LTE-Advanced – der übernächste Schritt

Die Weiterentwicklung von LTE (Long Term Evolution) wird schon entwickelt. LTE Advanced soll die neue Technologie heißen. Die Spezifikationen dazu werden momentan noch formuliert.

Das Third-Generation-Partnership-Project (3GPP) legt in seinem Release 10 die Ziele von LTE-Advanced fest. Die Mobilfunktechnik LTE entspricht dem 3GPP-Release 8. LTE Advanced soll dazu abwärtskompatibel sein. Nicht nur die Übertragungsraten sollen mit LTE Advanced steigen. Auch die Verwendung mehrerer Antennen sowie die Einbindung von Relay-Stationen soll vorangetrieben werden. Sowohl in Berlin auch in Dresden wurden bereits Feldversuche mit der übernächsten Stufe des mobilen Datenfunks unternommen.

Mehr Bandbreite

Die Bandbreite liegt bei LTE-Advanced deutlich höher als beim LTE nach Release 8. Statt 20 Megahertz kann LTE-Advanced mehrere Träger bündeln und somit bis zu 100 MHz gleichzeitig nutzen. Dabei können auch Frequenzbänder in unterschiedlichen Frequenzbereichen kombiniert werden – wichtig, weil kein Netzbetreiber bisher über ein durchgängiges Frequenzspektrum von 100 MHz verfügt. Momentan sind auch diese 100 MHz nur Theorie, in der Praxis müssen erst weitere Spektren zugewiesen werden. Dies kann erst 2015 auf der World Radio Conference (WRC) geschehen. Bis dahin werden die Bandbreiten wohl auf 40 MHz beschränkt bleiben.

Eine weitere Neuerung, die mit LTE-Advanced Einzug halten wird, sind sogenannte „Relay Nodes“, also Relay-Stationen. Diese ermöglichen es, auch außerhalb der Reichweite einer Basisstation, deren Signal zu empfangen. Im Randbereich verstärken die Relay-Stationen das Signal. Angeschlossen sind die Relay-Stationen an die Basisstation. Somit kann auch die Signalstärke innerhalb von Gebäuden verbessert werden.

Interferenzen nutzen

Ein weiteres Verfahren, das mit LTE Advanced eingeführt werden könnte, ist CoMP (Coordinated Multi-Point). Damit soll ein Problem angegangen werden, das vor allem in dicht besiedelten Gebieten häufig auftritt. Dort wo viele Sendemasten auf engem Raum stehen, überlagern sich deren Reichweiten und Signale oft. Diese Interferenz, die bisher als Störung auftritt, soll mit dem CoMP-Verfahren sinnvoll genutzt werden. Wenn Interferenzen vorhersehbar sind, können zukünftige Basisstationen die Nachrichten für mehrere Nutzer vor der Aussendung gemeinsam vorverarbeiten. Durch die Vorverarbeitung überlagern sich Signale am gewünschten Nutzer-Gerät konstruktiv, aber eliminieren sich an den Antennen anderer Nutzer.

In Berlin und Dresden führte das Forschungsprojekt EASY-C (Enablers for Ambient Services and Systems – Part C: Wide Area Coverage) Tests mit CoMP durch. EASY-C arbeitet seit 2007 an Technologien für LTE Advanced. Unter anderem soll dabei das Augenmerk auf der Senkung von Energieverbrauch und Kosten liegen. EASY-C ist ein von Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) co-finanziertes Forschungsprojekt, das von der Deutschen Telekom und Vodafone geführt und vom Lehrstuhlinhaber des Vodafone Lehrstuhls Mobile Nachrichtensysteme an der TU Dresden, Prof. Dr. Gerhard Fettweis, in Kooperation mit Prof. Dr. Dr. Holger Boche vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik Heinrich-Hertz-Institut (HHI) Berlin koordiniert wird. Das Projektkonsortium umfasst zwölf weitere Partner aus der Industrie: Halbleiter- und Systemhersteller, Zulieferer und sowohl Hardware als auch Software Provider sowie Regulatoren. Dazu gehören unter anderem Alcatel-Lucent, Ericsson, Kathrein, Comneon, Signalion, Actix und die Bundesnetzagentur.