UMTS-Nachfolger LTE nimmt konkrete Formen an

Inhaltsverzeichnis:
1. Übersicht: LTE als Nachfolger von UMTS/HSPA
2. Mobilfunk mit Datenraten wie bei ADSL2+
3. Schwierigkeiten der Umsetzung: Frequenzen einsammeln ...
4. WiMAX rechts überholt?
5. Gemischte Aussichten für LTE

UMTS ermöglicht zwar über die Erweiterungen HSDPA (schneller Downstream) und HSUPA (schneller Upstream) Datenraten im Bereich von DSL. Dennoch wird seit einiger Zeit unter Stichworten wie Super 3G oder 4G nach einem würdigen Nachfolger geforscht. Zunehmend kristalliert sich heraus, dass es sich hierbei um LTE handeln wird. Pro Zelle wird im Mobilfunk auf Basis von LTE eine Übertragung von 100 MBit/s und mehr möglich sein.
     Technologisch hat LTE viele Gemeinsamkeiten mit dem bekannteren WiMAX. So verwenden beide OFDMA ("orthogonal frequency-division multiple access") zur Kodierung der Signale. Dabei wird das zur Verfügung stehende Frequenzband in viele Unterbänder geteilt. Je nach benötigter Bitrate können Basisstation und Endgerät dann eine oder mehrere dieser Unterbänder zur Übertragung nutzen. Die spezielle Kodierung stellt dabei sicher, dass alle Unterbänder von einem Sender bzw. Empfänger gleichzeitig moduliert bzw. demoduliert und über eine Antenne übertragen werden können.

Aufspaltung in Teilsignale, effiziente Modulationsverfahren

Im Vergleich zu Verfahren wie UMTS, die das gesamte Band auf einmal belegen, bringt die bei LTE vorgesehene Nutzung der Unterbänder den Vorteil einer geringeren Anfälligkeit gegenüber Störungen. Da das einzelne Teilsignal eine niedrigere Bitrate aufweist, ist es auch unter ungünstigen Bedingungen wie diversen Reflexionen und Mehr-Wege-Ausbreitung besser rekonstruierbar als es ein breitbandigeres Gesamtsignal. Das erhöht bei gleichbleibender Sendeleistung und Reichweite die maximale Bitrate, oder bei gleicher Sendeleistung und Bitrate die Reichweite. Dafür steigt der Codierungsaufwand, was zusammen mit der höheren möglichen Bandbreite den Stromverbrauch der Endgeräte wieder nach oben treibt.
     Weitere Tricks zur Steigerung der Bitraten sind Modulationsverfahren, die mehrere Bits pro Signal übertragen, indem Phasenlage und Signalstärke jeweils in mehreren Stufen variiert werden. Hierzu gehören bei LTE insbesondere 16QAM und 64QAM. Mehrere Antennen in Sender und Empfänger ("multiple input multiple output", kurz "MIMO") vervielfältigen die Bitrate abermals. Effiziente Modulationsverfahren und MIMO werden auch für HSPA und HSPA+ eingesetzt.
 

 
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