erster Anhaltspunkt, ob eine Verbindung aufgebaut werden kann. Er sagt aber nicht viel über die Verbindungsqualität im ausgehandelten Band aus. Dieser ist Hardware/Implementations abhängig (MRD Beispiel: 14 von max. 31) und wird oft als skalierter und somit vergleichbarer Leistungspegel in dBm angegeben. > -70 dBm bis -79 dBm Sehr guter Wert Gute Datenverbindungen -80 bis -89 dBm Guter Wert Brauchbare Datenverbindungen -90 bis -100 dBm Mitelmässiger Wert Langsame Datenverbindungen mit kurzen Unterbrüchen -101 bis -110 dBm Schlechtes Signal Es ist mit Verbindungsabbrüchen zu rechnen < -110 dBm Wenig oder kein SIgnal Datenverbindungen nicht brauchbar
  16. 16. 16 Signalpegel und Verbindungsqualität ▪ RSRP: «Reference Signal Received Power» (Referenzsignal des Empfangspegels): Der RSRP misst den einzelnen Träger und nicht den gesamten Kanal. Der mögliche Wert liegt in einem Bereich von -50 dBm (Exzellent) bis -140 dBm (ungenügend). Üblich und brauchbar sind Werte zwischen -70 dBm und -95 dBm. -50 dBm bis -65 dBm Sehr guter Pegel Excellenter Empfang -65 bis -80 dBm Guter Pegel -80 bis -95 dBm Mitelmässiger Pegel Ausreichend für stabile Verbindungen -95 bis -105 dBm Schlechtes Signal Brauchbar aber langsam. Es ist mit Verbindungsabbrüchen zu rechnen -105 bis 120 dBm Mangelhaftes Signal Datenverbindungen nicht brauchbar - 120 bis -140 Ungenügend Kaum Verbindung möglich
  17. 17. 17 Signalpegel und Verbindungsqualität ▪ RSRQ: «Reference Signal Received Quality» (Referenzsignal der Empfangsqualität): Der RSRQ ist ein errechneter Wert, der sich aus RSRP und RSRI ergibt. Er ist wohl der zuverlässigste Indikator für die Verbindungsqualität. Er wird auch an die Basisstation gesendet und steuert damit die Übertragungsgeschwindigkeit und das Handover. -3 dB Keine Störungen vorhanden Excellente Verbindungs-Qualität --4 bis -5 dB Kaum Störungen vorhanden Gute Verbindung ohne Beeinflussung -6 bis -8 dB Leichte Störungen vorhanden Verbindungen ohne nenneswerte Leistungseinbussen -9 bis -11 dB Störungen vorhanden Spürbarer Leistungsverlust -12 bis -15 dB Starke Störungen Schlechte Datenverbindungen -16 bis -20 dB Extreme starke Störungen Keine Datenkommunikation mehr möglich
  18. 18. Produktpalette
  19. 19. 19 ▪ Merlin 4400-T4-S2-LV ▪ IEC62443-Ready − Secure Boot − TPM (Trusted Plattform Module) – keeps private keys private ▪ 4 ETH Ports, 2x Seriell ▪ SCADA-Protokollkonvertierung (z.B. Modbus - IEC104) ▪ EN50121-4 ▪ Merlin 460x-Serie ▪ Optional mit digitalen IO´s bzw. SFP-Slots ▪ IEC61850 und 4kVrms galvanische Isolation ▪ Activator integration Merlin – Serie LTE Router ACTIVATOR
  20. 20. 20 ▪ Einfache Konfiguration / nur die notwendigsten Funktionen über das Webinterface Die einfach zu konfigurierende Lösung MRD – Serie LTE Router MRD-405 MRD-455 LTE Cat. 1 1x Antennenanschluss Cat. 4 2x Antennenanschluss SIM 1x SIM 2x SIM GNSS - Ja IPSec Tunnels 3x IPSec Tunnel 25x IPSec Tunnel (max. 5 empfohlen) Serielle Schnittstelle - 1x RS232
  21. 21. 21 ▪ Weltweite LTE / 5G Unterstützung ▪ 1 x WLAN 3x3 MIMO Dual Band 802.11b/g/n mit WLAN- Roaming (RT-630(-5G)) ▪ 2 x Gbit Ethernet mit M12 Anschlüssen ▪ RT-330/630 LTE/LTE: ▪ 1x LTE-A Cat 12, 2x2 MIMO ▪ RT-330-5G/630-5G : ▪ 3GPP Release 16 - 5G NSA / SA, 4x4 MIMO ▪ Max. 5G Data rates (SA/NSA): DL 3.3/2.4 Gbps, UL 900/600 Mbps ▪ Höhere Routing Performance RT-330 (-5G)/630 (-5G) IBEX – Nicht nur Wi-Fi
