LTE Advanced brachte höhere Datenraten
LTE Advanced konnte noch höhere Datenraten bieten als LTE
LTE übertrifft mit Datenraten im Download im dreistelligen sowie im Upload im hohen zweistelligen
Bereich bereits Geschwindigkeiten, die VDSL im Festnetz erreicht. Doch LTE Advanced versprach
sogar noch mehr: Mobiles Surfen mit bis zu 4 GBit/s im Downstream sollte der Mobilfunk-Standard der vierten Generation
bringen. Hier lesen Sie, was LTE Advanced theoretisch leisten kann.
Schnelle Erweiterung von LTE
Im Jahr 2011 waren in Deutschland gerade die ersten LTE-Angebote auf dem Markt verfügbar. Zeitgleich verabschiedete die 3GPP, das Gremium für
weltweite Mobilfunk-Standards,
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bereits eine Reihe von Erweiterungen, die LTE noch schneller und zuverlässiger machen sollten - diese ermöglichten dann LTE Advanced (LTE-A).
Ob das Smartphone und Tablet auch LTE-A unterstützt, ist an der Gerätekategorie erkennbar: Ab Cat. 6 ist der Geräte bereit für LTE Advanced.
Prinzipiell hätte auch LTE ohne "A" noch mehr Highspeed-Potential: Per LTE Cat. 5 sind bis zu 300 MBit/s im Downstream und 75 Mbit/s im Upstream möglich. Dazu ist allerdings ziemlich aufwändige Antennentechnik notwendig. Daher haben sowohl viele Handy-Hersteller als auch Mobilfunk-Netzbetreiber diese Stufe übersprungen und statten ihre Netze gleich mit LTE der Kategorie 6 und höher aus.

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Schrittweise Umstellung
LTE Advanced ist abwärtskompatibel zu LTE und besteht aus vielen unterschiedlichen Techniken, um höhere Datenraten und eine bessere Ausnutzung der vorhandenen Frequenzen zu ermöglichen.
Die Netzbetreiber o2, Vodafone und Telekom haben 2014 mit der Aufrüstung ihres Netzes für LTE Advanced begonnen. Hierbei wurde ein Austausch der Antennentechnik notwendig. Ähnlich wie es bereits bei UMTS/HSPA der Fall war, rüsteten die Netzbetreiber die LTE-Netze Schritt für Schritt auf. Somit gab es keinen einmaligen großen Sprung in der möglichen Geschwindigkeit.
LTE 3GPP bis Release 12: Kategorien für Endgeräte
Kategorie | max. Brutto-Datenrate in MBit/s |
max. MIMO-Layer | Carrier Aggregation |
||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Download | Upload | Downlink | Uplink | Downl. | Upl. | ||
LTE | 1 | 10 | 5 | 1 | 1 | nein | |
2 | 50 | 25 | 2 | 1 | |||
3 | 100 | 50 | 2 | 1 | |||
4 | 150 | 50 | 2 | 1 | |||
5 | 300 | 75 | 4 | 1 | |||
LTE Advanced | 6 | 300 | 50 | 4 | 2 | 2 | nein |
7 | 300 | 100 | 4 | 2 | 2 | ||
8 | 3 000 | 1 500 | 8 | 4 | 5 | ||
9 | 450 | 50 | 4 | 2 | 3 | nein | |
10 | 450 | 100 | 4 | 2 | 2 | ||
LTE Advanced Pro | 11 | 600 | 50 | 4 | 2 | 3 | nein |
12 | 600 | 100 | 4 | 2 | 2 | ||
13 | 400 | 50 | 4 | 2 | 2 | nein | |
14 | 4000 | 1500 | 8 | 8 | 5 |
Ab Release 12 wurde in der Geräte-Kategorie (auch UE: user equipment) nunmehr zwischen Downlink- und Uplink-Spezifikationen unterschieden. Diese können natürlich kombiniert werden, allerdings nicht beliebig. So ist nach der entsprechenden 3GPP-Veröffentlichung beispielsweise die Kombination der Downlink-Kategorie 16 mit Upload-Kategorien 3, 5, 7, 13, 15, 16, 18 und 20 möglich.
