LTE (Telekommunikation)

"Langfristige Evolution" leitet hier weiter. Für das biologische Konzept siehe Evolution und E. coli Langzeit-Evolutionsexperiment.
LTE

Im Telekommunikation, Langfristige Entwicklung (Lte) ist ein Standard zum Drahtloses Breitbandnetzwerk Kommunikation für mobile Geräte und Daten Terminals, basierend auf der GSM/KANTE und UMTS/Hspa Standards. Es verbessert die Kapazität und Geschwindigkeit dieser Standards, indem es eine andere Verbesserung der Funkoberfläche und des Kernnetzwerks nutzt.[1][2] LTE ist der Upgrade -Pfad für Fluggesellschaften mit beiden GSM/UMTS -Netzwerken und CDMA2000 Netzwerke. Da LTE -Frequenzen und Bänder Unterscheiden Sie sich von Land zu Land, nur Multi-Band-Telefone können LTE in allen Ländern, in denen es unterstützt wird, verwenden.

Der Standard wird von der entwickelt 3GPP (Partnerschaftsprojekt der 3. Generation) und wird in der Dokumentenreihe von Release 8 -Dokument angegeben, wobei in Release 9 beschrieben wird. LTE heißt auch 3,95 g und wurde als "4G LTE" und "Advanced 4G" vermarktet; aber es entspricht nicht den technischen Kriterien von a 4g Drahtloser Service, wie in der 3GPP -Release 8- und 9 -Dokumentserie für angegeben LTE Fortgeschrittene. Die Anforderungen wurden von der festgelegt Itu-r Organisation in der IMT Fortgeschrittene Spezifikation; Aber wegen des Marktdrucks und der erheblichen Fortschritte, die WiMAX, Evolved High Speed ​​Packet Accessund LTE bringen die ursprünglichen 3G -Technologien, Itu Später entschied LTE und die oben genannten Technologien als 4G -Technologien.[3] Der LTE Advanced Standard erfüllt die offiziell die Itu-r Anforderungen für die Betrachtung IMT-Advanced.[4] LTE -Fortgeschrittene zu differenzieren und WiMAX-Advanced Aus aktuellen 4G -Technologien hat ITU letztere als "echte 4G" definiert.[5][6]

Überblick

Siehe auch: Liste der LTE -Netzwerke
Telia-Branded Samsung LTE -Modem
Huawei 4G+ Modem
HTC Thunderbolt, das zweite im Handel erhältliche LTE -Smartphone

LTE steht für die langfristige Evolution[7] und ist eine eingetragene Marke im Besitz von ETSI (Europäische Telekommunikationsstandards -Institut) für die drahtlose Datenkommunikationstechnologie und eine Entwicklung der GSM/UMTS -Standards. Andere Nationen und Unternehmen spielen jedoch eine aktive Rolle im LTE -Projekt. Das Ziel von LTE war es, die Kapazität und Geschwindigkeit von drahtlosen Datennetzen mit neuem Networks zu erhöhen DSP (digitale Signalverarbeitung) Techniken und Modulationen, die um die Jahrtausendwende entwickelt wurden. Ein weiteres Ziel war die Neugestaltung und Vereinfachung der Netzwerkarchitektur zu einem IP-basierte System mit erheblich reduzierter Übertragung Latenz verglichen mit dem 3g die Architektur. Die LTE -drahtlose Schnittstelle ist unvereinbar mit 2g und 3G -Netzwerke, damit es auf einem separaten Betrieb betrieben werden muss Funkspektrum.

LTE wurde erstmals 2004 von Japan vorgeschlagen Ntt Docomo, mit Studien über den Standard, das offiziell im Jahr 2005 begonnen wurde.[8] Im Mai 2007 das LTE/Sae Die Alliance der Trial Initiative (LSTI) wurde als globale Zusammenarbeit zwischen Anbietern und Betreibern gegründet, um den neuen Standard zu überprüfen und zu fördern, um die globale Einführung der Technologie so schnell wie möglich zu gewährleisten.[9][10] Der LTE -Standard wurde im Dezember 2008 abgeschlossen und der erste öffentlich verfügbare LTE -Dienst wurde von gestartet von Teliasonera in Oslo und Stockholm Am 14. Dezember 2009 als Datenverbindung mit einem USB -Modem. Die LTE-Dienste wurden auch von Major North American Carriers ins Leben gerufen, wobei das Samsung Sch-R900 das erste LTE-Mobiltelefon der Welt am 21. September 2010 ist.[11][12] und Samsung Galaxy gibt es ab dem 10. Februar 2011, das erste LTE -Smartphone der Welt zu sein.[13][14] Beide angeboten von Metro pcs, und die HTC Thunderbolt Angebot von Verizon ab dem 17. März ist das zweite LTE -Smartphone, das kommerziell verkauft wird.[15][16] In Kanada, Rogers Wireless war das erste, das am 7. Juli 2011 das LTE -Netzwerk startete und das Sierra Wireless Aircard 313U USB Mobile Broadband -Modem anbot, das als "LTE Rocket Stick" bekannt ist, folgte mobile Geräte sowohl von HTC als auch von Samsung genau.[17] Zunächst planten CDMA -Betreiber, auf konkurrierende Standards aufzurüsten, die aufgerufen wurden Umb und WiMAX, aber große CDMA -Operatoren (wie z. Verizon, Sprint und Metro pcs in den Vereinigten Staaten, Glocke und Telus in Kanada, AU von KDDI in Japan, SK Telecom in Südkorea und chinesische Telecom/China Unicom in China) haben stattdessen angekündigt, nach LTE zu wandern. Die nächste Version von LTE ist LTE Fortgeschrittene, was im März 2011 standardisiert wurde.[18] Die Dienstleistungen begannen 2013.[19] Zusätzliche Evolution bekannt als als LTE Advanced Pro wurden im Jahr 2015 genehmigt.[20]

