Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA), allgemein bekannt als LTE (Long-Term Evolution), ist ein Standard für drahtlose Kommunikation und mobile Breitbandtechnologie. E-UTRA stellt die Funkzugangskomponente der gesamten LTE-Architektur dar und definiert die Spezifikationen für die Luftschnittstelle und die Funkprotokolle. Schauen wir uns genauer an, was E-UTRA ist und welche Bedeutung es für LTE hat.
1.Entwicklung von UMTS:
- E-UTRA ist die Weiterentwicklung der Funkzugangstechnologie des Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), das Teil der Mobilfunkstandards der 3. Generation (3G) war.
- Der Übergang zu E-UTRA ist ein Schlüsselelement in der Entwicklung von LTE und bringt erhebliche Verbesserungen bei Datenraten, Kapazität und Gesamtleistung des Netzwerks mit sich.
2.Orthogonaler Frequenzmultiplexzugriff (OFDMA):
- E-UTRA verwendet OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) als Mehrfachzugriffsschema für den Downlink (von der Basisstation zum Benutzergerät).
- OFDMA ermöglicht die gleichzeitige Übertragung von Daten auf mehreren Unterträgern und ermöglicht so eine effiziente Spektrumsnutzung und hohe Datenraten.
3.Single-Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA):
- Für den Uplink (vom Benutzergerät zur Basisstation) nutzt E-UTRA Single-Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA).
- SC-FDMA wurde aufgrund seiner Fähigkeit ausgewählt, einen guten Kompromiss zwischen Peak-to-Average-Power-Ratio (PAPR) und Spektrumseffizienz zu bieten, wodurch es für die Uplink-Übertragung geeignet ist.
4.MIMO-Technologie:
- Die MIMO-Technologie (Multiple Input Multiple Output) ist in E-UTRA integriert und umfasst die Verwendung mehrerer Antennen sowohl an der Basisstation (eNodeB) als auch an den Benutzergeräten.
- MIMO verbessert die Datenraten, die spektrale Effizienz und die Verbindungszuverlässigkeit durch Ausnutzung räumlicher Diversität und Mehrwegeausbreitung.
5.Fortgeschrittene Antennentechniken:
- E-UTRA beinhaltet fortschrittliche Antennentechniken, einschließlich Strahlformung und Strahllenkung.
- Beamforming fokussiert die Übertragung in bestimmte Richtungen und verbessert so die Signalstärke und -abdeckung, während Beam-Steering die Richtung des Strahls dynamisch an den Standort des Benutzergeräts anpasst.
6.Carrier-Aggregation:
- Carrier Aggregation ist ein Schlüsselmerkmal von E-UTRA und ermöglicht die Aggregation mehrerer Träger, um die Gesamtbandbreite zu erhöhen und höhere Datenraten zu unterstützen.
- Carrier Aggregation steigert die Kapazität und Effizienz von LTE-Netzen, insbesondere in Szenarien mit erhöhtem Datenbedarf.
7.Flexible Spektrumzuteilung:
- E-UTRA unterstützt eine flexible Spektrumzuteilung und unterstützt verschiedene Frequenzbänder und Bandbreiten.
- Die Flexibilität bei der Frequenzzuweisung ermöglicht den Einsatz von LTE in verschiedenen Frequenzbändern, einschließlich Low-Band, Mid-Band und High-Band, um verschiedenen Einsatzszenarien gerecht zu werden.
8.QoS-Priorisierung:
- Die Priorisierung der Quality of Service (QoS) ist ein zentraler Aspekt von E-UTRA und stellt sicher, dass verschiedene Arten von Datenverkehr angemessen behandelt werden.
- Zu den QoS-Parametern gehören Latenz, Durchsatz, Paketverlust und Zuverlässigkeit, die zu einem optimalen Benutzererlebnis für verschiedene Anwendungen beitragen.
9.Effiziente Übergabemechanismen:
- E-UTRA beinhaltet effiziente Handover-Mechanismen und ermöglicht nahtlose Mobilität, wenn Benutzergeräte zwischen verschiedenen Zellen oder Bereichen innerhalb des LTE-Netzwerks wechseln.
- Übergabeverfahren sind darauf ausgelegt, Dienstunterbrechungen zu minimieren und eine kontinuierliche Konnektivität aufrechtzuerhalten.
10.LTE-Advanced-Funktionen:
- E-UTRA dient als Grundlage für LTE-Advanced (LTE-A), das zusätzliche Funktionen wie erweiterte MIMO-Konfigurationen (z. B. 4×4 MIMO), verbesserte Trägeraggregation und verbesserte Modulationsschemata einführt.
- LTE-Advanced verbessert die Datenraten, die Netzwerkkapazität und die Gesamtleistung weiter.
11.Zusammenarbeit mit Legacy-Netzwerken:
- E-UTRA ist für die Zusammenarbeit mit älteren Netzwerken konzipiert und gewährleistet einen reibungslosen Übergang und die Koexistenz mit früheren Generationen von Mobilfunknetzen wie 2G (GSM) und 3G (UMTS).
12.Kommunikation von Gerät zu Gerät:
- E-UTRA führt die Fähigkeit zur Kommunikation von Gerät zu Gerät ein und ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen Benutzergeräten, ohne die Netzwerkinfrastruktur zu durchlaufen.
13.Skalierbarkeit und Entwicklung:
- Das Design von E-UTRA ermöglicht Skalierbarkeit und unterstützt die Entwicklung von LTE-Netzwerken, um den steigenden Anforderungen von Benutzern und Anwendungen gerecht zu werden.
- Es erleichtert die Bereitstellung neuer Funktionen und Technologien im Rahmen der kontinuierlichen Weiterentwicklung mobiler Kommunikationsstandards.
Abschluss:
Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) bildet die Funkzugangskomponente des LTE-Standards und stellt einen erheblichen Fortschritt in Bezug auf Datenraten, Kapazität und Gesamtleistung des Netzwerks dar. Mit der Einführung fortschrittlicher Technologien wie OFDMA, SC-FDMA, MIMO und Carrier Aggregation dient E-UTRA als Grundlage für die Bereitstellung schneller mobiler Breitbanddienste und die Unterstützung der vielfältigen Kommunikationsanforderungen moderner drahtloser Netzwerke.