Inhaltsverzeichnis

Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
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Bearbeitungsstatus:
Prüfungstermin:
Abgabetermin:
Hausarbeit
Hochschule für Oekonomie & Management
Neuss
Bachelor Wirtschaftsinformatik
IT-Infrastruktur
Dipl-Inf. (FH) Christian Schäfer
Hausarbeit
IT-Infrastruktur
Maik Lissy
Abendstudium
3
Bearbeitung abgeschlossen
01.02.2011
31.01.2011
Inhaltsverzeichnis
• 1 Einleitung und Ziel dieser Fallstudie
• 2 Was ist LTE
• 3 Anwendungsmöglichkeiten
♦ 3.1 Videos
♦ 3.2 Web/ Data
♦ 3.3 Peer 2 Peer
♦ 3.4 Gameing
♦ 3.5 Voice over IP (VoIP)
♦ 3.6 Alternative zum festen DSL Anschluss / Breitband
auf dem Land
• 4 Endgeräte
♦ 4.1 Mobile Endgeräte
◊ 4.1.1 Huawei E398 LTE Stick
◊ 4.1.2 Toschiba Satellite T130
♦ 4.2 Stationäre Endgeräte
◊ 4.2.1 AVM FRITZ!Box mit LTE
◊ 4.2.2 Huawei B390 DD800
• 5 Leistungsmerkmale von LTE
♦ 5.1 Übertragungsgeschwindigkeit
♦ 5.2 Reichweite und Netzabdeckung
• 6 Maßnahmen zur Einführung von LTE
♦ 6.1 Kauf von Frequenzen
♦ 6.2 Systemumstellung auf EPS (Envolved Packate
System)
◊ 6.2.1 LTE Funkschnittstelle (?E-UTRAN" )
⋅ 6.2.1.1 Modulation
⋅ 6.2.1.2 Antennentechnologie
⋅ 6.2.1.3 Kodierung / Multiplexing
• 6.2.1.3.1
OFDMA (Orthogonal
Frequency Division Multiple
Inhaltsverzeichnis
1
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Access)
• 6.2.1.3.2 SC-FDMA Uplink
⋅ 6.2.1.4 Duplexverfahren
• 6.2.1.4.1 TDD (Time Division
Duplex)
• 6.2.1.4.2 FDD (Frequency
Divisin Duplex)
◊ 6.2.2 Kernnetz (EPC)
⋅ 6.2.2.1 Komponenten des EPC
⋅ 6.2.2.2 Leitungsvermittelnde Dienste
• 6.2.2.2.1 IMS - IP Multimedia
Subsystem
• 6.2.2.2.2 CS Fallback (Circuit
Switched Fallback)
• 6.2.2.2.3 VoLGA (Voice over
LTE via GAN)
• 7 Kosten
♦ 7.1 Frequenzgebühren
♦ 7.2 Kosten für den Endanwender
• 8 Bewertung und Fazit
• 9 Quellenverzeichnis
• 10 Literaturverzeichnis
• 11 Abbildungsverzeichnis
1 Einleitung und Ziel dieser Fallstudie
Die Implementierung der neusten, 4. Generation der Mobilfunktechnik LTE, welche vorherige wie HSPA ablösen
soll, wird zur Zeit oft in den Medien thematisiert. Mobilfunkprovider werben bereits mit der neuen Technologie
und bieten diese Vorab auf ihren Internetseiten an. Diese Seminararbeit zeigt die möglichen Einsatzgebieten
dieser neuen Technologie auf und welche Vorteile sie einerseits für die Endanwender im Zuge ihres Wandel zum
multimedialen Internetkonsument und andererseits schließlich auch für die Provider bietet. Ferner wird ein
Einblick in die neue Technologie gegeben, wie diese den zukünftigen Anforderungen nachkommen kann und
welche Aktivitäten von Seiten der Provider zur Umstellung ihrer Systeme notwendig sind.
2 Was ist LTE
LTE ist die Abkürzung für Long Term Evolution und bezeichnet die neuste Generation der Mobilfunktechnik.
Obwohl LTE technologisch gesehen noch zur dritten Generation zugeordnet wird, ist die Begrifflichkeit jedoch
ein sprachliches Synonym für 4G[1]. LTE wird durch 3GPP in der Release 8 Spezifikation beschrieben[2], in der
unter anderem genau definiert wird, welche Mindestanforderungen das System im Bezug auf die verwendete
Technik und Leistungsfähigkeit haben muss. Diese Anforderungen übertreffen diejenigen aus vorherigen
Mobilfunk Generationen wie beispielsweise HSPA, was im Release 6 & 7 nach 3GPP spezifiziert ist[3]. LTE ist
daher im Bezug auf seine Datenübertragungsleistung, seiner Reichweite, Reaktionszeit und Systemeffizienz
vorherigen Mobilfunktechnologien gegenüber überlegen und bietet somit neue Möglichkeiten für die Gestaltung
des Internets.
2 Was ist LTE
2
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3 Anwendungsmöglichkeiten
Abbildung 1: Cisco Forecasts 3.6 Exabytes per Month of Mobile Data Traffic by 2014 [4]
Die Entwicklung der mobilen Datenkommunikation und deren Zugangstechnologien stiegen in den letzten Jahren
rasant an[5]. Der Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V. (kurz:
BITKOM) erklärt, dass es eine Trendwende bei den Bedürfnissen der Nutzer gibt, welche dahin geht, dass sie am
liebsten überall ins Web gehen möchten um dessen Dienste zu nutzen[6]
Cisco Systems führte eine Studie durch, in der die Entwicklung des durch mobile Übertragungstechniken
verursachte Datentraffic weltweit thematisiert wird. Das Ergebnis dieser Studie beschreibt, wie in Abbildung 1 zu
sehen ist, dass dieser bis 2014 um bis zu 108% jährlich anwächst auf ein monatlichen Transfervolumen von 3,6
Exabytes[4]
Abbildung 2: Service Grow of Global Mobile Data Traffic through 2014 [4]
Um dem Bedarf an diesen Datenmengen nachkommen zu können, sowie dem Bedarf an neuen Möglichkeiten für
die Nutzer, bietet sich die Einführung der Long Term Evolution (LTE) Technologie aufgrund ihrer Eigenschaft,
wie sie in den nachfolgenden Kapiteln beschriebenen wird, für die Provider sehr an.
Cisco Systems stellt ebenfalls in seinem White Paper ?Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2009-2014?
eine Statistik über die Wachstumsraten verschiedener Services auf, die über mobile Endgeräte bis 2014 erreicht
werden könnten (siehe Abbildung 2), auf welche nachfolgend genauer eingegangen wird.
3.1 Videos
Bis 2014 wird prognostiziert, dass alleine durch Videoübertragung über mobile Endgeräte ein monatlicher
Datentransfervolumen von 2,336,732 TB pro Monat (66% des Gesamtvolumens und somit der größte Teil)
3 Anwendungsmöglichkeiten
3
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erreicht wird[7].
Zu den Diensten der Videoübertragung zählt vor allem Video On Demand (VoD). Motorola identifizierte diesen
Wandel als eine Trendwende, da die Anwender ihr Multimedia Erlebnis nicht zu einem vordefinierten Zeitpunkt
(der Prime Time im TV), sondern zu einem für sie günstigen Zeitpunkt (My Time) erleben möchten[8]. Dazu
zählen beispielsweise Anbieter wie Maxdome[9] oder Videoload[10]. Durch die höheren Bandbreiten werden diese
Dienste nun auch in höheren Auflösungen, bis hin zu High Definition (HD)/ High Quality Video (HQ)
realisierbar. Das gängige Fernsehangebot der Sender kann anhand IPTV realisiert werden, was zusätzlich als
möglicher Dienst über LTE aufgrund der Spezifikationen angeboten werden kann. Somit kann der IP basierte
Fernsehempfang nicht nur zuhause, sondern auch auf mobile Endgeräten unterwegs betrieben werden[11].
Ebenfalls stellt das Einstellen von Benutzer erzeugten Videoinhalten in das Internet wie beispielsweise über
Youtube[12] einen hohen Anteil am prognostizierten, monatlichen Transfervolumen über Mobilfunk dar, welcher
durch die Einführung von LTE auch in HD auf mobile Endgeräten gestreamt werden kann.
Ein weiteres Gebiet für Videostreaming im Internet ist lt. Motorola das Einbinden von Videoinhalten in soziale
Netzwerke, da viele Anwender ihre Erlebnisse oder Botschaften per Video festhalten um anderen mitzuteilen[8].
Denkbar ist ebenfalls das Übertragen von Inhalten von Videoüberwachungssystemen auf mobile Endgeräte, wenn
man sich außerhalb der zu bewachenden Zone befindet.[13]
Abbildung 3: Required Resolution for ?HQ Video? [13]
Um Videoinhalte übertragen zu können, werden entsprechend der verwendeten Auflösung und der
Kompressionstechnologie verschiedene Bitraten benötigt. Die nachfolgende Abbildung 3 zeigt diese anhand einer
aktuellen MPEG4 (H.264 Advanced Video Codec (AVC)) Kompressionstechnologie, bei der, je nach Auflösung,
eine Übertragunsrate von bis zu 16Mbit/s erforderlich ist.