Die LTE -Spezifikation liefert Downlink -Spitzenraten von 300 Mbit/s, Uplink -Spitzenraten von 75 Mbit/s und Qos Bestimmungen, die eine Übertragung zulassen Latenz von weniger als 5Frau in dem Radiozugriffsnetzwerk. LTE hat die Möglichkeit, schnell bewegende Handys zu verwalten und unterstützt Multi-Cast- und Broadcast-Streams. LTE unterstützt skalierbaren Träger Bandbreiten, von 1,4MHz bis 20 MHz und unterstützt beide Duplexierung der Frequenzteilung (FDD) und Zeitdivision Duplexing (TDD). Die IP-basierte Netzwerkarchitektur, genannt die Evolved Packet Core (EPC), das das ersetzt, um die zu ersetzen GPRS -Kernnetzwerk, unterstützt nahtlos Handover sowohl für Sprach- als auch für Daten an Cell Towers mit älteren Netzwerktechnologie wie z. GSM, UMTS und CDMA2000.[21] Die einfachere Architektur führt zu niedrigeren Betriebskosten (z. B. jeweils jeweils E-UTRA Die Zelle unterstützt bis zu vierfache Daten und Sprachkapazität, die von HSPA unterstützt werden[22]).

Geschichte

3GPP -Standardentwicklungszeitleiste

Zelluläre Netzwerkstandards und Zeitleiste für Generation.
  • In 2004, Ntt Docomo von Japan schlägt LTE als internationalen Standard vor.[23]
  • Im September 2006 Networks (heute) Siemens Networks (heute Nokia Networks) zeigten in Zusammenarbeit mit Nomor Research die erste Live -Emulation eines LTE -Netzwerks für Medien und Investoren. Als Live -Anwendungen streamen zwei Benutzer eine HDTV Video im Downlink und ein interaktives Spiel im Uplink wurde gezeigt.[24]
  • Im Februar 2007, Ericsson zum ersten Mal auf der Welt demonstriert, LTE mit Bitquoten von bis zu 144 Mbit/s[25]
  • Im September 2007, Ntt Docomo zeigten während des Tests die LTE -Datenraten von 200 Mbit/s mit Leistungsniveau unter 100 MW.[26]
  • Im November 2007, Infineon präsentierte den weltweit ersten HF-Transceiver namens Smarti LTE, der die LTE-Funktionalität in einem in CMOs verarbeiteten Einzelchip-HF-Silizium unterstützt[27][28]
  • Anfang 2008 begann die LTE -Testausrüstung von mehreren Anbietern und, in der Mobile Weltkongress 2008 in Barcelona, Ericsson zeigte den weltweit ersten End-to-End-Mobilfunkanruf, der von LTE auf einem kleinen Handheld-Gerät aktiviert ist.[29] Motorola zeigte eine LTE -LTE -Standardkonformität enodeb und lte Chipsatz gleichzeitig.
  • Im Februar 2008 Mobile Weltkongress:
    • Motorola Demonstrierte, wie LTE die Bereitstellung persönlicher Medienerfahrung mit HD -Video -Demo -Streaming, HD -Video -Blogging, Online -Spielen und VOIP über LTE über LTE -Ausführung eines Ran -Standard -LTE -Netzwerks und LTE -Chipsatzes beschleunigen kann.[30]
    • Ericsson EMP (jetzt ST-Ericsson) zeigte den ersten End-to-End-LTE-Aufruf der Welt auf Handheld[29] Ericsson demonstrierte den LTE FDD- und TDD -Modus auf derselben Basisstationsplattform.
    • Freescale Semiconductor Demonstriertes Streaming -HD -Video mit Spitzendatenraten von 96 Mbit/s Downlink und 86 Mbit/s Uplink.[31]
    • NXP -Halbleiter (jetzt ein Teil von ST-Ericsson) zeigten ein Multi-Mode-LTE-Modem als Grundlage für a Software-definiertes Radio System zur Verwendung in Mobiltelefonen.[32]
    • Picochip und Mimoon zeigte ein Basisstationsreferenzdesign. Dies läuft auf einer gemeinsamen Hardware-Plattform (Multi-Mode / Software-definiertes Radio) mit ihrer Wimax -Architektur.[33]
  • Im April 2008 demonstrierte Motorola die erste EV-Do-von LTE-Übergabe-ein Streaming-Video von LTE an ein kommerzielles EV-DO-Netzwerk und zurück zu LTE.[34]
  • Im April 2008, LG -Elektronik und Nortel zeigten die LTE -Datenraten von 50 Mbit/s, während sie bei 110 km/h (68 Meilen pro Stunde) reisen.[35]
  • Im November 2008, Motorola Demonstrierte Industrie erste Over-Luft-LTE-Sitzung in 700 MHz-Spektrum.[36]
  • Forscher bei Nokia Siemens Netzwerke und Heinrich Hertz Institut haben LTE mit 100 -Mbit/s -Uplink -Übertragungsgeschwindigkeiten demonstriert.[37]
  • Im Februar 2009 Mobile Weltkongress:
    • Infineon zeigte einen Einzelchip 65 nm CMOs RF -Transceiver liefert 2G/3G/LTE -Funktionalität[38]
