Benutzer:Sebarwi/Entwurf
E-UTRA ist die Luftschnittstelle der 3GPP-Spezifikation für LTE. Es ist ein Akronym für evolved UMTS Terrestrial Radio Access. Die ersten 3GPP Spezifiktionen sprachen noch von Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA). E-UTRAN ist die Weiterführung der UMTS Spezifikation mit Erweiterungen bzw. Veränderungen im eNodeB bzw. UE Bereich. Die Luftschnittstelle von LTE ist nicht Abwärtskompatibel zu UMTS/HSPA. Durch Nutzung von OFDM im Downlink und SC-FDMA im Uplink verringern sich die Latenzen und die Datenraten steigen. Erste Versuche starteten 2008.
Eigenschaften
E-UTRA hat folgende Eigenschaften:
- Maximale Downloadgeschwindigkeiten von 299,6 Mbit/s mit 4x4 MIMO und 150 Mbit/s bei 2x2 Antennenkonfiguration (20 MHz Bandbreite). LTE-Advanced unterstützt bis zu 8x8 MIMO und Spitzendatenraten von 2998,6 Mbit/s bei 100 MHz Bandbreite.[1]
- Maximale Uploadgeschindigkeit von 75,4 Mbit/s bei 20 MHz (Kanal-)Bandbreite, mit Spitzendatenraten von 1497,8 Mbits/s bei LTE Advanced und 100 MHz Bandbreite.[1]
- Geringere Latenzen (unter 5ms bei kleinen Datenpaketen und optimalen Bedingungen). Kürzere Latenzen für Handover und Verbindungsaufbau
- Je nach Frequenzband werden Geschwindigkeiten von 350 km/h oder 500 km/h unterstützt.
- Möglichkeit von FDD, TDD und halb-duplex FDD.
- Alle Frequenzbänder aus IMT Systemen (definiert durch die ITU-R)
- Flexible Banbreiten von 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz und 20 MHz. Zum Vergleich: UMTS nutzt eine feste Bandbreite von 5 MHz.
- Die spektrale Effizienz wurde um den Faktor 2-5 verbessert (Vergleich HSPA release 6).
- Zellradien von einigen Metern (Femtozelle und Picozelle) bis zu 100 km Makrozelle.
- Vereinfachte Kernarchitektur. Die Netzwerkseite besteht nur aus enodeBs.
- Interoperabilität zu älteren Technologien ist gegeben (z.B. GSM/EDGE, UMTS, CDMA2000, WiMAX, usw.)
- Das Netz ist Paketvermittelnd und nicht mehr Leitungsvermittelnd.
Architektur
E-UTRA besteht auf Netzwerkseite nur aus eNodeBs. Diese spielen eine größere Rolle als noch im UMTS-Radio Access Network. Ein eNodeB vereint Techniken des NodeBs und des Radio Network Controllers. Durch diese Vereinfachung sinken die Latenzen im kompletten RAN. Die Verbindung zum Core findet über einen paketvermittelnden S1-Link statt. eNodeBs untereinander können sich über X2 unterhalten.
E-UTRA Endgeräte Kategorien
Seit 3GPP Release 8 sind 5 LTE Endgeräte Kategorien unterstützt. Mit 3GPP Release 10, welche bezeichnet wird als LTE-Advanced, wurden 3 neue Gerätekategorien eingeführt, und 2 weitere mit 3GPP Release 11.[1]
| Endgeräte Kategorien | Maximale L1 Datenrate downlink | Maximale Anzahl an DL-MIMO Datenströmen | Maximale L1 Datenrate uplink | 3GPP release |
|---|---|---|---|---|
| Kategorien 0 | 1.0 Mbit/s | 1 | 1.0 Mbit/s | Release 12 |
| Kategorien 1 | 10.3 Mbit/s | 1 | 5.2 Mbit/s | Release 8 |
| Kategorien 2 | 51.0 Mbit/s | 2 | 25.5 Mbit/s | Release 8 |
| Kategorien 3 | 102.0 Mbit/s | 2 | 51.0 Mbit/s | Release 8 |
| Kategorien 4 | 150.8 Mbit/s | 2 | 51.0 Mbit/s | Release 8 |
| Kategorien 5 | 299.6 Mbit/s | 4 | 75.4 Mbit/s | Release 8 |
| Kategorien 6 | 301.5 Mbit/s | 2 or 4 | 51.0 Mbit/s | Release 10 |
| Kategorien 7 | 301.5 Mbit/s | 2 or 4 | 102.0 Mbit/s | Release 10 |
| Kategorien 8 | 2,998.6 Mbit/s | 8 | 1,497.8 Mbit/s | Release 10 |
| Kategorien 9 | 452.2 Mbit/s | 2 or 4 | 51.0 Mbit/s | Release 11 |
| Kategorien 10 | 452.2 Mbit/s | 2 or 4 | 102.0 Mbit/s | Release 11 |
Anmerkung: Obige Datenraten beziehen sich auf eine Kanalbandbreite von 20 MHz. Wenn die Bandbreite geringer ist, sinken dementsprechend auch die L1 Datenraten.