Abbildung 4: Latency and bandwith requirements for various services [14]
Wichtig bei den verschiedenen Diensten ist jedoch nicht nur die Datenübertragungsrate, sondern ebenfalls die
Latenzzeiten, die je nach Dienst einen bestimmten Wert nicht überschreiten dürfen. Die nachfolgende Abbildung
4 gibt einen Überblick über ermittelte Werte der University of Beira, Portugal, 2003 für verschiedene Dienste[14]
[15].
Zu sehen ist, dass der Dienst ?Video streaming? mit einer benötigten Latenzzeit von über 200ms keine sonderlich
hohen Anforderungen stellt, jedoch sind niedrige Latenzzeiten für nachfolgend beschriebene Dienste von
3.1 Videos
4
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ausschlaggebender Bedeutung, die über LTE, wie in späteren Kapiteln gezeigt wird, realisiert werden können.
3.2 Web/ Data
Bis 2014 wird durch Cisco Systems ein Anstieg des monatlichen Datentransfervolumen, verursacht durch mobile
Endgeräte für die Dienste Webinhalte und Datentransfer, auf 621,610 TB (17% des Gesamtvolumens und somit
der 2. größte Teil) geschätzt. Darunter zählt beispielsweise das Hoch- und Herunterladen von Dateien, das
Abrufen von Emails, das Aufrufen von Internetseiten (Streaminginhalte ausgeschlossen) oder das Herunterladen
von Video-, Audio- oder Bilddateien, sowie Applikationen.[16].
Dabei hat die Latenzzeit, mit Ausnahme eines Aufrufs aufwendiger Websites, die sich durch niedrige
Latenzzeiten schneller aufbauen lassen[17], ebenfalls eine geringere Bedeutung mit über 200ms wie das
Videostreaming (siehe Abbildung 4). Aufgrund immer größer werdender Applikationen, hochauflösender
Videoinhalte in Dateien (z.B. BlueRay Mediumabbilder, aufgenommenes Bildmaterial mit HD Camcordern) oder
auch hochauflösende Bilder von Digitalkameras, wird der Bedarf an hohen Übertragungsgeschwindigkeiten
jedoch immer größer. Hierzu werden Geschwindigkeiten von über 50Mbps veranschlagt, um einen komfortablen
und nicht zu zeitintensiven Dateidownload zu gewährleisten[15]. Diese Bandbreiten kann LTE unter idealen
Bedingungen liefern, wie in den nachfolgenden Kapiteln beschrieben wird.
3.3 Peer 2 Peer
Mit einem monatlichen, prognostizierten Datentransfervolumen von 276,952 TB (8% des Gesamtvolumens in
2014), stellen Peer 2 Peer Dienste den drittgrößten Bereich an verursachten Datentransfervolumen durch mobile
Geräte dar[7].
Bei einem Peer 2 Peer Netzwerk handelt es sich um einen Verbund von Systemen innerhalb eines Netzwerks, die
Dienste in Anspruch nehmen und auch Dienste zur Verfügung stellen. Der häufigste Dienst in einem Peer 2 Peer
Netzwerk ist das Austauschen von Dateien untereinander. Dies beinhaltet sowohl das in Anspruch nehmen dieses
Dienstes in Form von Herunterladen von Dateien, als auch das Anbieten von Dateien für andere Peer 2 Peer
Nutzer. Beim Herunterladen verhält es sich ähnlich wie beim Herunterladen von Dateien im Kapitel Web/ Data,
jedoch hat das Anbieten von Dateien für anderen Anwender einen bedeutend stärkeren Stellenwert, wodurch die
Übertragungsraten im Uplink höher sein sollten, um anderen Nutzern den Download in einer schnelleren Zeit zu
ermöglichen[18]. LTE bietet diese Eigenschaft im Vergleich zu bestehenden Netzzugangsmöglichkeiten in einer
sich sehr für diesen Zweck anbietende Form, wie nachfolgend beschrieben wird.
3.4 Gameing
Das Onlinegameing steht mit 173.177 TB verursachtem, monatlichen Datentransfervolumen durch mobile
Endgeräte an 4. Steller der traffikintensivsten Dienste lt. Cisco Systems[7]. Zu diesem Dienst gehören
Computerspiele wie ?Call of Duty?[19] oder ?World Of Warcraft?[20], in denen Nutzer via Internet mit oder gegen
anderen Nutzern spielen können. Wirtschaftlich gesehen hat das Onlinegameing mittlerweile eine sehr große
Bedeutung[21].
3.2 Web/ Data
5
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Wie die Abbildung 4 zeigt, ist die Anforderung an benötigten Übertragungsraten einerseits relativ hoch im
Vergleich zu anderen Diensten (1-20Mbps, abhängig vom Spiel[22]), andererseits ist das Erfordernis an sehr
kurzen Ping- oder Latenzzeiten enorm hoch, da Onlinespiele darauf angewiesen sind Daten schnell zu übermitteln
und darzustellen, da die Nutzer auf diese übertragenen Daten im Zuge des Spiels schnell reagieren müssen[21].
Da LTE, wie in den nachfolgenden Kapiteln beschrieben wird, über die Möglichkeit von sehr niedrigen
Latenzzeiten verfügt, als auch hohe Übertragungsraten erzielen kann, ist diese Technologie dafür tauglich, Spiele
online zu betreiben.
3.5 Voice over IP (VoIP)
Mit einem verhältnismäßig geringen prognostizierten, monatlichen Transfervolumen, verursacht durch mobile
Endgeräte, von 156.829 TB[7], besteht der Dienst Voice over IP (VoIP). Er ist dennoch ein wichtiger
wirtschaftlicher Aspekt für Provider. Beispielsweise bietet die Telekom ihren Kunden dazu das Komplettpaket
?Call & Surf via Funk?[23], bei dem der Kunde ein Telefonanschluss per VoIP, sowie ein Internetanschluss über
LTE erhält.
Zur Kommunikation über VoIP gehört nicht nur die Übertragung von Sprache, sondern auch die Möglichkeit der
mobilen Videotelefonie ohne wahrnehmbare Verzögerung durch den Einsatz von LTE, was ein sehr reizvoller
Dienst für Kunden darstellt[24].
Wie Abbildung 4 zu entnehmen ist, wird für eine flüssige Übertragung von Audio und/ oder Video Signalen zu
Kommunikationszwecken eine recht kurze Latenzzeit benötigt, die 100-200ms nicht überschreiten sollte. Hoch
qualitative Videokonferenzen benötigten sogar eine Latenzzeit von unter 100- max. 20ms[22]. Bei lediglicher
Audioübertragung reichen bereits geringe Übertragungsraten von 8-64kbps aus. Im Gegensatz dazu erfordert
Videotelefonie, je nach Qualitätsgrad, bis zu 50Mbps an Übertragungsraten[22], welche LTE, im Idealfall
bereitstellen kann. Dadurch können sogar von unterwegs hoch qualitative Videogespräche mit mobilen
Endgeräten geführt werden.
3.6 Alternative zum festen DSL Anschluss / Breitband auf dem
Land
In vielen ländlichen Regionen können den Bewohnern häufig keine Breitbandinternetanschlüsse bereit gestellt
werden, da entsprechende Technologien wie beispielsweise DSL nicht ausgebaut sind. Zum 09. April 2010
betrifft dies nach Aussagen der Bitkom noch rund 700 Kommunen[25] [26].
Die LTE Technologie bietet aufgrund ihrer Spezifikation sehr gute Ausbreitungseigenschaften durch die mögliche
Verwendung von Frequenzen im 800 MHz Spektrum, welche aus der Digitalisierung des Rundfunks stammen.
Die im Zuge der Digitalisierung frei gewordenen Frequenzen werden als digitale Dividende bezeichnet und bieten
eine verhältnismäßig flächendeckende Funknetzanbindung im Gegensatz zu bisherigen Technologien[26]. Genaue
Details zur Netzabdeckung durch LTE werden im Kapitel Reichweite und Netzabdeckung beschrieben.
Laut Bundesamt für Wirtschaft und Technologie können ländlich gelegene Gebiete durch LTE profitieren, da die
Verfügbarkeit von Breitbandanschlüssen unter anderem ein wichtiges Kriterium für die Wahl von Standorten für
Unternehmen und Familien ist. Somit würden für LTE Betreiber potentielle neue Kunden entstehen[26].