    • Start des NG Connect-Programms, ein Mehrfach-Industrie-Konsortium, das von gegründet wurde, das von Alcatel-Lucent Identifizieren und Entwicklung von drahtlosen Breitbandanwendungen.[39]
    • Motorola Bereitstellung von LTE Drive Tour auf den Straßen von Barcelona, ​​um die Leistung des LTE-Systems in einer realen Metropolen-HF-Umgebung zu demonstrieren[40]
  • Im Juli 2009 zeigte Nujira eine Effizienz von mehr als 60% für einen 880 -MHz -LTE -Stromverstärker[41]
  • Im August 2009, Nortel und LG -Elektronik zeigte die erste erfolgreiche Übergabe zwischen CDMA- und LTE-Netzwerken in Standards-konforme Weise[42]
  • Im August 2009, Alcatel-Lucent Erhält die FCC -Zertifizierung für LTE -Basisstationen für das 700 -MHz -Spektrumband.[43]
  • Im September 2009, Nokia Siemens Netzwerke Demonstrierte den ersten LTE-Aufruf der Welt auf Standards-konforme kommerzielle Software.[44]
  • Im Oktober 2009, Ericsson und Samsung Nachgewiesene Interoperabilität zwischen dem ersten kommerziellen LTE -Gerät und dem Live -Netzwerk in Stockholm, Schweden.[45]
  • Im Oktober 2009, Alcatel-Lucent's Bell Labs, Deutsche Telekom Innovation LaboratoriesDer Fraunhofer Heinrichhertz-Institut und der Antennenlieferant Kathrein führten Live-Feldtests einer Technologie durch, die als koordinierte Multipoint-Transmission (COMM) bezeichnet wurde, um die Datenübertragungsgeschwindigkeiten von LTE- und 3G-Netzwerken zu erhöhen.[46]
  • Im November 2009, Alcatel-Lucent Erste Live -LTE -Anruf mit 800 -MHz -Spektrum -Band als Teil des Europäers Digitale Dividende (EDD).[47]
  • Im November 2009, Nokia Siemens Netzwerke und Lg Fertigstellung der ersten End-to-End-Interoperabilitätstests von LTE.[48]
  • Am 14. Dezember 2009 fand der erste kommerzielle LTE -Einsatz in den skandinavischen Hauptstädten statt Stockholm und Oslo vom schwedisch-finnischen Netzwerkbetreiber Teliasonera und sein norwegischer Brandname Netcom (Norwegen). Teliasonera hat das Netzwerk "4G" fälschlicherweise bezeichnet. Die angebotenen Modemgeräte wurden von hergestellt von Samsung (Dongle GT-B3710) und die Netzwerkinfrastruktur mit Singleran Technologie erstellt von Huawei (in Oslo)[49] und Ericsson (in Stockholm). Teliasonera plant, landesweit LTE in Schweden, Norwegen und Finnland auszuschließen.[50] Teliasonera verwendete eine Spektralbandbreite von 10 MHz (maximal 20 MHz) und Single-Input- und Single-Output Übertragung. Die Bereitstellung sollte eine physische Schicht liefern müssen Nettobitraten von bis zu 50 Mbit/s Downlink und 25 Mbit/s im Uplink. Einführungstests zeigten a TCP Goodput von 42,8 Mbit/s Downlink und 5,3 Mbit/s Uplink in Stockholm.[51]
  • Im Dezember 2009, ST-Ericsson und Ericsson Erstens, um LTE- und HSPA -Mobilität mit einem Multimode -Gerät zu erreichen.[52]
  • Im Januar 2010, Alcatel-Lucent und Lg Vervollständigen Sie eine Live-Übergabe eines End-to-End-Datenaufrufs zwischen LTE- und CDMA-Netzwerken.[53]
  • Im Februar 2010, Nokia Siemens Netzwerke und Movistar testen Sie die LTE in Mobile Weltkongress 2010 in Barcelona, ​​Spanien, mit sowohl Innen- als auch im Freien.[54]
  • Im Mai 2010, Mobile Telesysteme (MTS) und Huawei zeigten ein Indoor-LTE-Netzwerk bei "Sviaz-expocomm 2010" in Moskau, Russland.[55] MTS erwartet, bis Anfang 2011 einen Versuchs -LTE -Service in Moskau zu beginnen Alcatel-Lucent.
  • Im Shanghai Expo 2010 Im Mai 2010, Motorola zeigte eine lebende LTE in Verbindung mit China Mobilgerät. Dies umfasste Video-Streams und ein Antriebstestsystem mit TD-LTE.[56]
  • Ab 12/10/2010, Regie hat sich mit Verizon Wireless zusammengetan, um einen Test der Hochgeschwindigkeits-LTE-Wireless-Technologie in einigen Häusern in Pennsylvania zu testen, die ein integriertes Internet- und TV-Bündel liefern sollen. Verizon Wireless sagte, es habe LTE Wireless Services (für Daten, keine Stimme) in 38 Märkten eingeführt, in denen am Sonntag, dem 5. Dezember mehr als 110 Millionen Amerikaner leben.[57]
  • Am 6. Mai 2011, Sri Lanka Telecom Mobitel gezeigt 4G LTE Zum ersten Mal in Südasien eine Datenrate von 96 Mbit/s in Sri Lanka.[58]