E-UTRA Versionen(Releases)
Wie alle 3GPP-Standards sind auch die E-UTRA Versionen strukturiert
- Release 8, eingefroren 2008, erste LTE-Spezifikation
- Release 9, eingefroren 2009, einige Erweiterungen auf der physischen Ebene; Einführung von MIMO beam-forming
- Release 10, eingefroren 2011, Einführung einiger LTE-Advanced Möglichkeiten, wie Carrier Aggregation, Uplink SU-MIMO, Weiterleitung über Relays und Erhöhung der L1 Spitzendatenrate
Alle Versionen sind Abwärtskompatibel, d.h. Release 8 Geräte arbeiten in Release 10 Netzen und Release 10 Geräte können in Release 8 Netzen arbeiten.
E-UTRA Bänder
| E-UTRA Band |
Uplink (UL) BS empfangen UE senden (MHz) |
Downlink (DL) BS senden UE empfangen (MHz) |
Duplex mode |
Kanal Bandbreite (MHz) |
gebräuchliche Bezeichnungen | Frequenz Band (MHz) |
Duplex Abstand (MHz) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 1920 – 1980 | 2110 – 2170 | FDD | 5, 10, 15, 20 | IMT | 2100 | 190 |
| 2 | 1850 – 1910 | 1930 – 1990 | FDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | PCS | 1900 | 80 |
| 3 | 1710 – 1785 | 1805 – 1880 | FDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | DCS | 1800 | 95 |
| 4 | 1710 – 1755 | 2110 – 2155 | FDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | AWS (AWS-1) | 1700 | 400 |
| 5 | 824 – 849 | 869 – 894 | FDD | 1.4, 3, 5, 10 | CLR | 850 | 45 |
| 7 | 2500 – 2570 | 2620 – 2690 | FDD | 5, 10, 15, 20 | IMT-E | 2600 | 120 |
| 8 | 880 – 915 | 925 – 960 | FDD | 1.4, 3, 5, 10 | E-GSM | 900 | 45 |
| 9 | 1749.9 – 1784.9 | 1844.9 – 1879.9 | FDD | 5, 10, 15, 20 | UMTS 1700 / Japan DCS (Untermenge von Band 3) |
1800 | 95 |
| 10 | 1710 – 1770 | 2110 – 2170 | FDD | 5, 10, 15, 20 | Erweitertes AWS Band (Obermenge von Band 4) |
1700 | 400 |
| 11 | 1427.9 – 1447.9 | 1475.9 – 1495.9 | FDD | 5, 10 | Unterer PDC Bereich | 1500 | 48 |
| 12 | 699 – 716 | 729 – 746 | FDD | 1.4, 3, 5, 10 | Untere SMH Blöcke A/B/C | 700 | 30 |
| 13 | 777 – 787 | 746 – 756 | FDD | 5, 10 | Oberer SMH Block C | 700 | −31 |
| 14 | 788 – 798 | 758 – 768 | FDD | 5, 10 | Oberer SMH Block D | 700 | −30 |
| 15 | 1900 – 1920 | 2600 – 2620 | FDD | 5, 10 | Reserviert | 700 | |
| 16 | 2010 – 2025 | 2585 – 2600 | FDD | 5, 10, 15 | Reserviert | 575 | |
| 17 | 704 – 716 | 734 – 746 | FDD | 5, 10 | Untere SMH Blöcke B/C (Untermenge von Band 12) |
700 | 30 |
| 18 | 815 – 830 | 860 – 875 | FDD | 5, 10, 15 | Japan unteres 800er Band | 850 | 45 |
| 19 | 830 – 845 | 875 – 890 | FDD | 5, 10, 15 | Japan oberes 800er Band (Obermenge von Band 6) |