3.4 Gameing
6
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4 Endgeräte
Abbildung 5: LTE Kategorien [27]
LTE Endgeräte können über verschiedene Eigenschaften verfügen, über die ihre Leistungsfähigkeit gemessen
wird und aufgrund dieser mögliche Anwendungsfelder realisiert werden können. Die Abbildung 5: LTE
Kategorien zeigt die Spezifikation durch das Institut 3GPP und beschreibt die Einteilung der Endgeräte in 5
unterschiedliche Geräteklassen. Diese einzelnen Klassen unterscheiden sich im Bezug auf ihre Leistungsfähigkeit
durch die verwendete Antennentechnologie, welche 2x2 oder 4x4 MIMO zulässt und durch das verwendete
Modulationverfahren[27] [28]. Beide Größen werden im Kapitel Systemumstellung auf EPS (Envolved Packate
System) noch genauer beschrieben.
4.1 Mobile Endgeräte
Für den mobilen Einsatz von LTE wurden bislang nur wenige Endgeräte hergestellt, was sich zukünftig aufgrund
der Einführung von LTE der Provider ändern wird. Zu den bereits vorgestellten mobilen Endgeräten zählt unter
anderen der Huawei E398 LTE USB Stick, sowie das Satellite Notebook T130 von Toshiba, welches über ein
optional integriertes LTE Modem verfügt[29] [30].
4.1.1 Huawei E398 LTE Stick
Abbildung 6: Huawei LTE Stick E398 [31]
Huawei präsentierte auf dem Mobile World Congress am 17.02.2010 in Barcelona einen der ersten verfügbaren
LTE USB Stick, der auch über eine Abwärtskompatibilität zu UMTS und GSM verfügt. Das Gerät besitzt eine
2x2 MIMO Antenne und arbeitet im 2,6GHz Frequenzband. Der in dem Gerät verbaute Chip wurde von
Qualcomm entwickelt. Der Huawei E398 LTE USB Stick wird der Klasse 3 für LTE Geräte zugeordnet, womit
eine Übertragungsrate von 100Mbit/s im Downlink und 50Mbit/s im Uplink möglich ist.[31] [29].
4 Endgeräte
7
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4.1.2 Toschiba Satellite T130
Abbildung 7: Toshiba T130 mit LTE Modul [32]
Toshiba präsentierte ebenfalls am 17.02.2010 in Barcelona auf dem Mobile World Congress das Satellite T130
Notebook als eines der ersten mit integriertem LTE Modem, dessen Chipsatz von Sony Ericsson entwickelt
wurde. Leider sind bislang noch keine weiteren Informationen zur verwendeten Antennentechnik, der Kategorie
Klasse oder des verwendetes Frequenzband veröffentlicht worden[32] [30].
4.2 Stationäre Endgeräte
Vorwiegend für den stationären Einsatz, darunter besonders für ländliche Gebiete ohne Breitbandanbindung,
wurden die Geräte AVM FRITZ!Box mit LTE und der Huawei B390 DD800 als LTE Endgeräte entwickelt,
welche nun genauer beschrieben werden[33] [34].
4.2.1 AVM FRITZ!Box mit LTE
Abbildung 8: AVM FRITZ!Box mit LTE [33]
AVM stellte im Zuge eines Pilottests namens LTE-Frienldy-User-Test von O2 seine FRITZ!Box mit LTE am
17.12.2010 in einer Pressekonferenz vor. Dieser vollständig IP basierte LTE-WLAN-Router ist einer der Ersten,
welcher für den stationären Einsatz in einem LTE Netz entwickelt wurde. Er ist der Endgeräte Kategorie 3
zugeordnet, demnach sind theoretische Datenraten von 100Mbit/s im Downlink und 50 Mbit/s im Uplink
möglich. Das Gerät verfügt dabei über die Eigenschaft im 800MHz Frequenzband zu arbeiten. Es stellt ein
Integrated Access Device (IAD) dar was bedeutet, dass seine Funktionalitäten wie das LTE-Modem, der
LAN-Switch, der WLAN Access Point mit IEEE 802.11n Standard, der TK-Anschluss für analoges Telefon,
sowie der USB-Host-Controller mit NAS-Funktionalität in einem Produkt integriert sind [33] [35].
4.1.2 Toschiba Satellite T130
8
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4.2.2 Huawei B390 DD800
Abbildung 9: Huawei B390 DD800
Huawei stellte ebenfalls wie AVM für den O2 Pilottest LTE-Frienldy-User-Test den stationären LTE Router
B390 DD800 her. Dieses Produkt beinhaltet neben der eigentlichen LTE Router Funktionalität eine WLAN
Schnittstelle für die Verbindung von maximal 32 Systemen, sowie einen 4-Port Ethernetswitch. Das Produkt
verfügt über die Möglichkeit im 800MHz Frequenzspektrum zu arbeiten und erlaubt eine
Übertragungsgeschwindigkeit von 50 Mbit/s im Donwlink und 25 Mbit/s im Uplink, womit es der LTE
Gerätekategorie 2 zugeordnet wird[34].
5 Leistungsmerkmale von LTE
5.1 Übertragungsgeschwindigkeit
Abbildung 10: LTE Übertragungsgeschwindigkeiten [36]
Ein großer Vorteil von LTE stellt seine hohe Übertragungsgeschwindigkeit dar, mit denen Provider bereits heute
werben. Da LTE über viele technische Parameter verfügt, die je nach Gegebenheit unterschiedlich sind, existieren
auch unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten. Die wichtigsten technischen Parameter sind hier zunächst
die verwendete Antennentechnologie, die Bandbreite des verfügbaren Kanals, auf dem gesendet wird, sowie das
verwendete Modulationsverfahren. Motorola ermittelte hierzu folgende theoretische Werte, die jedoch ohne
Übertragungsfehler angenommen werden, was in der Realität selten der Fall ist. Abbildung 10: LTE
Übertragungsgeschwindigkeiten zeigt diese, die bis zu 326MBit/s im Downlink betragen können unter idealen
Bedigungen mit einer 4x4 Antennetechnologie, einem QAM64 Modulationsverfahren und einer Kanalbandbreite
von 20MHz[36]. Geschwindigkeit im Uplinkbereich liegen bei bis zu 86,4MBit/s unter Verwendung eines
QAM64[37].
5 Leistungsmerkmale von LTE
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Huawei gelang es bereits auf der CTIA Wireless am 24.03.2010 in Las Vegas in einer LTE Testumgebung eine
Downloadgeschwindigkeit von 1,2Gbit/s zu erzielen. Dabei wurde eine 4x4 MiMo Antennentechnik verwendet,
eine Kanalbandbreite von 80MHz, sowie das Coordinated Multi Point Übertragungsverfahren (CoMP), wodurch
Daten von mehreren Basisstationen empfangen werden. Sowohl CoMP als auch die Kanalbandbreite sind jedoch
erst mit LTE Advenaced (Release 10) spezifiziert[38].
Latenzzeiten sind ebenfalls ein sehr wichtiges Kriterium um besonders zeitkritische Echtzeitdienste wie
beispielsweise VoIP oder IPTV zu realisieren. Bei LTE beträgt die Latenzzeit zwischen dem Endgerät und dem
LTE Kernnetz (EPC) zur weiteren Datenvermittlung 5ms[39].
In der Realität können diese Datenübertragungsgeschwindigkeiten jedoch nicht realisiert werden, da
Übertragungen per Funkt sehr stark von der Umgebung des Betriebs abhängig sind. Folgende Faktoren sind
zusätzlich zu den technischen Parametern ausschalggebend für die Übertragungsgeschwindigkeit:
• LTE ist ein Shared Medium, daher ist die Übertragungsgeschwindigkeit immer von der Anzahl der
gleichzeitigen Nutzer in einer Funkzelle abhängig
• Die Distanz des Endgerätes zum Sendemast (eNodeB) spielt eine wesentliche Rolle, denn umso weiter
dieser entfernt ist, umso ungenauer sind die Signale, umso niedriger ist die Modulation und umso
niedriger ist die Übertragungsgeschwindigkeit
• Besonders in dicht bebauten Umgebungen existieren hohe Abschirmungen durch beispielsweise dicke
Betonwände, dadurch wird das Signal schwächer und ungenauer
• Ebenfalls hängt die Übertragungsgeschwindigkeit von der Geschwindigkeit, mit der sich ein Endgerät
bewegt ab. Je schneller sich das Endgerät bewegt, desto ungenauer sind die Signale. Wie Tests von Nokia
Siemens Networks jedoch zeigten, ist LTE auch für schnellere Bewegungen konzipiert, wodurch dieses
Kriterium im Verhältnis zu anderen Technologien weniger ausschlaggebend ist[40] [37]
Erste Ergebnisse zur Übertragungsgeschwindigkeit unter realen Bedingungen konnte O2 in seinem
Friendly-User-Test ermitteln, wie auf einer Pressekonferenz am 17.12.2010 in München veröffentlicht wurde. So
konnten über einer Distanz von 8km im LTE Frequenzspektrum von 800MHz noch eine
Downloadgeschwindigkeit von 30MBit/s erreicht werden, wobei bestehende Technologien wie UMTS oder GSM
nicht mal Empfang hätten[41]. Ein weiterer Test in dicht bebauten Gebieten mit einer verwendeten
Übertragungsfrequenz von 2,6GHz in recht kurzer Distanz zum Sendemast zeigten Geschwindigkeiten im
Downlink von bis zu 90MBit/s und 30-40MBit/s im Uplink, sowie einer kurzen Latenzzeit von 10-20ms. Diese
Werte wurden jedoch in einer Live-Testumgebung ermittelt, in denen die Basisstaion nur eine geringe Anzahl von
gleichzeitig verbundenen Anwendern vorwies, sowie eine recht geringe Distanz zum Endgerät[42].