Timeline der Annahme von Carrier Adoption

Hauptartikel: Liste der LTE -Netzwerke

Es ist zu erwarten, dass die meisten Fluggesellschaften, die GSM- oder HSUPA -Netzwerke unterstützen, ihre Netzwerke zu einem bestimmten Zeitpunkt auf LTE aufrüsten. Eine vollständige Liste von kommerziellen Verträgen finden Sie unter:[59]

  • August 2009: Telefónica wählte in den folgenden Monaten sechs Länder in den Feldtest LTE aus: Spanien, das Vereinigte Königreich, Deutschland und die Tschechische Republik in Europa sowie Brasilien und Argentinien in Lateinamerika.[60]
  • Am 24. November 2009: Telekommunikations -Italia kündigte das erste vorkommerzielle Experimentieren der Welt an, das in der Welt eingesetzt wird Torino und völlig in das 2G/3G -Netzwerk integriert, das derzeit im Dienst ist.[61]
  • Am 14. Dezember 2009 wurde der weltweit erste öffentlich verfügbare LTE -Service von eröffnet von von eröffnet Teliasonera In den beiden skandinavischen Hauptstädten Stockholm und Oslo.
  • Am 28. Mai 2010 kündigte der russische Betreiber Scartel die Einführung eines LTE -Netzwerks in an Kazan bis Ende 2010.[62]
  • Am 6. Oktober 2010 kanadischer Anbieter Rogers Communications Inc kündigte an, dass Ottawa, Kanadas Nationalhauptstadt, an LTE -Prüfungen sein wird. Rogers sagte, dass es diese Tests erweitern und zu einer umfassenden technischen Studie von LTE sowohl an Frequenzen mit niedrigem und hohem Band im gesamten Gebiet von Ottawa wechseln wird.[63]
  • Am 6. Mai 2011 hat Sri Lanka Telecom Mobitel zum ersten Mal in Südasien 4G LTE erfolgreich nachgewiesen, was eine Datenrate von 96 Mbit/s in Sri Lanka erreichte.[64]
  • Am 7. Mai 2011 der mobile Betreiber von Sri Lanka Dialog Axiata plc mit dem First Pilot 4G LTE Network in Südasien mit dem Verkäuferpartner eingeschaltet Huawei und zeigte eine Download -Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 127 mbit/s.[65]
  • Am 9. Februar 2012, Telusmobilität Zu den ersten in den Metropolen in den Metropolen starteten LTE -Dienst gehören Vancouver, Calgary, Edmonton, Toronto und die Region Greater Toronto, Kitchener, Waterloo, Hamilton, Guelph, Belleville, Ottawa, Montreal, Québec City, Halifax und Yellowknife.[66]
  • Telusmobilität hat angekündigt, dass es LTE als 4G -drahtlosen Standard annehmen wird.[67]
  • Cox -Kommunikation hat seinen ersten Turm für das drahtlose LTE-Netzwerkbau.[68] Wireless Services wurden Ende 2009 gestartet.
  • Im März 2019 die Global Mobile Suppliers Association berichtete, dass es jetzt 717 Betreiber mit kommerziell gestarteten LTE -Netzwerken (Breitband fester drahtloser Zugang und oder mobile) gab.[69]

Das Folgende ist eine Liste der Top 10 Länder/Gebiete mit 4G LTE -Deckung, gemessen von OpenSignal.com im Februar/März 2019.[70][71]

Rang Land/Territorium Penetration
1  Südkorea 97,5%
2  Japan 96,3%
3  Norwegen 95,5%
4  Hongkong 94,1%
5  Vereinigte Staaten 93,0%
6  Niederlande 92,8%
7  Taiwan 92,8%
8  Ungarn 91,4%
9  Schweden 91,1%
10  Indien 90,9%

Für die vollständige Liste aller Länder/Gebiete siehe Liste der Länder durch 4G LTE -Penetration.