Mit Release 13 kam vor allem eine Verbesserung der Träger-Aggregation, die eine Bündelung von 32 Trägern mit je 20 MHz Breite zur maximalen Systembandbreite von 640 MHz und einer rechnerischen Downlink-Rate von 25 GBit/s ermöglichte. Weitere Verbesserungen wurden in der Device-to-Device-Kommunikation (D2D) und der Machine-Type-Kommunikation (MTC) realisiert. Die folgenden Releases 14 und 15 enthielten dann weitere diverse Verbesserungen verschiedener Funktionalitäten wie z. B. für VoLTE oder IoT-Anwendungen.
Geschwindigkeiten von 4 GBit/s nur in der Theorie
Potenziell könnten neue Geräte in Deutschland LTE Advanced Pro nach Cat. 20 nutzen, und alle geläufigen Smartphone-Modelle unterstützen mittlerweile mindestens Cat. 16. Welche Datenrate der Nutzer am Ende genau ausschöpfen kann, hängt jedoch nicht nur von der Frage LTE, LTE Advanced oder LTE Advanced Pro ab, da diese Standards (wie seinerzeit UMTS/HSPA) in unterschiedliche Kategorien aufgeteilt sind. Umso höher die möglichen Datenraten, desto aufwändiger ist die Produktion des Endgeräts, denn für mehr Geschwindigkeit sind zusätzliche Antennen und Sende-/Empfangseinheiten notwendig, die im Smartphone oder Tablet untergebracht werden müssen.
Demnach gilt hier, dass die Höchstgeschwindigkeiten nur mit High-End-Geräten erreichbar sind und die Spitzenwerte der Cat. 8 (und weiterer) in der Praxis keine Anwendung finden werden. Mittlerweile konzentrieren sich die Netzbetreiber auf den Ausbau des LTE-Nachfolgers 5G und experimentieren bereits mit 6G.
Grundlagen wie bei LTE
Wie bei LTE werden auch bei LTE Advanced zwei unterschiedliche Techniken für den Up- und Download eingesetzt. Während im Downlink OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) verwendet wird, sorgt DFT-Spread-OFDM (Discrete Fourier Transform-Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) für den Uplink.
Mehrere eingesetzte neue Techniken ermöglichen bei LTE Advanced noch höhere Datenraten als bei LTE. Dazu zählen vor allem die Träger-Aggregation (Carrier Aggregation), die verbesserte Nutzung von Mehrantennentechniken (MIMO) im Endgerät und die gleichzeitige Verbindung des Endgeräts zu mehreren Basisstationen. Details, wie diese Verfahren für eine höhere Datenrate und eine bessere Netzabdeckung sorgen, lesen Sie in unserem Technik-Ratgeber zu LTE Advanced.
Aus LTE Advanced wurde LTE Advanced Pro
Bei der Anpreisung technischer Neuerungen verwies manch ein Netzbetreiber auf bahnbrechende Testanlagen für LTE Advanced Pro. Bei diesen Testanlagen unterschieden sich jedoch nicht nur die Empfangsgeräte stark von herkömmlich genutzten Smartphones. Auch die Bezeichnung, welche Kategorie bereits zu LTE Advanced Pro gehört, oder noch zu LTE Advanced, war hierbei Auslegungssache.
Um den fortlaufenden Übergang hin zu 5G zu betonen, wurde die Brückentechnologie auch als 4.5G bezeichnet und ist nach dessen technischen Parametern ausgewiesen, bezüglich Carrier Aggregation, High-Mimo über 4x4 und Modulationsraten der Luftübertragung ab 256 QAM. Doch ob nun LTE Advanced oder LTE Advanced Pro genutzt wird - die jeweils neuen LTE-Standards konnten gerade in Ballungsräumen in den letzten Jahren für verbesserte Downloadraten, Latenzzeiten und eine effizientere Frequenzauslastung sorgen, wobei diese seit einiger Zeit abermals Schritt für Schritt von 5G abgelöst werden.

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