Nach Aussagen von Telekom-Technikchef Bruno Jacobfeuerborn plant die deutsche Telekom in ländlichen
Gebieten, die verhältnismäßig weit von einer Basisstation entfernt sind, jedem Anwender eine konstante
Geschwindigkeit von mindestens 2MBit/s im Downlink zur Verfügung zu stellen[43].
5.2 Reichweite und Netzabdeckung
5.1 Übertragungsgeschwindigkeit
10
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Abbildung 11: Netzabdeckung durch eNodeB NL Berlin, Standort BY2041 - Kyritz[44]
Ein weiterer großer Vorteil, den die LTE Technologie bietet, ist die Netzabdeckung. Anhand einer effiziente
Frequenzstrategie kann diese flächendeckende realisiert werden, da unterschiedliche Übertragungsfrequenzen in
niedrigeren und auch in höheren Bereichen eingesetzt werden. Dadurch können sowohl dünn, also auch dicht
besiedelte Regionen gleichermaßen versorgen werden.
Funksignale in niedrigen Frequenzbereiche haben aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften die Möglichkeit,
sich über ein größeres Gebiet ausbreiten zu können und sind daher besser für einen flächendeckenden
Netzabdeckung geeignet. Im Idealfall wird durch eine LTE 800 Basisstation ein Senderadius von bis zu 10 km
realisiert[45]. Wie der Einsatz der ersten LTE Basisstation der Telekom in Brandenburg / Kyritz zeigt (siehe
Abbildung 11: Netzabdeckung durch eNodeB NL Berlin, Standort BY2041 - Kyritz45), ist die Netzabdeckung
erheblich höher als bei UMTS. Die Basisstation bietet eine Netzabdeckung von einem Gebiet so groß wie
Berlin[44] [46]
Die Nutzung von Frequenz im 800MHz Bereiche (Digitale Dividende) ist Bestandteil der Breitbandstrategie der
Bundesregierung um eine flächendeckende Versorgung der Bevölkerung mit mindestens 1 MBit/s zu
gewährleisten[47]
Durch die Ersteigerung der LTE Frequenzlizenzen aus der Digitalen Dividende sind die Provider in Deutschland
dazu verpflichtet Gebiete, in denen kein Breitbandanschluss möglich ist, zuerst zu versorgen[48]
Umso höher ein Frequenzbereich liegt, desto schlechter sind die Ausbreitungseigenschaften, wie im Fall des LTE
Frequenzbereichs 2,6GHz. Der Einsatz dieses Frequenzbereiches eignet sich daher vorwiegend in
Ballungsgebieten, in denen die Basisstationen aufgrund der hohen Nachfrage und Versorgungserfordernis nah
beieinander stehen müssen.
Durch den Einsatz unterschiedlicher LTE Frequenzspektren kann in einigen Jahren der Dienst sogar nahezu
flächendeckende angeboten werden[45].
6 Maßnahmen zur Einführung von LTE
6.1 Kauf von Frequenzen
6 Maßnahmen zur Einführung von LTE
11
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
Abbildung 12: Übersicht LTE Frequenzen [49]
Bevor LTE überhaupt realisiert werden kann, muss ein entsprechendes Medium zum Anbieten dieses Dienstes
vorliegen. Dazu wurden vom 12.04.2010 bis zum 20.05.2010 die in Deutschland zur Verfügung stehenden
Frequenzbereiche für LTE versteigert. Die zu versteigernden Frequenzbänder lagen in den Bereichen 800MHz,
1800MHZ, 2000MHz und 2600MHz, wie Abbildung 12: Übersicht LTE Frequenzen zeigt[49].
Dabei werden die Frequenzbereiche in Frequency Division Duplex (FDD) und Time Division Duplex (TDD)
aufgeteilt. Eine genauere Erläuterung dazu folgt. Bei konkreter Vergabe der Frequenzblöcke ist die Lage im
Frequenzband fest vorgegeben, bei abstrakten Vergaben wurde die genaue Festlegung erst in einem an die
Versteigerung anschließenden Zuordnungsverfahren bestimmt, damit die Unternehmen ihr zusammenhängendes,
erworbenes Spektrum unter einer größtmöglichen Effizienz und Störungsfreiheit nutzen können[50].
Eine genaue Vergabe der Frequenzen an die Provider, sowie die damit verbundenen Kosten nach der Auktion sind
im Kapitel Frequenzgebühren aufgeführt.
6.2 Systemumstellung auf EPS (Envolved Packate System)
Abbildung 13: Envolved Package System [51]
Das IP basierte LTE Netz wird als Envolved Package System (EPS) bezeichnet. Es besteht zum einen aus der
Luftschnittstelle ?E-UTRAN? und zum anderen aus dem ?Envolved Package Core? (EPC), dem eigentlichen
Kernnetz, wie in Abbildung 13: Envolved Package System abgebildet wird[51].Die abgebildeten Komponenten
und deren Schnittstellen werden nachfolgend erläutert.
6.1 Kauf von Frequenzen
12
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6.2.1 LTE Funkschnittstelle (?E-UTRAN" )
Die Funkschnittstelle zur Übertragung von Daten von einer Basisstation (auch als eNodeB bezeichnet) zu einem
Endgerät wird im LTE System als ?E-UTRAN? bezeichnet. Diese Luftschnittstelle muss für den LTE Betrieb neu
eingerichtet werden. Dabei können die bestehende Luftschnittstellen UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Network
Access) und GERAN (GSM EDGE Radio Access Network) nicht eingesetzt werden. Sie werden jedoch, wie
nachfolgend beschrieben, ebenfalls mit dem EPC verbunden[51]. Um die Leistungsfähigkeit von LTE im
Verhältnis zu GSM, EDGE, UMTS und HSPA zu steigern, erfordert die Übertragung zwischen eNodeB und den
Endgeräten bezüglich der Modulation, der Antennentechnologie, des Multiplexings und dem Duplexverfahren
besondere Anforderungen.
6.2.1.1 Modulation
Abbildung 14: QAMs in E-UTRAN [52]
Um eine hohe Datenübertragungsleistung zu realisieren, wird bei der Übertragung von Daten die Quadratur
Amplituden Modulation (QAM) verwendet. Dabei werden mehrere Bits pro Signal aufgrund der 90°
verschobener Phase der Frequenz gleichzeitig übertragen. Die möglichen Arten der Modulation sind QAM4 (2
Bits gleichzeitig pro Signal), QAM16 (4 Bits gleichzeitig pro Signal) und QAM64 (8 Bits gleichzeitig pro
Signal).
Wie in Abbildung 14: QAMs in E-UTRAN zu sehen ist, wird das Maximum an Modulation nur erreicht, wenn die
Distanz zur eNodeB gering ist. Umso weiter Signal transportiert werden müssen, umso schlechter wird deren
Qualität und umso ungenauer kann das Signal für die Modulation verwertet werden, was jedoch für höhere QAMs
erforderlich ist[52].
6.2.1.2 Antennentechnologie
Abbildung 15: MIMO Antennentechnik [52]
Um die spezifizierte Leistungsfähigkeit von LTE zu erbringen, ist die verwendete Antennen Technologie der
eNodeB und den Endgeräten von großer Bedeutung.
6.2.1 LTE Funkschnittstelle (?E-UTRAN" )
13
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Zur Übertragung von Signalen werden Multiple Input Multiple Output (MIMO) Antennen verwendet. Durch
diese wird im Vergleich zu Sigle Input Singe Output (SISO) Antennen eine zeitgleiche Übertragen mehrerer
Datenströme auf gleicher Frequenz durch mehrere Sende- und Empfangsantennen realisiert, wie in Abbildung 15:
MIMO Antennentechnik ersichtlich ist.
Durch die Verwendung mehrerer Sende- und Empfangsantennen kann sowohl die zeitliche, als auch die
räumliche Dimension des Mediums zur Datenübertragung verwendet werden. Für LTE sind maximal 4x4 MIMO
Antennen vorgesehen, wodurch 4 gleichzeitige Datenströme für Uplink und Downlink bereit stehen, was zu einer
enormen Steigerung der Datenraten führt[52].
6.2.1.3 Kodierung / Multiplexing
Um Daten überhaupt von einer eNodeB zu einem Endgerät zu Übertragung, werden diese durch das Orthogonal
Frequency Division Multiple Access Verfahren (OFDMA) im Downlink und dem Single Carrier- Frequency
Division Multiple Access Verfahren (SC-FDMA) im Uplink kodiert.