LTE-TDD und LTE-FDD

Langzeit-Evolution Zeitabteilungs Duplex (LTE-TDD), auch als TDD LTE bezeichnet, ist a 4g Telekommunikationstechnologie und Standard mit einer internationalen Koalition von Unternehmen, einschließlich einer internationalen Koalition China Mobilgerät, Datang Telecom, Huawei, ZTE, Nokia Solutions und Netzwerke, Qualcomm, Samsung, und ST-Ericsson. Es ist eine der beiden mobilen Datenübertragungstechnologien des LTE-Evolution (LTE) -Technologiestandards, der andere Wesen Langzeit-Evolutionsfrequenz-Division Duplex (LTE-FDD). Während einige Unternehmen LTE-TDD als "TD-LTE" bezeichnen, um mit TD-SCDMAEs gibt keinen Hinweis auf diese Abkürzung überall in den 3GPP -Spezifikationen.[72][73][74]

Es gibt zwei Hauptunterschiede zwischen LTE-TDD und LTE-FDD: Wie Daten hochgeladen und heruntergeladen werden und in welchen Frequenzspektren die Netzwerke bereitgestellt werden. Während LTE-FDD Paired Frequenzen verwendet, um Daten hochzuladen und herunterzuladen[75] LTE-TDD verwendet eine einzelne Frequenz, die zwischen dem Hochladen und dem Herunterladen von Daten über die Zeit abwechselt.[76][77] Das Verhältnis zwischen Uploads und Downloads in einem LTE-TDD-Netzwerk kann dynamisch geändert werden, je nachdem, ob mehr Daten gesendet oder empfangen werden müssen.[78] LTE-TDD und LTE-FDD arbeiten auch an verschiedenen Frequenzbändern,[79] Mit LTE-TDD funktionieren besser bei höheren Frequenzen und LTE-FDD besser bei niedrigeren Frequenzen.[80] Frequenzen, die für LTE-TDD verwendet werden, reichen von 1850 MHz bis 3800 MHz, wobei mehrere verschiedene Bänder verwendet werden.[81] Das LTE-TDD-Spektrum ist im Allgemeinen billiger zugänglich und hat weniger Verkehr.[79] Darüber hinaus überlappen sich die Bänder für LTE-TDD mit denen, die verwendet werden WiMAX, die leicht aktualisiert werden kann, um LTE-TDD zu unterstützen.[79]

Trotz der Unterschiede in der Art und Weise, wie die beiden Arten der LTE-Datenübertragung umgehen, teilen LTE-TDD und LTE-FDD 90 Prozent ihrer Kerntechnologie, was es denselben Chipsätzen und Netzwerken ermöglicht, beide Versionen von LTE zu verwenden.[79][82] Eine Reihe von Unternehmen produzieren Dual-Mode-Chips oder mobile Geräte, einschließlich Samsung und Qualcomm,[83][84] während Operatoren Cmhk und HI3G Access hat in Hongkong und Schweden Dual-Mode-Netzwerke entwickelt.[85]

Geschichte von LTE-TDD

Die Schaffung von LTE-TDD umfasste eine Koalition internationaler Unternehmen, die für die Entwicklung und Prüfung der Technologie arbeitete.[86] China Mobilgerät war ein früher Befürworter von LTE-TDD,[79][87] zusammen mit anderen Unternehmen mögen Datang Telecom[86] und Huawei, die sich für die Bereitstellung von LTE-TDD-Netzwerken und später entwickelte Technologien ermöglichen, die LTE-TDD-Geräte in Betrieb ermöglichen Weiße Räume- Frequenzspektren zwischen Broadcast -Fernsehsendern.[73][88] Intel nahm auch an der Entwicklung teil und gründete ein LTE-TDD-Interoperabilitätslabor mit Huawei in China,[89] ebenso gut wie ST-Ericsson,[79] Nokia,[79] und Nokia Siemens (jetzt Nokia Solutions und Netzwerke),[73] die LTE-TDD-Basisstationen entwickelten, die die Kapazität um 80 Prozent und die Abdeckung um 40 Prozent erhöhten.[90] Qualcomm nahm ebenfalls teil und entwickelte den weltweit ersten Multi-Mode-Chip und kombinierte sowohl LTE-TDD als auch LTE-FDD sowie HSPA und EV-Do.[84] Accelleran, ein belgisches Unternehmen, hat auch daran gearbeitet, kleine Zellen für LTE-TDD-Netzwerke zu bauen.[91]

Die Versuche mit der LTE-TDD-Technologie begannen bereits 2010 mit Reliance Industries und Ericsson India Durchführung von Feldtests von LTE-TDD in Indien, Erreichen von 80 Megabit-per-Sekunden-Download-Geschwindigkeiten und 20 Megabit-pro-Sekunden-Upload-Geschwindigkeiten.[92] Bis 2011 begann China Mobile in sechs Städten Versuche mit der Technologie.[73]

