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LTE UE Kategorie- und Klassendefinitionen

LTE UE Kategorie- und Klassendefinitionen


LTE-Kategorien sind wichtig, da sie der Basisstation, dem eNB von der Benutzerausrüstung und dem UE Informationen über die Fähigkeit des UE liefern.

Das UE informiert den eNB über seine Leistung, indem es ihm seine Kategorie mitteilt. Auf diese Weise kann der eNB Daten auf dem erforderlichen Niveau bereitstellen.

In einigen Fällen kann die Kategorie den eNB darüber informieren, dass sehr niedrige Datenraten erforderlich sind, wie im Fall von Cat 0 oder Cat M, bei denen das Leistungsniveau auf entfernte Geräte gerichtet ist, während einige möglicherweise sehr hohe Leistungsniveaus bereitstellen können wie Cat 6, Cat 7 oder sogar Cat 9.

Definitionen der LTE UE-Kategorie

Es sind 9 verschiedene LTE UE-Kategorien definiert. Wie in der folgenden Tabelle zu sehen ist, haben die verschiedenen LTE-Kategorien einen großen Bereich in den unterstützten Parametern und der Leistung. LTE-Kategorie 1 unterstützt beispielsweise kein MIMO, LTE UE-Kategorie 5 unterstützt jedoch 4x4-MIMO.

Es ist auch erwähnenswert, dass die UE-Klasse 1 nicht die Leistung bietet, die die HSPA-Kategorie mit der höchsten Leistung bietet. Zusätzlich können alle LTE UE-Kategorien Übertragungen von bis zu vier Antennenanschlüssen empfangen.

Eine Zusammenfassung der verschiedenen LTE UE-Kategorieparameter finden Sie in den folgenden Tabellen.


Überschriften-Datenraten für LTE-Kategorien
LTE UE Kategorie
Verknüpfung12345678
Downlink10501001503003003001200
Uplink52550507550150600

Es ist ersichtlich, dass die Headline-Datenraten für Kategorie 8 die Anforderungen für IMT-Advanced deutlich überschreiten.

Während die Headline-Raten für die verschiedenen LTE-UE-Kategorien oder UE-Klassen die maximal erreichbaren Datenraten anzeigen, lohnt es sich, die zugrunde liegenden Leistungsmerkmale genauer zu betrachten.


UL- und DL-Parameter für LTE-UE-Kategorien 1 - 5
LTE-Kategorie
ParameterLTE Cat 1LTE Cat 2LTE Cat 3LTE Cat 4LTE Cat 5
Maximale Anzahl von DL-SCH-Transportblockbits, die in einem TTI empfangen wurden10 29651 024102 048150 752302 752
Maximale Anzahl von Bits eines DL-SCH-Blocks, die in einem TTI empfangen wurden10 29651 02475 37675 376151 376
Gesamtzahl der Soft-Channel-Bits250 3681 237 2481 237 2481 827 0723 667 200
Maximale Anzahl unterstützter Schichten für räumliches Multiplexen in DL12224
Maximale Anzahl von Bits eines UL-SCH-Transportblocks, die in einem TTI empfangen wurden5 16025 45651 02451 02475 376
Unterstützung für 64-QAM in ULNeinNeinNeinNeinJa
UL- und DL-Parameter für LTE-UE-Kategorien 6, 7, 8
LTE-Kategorie
ParameterLTE Cat 6LTE Cat 7LTE Cat 8
Maximale Anzahl von DL-SCH-Transportblockbits, die in einem TTI empfangen wurden299 552299 5521 200 000
Maximale Anzahl von Bits eines DL-SCH-Blocks, die in einem TTI empfangen wurdenTBDTBDTBD
Gesamtzahl der Soft-Channel-Bits3 667 200TBDTBD
Maximale Anzahl unterstützter Schichten für räumliches Multiplexen in DL
Maximale Anzahl von Bits eines UL-SCH-Transportblocks, die in einem TTI empfangen wurdenTBDTBDTBD
Unterstützung für 64-QAM in ULNeinJa, bis zu RAN 4Ja

Daraus ist ersichtlich, dass die maximale Downlink-Datenrate für ein UE der Kategorie 5 unter Verwendung von 4x4-MIMO ungefähr 300 Mbit / s und 150 Mbit / s für ein UE der Kategorie 4 unter Verwendung von 2x2-MIMO beträgt. Auch im Uplink bietet die LTE UE-Kategorie 5 eine Spitzendatenrate von 75 Mbit / s unter Verwendung von 64-QAM.

Hinweis:
DL-SCH = Gemeinsamer Downlink-Kanal
UL-SCH = Gemeinsamer Uplink-Kanal
TTI = Übertragungszeitintervall

LTE Kategorie 0

Angesichts der beträchtlichen Entwicklung des Internet der Dinge, des Internet der Dinge (IoT) und der allgemeinen M2M-Kommunikation von Maschine zu Maschine besteht ein wachsender Bedarf an der Entwicklung einer LTE-Kategorie, die sich auf diese Anwendungen konzentriert. Hier werden viel niedrigere Datenraten benötigt, oft nur in kurzen Bursts, und eine begleitende Anforderung besteht darin, dass das entfernte Gerät oder die entfernte Maschine nur geringe Strompegel ziehen kann.

Damit die Anforderungen dieser Geräte mit LTE erfüllt werden können, wurde eine neue LTE-Kategorie entwickelt. Diese neue Kategorie, die als LTE-Kategorie 0 oder einfach als LTE-Kategorie 0 bezeichnet wird, hat eine reduzierte Leistungsanforderung, die die Anforderungen vieler Maschinen erfüllt und gleichzeitig die Komplexität und den Stromverbrauch erheblich reduziert. Während Kategorie 0 eine reduzierte Spezifikation bot, entsprach sie dennoch den LTE-Systemanforderungen.


Leistungsübersicht der LTE-Kategorie 0
ParameterLTE Cat 0 Leistung
Spitzen-Downlink-Rate1 Mbit / s
Spitzen-Uplink-Rate1 Mbit / s
Maximale Anzahl von Downlink-Raumschichten1
Anzahl der UE-RF-Ketten1
DuplexmodusHalbduplex
UE empfängt Bandbreite20 MHz
Maximale UE-Sendeleistung23 dBm

Die neue LTE Cat 0 wurde in Rel 12 der 3GPP-Standards eingeführt. Und es wird in weiteren Releases weiterentwickelt.

Ein Hauptvorteil der LTE-Kategorie 0 besteht darin, dass die Modemkomplexität im Vergleich zu anderen LTE-Kategorien erheblich reduziert ist. Es wird erwartet, dass die Modemkomplexität für ein Cat 0-Modem etwa 50% der eines Modems der Kategorie 1 beträgt.

Zusammenfassung der LTE UE-Kategorie

Ebenso wie Kategoriedaten ab GPRS für praktisch alle zellularen Systeme verwendet werden, sind die Kategoriedaten des LTE UE von großer Bedeutung. Während Benutzer die Kategorie ihres UE möglicherweise nicht besonders kennen, entspricht sie der Leistung und ermöglicht es dem eNB, effektiv mit allen mit ihm verbundenen UEs zu kommunizieren.

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