6.2.1.3.1 OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access)
Abbildung 16: OFDMA[52]
Bei dieser Kodierung zur Übertragung von Signalen wird das Medium in unterschiedliche Frequenzbereiche
(Subcarriers) unterteilt, welche den Usern individuell zugeordnet werden können. Je nach aktuellem Bedarf kann
einem User die Bandbreite optimal, effizient und bestmöglich zugewiesen werden.
Da die Signalschwingungen bei diesem Verfahren orthogonal zueinander stehen, sind dadurch kaum Störung in
Form von Interferenzen vorhanden, da die Amplituden gut voneinander unterscheidbar sind und Datenströme
somit häufiger fehlerfrei empfangen werden.
Sollten dennoch Störungen auftreten, muss nur das entsprechende Carrier neu übertragen werden. Dadurch ist
einerseits nicht das ganze Frequenzband gestört und muss nicht komplett neu übertragen werden und andererseits
kann ein Carrierer schneller wieder rekonstruiert werden.
Der Nachteil, den dieses Verfahren aufgrund des hohen Aufwands für die Kodierung vieler verschiedenen Carrier
mit sich bringt, ist ein recht hoher Stromverbrauch[52] [53].
6.2.1.3.2 SC-FDMA Uplink
Da vor allem mobile Endgeräte wie Smartphones oder Laptops nur über eine beschränkte Energiekapazität
verfügen, wird für den Upload von Daten das Single Carrier Frequency Division Multiple Access Verfahren
(SC-FDMA) verwendet, welches OFDMA ähnelt, jedoch einen geringerer Leistungsverbrauch hat, da auf der
Senderseite zunächst nur eine Einzelmodulation des Zeitsignals erfolgt. Im Anschluss wird dieses zu einem
äquivalenten Frequenzsignal konvertiert und lässt sich in einem klassischem OFDM System, wie es bei OFDMA
6.2.1.2 Antennentechnologie
14
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
der Fall ist, übertragen[52] [53].
6.2.1.4 Duplexverfahren
Wie bereits in Abbildung 12: Übersicht LTE Frequenzen erwähnt, werden in Deutschland alle für LTE
verfügbaren Frequenzbereiche nach Time Division Duplex (TDD) und Frequency Division Duplex (FDD) für das
Übertragungsverfahren eingeteilt, welche sich wie folgt unterscheiden.
6.2.1.4.1 TDD (Time Division Duplex)
Abbildung 17: Time Division Duplex[52]
Das Time Division Duplex Verfahren wird in Deutschland bei ungepaarten, also einzelnen Kanälen, die nur ein
Trägerfreuenzspektrum für Up- und Downlink verwenden angewandt. Dabei werden die einzelnen Up- und
Downlink Frames voneinander zeitlich getrennt über den selben Kanal übertragen, wie Abbildung 17: Time
Division Duplex zeigt.
Zwischen der Umschaltung von Up- und Downlink wird ein Subframe zur Trennung benötigt. Dieser besteht aus
einem Downlink Pilot Timeslot (DwPTS) und einem Uplink Pilot Time Slot (UpPTS) zur Synchronisation[54],
sowie einer Guard Period (GP) zur Verhinderung, dass sich Signale überlappen. Die Anzahl gleicher Up- und
Downlink Frames hintereinander sind dabei variable und können vom Provider definiert werden, wodruch sich
variable Up- und Downloadgeschwindigkeiten ergeben. Ein Nachteil bei diesem Verfahren besteht jedoch darin,
dass Basisstationen aus benachbarten Funkzellen synchron senden und empfangen müssen, da ansonsten
Störungen auftreten können, wodurch das Time Division Duplex Verfahren komplexer, aufwändiger und teurer
ist[52].
6.2.1.4.2 FDD (Frequency Divisin Duplex)
Abbildung 18: Frequency Division Duplex[52]
Das Frequency Division Duplex Verfahren wird in Deutschland verwendet, wenn Trägerfrequenzen in gepaarten
Kanälen vorhanden sind. Dabei wird, wie Abbildung 18: Frequency Division Duplex zeigt, ein kompletter Kanal
für Uplink Frames und einer ausschließlich für Downlink Frames verwendet. Dadurch ist das Verfahren
leistungsfähiger, unaufwändiger und kostengünstiger als das Time Division Verfahren und somit für die Provider
attraktiver[52].
6.2.1.3.2 SC-FDMA Uplink
15
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
6.2.2 Kernnetz (EPC)
Im Rahmen der Umstellung auf LTE muss neben der Funkschnittstelle E-UTRAN ebenfalls das durch 3GPP
standardisierte Kernnetz, das sogenannte Envolved Package Core (EPC) neu konzipiert werden. Dies ist wichtig,
da LTE aufgrund seiner spezifizierten, hohen Leistungsstandards höhere Anforderung hat, als bestehende
Technologien wie GSM oder UMTS. Das EPC besteht aus mehreren, miteinander verbundenen
Netzwerkkomponenten wie Abbildung 13: Envolved Package System zeigt, welche teilweise in bestehenden
Mobilfunktechnologien bislang nicht vorhanden waren und neu implementiert werden müssen. Die gesamte
Systemstruktur wurde ebenfalls vereinfacht um höhere Übertragungsgeschwindigkeiten, geringere Latenzzeiten
und geringere Kosten zu erzielen. Aufgrund der hauptsächlichen Verwendung des SCTP und UDP Protokoll auf
der Transportschicht und somit der IP basierten Übertragung von Daten, ist eine leitungsvermittelnde
Übertragung nicht mehr vorgesehen. Da das neue Netz jedoch auch über eine Abwertskompatibilität zu
bestehenden Diensten wie beispielsweise den Versand von SMS gewährleisten muss, müssen hier entsprechende
Technologien implementiert werden[55] [56].
6.2.2.1 Komponenten des EPC
• Mobility Management Entity (MME):
Die Mobility Management Entity ist für die Signalisierung des Endgeräts, welches sich über eine eNodeB
einwählt, zuständig. Darunter fällt die Anmeldung am Netzwerk, die Authentifizierung des Users, wofür ebenfalls
eine Verbindung zum Home Subscriber Server hergestellt wird, auf dem die Teilnehmerdaten in einer Datenbank
gespeichert sind, sowie die Lokalisierung des Endgeräts[51] [56].
• Home Subscriber Server (HSS):
Wie bereits beschrieben, verbindet sich die MME mit dem Home Subscriber Server (HSS) über die S6
Schnittstelle und führt eine Authentifizierung durch. Der HSS beinhaltet eine Datenbank, in der jeder Provider
Daten über seine Nutzer speichert. Nach erfolgreicher Authentifizierung wird einem Endgerät ein Serving
Gateway (S-GW) zugewiesen. Der HSS ist keine Neuentwicklung, sondern ein Ersatz für das Home Location
Register (HLR), welches bereits in GSM und UMTS Netzen vorhanden war[51] [56].
• Serving Gateway (S-GW):
Das Serving Gateway ist für die Verbindung einer eNodeB zum Packet Data Network Gateway (PDN-GW)
zuständig, nachdem ein Endgerät erfolgreichen anhand der MME authentifiziert und das S-GW zugewiesen
wurde. Jedes Endgerät ist zur Einwahlzeit immer genau mit einem S-GW verbunden, welches die empfangenen
Nutzdaten an das PDN-GW routet[51] [56].
6.2.2 Kernnetz (EPC)
16
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
• Packet Data Network Gateway (PDN-GW):
Das PDN-GW ist zur Herstellung der Verbindung zum externen IP-Netzwerk zuständig, über welches ein
Endgerät ebenfalls seine IP-Adresse aus dem externen Netzwerk erhält. Die angeforderten Daten eines Endgerätes
werden über diese Einheit transferiert. Das S-GW und das PDN-GW bilden im LTE System jedoch oft eine
Einheit[51] [56].
• Policy and Charging Rules Function (PCFR):
Das PCFR hat die Aufgabe IP basierte Regeln für den Datenverkehr zwischen dem PDN-GW und dem externen
IP Netzwerk zu definieren. Dabei können vom Endgerät angeforderte Datenströme erlaubt oder auch abgelehnt
werden. Weiterhin ist das PCFR für Verrechnungsdaten zuständig, die für die Nutzung der Dienste dem User
berechnet werden[51] [56].
• X2 Schnittstelle:
Die X2 Schnittstelle ist für die Verbindung von Basisstationen benachbarter Funkzellen untereinander zuständig.
Dies ist eine Erneuerung im EPS da in GSM oder UMTS Netzen einerseits Basistation bislang nicht miteinander
verbunden waren und andererseits nur eine Verbindung zur Übertragung der Nutz- und Signalisierungsdaten
bestand. Signalisierungsdaten werden nun über die X2C und Nutzdaten über die X2U Verbindung separat
übertragen. Der Vorteil dieses Systems besteht darin, dass Daten der Endgeräte gecached und beim Wechsel einer
Funkzelle an die neu zuständige eNodeB direkt übertragen werden. Dadurch kann der Wechsel ohne
Verbindungsabbrüche und Paketverluste stattfinden[51] [52] [56].
