LTE-Advanced
LTE-Advanced (Long-Term-Evolution-Advanced, abgekurzt LTE-A oder LTE+[1]) ist ein Mobilfunkstandard der vierten Generation (4G) und eine Erweiterung von Long Term Evolution (LTE), die hohere Datenubertragungsraten in verschiedenen Frequenzbandern ermoglicht. Zu den Verbesserungen gehoren je nach Auspragung und Geratestandard hohere Bandbreiten von 300 bis 400 Megabit pro Sekunde im Upload und bis zu 1000 Megabit pro Sekunde im Download sowie niedrigere Latenzen. Die ersten LTE-Advanced-Gerate kamen 2014[2] in Deutschland auf den Markt, wobei bestehende LTE-Basisstationen lediglich ein Software-Update benotigten.[3]
Hintergrund
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Wie schon beim Design des UMTS-Standards (3G), der darauf ausgelegt war, den immer weiter steigenden Anspruchen im Mobilfunknetz gerecht zu werden, wurde auch die LTE-Mobilfunktechnik konzipiert, im Laufe der Zeit technisch erweitert werden zu konnen. Erste Uberlegungen und Konzepte dazu wurden schon im Jahr 2002 mit dem ITU-R-Vorschlag (Working Party 8F) ,,Future development of IMT-2000 and systems beyond IMT-2000" (,,Zukunftige Entwicklung von IMT-2000 und Systemen nach IMT-2000") ausgearbeitet.[4][5] Weitere Arbeitsgruppen formierten sich nach der Radiocommunication Assembly im Jahr 2007 (RA-07). Zudem wurde eine, fur die Entwicklung von LTE wichtige internationale Einigung in Bezug auf die Frequenzverteilung auf der WTC-07 erzielt.[6] Im September 2009 wurde von der 3GPP-Arbeitsgruppe der Vorschlag ,,LTE Release 10 & beyond (LTE-Advanced)" bei der ITU eingereicht,[7] um den Vorganger LTE Release 8 (auch IMT-2000 genannt) abzulosen und damit offiziell den von der ITU-R im Jahr 2008 gestellten Anforderungskatalog IMT-Advanced zu erfullen. Auf dem Mobile World Congress 2011 in Barcelona wurde LTE-Advanced dann vorgestellt, damals erreichte man unter Laborbedingungen 1,2 Gbit/s. Ein Test von Ericsson mit LTE Advanced im Juni 2011 fand unter Live-Bedingungen mit einer handelsublichen Hardware statt; im Download wurde dabei eine Geschwindigkeit von 900 Mbit/s erzielt. Im Oktober 2011 wurde der Vorschlag von der ITU-R-Arbeitsgruppe WP5D als vollstandig und alle Kriterien erfullend genehmigt[8] und somit offiziell angenommen.
Technische Eigenschaften
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- LTE-Advanced ist abwartskompatibel zu LTE, wodurch auch altere LTE-Gerate die neuen Netze weiterhin verwenden konnen.[9]
- Konfiguration von zwei oder mehreren Sende- und Empfangsantennen (Mehrantennentechnik oder auch MIMO-Technik)[10] und die dazugehorige Technik wie CoMP (Coordinated multipoint transmission and reception), mit der sich in heterogenen Netzen verschiedene Basisstationen parallel verwenden lassen (auch bei jeweils unterschiedlichen Signalstarken).
- Relay-Verfahren[11]
| LTE/3.9G | LTE-Advanced nach ITU | LTE-Advanced nach 3GPP | ||
|---|---|---|---|---|
| Spitzendatenraten (Mbit/s)[9] |
Downlink (DL) | 300 | 1000 | 1000 (bei geringer Mobilitat) 100 (bei hoher Mobilitat) |
| Uplink (UL) | 75 | 500 | ||
| Spektrale Bandbreite (MHz)[12] | 1,4-20 | 20-100 | 20-100 | |
| Latenz (ms)[10] | Nutzdatenlatenz (User plane / U-Plane) | <10 | 10 | 10 |
| Kontrolllatenz (Control plane / C-Plane) | <100 | 100 | 50 | |
| Spektrale Effizienz (Bit/s/Hz)[9] |
Downlink (DL) | 15 | 15 | 30 |
| Uplink (UL) | 3,75 | 6,75 | 15 | |
- Die verfugbaren Frequenzbander unterscheiden sich je nach Land, dabei soll die LTE-Advanced weltweites Roaming unterstutzen.