Obwohl zunächst als Technologie angesehen, die nur wenige Länder verwendet wird, darunter China und Indien,[93] Bis zum internationalen Interesse an LTE-TDD 2011 hatte sich insbesondere in Asien, teilweise aufgrund der niedrigeren Einsatzkosten von LTE-TDD im Vergleich zu LTE-FDD erweitert.[73] Mitte dieses Jahres führten 26 Netzwerke auf der ganzen Welt Versuche mit der Technologie durch.[74] Die Global LTE-TDD Initiative (GTI) wurde 2011 ebenfalls mit Gründungspartnern China Mobile gegründet. Bharti Airtel, Softbank Mobile, Vodafone, Clearwire, Aero2 und E-plus.[94] Im September 2011 kündigte Huawei an, mit dem polnischen mobilen Anbieter Aero2 zusammenzuarbeiten, um ein kombiniertes LTE-TDD- und LTE-FDD-Netzwerk in Polen zu entwickeln.[95] und bis April 2012, ZTE Corporation hatte daran gearbeitet, Testversionen oder kommerzielle LTE-TDD-Netzwerke für 33 Betreiber in 19 Ländern einzusetzen.[85] Ende 2012 arbeitete Qualcomm ausgiebig an der Bereitstellung eines kommerziellen LTE-TDD-Netzwerks in Indien und arbeitete sich mit Bharti Airtel und Huawei zusammen, um das erste Multi-Mode-LTE-TDD-Smartphone für Indien zu entwickeln.[84]

Im Japan, SoftBank Mobile hat im Februar 2012 LTE-TDD-Dienste unter dem Namen gestartet Erweiterte erweiterte globale Plattform (AXGP) und als Softbank 4G (JA) vermarktet. Das Axgp -Band wurde zuvor für verwendet Willcom's PHS Service, und nachdem PHS im Jahr 2010 eingestellt wurde, wurde das PHS-Band für den AXGP-Service neu gepurpiert.[96][97]

In den USA plante ClearWire die Implementierung von LTE-TDD, wobei Chip-Maker Qualcomm bereit war, die Frequenzen von Clearwire auf seinen Multi-Mode-LTE-Chipsets zu unterstützen.[98] Mit Sprint Übernahme von Clearwire im Jahr 2013,[75][99] Der Fluggesellschaft begann diese Frequenzen für den LTE -Service in Netzwerken, die von von erbauten von Networks gebaut wurden Samsung, Alcatel-Lucent, und Nokia.[100][101]

Bis März 2013 gab es 156 kommerzielle 4G-LTE-Netzwerke, darunter 142 LTE-FDD-Netzwerke und 14 LTE-TDD-Netzwerke.[86] Seit November 2013 plante die südkoreanische Regierung, 2014 einen vierten Mobilfunkanbieter zuzulassen, der LTE-TDD-Dienste anbieten würde.[77] Im Dezember 2013 wurden die drei Mobilfunkbetreiber Chinas LTE-TDD-Lizenzen erteilt, die den kommerziellen Einsatz von 4G LTE-Diensten ermöglichten.[102]

Im Januar 2014 gaben Nokia Solutions and Networks an, eine Reihe von Tests von Tests abgeschlossen zu haben Stimme over LTE (Volte) fordert das TD-LTE-Netzwerk von China Mobile an.[103] Im nächsten Monat kündigten Nokia Solutions und Networks und Sprint an, dass sie durch einen Durchsatzgeschwindigkeit von 2,6 Gigabit pro Sekunde mit einem LTE-TDD-Netzwerk nachgewiesen hatten, was den vorherigen Datensatz von 1,6 Gigabit pro Sekunde übertraf.[104]

Merkmale

Siehe auch: E-UTRA

Ein Großteil des LTE -Standards befasst 4g Mobilkommunikationstechnologie. Eine große Menge der Arbeiten zielt darauf ab, die Architektur des Systems zu vereinfachen, da es von den vorhandenen UMTs wechselt Schaltkreis + Paketschaltung Kombiniertes Netzwerk zu einem All-IP-Flacharchitektursystem. E-UTRA ist die Luftschnittstelle von LTE. Die Hauptmerkmale sind:

  • Peak -Download -Preise bis zu 299,6 Mbit/s und hochladern Sie die Zinsen bis zu 75,4 Mbit/s abhängig von der Benutzerausrüstung Kategorie (mit 4 × 4 -Antennen unter Verwendung von 20 MHz Spektrum). Fünf verschiedene Terminalklassen wurden von einer sprachzentrierten Klasse bis zu einem High-End-Terminal definiert, das die Spitzendatenraten unterstützt. Alle Terminals können eine 20 -MHz -Bandbreite verarbeiten.
  • Latenzen mit niedriger Datenübertragung (Sub-5 ms Latenz Für kleine IP -Pakete unter optimalen Bedingungen) niedrigere Latenzen für aushändigen und Verbindungsaufbauzeit als mit früheren Radiozugangstechnologien.
  • Verbesserte Unterstützung für Mobilität, beispielhaft durch Unterstützung für Terminals, die sich je nach Frequenz bei bis zu 350 km/h oder 500 km/h (310 mph) beziehen
  • Orthogonale Frequenz-Division-Mehrfachzugriff für den Downlink, Einzelträger FDMA Damit der Uplink Strom sparen kann.
  • Unterstützung für beide FDD und Tdd Kommunikationssysteme sowie Half-Duplex-FDD mit derselben Funkzugriffstechnologie.
  • Unterstützung für alle Frequenzbänder Derzeit verwendet von IMT Systeme von Itu-r.
  • Erhöhte Flexibilität der Spektrum: 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz und 20 MHz breite Zellen sind standardisiert. (W-CDMA hat keine andere Option für 5 MHz-Scheiben, was zu einigen Problemen führt, in denen 5 MHz eine häufig zugewiesene Breite des Spektrums sind, weshalb dies häufig bereits mit Legacy-Standards wie z. 2G GSM und CDMAONE.))
  • Unterstützung für Zellgrößen aus zehn Meter Radius (Femto und Pikozellen) bis zu 100 km Radius (62 Meilen) Makrozellen. In den unteren Frequenzbändern, die in ländlichen Gebieten verwendet werden sollen, sind 5 km (3,1 Meilen) die optimale Zellgröße, 30 km (19 Meilen) mit angemessener Leistung und bis zu 100 km Zellgrößen, die mit akzeptabler Leistung unterstützt werden. In der Stadt und in städtischen Gebieten werden höhere Frequenzbänder (z. B. 2,6 GHz in der EU) verwendet, um Hochgeschwindigkeits-mobiles Breitband zu unterstützen. In diesem Fall können die Zellgrößen 1 km (0,62 Meilen) oder sogar weniger betragen.
  • Unterstützung von mindestens 200 aktiven Datenclients (verbundene Benutzer) in jeweils 5 MHz -Zelle.[105]
  • Vereinfachte Architektur: die Netzwerkseite von E-Utran ist nur bestehen aus enode bs.
  • Unterstützung für die Interoperation und das Koexistenz mit Legacy-Standards (z. B.,, GSM/KANTE, UMTS und CDMA2000). Benutzer können einen Anruf oder eine Übertragung von Daten in einem Bereich mit einem LTE -Standard starten und die Abdeckung nicht verfügbar sein, den Vorgang ohne Maßnahmen mit GSM/ fortsetzen, ohne Maßnahmen zu ergreifen.GPRS oder W-CDMA-basierte UMTS oder sogar 3GPP2 Netzwerke wie CDMAONE oder CDMA2000.
  • Uplink und Downlink Trägeraggregation.
  • Paketgeschrieben Funkschnittstelle.
  • Unterstützung für MBSFN (Multicast-Broadcast-Einzelfrequenznetzwerk). Diese Funktion kann Dienste wie mobiles Fernsehen mit der LTE -Infrastruktur erbringen und ist ein Wettbewerber für DVB-H-Basierte TV -Übertragung Nur LTE -kompatible Geräte empfängt ein LTE -Signal.

Sprachanrufe

CS Domlte CSFB an GSM/UMTS -Netzwerkverbindungen

Der LTE -Standard unterstützt nur Paketschaltung mit seinem All-IP-Netzwerk. Sprachanrufe in GSM, UMTS und CDMA2000 sind Schaltung umgeschaltetMit der Einführung von LTE müssen die Fluggesellschaften ihr Sprachanrufnetzwerk überarbeiten.[106] Vier verschiedene Ansätze entstanden:

Stimme over LTE (Volte)
Hauptartikel: Stimme über LTE
Fallback (CSFB)
Bei diesem Ansatz stellt LTE nur Datendienste an, und wenn ein Sprachanruf initiiert oder empfangen werden soll, wird er auf die Domäne des Schaltungsschaltkreises zurückgreifen. Bei der Verwendung dieser Lösung müssen die Betreiber nur die aktualisieren Msc anstatt die bereitzustellen IMSund kann daher schnell Dienstleistungen anbieten. Der Nachteil ist jedoch eine längere Aufrufverzögerung.
Gleichzeitige Stimme und LTE (SVLTE)
Bei diesem Ansatz funktioniert das Mobilteil gleichzeitig in den Modi LTE und Circuit Switched -Modi, wobei der LTE -Modus Datendienste und den Schaltungsmodus für den Sprachdienst bereitstellt. Dies ist eine Lösung, die ausschließlich auf dem Mobilteil basiert, das keine speziellen Anforderungen im Netzwerk hat und die Bereitstellung von nicht erfordert IMS entweder. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass das Telefon mit hohem Stromverbrauch teuer werden kann.
Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC)
Hauptartikel: SRVCC

Ein zusätzlicher Ansatz, der nicht von den Betreibern initiiert wird übertriebener Inhalt (OTT) -Dienste, die Anwendungen wie Skype und Google Talk an den LTE -Sprachdienst anbieten.[107]

Die meisten großen Unterstützer von LTE bevorzugten von Anfang an Volte und beförderten. Der mangelnde Software -Support in anfänglichen LTE -Geräten sowie auf Kernnetzwerkgeräte führte jedoch dazu, dass eine Reihe von Spediteuren fördern Wolga (Voice Over LTE Generic Access) als vorläufige Lösung.[108] Die Idee war, dieselben Prinzipien wie zu verwenden wie Gan (Generic Access Network, auch als Uma oder nicht lizenziertes mobiler Zugriff bezeichnet), das die Protokolle definiert, durch die ein mobiles Mobilteil über die private Internetverbindung eines Kunden, normalerweise über drahtloses LAN, Sprachanrufe durchführen kann. Wolga hat jedoch nie viel Unterstützung gewonnen, weil Volte (IMS) verspricht viel flexiblere Dienste, wenn auch auf Kosten der Aktualisierung der gesamten Sprachanrufinfrastruktur. Volte erfordert auch eine Single -Radio -Voice Call Continuity (SRVCC), um bei schlechter LTE -Signalqualität eine Übergabe an ein 3G -Netzwerk reibungslos durchzuführen.[109]