• S1 Schnittstelle:
Abbildung 19: UTRAN & E-UTRAN [51]
Eine sehr wichtige Schnittstelle stellt S1 dar. Sie ist für die Verbindung einer eNodeB mit dem Kernnetzwerks
zuständig. Die S1 Schnittstelle wird wie X2 in S1C zum Übertragen von Signalisierungsdaten an die MME und
S1U zur Übertragung von Nutzdaten an das S-GW separiert. Im Gegensatz zum UMTS Netzwerk wird das EPS
dadurch vereinfacht, dass die Radio Network Controller (RNC) Einheit zur Verwaltung der Basisstationen teils in
die eNodeB und teils in die MME integriert wurde und somit eine direkte Verbindung zum Kernnetz besteht, wie
in Abbildung 19: UTRAN & E-UTRAN dargestellt wird[51].
Die Schnittstelle S1 zwischen einer eNodeB und dem EPC wird auch als LTE Backhaul bezeichnet. Durch
Aufrüstungen von bestehenden Basisstationen muss in der Regel ebenfalls das Backhaul erweitert werden.
Bestehende GSM und UMTS Netzen verwenden in der Regel E1 Standleitung oder Richtfunk zur Verbindung mit
dem Kernnetz, welche jedoch für LTE aufgrund seiner hohen Datenübertragungsraten zu langsam sind. Das
Backhaul wird daher durch eine Ethernet Verbindung auf Basis Lichtwellenleitern (LWL) aufgerüstet, um
größere Bandbreiten wirtschaftlich übertragen zu können. Da es jedoch recht umständlich ist eine E1 Standleitung
6.2.2.1 Komponenten des EPC
17
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
aufgrund technischer Gegebenheiten über Ethernet zu realisieren, werden zukünftig beide Verfahren zunächst
parallel betrieben[51].
• S3 und S4 Schnittstelle:
Um zu gewährleisten, dass das EPC mit einem GSM oder UMTS Netz kommunizieren kann, wenn sich das
Endgerät außerhalb der LTE Netzabdeckung und innerhalb eines GSM oder UMTS Netz befindet, werden zwei
weitere, neue Schnittstellen benötigt.
Die S4 Schnittstelle übernimmt die Verbindung der Serving GPRS Support Node (SGSN), welche als
Vermittlungsstelle für Datenpaketen zuständig ist, mit dem S-GW, um Nutzdaten des Endgerätes aus einem GSM
oder UMTS Netz zu übertragen.
Die S3 Schnittstelle verbindet das SGSN mit der MME des EPC um Signaldaten des Endgeräts zu übertragen und
um beispielsweise eine Authentifizierung zu ermöglichen[51].
6.2.2.2 Leitungsvermittelnde Dienste
Leitungsvermittelnde Dienste wie die Sprachübertragung und des Short Message Service (SMS) sind
wirtschaftlich gesehen das wichtigste Standbeine der Mobilfunkprovider. Da das neue EPS jedoch vollständig
paketorientiert arbeitet und leitungsvermittelnde Dienste nicht mehr möglich sind, müssen die Provider weitere
Maßnahmen im EPC treffen um ihre Kerndienste weiterhin anbieten zu können. Dazu bieten sich die
Möglichkeiten des IP Multimedia Subsystem (IMS), dem Circuit Switched Fallback (CS Fallback) oder dem
Voice over LTE via GAN (VoLGA) an.
6.2.2.2.1 IMS - IP Multimedia Subsystem
Das IMS ist ein in 3GPP TS23.228 spezifizierten Standard um Sprache und SMS über ein IP Netz zu
transferieren. Dazu wird ähnlich wie bei Voice Over IP ebenfalls das SIP Protokoll und ein SIP Server verwendet,
um Sprachübertragung über ein IP Netzwerk zu realisieren[57] [58].
6.2.2.2.2 CS Fallback (Circuit Switched Fallback)
Eine weitere Möglichkeit zur Übertragung von leitungsorientierten Diensten ist das CS Fallback, welches in in
3GPP TS 23.272 standardisiert ist. Beim CS Fallback Verfahren greift ein LTE Endgerät für leitungsorientierte
Dienste wie Sprachübertragung weiterhin auf das GSM oder UMTS Netz zu. Es wird somit zu einer bestehenden
LTE Verbindung parallel eine GSM oder UMTS Verbindung aufgebaut[57] [59].
6.2.2.2.3 VoLGA (Voice over LTE via GAN)
6.2.2.2 Leitungsvermittelnde Dienste
18
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
Abbildung 20: EPS mit VoLGA[57]
Ein weiteres, mögliches Verfahren um Dienste wie Sprachübermittlung oder SMS über ein IP basiertes Netz
anbieten zu können, stellt das VoLGA Verfahren dar. Es hat den Vorteil, dass keine Änderungen am EPC
vorgenommen werden müssen, daher ist es sehr leichte zu implementieren. Es wird lediglich wie in Abbildung
20: EPS mit VoLGA dargestellt, ein VoLGA Access Network Controller (VANC) implementiert, der die
Diensten ähnlich wie in der VoIP Technik zur Verfügung stellt. Das Endgerät baut dabei lediglich eine weitere IP
Verbindung auf, um die Dienste zu realisieren und schaltet nicht zusätzlich in ein GSM oder UMS Netzwerk.
Wird eine LTE Funkzelle verlassen, so wechselt das Endgerät in ein GSM oder UMTS Netzwerk und führt seine
Dienste weiterhin aus[57].
7 Kosten
7.1 Frequenzgebühren
Bei der Ersteigerung der LTE Frequenzen im Bereich 800MHz, 1800MHz, 2000MHz und 2600MHz im Frühjahr
2010 vom 12.04.2010 bis zum 20.05.2010 wurden innerhalb 224 Versteigerungsrunden durch die
Mobilfunkprovider Vodafone, O2 Deutschland, Telekom Deutschland und der E-Plus Gruppe Lizenzgebühren zur
Verwendung der LTE Frequenzen von insgesamt 4.384.646.000? erzielt, welche sich wie folgt
zusammensetzen[60] [61].
• Frequenzen im 800MHz Bereich :
Provider
Frequenzbereich
791 - 801 MHz UL
O2
Kosten (? in Tsd)
1.211.295
832 - 842 MHz DL
801 - 811 MHz UL
Telekom
1.153.798
842 - 852 MHz DL
801 - 811 MHz UL
Vodafone
1.210.322
842 - 852 MHz DL
7 Kosten
19
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
• Frequenzen im 1800MHz Bereich:
Provider
Frequenzbereich
1730,1 -1735,1 &
1758,1-1763,1
E-Plus
Kosten (? in Tsd)
43.086
1825,1-1830,1 &
1853,1-1858,1
1710-1725 MHz
61.269
Telekom
1805-1820 MHz
• Frequenzen im 2000MHz Bereich:
Provider
Frequenzbereich
Kosten (? in Tsd)
1935,15 - 1940,1 MHz &
2125,15 - 2130,1 MHz
E-Plus
187.387
1950,0 ? 1954,95 MHz &
2140,0 ? 2144,95 MHz
1954,95 - 1959,9 MHz &
2144,95 - 2149,9 MHz
Telefonica O2
78.377
1900,1 ? 1905,1 MHz &
2010,5 ? 2024,7 MHz
1930,2 ? 1935,15 MHz &
93.757
Vodafone
2120,2 ? 2125,15 MHz
• Frequenzen im 2600MHz Bereich:
Provider
Frequenzbereich
2640 - 2660 MHz
Kosten (? in Tsd)
E-Plus
2520 - 2540 MHz
53.172
2605 - 2610 MHz
2640 - 2660 MHz
O2
2520 - 2540 MHz
87.873
2605 - 2610 MHz
2640 - 2660 MHz
Telekom
2520 - 2540 MHz
84.826
2605 - 2610 MHz
7.1 Frequenzgebühren
20
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
2640 - 2660 MHz
Vodafon
2520 - 2540 MHz
118.424
2605 - 2610 MHz
7.2 Kosten für den Endanwender
Abbildung 21: Kostenentwicklung pro Bit[62]
Durch die Einführung von LTE und das vereinfachte, effizientere Verfahren, werden die Kosten pro übertragenes
Bit auf Dauer gesenkt. Nach einer Studie von Morgan Stanley, wie in Abbildung 21: Kostenentwicklung pro Bit
zu sehen ist, sollen die Kosten für die Provider sogar um über 50% niedriger ausfallen, als bei vorherigen mobilen
Datenübertragungsverfahren wie HSPA und könnten an die Kunden weiter gegeben werden[63] [62]. Aktuelle
Angebote zur Nutzung von LTE bieten zur Zeit die Provider Vodafone und die Deutsche Telekom für einen Preis
von 29,99? bis 69,99? an, je nach Übertragungsgeschwindigkeit und monatlichen Transfervolumen[64] [65].
8 Bewertung und Fazit
Wie diese Arbeit zeigt, existiert zur Zeit ein grundlegender Wandel der Anforderungen an Dienste im Internet.