850 | 45 |
| 20 | 832 – 862 | 791 – 821 | FDD | 5, 10, 15, 20 | Digitale Dividende | 800 | −41 |
| 21 | 1447.9 – 1462.9 | 1495.9 – 1510.9 | FDD | 5, 10, 15 | Oberes PDC Band | 1500 | 48 |
| 22 | 3410 – 3490 | 3510 – 3590 | FDD | 5, 10, 15, 20 | 3500 | 100 | |
| 23 | 2000 – 2020 | 2180 – 2200 | FDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | S-Band (AWS-4) | 2000 | 180 |
| 24 | 1626.5 – 1660.5 | 1525 – 1559 | FDD | 5, 10 | L-Band (US) | 1600 | −101.5 |
| 25 | 1850 – 1915 | 1930 – 1995 | FDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | Erweitertes PCS Band (Obermenge von Band 2) |
1900 | 80 |
| 26 | 814 – 849 | 859 – 894 | FDD | 1.4, 3, 5, 10, 15 | Erweitertes CLR Band (Obermenge von Bändern 5, 6, 18 und 19) |
850 | 45 |
| 27 | 807 – 824 | 852 – 869 | FDD | 1.4, 3, 5, 10 | SMR (angrenzend an Band 5) |
850 | 45 |
| 28 | 703 – 748 | 758 – 803 | FDD | 3, 5, 10, 15, 20 | APT | 700 | 55 |
| 29 | N/A | 717 – 728 | FDD | 3, 5, 10 | Untere SMH Blöcke D/E (Carrier Aggregation nur mit Bändern 2/4/23/30) |
700 | N/A |
| 30 | 2305 – 2315 | 2350 – 2360 | FDD | 5, 10 | WCS Blöcke A/B | 2300 | 45 |
| 31 | 452.5 – 457.5 | 462.5 – 467.5 | FDD | 1.4, 3, 5 | 450 | 10 | |
| 32 | N/A | 1452 – 1496 | FDD | 5, 10, 15, 20 | L-Band (Carrier Aggregation nur mit Band 20) |
1400 | N/A |
| nicht zugewiesen | 1915 – 1920 | 1995 – 2000 | FDD | AWS-2 (EPCS Block H) (benachbart zu Band 25) |
1900 | 80 | |
| nicht zugewiesen | 1755 – 1780 | 2155 – 2180 | FDD | AWS-3 (adjacent to band 4) | 1700 | 400 | |
| Entwicklungsband | 1980 – 2010 | 2170 – 2200 | FDD | MSS (benachbart zu Band 1) | 2100 | 190 | |
| 33 | 1900 – 1920 | TDD | 5, 10, 15, 20 | Pre-IMT (Untermenge von Band 39) |
2100 | ||
| 34 | 2010 – 2025 | TDD | 5, 10, 15 | IMT | 2100 | ||
| 35 | 1850 – 1910 | TDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | PCS (Uplink) | 1900 | ||
| 36 | 1930 – 1990 | TDD | 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 | PCS (Downlink) | 1900 | ||
| 37 | 1910 – 1930 | TDD | 5, 10, 15, 20 | PCS (Duplex Abstand) | 1900 | ||
| 38 | 2570 – 2620 | TDD | 5, 10, 15, 20 | IMT-E (Duplex Abstand) (Untermenge von Band 41) |
2600 | ||
| 39 | 1880 – 1920 | TDD | 5, 10, 15, 20 | DCS-IMT Lücke | 1900 | ||
| 40 | 2300 – 2400 | TDD | 5, 10, 15, 20 | 2300 | |||
| 41 | 2496 – 2690 | TDD | 5, 10, 15, 20 | BRS / EBS | 2500 | ||
| 42 | 3400 – 3600 | TDD | 5, 10, 15, 20 | 3500 | |||
| 43 | 3600 – 3800 | TDD | 5, 10, 15, 20 | 3700 | |||
| 44 | 703 – 803 | TDD | 3, 5, 10, 15, 20 | APT | 700 | ||
