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LTE_LAA & LTE-U Nicht lizenziert

LTE_LAA & LTE-U Nicht lizenziert


LTE-Netze transportieren immer mehr Daten. Obwohl Zellen kleiner gemacht werden können, um dies zu berücksichtigen, ist dies nicht die vollständige Lösung, und es wird mehr Spektrum benötigt.

Ein Ansatz besteht darin, nicht lizenziertes Spektrum neben den lizenzierten Bändern zu verwenden. In 3GPP als LTE-LAA - LTE License Assisted Access oder allgemeiner als LTE U - LTE Unlicensed bekannt, ermöglicht es den Zugriff auf nicht lizenziertes Spektrum, insbesondere im 5-GHz-ISM-Band.

LTE-U Hintergrund

Es gibt weltweit eine beträchtliche Menge an nicht lizenziertem Spektrum. Diese Bänder werden weltweit verwendet, um einen nicht lizenzierten Zugriff für Funkübertragungen mit kurzer Reichweite bereitzustellen. Diese als ISM - Industrial, Scientific and Medical - Bänder bezeichneten Bänder werden in verschiedenen Teilen des Spektrums zugeordnet und für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet, darunter Mikrowellenherde, Wi-Fi, Bluetooth und vieles mehr.

Das Frequenzband, das für LTE-U, Unlicensed / LTE-LAA und License Assisted Access am interessantesten ist, ist das 5-GHz-Band. Hier stehen mehrere hundert MHz Frequenzbandbreite zur Verfügung, obwohl die genauen verfügbaren Bänder vom jeweiligen Land abhängen.

Zusätzlich zu den grundlegenden Frequenzgrenzen enthält die Verwendung der 5-GHz-Bänder für Anwendungen wie LTE-U oder LTE-LAA einige gesetzliche Anforderungen.

Eine der Hauptanforderungen für den Zugriff auf diese Frequenzen besteht darin, mit anderen Benutzern des Bandes koexistieren zu können - eine Methode zur Clear Channel Assessment, CCA oder Listen Before Talk, LBT, ist erforderlich. Dies bedeutet häufig, dass bei der Implementierung von LTE-U möglicherweise nicht immer sofort verfügbar ist.

Eine weitere Anforderung besteht darin, dass je nach Land und verwendetem Band unterschiedliche Leistungsstufen zulässig sind. Typischerweise gibt es zwischen 5150 und 5350 MHz eine maximale Leistungsgrenze von 200 mW und der Betrieb ist nur für den Innenbereich beschränkt. Die oberen Frequenzen ermöglichen häufig Leistungspegel von bis zu 1 W.

Grundlagen zu LTE-U / LTE-LAA

Die Verwendung von LTE-U (nicht lizenziert) / LTE-LAA (lizenzunterstützter Zugriff) wurde erstmals in Rel13 der 3GPP-Standards eingeführt. Im Wesentlichen basiert LTE-U auf der Carrier-Aggregation-Fähigkeit von LTE-Advanced, die seit etwa 2013 bereitgestellt wird. Im Wesentlichen soll die Carrier-Aggregation die Gesamtbandbreite erhöhen, die einem Benutzergerät zur Verfügung steht, indem es ihm ermöglicht, mehr als einen Kanal zu verwenden die gleiche Band oder innerhalb einer anderen Band.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie LTE-U bereitgestellt werden kann:

  • Nur Downlink: Dies ist die grundlegendste Form von LTE-U und ähnelt in ihrem Ansatz einigen der ersten Bereitstellungen zur Aggregation von LTE-Trägern. In diesem Fall befindet sich die primäre Zellenverbindung immer in den lizenzierten Frequenzbändern. Auch in diesem Modus führt der LTE eNodeB die meisten erforderlichen Vorgänge aus, um sicherzustellen, dass ein zuverlässiger Betrieb aufrechterhalten wird und andere Benutzer nicht gestört werden, indem sichergestellt wird, dass der Kanal vorhanden ist frei.
  • Uplink und Downlink: Der vollständige TDD-LTE-U-Betrieb mit dem Benutzergerät, das eine Aufwärts- und Abwärtsverbindung im nicht lizenzierten Spektrum aufweist, erfordert die Aufnahme weiterer Funktionen.
  • FDD / TDD-Aggregation: LTE-CA ermöglicht die Verwendung von Trägeraggregationsmischungen zwischen FDD und TDD. Dies bietet ein viel größeres Maß an Flexibilität bei der Auswahl des Bandes, das im nicht lizenzierten Spektrum für den LTE-LAA-Betrieb verwendet werden soll.

LTE-U stützt sich beim Backhaul auf das vorhandene Kernnetzwerk und andere Funktionen wie Sicherheit und Authentifizierung. Daher sind keine Änderungen am Kernnetzwerk erforderlich. An der Basisstation sind einige Änderungen erforderlich, damit sie die neuen Frequenzen aufnehmen kann und auch die Funktionen enthält, die erforderlich sind, um eine ordnungsgemäße gemeinsame Nutzung der nicht lizenzierten Frequenzen sicherzustellen. Darüber hinaus müssen die Mobilteile oder UEs über die neue LTE-U / LTE-LAA-Funktion verfügen, damit sie auf diesen zusätzlichen Frequenzen auf LTE zugreifen können.

LTE-U / Wi-Fi-Koexistenz

Eine der großen Befürchtungen, die viele haben, ist, dass die Verwendung von LTE-U das nicht lizenzierte 5-GHz-Band überfluten wird und dass Wi-Fi, das diese Frequenzen verwendet, zusammen mit anderen Benutzern darunter leiden wird.

Das LTE-U-System wurde entwickelt, um dieses Problem zu lösen. Mithilfe einer LBT-Lösung zum Abhören vor dem Senden sollten alle Benutzer in der Lage sein, ohne übermäßige Interferenzen zu koexistieren.

Es wird Fälle geben, in denen LTE-U-Betrieb und Wi-Fi unterschiedliche Kanäle verwenden und unter diesen Umständen nur minimale Interferenzen auftreten.

Es ist auch möglich, LTE-U und Wi-Fi auf demselben Kanal auszuführen. Unter diesen Umständen können beide arbeiten, wenn auch mit einem geringeren Datendurchsatz. Es ist auch möglich, einen "Fairness" -Algorithmus in den eNodeB einzufügen, um sicherzustellen, dass das Wi-Fi-Signal nicht übermäßig beeinträchtigt wird und dennoch einen guten Datendurchsatz unterstützen kann.

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