LTE Advanced

LTE Advanced verspricht rasante Datenraten

Theoretisch könnten mit den neuen Standards LTE Advanced und LTE Advanced Pro auch beim Mobilen Surfen mehrere GBit/s erzielt werden. Obwohl Spitzenwerte von 3 GBit/s in Deutschland nie zur Anwendung kommen werden, profitieren wir schon heute von der Weiterentwicklung des Mobilfunk-Standards der vierten Generation.
Von Susanne Kirchhoff / Arne Düsterhöft
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LTE übertrifft derzeit mit Daten­raten im Down­load im dreistelligen sowie im Upload im hohen zweistelligen Bereich bereits Ge­schwindig­keiten, die VDSL im Festnetz erreicht. Doch LTE Advanced verspricht sogar noch mehr: Mobiles Surfen mit bis zu 3 GBit/s im Down­stream soll der neue Mobil­funk-Standard der vierten Gene­ration bringen. Hier lesen Sie, was LTE Advanced wirklich leisten kann und wie Sie davon profi­tieren können.

Schnelle Erweiterung von LTE

Im Jahr 2011 waren in Deutschland gerade die ersten LTE-Angebote auf dem Markt verfügbar. Zeitgleich verabschiedete 3GPP, das Gremium für weltweite Mobilfunk-Standards, LTE-LogoLTE Advanced kann noch höhere Datenraten bieten als LTE. bereits eine Reihe von Erweiterungen, die LTE noch schneller und zuverlässiger machen sollen - diese ermöglichen 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.

Schrittweise Umstellung zu erwarten

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 mit der Aufrüstung ihres Netzes für LTE Advanced begonnen. Da hierbei jedoch ein Austausch der Antennen­technik verbunden ist, findet sich der neue LTE Standard nicht flächendeckend, sondern vor allem in Ballungsräumen. Ähnlich wie es bereits bei UMTS/HSPA der Fall ist, rüsten die Netzbetreiber die LTE-Netze Schritt für Schritt auf. Somit wird es keinen ein­maligen großen Sprung in der möglichen Ge­schwindig­keit geben.

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

Geschwindigkeiten von 3 GBit/s nur in der Theorie

Potentiell könnten erste Geräte in Deutschland bereits LTE Advanced Pro nach Cat. 12 nutzen und alle geläufigen Smartphone-Modelle unterstützen mittlerweile mindestens Cat. 6. 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 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 in der Praxis keine Anwendung finden werden.

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 im unserem Technik-Spezial zu LTE Advanced.

Aus LTE Advanced wird LTE Advanced Pro

Bei der Anpreisung technischer Neuerungen verweist manch ein Netzbetreiber schon heute auf bahnbrechende Testanlagen für LTE Advanced Pro. Bei diesen Testanlagen unterscheiden 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, ist hierbei Auslegungssache. Um den fortlaufenden Übergang hin zum 2020 erwarteten 5G zu betonen, wird 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 neuen LTE Standards werden gerade in Ballungsräumen in den nächsten Jahren zu verbesserten Downloadraten, Latenzzeiten und einer effizienteren Frequenzauslastung sorgen, bis sie abermals Schritt für Schritt von 5G abgelöst werden.

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