Während die Branche für die Zukunft anscheinend auf Volte standardisiert ist, hat die Nachfrage nach Sprachanrufen heute LTE-Fluggesellschaften dazu veranlasst, den Schaltkreis als Stoppgap-Maß einführte. Wenn Sie einen Sprachanruf platzieren oder erhalten, fallen LTE -Handys für die Dauer des Anrufs in alte 2G- oder 3G -Netzwerke zurück.

Verbesserte Sprachqualität

Um die Kompatibilität zu gewährleisten, verlangt 3GPP mindestens AMR-NB-Codec (schmales Band), aber der empfohlene Sprachcodec für Volte ist Adaptive Multi-Rate-Breitband, auch bekannt als HD -Stimme. Dieser Codec ist in 3GPP -Netzwerken vorgeschrieben, die 16 kHz -Stichproben unterstützen.[110]

Fraunhofer iis hat "Full-HD Voice" vorgeschlagen und demonstriert, eine Implementierung der AAC-ELD (Erweiterte Audiocodierung - Verbesserte niedrige Verzögerung) Codec für LTE -Handys.[111] Wo frühere Mobiltelefon -Sprachcodecs nur Frequenzen bis zu 3,5 kHz und bevorstehend unterstützten Breitband -Audio Dienstleistungen als Marken als HD -Stimme Bis zu 7 kHz unterstützt Full-HD-Sprache die gesamte Bandbreite von 20 Hz bis 20 kHz. Für End-to-End-Full-HD-Sprachanrufe, die erfolgreich sind, müssen sowohl die Handys des Anrufers als auch das Empfänger sowie Netzwerke die Funktion unterstützen.[112]

Frequenzbänder

Siehe auch: LTE -Frequenzbänder

Der LTE -Standard deckt eine Reihe vieler verschiedener Bänder ab, von denen jeweils sowohl eine Frequenz als auch eine Bandnummer bezeichnet wird:

  • Nordamerika - 600, 700, 850, 1700, 1900, 2300, 2500, 2600, 3500, 5000 MHz (Bands 2, 4, 5, 7, 12, 13, 14, 17, 25, 26, 29, 30, 38 , 40, 41, 42, 43, 46, 48, 66, 71)
  • Lateinamerika und Karibik - 600, 700, 800, 850, 900, 1700, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500, 2600, 3500, 5000 MHz (Bands 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 12 , 13, 14, 17, 20, 25, 26, 28, 29, 38, 40, 41, 42, 43, 46, 48, 66, 71)
  • Europa - 450, 700, 800, 900, 1500, 1800, 2100, 2300, 2600, 3500, 3700 MHz (Bands 1, 3, 7, 8, 20, 22, 28, 31, 32, 38, 40, 42, 43)[113][114]
  • Asien - 450, 700, 800, 850, 900, 1500, 1800, 1900, 2100, 2300, 2500, 2600, 3500 MHz (Bands 1, 3, 5, 7, 8, 11, 18, 19, 20, 21, 26, 28, 31, 38, 39, 40, 41, 42)[115]
  • Afrika - 700, 800, 850, 900, 1800, 2100, 2500, 2600 MHz (Bands 1, 3, 5, 7, 8, 20, 28, 41)
  • Ozeanien (inkl. Australien[116][117] und Neuseeland[118]) - 700, 800, 850, 900, 1800, 2100, 2300, 2600 MHz (Bands 1, 3, 7, 8, 12, 20, 28, 40)

Infolgedessen funktionieren Telefone aus einem Land möglicherweise nicht in anderen Ländern. Benutzer benötigen ein multi-band-fähiges Telefon für das internationale Roaming.

Patente

Laut dem Europäische Telekommunikationsstandards Institut's (ETSI) geistiges Eigentum Die Rechte (IPR) -Datenbank, etwa 50 Unternehmen haben ab März 2012 festgestellt, Holding wesentliche Patente Abdeckung des LTE -Standards.[119] Das ETSI hat jedoch keine Untersuchung der Richtigkeit der Erklärungen durchgeführt[119] Damit "jede Analyse der wesentlichen LTE -Patente mehr als ETSI -Erklärungen berücksichtigen sollte".[120] Unabhängige Studien haben ergeben, dass etwa 3,3 bis 5 Prozent aller Einnahmen von Mobiltelefonherstellern für Standard-Wesentienpatente ausgegeben werden. Dies ist geringer als die kombinierten veröffentlichten Preise aufgrund von Lizenzverträgen mit reduzierter Rate wie CRANDERLIZENSING.[121][122][123]

Siehe auch

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