Wie funktioniert die LTE-Funk-Luftschnittstelle?

Das hochmoderne Design der LTE-Luftschnittstelle zeichnet sich durch OFDMA (DL) und SC-FDMA (UL) zusammen mit MIMO aus.

Die Downlink-Modulation basiert auf OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). OFDMA ist eine Variante von OFDM, die den Vorteil hat, dass die Komplexität des Empfängers auf einem angemessenen Niveau liegt, skalierbare Bandbreitenanforderungen bewältigen kann und verschiedene Modulationsschemata von BPSK, QPSK,
16QAM bis 64QAM. Dies ermöglicht eine adaptive Modulation pro Benutzer.

In Uplink-Richtung wird eine OFDMA-Variante namens SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) verwendet. Es hat gegenüber OFDMA den Vorteil, dass es ein niedrigeres PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) hat, was zu einem geringeren Stromverbrauch und kostengünstigeren HF-Verstärkern im Terminal führt.

LTE wird MIMO unterstützen. Es beschreibt die Möglichkeit, mehrere Sender- und Empfängerantennen in einem System zu haben. Andere Namen sind strahlformende oder intelligente Antennen.

Bis zu vier Antennen können von einer einzelnen LTE-Zelle genutzt werden. Dies ermöglicht räumliches Gestalten
Multiplexing und Strahlformung. MIMO gilt als die Kerntechnologie zur Steigerung der spektralen Effizienz. Derzeit wird die Leistung von MIMO für Fälle mit hoher Mobilität noch untersucht.

HARQ implementiert ein Protokoll auf Schicht 1/Schicht 2, das eine schnelle Neuübertragung ermöglicht. Darüber hinaus können Blöcke mit erhöhter Codierung erneut übertragen werden.

Im Gegensatz zu UMTS, wo physische Ressourcen entweder gemeinsam genutzt oder dediziert werden, verwaltet der Evolved Node B in EUTRAN alle physischen Ressourcen über einen Scheduler und weist sie Benutzern und Kanälen dynamisch zu. Dies bietet eine größere Flexibilität als das ältere System.

Welche Technologie wird in der LTE-Luftschnittstelle eingeführt?

Das zentrale Thema von LTE ist die Technik der Modulation und Multiplexierung von Radio OFDMA und SC-FDMA, die Funktionsweise dieser Technologie wird erläutert und die Auswahl der für die LTE-Physical-Layer verwendeten Technologien begründet.