#set text(font: "Libertinus Serif", size: 12pt, lang: "de", hyphenate: true)  // Silbentrennung
#set par(justify: true)  // Blocksatz

#import "@preview/touying:0.6.1": *
#import themes.metropolis: *

#import "@preview/cetz:0.4.1"

#show: metropolis-theme.with(
  aspect-ratio: "16-9",
  config-info(
    title: [Daten mit 4G],
    subtitle: [Mobile Kommunikationsnetze],
    author: [NOAH BALSIGER, THOMAS ZWICKER],
    date: datetime.today(),
    // institution: [FHGR],
    // logo: image("img/logo.png", width: 2em),
  ),
)

#title-slide()

#components.adaptive-columns(outline())


== Was ist M2M?
#cetz.canvas({
  import cetz.draw: *

  content((9, 4.5), [Automatische Bestellung])
  content((0, 0), image("img/m2m_selecta.jpg"))
  content((15, 0), image("img/m2m_logistik.jpg", width: 12cm))
  content((8, -5), image("img/m2m_lkw.png", width: 5cm))

  line((4, 3), (10, 3), mark: (end: ">"), fill: blue, stroke: orange + 10pt)
  line((10, -3), (4, -3), mark: (end: ">"), fill: blue, stroke: orange + 10pt)
})

== 4G / 5G
#slide[
  = 4G vs. 5G: technische Unterschiede

  #table(
    columns: 3,
    [*Eigenschaft*], [*4G / LTE*], [*5G NR*],
    [Funkstandard], [LTE], [New Radio (NR)],
    [Kernnetz], [EPC], [5GC oder EPC],
    [Latenz], [typ. 20--50 ms], [tiefer möglich, besonders mit SA],
    [Bandbreite], [bis ca. 20 MHz pro Träger], [bis 100 MHz sub-6 GHz, mehr bei mmWave],
    [Antennen], [MIMO], [massive MIMO, Beamforming],
    [Ziel], [mobiles Breitband], [eMBB, URLLC, mMTC],
  )

  5G ist nicht nur „schnelleres 4G“, sondern eine flexiblere Netzarchitektur
  für hohe Datenraten, tiefe Latenz und viele gleichzeitige Geräte.
]
#slide[
  = 5G NSA vs. SA

  *Non-Standalone (NSA):*
  - 5G NR wird zusätzlich zu LTE verwendet
  - Steuerung läuft meist über LTE
  - Kernnetz bleibt das 4G-Kernnetz: *EPC*
  - schneller Ausbau möglich, aber nicht alle 5G-Funktionen verfügbar

  #align(center)[
    `UE -> LTE eNodeB + 5G gNodeB -> EPC`
  ]

  *Standalone (SA):*
  - 5G NR arbeitet direkt mit dem 5G-Kernnetz: *5GC*
  - ermöglicht niedrigere Latenz, Network Slicing und bessere Integration von IoT
  - keine LTE-Ankerverbindung nötig

  #align(center)[
    `UE -> 5G gNodeB -> 5GC`
  ]
]
#slide[
  = Mesh, Sidelink und Device-to-Device

  Normales 5G ist *kein öffentliches Mesh-Netz*.

  Standardfall:

  #align(center)[
    `UE <-> gNodeB <-> 5G Core <-> Internet`
  ]

  Dabei kommuniziert das Endgerät, also das *User Equipment (UE)*,
  direkt mit der Basisstation, dem *gNodeB*.

  5G unterstützt aber *Sidelink*-Kommunikation:

  #align(center)[
    `UE <-> UE`
  ]

  Diese direkte Gerätekommunikation ist vor allem für Spezialfälle relevant:
  Fahrzeugkommunikation, Industrie, Rettungsdienste oder lokale Netze.

  *Wichtig:*
  Ein normales Smartphone leitet im öffentlichen 5G-Netz keine Daten anderer
  Smartphones zur Antenne weiter.
]

== öffentliche IP

== Carrier-Grade NAT (CGNAT)
#grid(columns: (1fr,)*1, gutter: 10pt,
[#align(center)[#image("img/cgnat.png", width: 80%)]],
)

== VPN Wireguard / Tailscale
#grid(columns: (1fr,)*1, gutter: 10pt,
[#align(center)[#image("img/vpn.png", width: 60%)]],
)

== Dynamic DNS
#grid(columns: (1fr,)*1, gutter: 10pt,
[#align(center)[#image("img/dns.png", width: 60%)]],
)

== Externer Broker

== Security mqtt


== GPS

== Aufbau

== Demo
#grid(columns: (1fr,)*2, gutter: 10pt,
// [#align(center)[#image("img/lts.png", width: 80%)]],
// [#align(center)[#image("img/seitenansicht.png", width: 100%)]],
)


#slide(title: none, config: (handout: false))[
  #text(size: 32pt)[Danke fürs Zuhören] \
Fragen?
]