Der Trend geht dahin, dass immer mehr Dienste wie multimediale Anwendungen gefordert werden, welche eine
hohe und schnelle Datenübertragung erfordert. Kombiniert mit dem Bedürfnis der Endverbraucher an jedem Ort
über einen Internetzugang zu verfügen um dessen Dienste nutzen zu können, bietet hier die LTE Technologie
entscheidende Vorteile aufgrund seiner hohen Übertragungsgeschwindigkeit und niedrigen Latenzzeiten.
Weiterhin trägt die LTE Technologie aufgrund der hohen Übertragungsreichweite zur Erfüllung der
Breitbandstrategie der Bundesrepublik Deutschland dazu bei. Zukünftig können auch Regionen mit
Breitbandanschlüssen versorgt werden, in denen nur sehr langsame oder keine DSL- oder Kabelanschlüsse
realisiert werden können, was jedoch mittlerweile ein wichtiges Kriterium für die Ansiedlung von Menschen und
Unternehmen ist. Für Mobilfunkprovider bieten sich nun neue potentielle Kunden und die Erweiterung ihres
Produktportfolios mit neuen, attraktiven Diensten an. Um diese jedoch zu realisieren, müssen Provider
Investitionen zum Ausbau des LTE Netz tätigen. Diese Investitionen können jedoch sehr lohnenswert sein, da sie
ihre Umsätze durch neue Vertragsabschlüsse steigern können. Volkswirtschaftlich gesehen streben Konsumente
danach ihre Bedürfnisse zu erfüllen, welche in diesem Fall durch Nachforschungen der Bitkom und Cisco
Systems identifiziert wurden.
8 Bewertung und Fazit
21
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
9 Quellenverzeichnis
1. ? Vgl. Gutt, Eike (2010) http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf, S.4
2. ? Vgl. 3GPP (2011) http://www.3gpp.org/LTE
3. ? Vgl. 3GPP (2011) http://www.3gpp.org/HSPA
4. ? 4,0 4,1 4,2 Vgl. CISCO (2010)
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.pdf,
S.2
5. ? Vgl. 4Gamericas (2010) http://www.4gamericas.org/documents/04_Tech%20Stats.pdf
6. ? Vgl. BITKOM (2010)
http://www.bitkom.org/files/documents/BITKOM_Presseinfo_PC-Markt_27_01_2010_final.pdf
7. ? 7,0 7,1 7,2 7,3 Vgl. CISCO (2010)
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.pdf
, S.12
8. ? 8,0 8,1 Vgl. Motorola (2009)
http://business.motorola.com/experiencelte/pdf/LTEVideoImpactWhitePaper.pdf S.4
9. ? Vgl. Maxdome GmbH & Co. KG (2011) www.maxdome.de
10. ? Vgl. Videoload (2011) www.videoload.de
11. ? Vgl. Dailyiptv (2011) http://www.dailyiptv.com/news/mobile-iptv-reality-030107/
12. ? Vgl. YouTube (2011) www.youtube.de
13. ? 13,0 13,1 Vgl. Motorola (2009)
http://business.motorola.com/experiencelte/pdf/LTEVideoImpactWhitePaper.pdf S.6
14. ? 14,0 14,1 Vgl. Nokia Siemens Networks (2009)
http://w3.nokiasiemensnetworks.com/NR/rdonlyres/392CF9E3-5C1E-417F-B177-8BFB396BD921/0/broadband_l
S.4
15. ? 15,0 15,1 Vgl. WINNER (2005) http://www.ist-winner.org/DeliverableDocuments/D1.3%20.pdf, S.13
16. ? Vgl. CISCO (2010)
http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.pdf
, S.2, S.12
17. ? Vgl. Frankfurter Allgemeine Zeitung (2010)
http://www.faz.net/s/Rub36B71B0E8E5C46E9AFBAF4B7B12FC9C5/Doc~E6B4D8E09834F4A5EAC6A11EBF
18. ? Vgl. Steinmetz und Wehrle (2005), Peer-to-Peer Systems and Applications, Springer Verlag,
19. ? Vgl. Activision Publishing Inc. (2011) http://www.callofduty.com
20. ? Vgl. Blizzard Entertainment, Inc. (2011) http://www.worldofwarcraft.com/index.xml
21. ? 21,0 21,1 Vgl. LTE-Anbieter.info (2011) http://www.lte-anbieter.info/lte-anwendungen.php
22. ? 22,0 22,1 22,2 Vgl. WINNER (2005) http://www.ist-winner.org/DeliverableDocuments/D1.3%20.pdf, S.12
23. ? Vgl. Deutsche Telekom (2011)
http://www.telekom.de/is-bin/INTERSHOP.enfinity/WFS/EKI-GK-Site/de_DE/-/EUR/ViewCategoryTheme-Start
24. ? Vgl. Breitband-Anbieter.com (2010)
http://www.breitband-anbieter.com/news/das-zeitalter-der-mobilen-videotelefonie-359081/.
25. ? Vgl. BITKOM (2010)
http://www.bitkom.org/files/documents/BITKOM-Presseinfo_Auktionsstart_Mobilfunkfrequenzen_09_04_2010.p
26. ? 26,0 26,1 26,2 Vgl. Bundesamt für Wirtschaft und Technologie (2009)
http://www.bmwi.de/Dateien/BBA/PDF/breitbandstrategie-der-bundesregierung,property=pdf,bereich=bmwi,sprac
27. ? 27,0 27,1 Vgl. 3GPP (2011) http://www.3gpp.org/article/lte
28. ? Vgl. Sesia, Baker, Toufik (2009) LTE, the UMTS long term evolution: from theory to practice, John
Wiley & Sons S.19
29. ? 29,0 29,1 Vgl. Huawei Technologies Co., Ltd. (2011)
http://www.huawei.com/news/view.do?id=11166&cid=42
9 Quellenverzeichnis
22
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
30. ? 30,0 30,1 Vgl. Toshiba Europe GmbH (2011)
http://eu.computers.toshiba-europe.com/innovation/jsp/news.do?service=EU&year=NONE&ID=T130-Embedded31. ? 31,0 31,1 Vgl. Maxwireless.de (2010) http://maxwireless.de/2010/02/18/mwc-huawei-e398-lte-modem/
32. ? 32,0 32,1 Vgl.Electronista (2010)
http://www.electronista.com/articles/10/02/17/toshiba.demos.satellite.t130.with.embedded.lte.4g/
33. ? 33,0 33,1 33,2 Vgl. AVM GmbH (2010)
http://www.avm.de/de/Presse/Informationen/2010/pdf/23_AVM_PI_FRITZ_Box_LTE_o2_Pressekonferenz.pdf
34. ? 34,0 34,1 Vgl. Huawei Technologies Co., Ltd. (2011) http://www.huawei.com/de/catalog.do?id=741
35. ? Vgl. Computerwoche.de (2010)
http://www.computerwoche.de/netzwerke/tk-netze/2360513/index2.html
36. ? 36,0 36,1 Vgl. Motorola (2010) http://business.motorola.com/experiencelte/lte-depth.html
37. ? 37,0 37,1 Vgl. Gutt, Eike (2010) http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf, S.21
38. ? Vgl. Huawei Technologies Co., Ltd. (2011) http://www.huawei.com/news/view.do?id=11179&cid=42
39. ? Vgl. Lescuyer, Lucidarme (2008) Evolved packet system (EPS): the LTE and SAE evolution of 3G
UMTS , Wiley, S.28
40. ? Vgl. Nokia Siemens Networks (2009)
http://www.nokiasiemensnetworks.com/sites/default/files/document/LTE_measurement_A4_1302_0.pdf
41. ? Vgl. teletarif.de Onlineverlag GmbH (2010)
http://www.teltarif.de/o2-lte-test-erfahungen-technologie/news/41022.html
42. ? Vgl. teletarif.de Onlineverlag GmbH (2010)
http://www.teltarif.de/lte-o2-netz-test-internet/news/41009.html
43. ? Vgl.teletarif.de Onlineverlag GmbH (2010)
http://www.teltarif.de/telekom-lte-zukunft-hintergrund-planung-technologie/news/39904.html
44. ? 44,0 44,1 Vgl. Deutsche Telekom (2010)
http://www.download-telekom.de/dt/StaticPage/91/53/38/4g-karte-kyritz.pdf_915338.pdf
45. ? 45,0 45,1 Vgl. Gutt, Eike (2010) http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf, S.4
ff.
46. ? Vgl. teletarif.de Onlineverlag GmbH (2010)
http://www.teltarif.de/telekom-lte-sender-basisstation-internet-technik/news/39901.html
47. ? Vgl. Bundesamt für Wirtschaft und Technologie (2009)
http://www.bmwi.de/Dateien/BBA/PDF/breitbandstrategie-der-bundesregierung,property=pdf,bereich=bmwi,sprac
48. ? Vgl.teletarif.de Onlineverlag GmbH (2010)
http://www.teltarif.de/breitband-digitale-dividende-land-funk-internet/news/34234.html?page=2
49. ? 49,0 49,1 Vgl.Bundesnetzagentur (2010)
http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/contentblob/152974/publicationFile/6414/FoliensatzPK08042010Fre
50. ? Vgl.teletarif.de Onlineverlag GmbH (2010)
http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/contentblob/152972/publicationFile/6413/SprechzettelPK08042010F
51. ? 51,00 51,01 51,02 51,03 51,04 51,05 51,06 51,07 51,08 51,09 51,10 51,11 51,12 Vgl. Gutt, Eike (2010)
http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf, S.23 ff.