  22. 22. 22 ▪ Cybox RT Familie: ▪ 1x (2x) 5G oder LTE CAT-18 ▪ Wi-Fi 5 Dual Wave 2, 4x4 MU-MIMO / oder zweites WLS Modul ▪ Optional 1x 10Gb / SFP Slot ▪ Cybox GW Familie: ▪ Bis zu 4 Radiomodule (5G, LTE CAT-18, Wi-Fi 802.11ac) ▪ Schnittstellen: CAN, MVB, IBIS, RS232, RS485, Digitale IO’s ▪ Optionale SSD zur Datenaufzeichnung ▪ 2 x Gbit Ethernet mit M12 Anschlüssen Train Router und Gateways Cybox
  23. 23. Überwachung von Mobilfunkanbindungen
  24. 24. 24 Überwachung von Mobilfunkanbindungen ▪ Auslesen von SNMP-Werte ▪ Signalpegel ▪ Uptime ▪ Steuerung via SMS ▪ Abhilfe bei Problemen
  25. 25. 25 Überwachung von Mobilfunkanbindungen ▪ Connection Management Connection Watch ▪ Ping einer Gegenstelle ▪ Prüfung der Verbindung
  26. 26. WeConnect
  27. 27. 27 ▪ Einfaches Vernetzen von verteilten Netzen über verschlüsselte Verbindungen (openVPN) ▪ Es wird nur eine Internet Verbindung und keine feste, öffentliche IP Adresse benötigt ▪ Cloud Applikation (AWS): ▪ Redundant ▪ Sicher durch «managed Security» ▪ Mehrere «Secure Networks» möglich ▪ Unterschiedliche Anwendungen möglich: ▪ Many to Many (Alle Netze kommunizieren mit allen) ▪ One to Many (Zentrale kommuniziert mit allen Stationen) ▪ Identical Neworks (Fernwartung von Maschinen und Anlagen mit identischen Netzen) Der openVPN Server in der Cloud
  28. 28. 28 ▪ Sicherheit durch: ▪ Isolierte „Secure Networks“ ▪ Sichere openVPN Tunnels (IEC 62443 Data Conduit) ▪ Perimeter Firewall auf jedem Node (IEC 62443 Zones) ▪ White Paper steht zum Download auf unserer Website bereit ▪ Einfachheit durch: ▪ Server in der Cloud ➔ Nur ein Internet Zugang notwendig ▪ Einfache Verwaltung ▪ Dynamisches Routing ▪ Auto Provisionierung der Nodes WeConnect high security VPN service Alles was sie über WeConnect Wissen müssen
  29. 29. Bahnapplikation
  30. 30. 30 Connectivity along the track LTE / 5G Gateway mit Wi-Fi Offloading ▪ 5G/LTE (wenn kein Wi-Fi) ▪ Telemetriedaten ▪ Fahrinstruktionen ▪ Fahrgastinformationen aktualisieren ▪ (Live Video) ▪ Positionserkennung mittels GNSS ▪ Wi-Fi (wenn Verbindung vorhanden) ▪ Telemetriedaten ▪ Fahrinstruktionen ▪ Fahrgastinformationen aktualisieren ▪ Live Video ▪ Data Offloading in Stationen (Videoaufzeichnungen) ▪ Updates ausführen (im Depot)
  31. 31. 31 Fragen?
  32. 32. 32 Zusammenfassung ▪ Unterschiede 4G / 5G / 450MHz ▪ Korrekte Interpretation der Signalpegel ▪ Produktpalette ▪ Merlin, MRD, IBEX, Cybox ▪ Überwachung von Mobilfunkverbindungen ▪ WeConnect & Applikationen
  33. 33. 33 Weitere Webinare ▪ Alle Webinare / Aufzeichnungen finden Sie unter: ▪ https://www.westermo.de/news-and-events/webinars ▪ Weitere Webinare: ▪ Geroutete Redundanzen – Tbd 2023 ▪ Verschlüsselung & VPN – Tbd 2023 ▪ Webinarplanung 2023 gerade in Planung ▪ Einladungen werden über Newsletter verteilt: ▪ https://www.westermo.de/news-and- events/newsletters/newsletter ▪ https://www.westermo.de/news-and- events/newsletters/wesecure
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