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LTE-A-Modems liefern bald bis zu 300 MBit/s

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In Deutschland macht die Entwicklung der LTE-Mobilfunknetze erfreuliche Fortschritte. Seit Anfang September liefern hierzulande Vodafone und Telekom vielerorts Bruttodatenraten bis 150 MBit/s aus. Auch wächst allmählich das Angebot an Geräten, die diese Datenrate verarbeiten können. Sie nutzen zur Datenübertragung bis zu 20 MHz breite Funkbänder und gehören entsprechend der LTE-Nomenklatur zu den Geräten der Kategorie 4 (Cat 4). Der LTE-Bauplan weist als nächste Stufe Cat-5-Geräte für bis zu 300 MBit/s aus (gemäß 3GPP-Release 8 exakt 299,6 MBit/s in Downlink- und 75,4 MBit/s in Uplink-Richtung).

Doch die wird es so bald nicht geben. Die Cat-5-Spezifikation bestimmen hauptsächlich drei Eckwerte: Cat-5-Modems kommunizieren über einen 20 MHz breiten Funkkanal, modulieren das Signal per 64QAM (64stufige Quadraturamplitudenmodulation) und sie senden und empfangen vier räumlich getrennte Datenströme (4x4-MIMO-Technik). Cat-4-Modems verwenden die 2x2-MIMO-Variante, haben also zwei Antennen (zwei Empfangszüge, zwei Sendezüge). Die 4x4-MIMO-Technik lässt sich in mobilen Geräten bei aktueller Antennentechnik kaum implementieren: Wo sollen sie in gängigen Smartphones Platz finden? Eine weitere Hürde ist auch der höhere Strombedarf. Ein Cat-5-Funkmodul mit vier Antennen kann man sich in einem LTE-Router schon eher vorstellen, zumal diese Geräteklasse weniger auf geringe Stromaufnahme ausgelegt sein muss als mobile Geräte. Doch weil dafür die Nachfrage weit geringer sein wird, ist offen, ob und wann Hersteller auf diese Spielart der LTE-Modems zurückgreifen.

Zwei-Kanal-MIMO-Spielart: Ein Sender befördert auf derselben Strecke zwei unterschiedlich polarisierte Signale und verdoppelt so die Datenrate gegenüber einer herkömmlichen Übertragung.

Als Ausweg für Smartphones bietet sich die Gerätekategorie 6 an: Sie liefert in Downlink-Richtung 301,5 MBit/s und zwar wahlweise per 4x4-MIMO-Konfiguration und 20 MHz Spektrum oder mit 4x2MIMO-Konfiguration bei 40 MHz Spektrum. Die Kategorie 6 ist in 3GPP Release 10 für LTE Advanced spezifiziert. In Uplink-Richtung bleibt sie gegenüber Cat 5 etwas zurück ("nur" 51,0 MBit/s), aber für Smartphones erscheint sie weit besser geeignet. Auf 40 MHz Spektrum kommt ein Cat-6-Gerät durch einen Trick: Ein LTE-Funkband darf nämlich generell nicht breiter als 20 MHz sein. Ab Release 10 lassen sich jedoch maximal fünf bis zu 20 MHz breite Bänder für insgesamt 100 MHz bündeln (Carrier Aggregation).

Der australische Netzbetreiber Telstra hat sich bereits für LTE Advanced entschieden und betreibt seit einigen Wochen in Teilen Australiens entsprechende Basisstationen. CSL, ein in Hong Kong ansässiger Mobilfunknetzbetreiber folgt nun mit ersten Testläufen für LTE Advanced und 300 MBit/s. Dafür bündelt CSL zwei Bänder zu je 20 MHz, eines im 1800-MHz-Band, eines im 2600-MHz-Band. Spannend ist diese Konfiguration, weil sie in Deutschland prinzipiell auch die Telekom verwenden könnte. Das Unternehmen hat ebenfalls in diesen beiden Bändern je 20 MHz Spektrum.

CSL plant die 300-MBit/s-Stufe Anfang 2014 öffentlich anzubieten. Bis dahin sollen die LTE-A-Modems (LTE-A für LTE Advanced) noch etwas genügsamer hinsichtlich der Stromaufnahme werden, denn die 20+20-Kanalbündelung erfordert mehr Leistung als für einen einzigen 20-MHz-Kanal aufzuwenden ist. So erwartet man derzeit USB-Sticks und mobile WLAN-Hotspots mit Cat-6-Modems. Erste LTE-Smartphones mit Cat-6-Modems könnten Mitte 2014 auf den Markt kommen. (dz)

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