52. ? 52,00 52,01 52,02 52,03 52,04 52,05 52,06 52,07 52,08 52,09 52,10 52,11 Vgl. Gutt, Eike (2010)
http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf , S.15 ff.
53. ? 53,0 53,1 Vgl. Nuszkowski (2010), Digitale Signalübertragung im Mobilfunk, Jörg Vogt Verlag; S.104 ff.
54. ? Vgl. Agilent Technologies (2007) http://wireless.agilent.com/wireless/helpfiles/n7612b/dwpts.htm
55. ? Vgl. Gutt, Eike (2010) http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf, S.13ff.
56. ? 56,0 56,1 56,2 56,3 56,4 56,5 56,6 Vgl. Schwaiger (2009)
http://www.tfk.de/fileadmin/Content/PDF/Funkschau_0906_LTE-SAE.pdf S.36ff.
57. ? 57,0 57,1 57,2 57,3 Vgl. Gutt, Eike (2010)
http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf , S.28ff.
58. ? Vgl. 3GPP (2011) http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23228.htm
59. ? Vgl. 3GPP (2011) http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/23272.htm
9 Quellenverzeichnis
23
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
60. ? Vgl.Bundesnetzagentur (2010)
http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/contentblob/152974/publicationFile/6414/FoliensatzPK08042010Fre
61. ? Vgl.Bundesnetzagentur (2010)
http://www.bundesnetzagentur.de/cae/servlet/contentblob/155178/publicationFile/7124/210510FoliensatzPKEndeF
62. ? 62,0 62,1 Vgl. Morgan Stanley & Co, Inc. (2009)
http://www.morganstanley.com/institutional/techresearch/pdfs/2SETUP_12142009_RI.pdf ,S.67
63. ? Vgl. Gutt, Eike (2010) http://www.ltemobile.de/uploads/media/LTE_Einfuehrung_V1.pdf, S.4
64. ? Vgl. Vodafone (2011) http://www.vodafone.de/privat/mobiles-internet-dsl/lte-tarife.html
65. ? Vgl. Deutsche Telekom (2011)
http://www.telekom.de/is-bin/INTERSHOP.enfinity/WFS/EKI-PK-Site/-/-/-/ViewCategoryTheme-Start;sid=FdeSy
10 Literaturverzeichnis
1: 3GPP, 3GPP TS 23.228, 2011
2: BITKOM, Auktion der Mobilfunkfrequenzen startet, 2010
3: Bundesamt für Wirtschaft und Technologie, Breitbandstrategie der Bundesregierung, 2009
4: Deutsche Telekom, Call & Surf Comfort via Funk, 2011
5: Activision Publishing Inc., Call Of Duty, 2011
6: Nokia Siemens Networks, Charting the Course for Mobile Broadband Heading Towards High-Performance
All-IP with LTE/SAE, 2009
7: 3GPP, Circuit Switched (CS) fallback in Evolved Packet System (EPS), 2011
8: Cisco System, Inc., Cisco Visual Networking Index: Global Mobile DataTraffic Forecast, 2010
9: Breitband-Anbieter.com, Das Zeitalter der mobilen Videotelefonie, 2010
10: Nuszkowski, Digitale Signalübertragung im Mobilfunk, 2010
11: Agilent Technologies, DwPTS/DwPCH (Downlink Pilot Timeslot/Channel), 2007
12: Bundesnetzagentur, Ende der Auktion, 2010
13: Lescuyer, Lucidarme, Evolved packet system (EPS): the LTE and SAE evolution of 3G UMTS, 2008
14: Bundesnetzagentur, Frequenzversteigerung 2010, 2010
15: AVM GmbH, FRITZ!Box mit LTE (Long Term Evolution), 2010
16: teletarif.de Onlineverlag GmbH, Gebiet von der Größe Berlins nun mit LTE versorgt, 2010
17: 4Gamericas, GSM to 4G and Beyond, 2010
18: 3GPP Mobile Competence Centre, HSPA, 2011
10 Literaturverzeichnis
24
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
19: Huawei Technologies Co., Ltd., Huawei E398 - first modem to support LTE, UMTS and GSM, 2011
20: Huawei Technologies Co., Ltd., Huawei' s Live Demo of LTE-advanced Achieves World' s Fastest Speed of
1.2 Gb/second, 2010,
21: WINNER, IST-2003-507581 WINNER, 2005
22: 3GPP, Keywords LTE, 2011
23: teletarif.de Onlineverlag GmbH, Kunden in 800-MHz- und 2,6-GHz-Netzen können sechs Monate kostenlos
surfen, 2010,
24: teletarif.de Onlineverlag GmbH , Ländliche Gebiete profitieren als erste, 2010
25: 3GPP Mobile Competence Centre, LTE, 2011
26: LTE-Anbieter.info, LTE Anwendungen, 2011
27: teletarif.de Onlineverlag GmbH, LTE im Test: Erste Erfahrungen mit dem neuen o2-Netz, 2010
28: Gutt, Eike, LTE Neue Dimensionen mobiler Breitbandnutzung - Eine technische Einführung, 2010
29: Motorola Solutions, Inc., LTE Performance, 2010
30: Nokia Siemens Networks, LTE performancefor initial deployments, 2009
31: Sesia, Baker, Toufik, LTE, the UMTS long term evolution: from theory to practice, 2009
32: teletarif.de Onlineverlag GmbH, LTE: Erste Anschlüsse werden nicht mobil sein, 2010
33: Maxdome GmbH & Co. KG, MAXDOME, 2011
34: Dailyiptv, Mobile IPTV Gets Real, 2011
35: Maxwireless.de, MWC: Huawei E398 LTE/UMTS/GSM Stick, 2010
36: Huawei Technologies Co., Ltd., O2 und Huawei starten LTE-Friendly User Trial in München und Ebersberg,
2011,
37: Motorola Solutions, Inc., Opportunity and impact of video on LTE Networks, 2009
38: Steinmetz und Wehrle, Peer-to-Peer Systems and Applications, 2005
39: Deutsche Telekom, Regionale Versorgungskarte zur Presseveranstaltung am 30. August 2010, 2010
40: BITKOM, Rekordabsatz bei mobilen Computern, 2010
41: Schwaiger, Klaus, Systemarchitektur der Zukunft, 2009
42: Computerwoche.de, Taugt LTE als DSL-Ersatz?, 2010
10 Literaturverzeichnis
25
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
43: Morgan Stanley & Co, Inc., The Mobile Internet Report Setup, 2009
44: Toshiba Europe GmbH, Toshiba showcases the Satellite T130 with embedded LTE module, 2011
45: Electronista, Toshiba shows Satellite T130 with built-in LTE 4G, 2010
46: Videoload, videolaod, 2011
47: Frankfurter Allgemeine Zeitung, Was kann der UMTS-Nachfolger wirklich?, 2010
48: Blizzard Entertainment, Inc., World Of Warcraft, 2011
49: YouTube, YouTube, 2011
11 Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: Cisco Forecasts 3.6 Exabytes per Month of Mobile Data Traffic by 2014 2
Abbildung 2: Service Grow of Global Mobile Data Traffic through 2014 2
Abbildung 3: Required Resolution for ?HQ Video? 4
Abbildung 4: Latency and bandwith requirements for various services 5
Abbildung 5: LTE Kategorien 8
Abbildung 6: Huawei LTE Stick E398 9
Abbildung 7: Toshiba T130 mit LTE Modul 10
Abbildung 8: AVM FRITZ!Box mit LTE 11
Abbildung 9: Huawei B390 DD800 11
Abbildung 10: LTE Übertragungsgeschwindigkeiten 12
Abbildung 11: Netzabdeckung durch eNodeB NL Berlin, Standort BY2041 - Kyritz14
Abbildung 12: Übersicht LTE Frequenzen 15
Abbildung 13: Envolved Package System 16
Abbildung 14: QAMs in E-UTRAN 17
Abbildung 15: MIMO Antennentechnik 17
Abbildung 16: OFDMA18
Abbildung 17: Time Division Duplex19
11 Abbildungsverzeichnis
26
Term_Evolution_(LTE)_Technologie_in_Deutschland_in_Hinblick_auf_die_notwendigen_Maßnahmen_zur_Inbetriebnahme_un
Abbildung 18: Frequency Division Duplex19
Abbildung 19: UTRAN & E-UTRAN 21
Abbildung 20: EPS mit VoLGA23
Abbildung 21: Kostenentwicklung pro Bit25
11 Abbildungsverzeichnis
27