- Anwendungsspezifische Vorteile:
- Echtzeitspiele (geringe Latenz)
- Breitbandanschluss fur nicht-mobile Endkunden, ersetzt den drahtgebundenen Breitbandanschluss (vertraglich, wie bei Vodafone geregelt, dann auch nur auf bestimmte Regionen eingeschrankt nutzbar)
- Breitbandanschluss hoherer Kapazitat fur nicht-mobile Endkunden, erganzt den drahtgebundenen DSL-Anschluss (vertraglich, wie bei Telekom geregelt)
- VoIP-Video- und Audiotelefonie (sofern entsprechende Protokolle nicht wie bei vielen deutschen Providern blockiert werden)
Anderungen gegenuber LTE
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Anforderungen an LTE Advanced sind:
- Gesteigerte Spitzendatenraten von DL 3 Gbps, UL 1,5 Gbps
- Hohere spektrale Effizienz von 16bps/Hz in Rel. 8 bis 30 bps/Hz in Rel. 10
- Hohere Anzahl gleichzeitig aktiver Nutzer
- Hohere Datenraten am Zellrand, z. B. fur DL 2x2 MIMO mindestens 2,4 bps/Hz/Zelle
Die wichtigsten neuen Funktionen, die mit LTE Advanced eingefuhrt worden sind:
- Carrier Aggregation (CA),
- Verbesserte Nutzung von Multi-Antennentechniken (8x8 MIMO im DL)
- Unterstutzung von Relay Nodes (RN).
Tragerbundelung
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Bis zu funffache Bundelungen (englisch Carrier Aggregation) von 3.9G-spezifizierten 20-MHz-Komponententragern sind moglich, auch wenn sie innerhalb des Frequenzbandes spektral getrennt sind. Trager konnen auch aus anderen Bandern miteinander gebundelt werden. Dabei skaliert die Anzahl der Komponententrager dynamisch je nach Bedarf der Datenraten in wenigen Millisekunden. Die Daten werden von einem netzseitigen Scheduler auf die jeweils benotigten Komponententrager anhand verschiedener Auslastungskriterien wie QoS-Parametern, Puffer- und Kanalzustanden verteilt (abhangig von OFDM-Ressourcen, Antennenkonstellation, Modulations- und Kodierungsstufe).
Siehe auch
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]Einzelnachweise
[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]- | What is the Difference Between 4G, LTE, LTE+, and LTE Advanced? In: cellphonesignalbooster.us. Archiviert vom Original am 15. Marz 2016; abgerufen am 8. Mai 2017 (englisch).
- | LTE Advanced (LTE+): Turbo-LTE mit bis zu 1000 MBit/s - was steckt dahinter? In: lte-anbieter.info. Abgerufen am 13. Oktober 2025.
- | Achim Sawall: 4,5G: Ericsson demonstriert LTE Advanced mit 900 MBit/s. In: golem.de. 28. Juni 2011, abgerufen am 3. Februar 2024.
- | Vision of the ITU-R on "Systems Beyond IMT-2000", Vortragsfolien des IEEE 802 LAN/MAN Standards Committee (ppt; 2,7 MB)
- | Stephen M. Blust: Development of IMT-Advanced: The SMaRT approach. In: itu.int. Abgerufen am 13. Oktober 2025 (englisch).
- | Spectrum Activities (Memento vom 18. August 2011 im Internet Archive), Next Generation Mobile Networks Ltd.
- | Jeanette Wannstrom: LTE-Advanced. In: 3gpp.org. Archiviert vom Original am 24. September 2022; abgerufen am 27. Februar 2013 (englisch).
- | ITU paves way for next-generation 4G mobile technologies - ITU-R IMT-Advanced 4G standards to usher new era of mobile broadband communications (Memento vom 20. Juli 2011 im Internet Archive), ITU
- | a b c Takehiro Nakamura: Proposal for Candidate Radio Interface Technologies for IMT-Advanced Based on LTE Release 10 and Beyond (LTE-Advanced). (PDF) In: 3gpp.org. Dezember 2009, abgerufen am 28. Februar 2012 (englisch).
- | a b Na Wei: MIMO Techniques for UTRA Long Term Evolution. (PDF) In: vbn.aau.dk. September 2007, archiviert vom Original am 29. Oktober 2012; abgerufen am 28. Februar 2012 (englisch).
- | Know-how - LTE Advanced: Mobilfunk mit uber 1 GBit/s. In: C't : Magazin fur Computer-Technik. Heise, Hannover 2011, 16, ISSN 0724-8679, S. 170-173. oder auch bei Heise Mobile
- | LTE. In: 3gpp.org. Archiviert vom Original am 22. September 2022; abgerufen am 17. Juli 2012 (englisch).