LTE (Long-Term Evolution) arbeitet hauptsächlich in lizenzierten Frequenzbändern, die von Regulierungsbehörden weltweit zugewiesen werden. Um die Kapazität zu erhöhen und der steigenden Datennachfrage gerecht zu werden, wurde LTE jedoch auch auf nicht lizenzierte Frequenzbänder ausgeweitet. Durch die Nutzung nicht lizenzierten Spektrums kann LTE von zusätzlichen Frequenzressourcen profitieren, was zu höheren Datengeschwindigkeiten und einer verbesserten Netzwerkleistung führt. Schauen wir uns die Details der nicht lizenzierten Frequenzbänder an, die in LTE verwendet werden:
LTE in nicht lizenzierten Spektrumbändern:
1. LTE-Unlizenziert (LTE-U):
- LTE-Unlicensed ist eine Technologie, die es LTE-Netzwerken ermöglicht, nicht lizenziertes Spektrum zu nutzen, insbesondere das 5-GHz-Band, das üblicherweise für Wi-Fi verwendet wird. LTE-U bündelt lizenziertes und nicht lizenziertes Spektrum, um die gesamte Netzwerkkapazität und Datengeschwindigkeit zu steigern.
2. LAA (Lizenzunterstützter Zugriff):
- License Assisted Access ist eine standardisierte Version von LTE-U. Es ermöglicht den Betrieb von LTE im nicht lizenzierten 5-GHz-Band bei gleichzeitiger Koexistenz mit Wi-Fi-Netzwerken. LAA nutzt Carrier Aggregation und kombiniert lizenzierte und nicht lizenzierte Bänder für eine verbesserte Leistung.
3. CBRS (Citizens Broadband Radio Service):
- CBRS ist ein gemeinsames Frequenzband in den Vereinigten Staaten (3,5-GHz-Band), das für die kommerzielle Nutzung verfügbar ist. Obwohl es nicht völlig unlizenziert ist, bietet es Möglichkeiten für LTE-Bereitstellungen mit einer General Authorized Access (GAA)-Stufe, die eine unlizenzierte Nutzung ermöglicht.
4. MulteFire:
- MulteFire ist eine Technologie, die den Betrieb von LTE in nicht lizenzierten oder gemeinsam genutzten Frequenzbändern ermöglicht, ohne dass ein lizenzierter Anker erforderlich ist. Es nutzt das 5-GHz-Band und bietet eine Alternative zu herkömmlichen lizenzierten LTE-Bereitstellungen.
5. eLAA (Enhanced License Assisted Access):
- eLAA ist eine Weiterentwicklung von LAA, die die Nutzung nicht lizenzierten Spektrums weiter verbessert. Dadurch kann LTE mehr Träger bündeln, sowohl in lizenzierten als auch in nicht lizenzierten Bändern, um höhere Datenraten und eine verbesserte Netzwerkleistung zu erzielen.
Wichtige nicht lizenzierte Spektrumbänder:
1. 5-GHz-Band:
- Das 5-GHz-Band wird häufig für WLAN genutzt, und LTE-Technologien wie LTE-U und LAA nutzen dieses Spektrum für zusätzliche Kapazität. Es ist in mehrere Kanäle unterteilt und die Koexistenz von LTE und Wi-Fi wird durch Techniken wie Listen-before-talk (LBT) verwaltet.
2. 3,5-GHz-Band (CBRS):
- In den Vereinigten Staaten überspannt der Citizens Broadband Radio Service (CBRS) das 3,5-GHz-Band. Es handelt sich um ein gemeinsam genutztes Spektrum mit lizenzierten, vorrangigen Zugriffsebenen und allgemein autorisierten Zugriffsebenen, wodurch LTE-Bereitstellungen mit einer Form von nicht lizenziertem Zugriff möglich sind.
3. MulteFire Band:
- MulteFire arbeitet im 5-GHz-Band und bietet eine eigenständige LTE-Lösung für nicht lizenziertes oder gemeinsam genutztes Spektrum. Es wurde entwickelt, um private LTE-Netzwerke in verschiedenen Industrie- und Unternehmensumgebungen zu ermöglichen.
Vorteile und Herausforderungen:
1. Vorteile:
- Durch die Nutzung nicht lizenzierten Spektrums können LTE-Netzwerke auf zusätzliche Frequenzressourcen zugreifen und so die Kapazität und Datengeschwindigkeit verbessern.
- Koexistenzmechanismen wie LBT sorgen für eine faire Aufteilung des nicht lizenzierten Spektrums mit anderen Technologien wie WLAN.
- Der Einsatz nicht lizenzierter Frequenzen wird oft als eine Möglichkeit angesehen, der wachsenden Nachfrage nach drahtlosen Daten in überfüllten städtischen Umgebungen gerecht zu werden.
2. Herausforderungen:
- Die Koexistenz mit anderen Technologien in nicht lizenzierten Bändern erfordert ein sorgfältiges Management, um Störungen zu vermeiden und eine faire Frequenzteilung sicherzustellen.
- Regulatorische Überlegungen und die Einhaltung lokaler Vorschriften sind für den LTE-Einsatz im nicht lizenzierten Spektrum von entscheidender Bedeutung.
Abschluss:
Die Ausweitung von LTE auf nicht lizenzierte Frequenzbänder, einschließlich 5 GHz und CBRS, eröffnet neue Möglichkeiten zur Verbesserung der Netzwerkkapazität und zur Deckung der wachsenden Nachfrage nach drahtlosen Daten. Technologien wie LTE-U, LAA, CBRS und MulteFire spielen eine entscheidende Rolle bei der Nutzung nicht lizenzierter Frequenzen für LTE-Bereitstellungen und bieten Betreibern zusätzliche Tools zur Optimierung der Netzwerkleistung und Bereitstellung verbesserter Konnektivität.