Definition Was ist LTE Advanced?

LTE Advanced (LTE-A oder LTE+) ist eine Erweiterung des LTE-Standards. Dank Features wie Carrier Aggregation und MIMO-Mehrantennentechnik sind Eigenschaften wie die maximal mögliche Übertragungsbandbreite verbessert. Eine Weiterentwicklung von LTE Advanced auf dem Weg zur 5G-Technik ist LTE Advanced Pro (4,5G oder LTE-AP).

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Abkürzungen für LTE Advanced sind LTE-A oder LTE+. Es handelt sich um eine Erweiterung des LTE-Standards, die 2011 in der LTE-Release-Version 10 veröffentlicht wurde. Geräte ab der Gerätekategorie CAT6 sind in der Lage, Leistungsmerkmale von LTE-A zu nutzen. Erste mobile Endgeräte dieser Kategorie waren ab dem Jahr 2014 in Deutschland verfügbar.

Unter anderem gestattet LTE+ maximale Übertragungsraten bis in den Gigahertzbereich und reduziert Latenzzeiten auf circa zehn Millisekunden. Durch die Erweiterung des LTE-Standards ist es dank Carrier Aggregation erstmals möglich, mehrere Frequenzbereiche verschiedener Bänder des verfügbaren Spektrums zu bündeln. Carrier Aggregation ist wichtiger Bestandteil der Nachfolgetechnologien von LTE Advanced wie LTE Advanced Pro (4,5G beziehungsweise LTE-AP) oder 5G.

Zur Aufrüstung der Mobilfunknetze und LTE-Basisstationen auf LTE+ genügt in der Regel das Einspielen eines Software-Updates. LTE+ ist abwärtskompatibel zu LTE. Geräte, die kein LTE+ unterstützen, fallen in LTE-Advanced-Netzen auf LTE-Niveau zurück.

Die wichtigsten technischen Merkmale von LTE-A

LTE-A ist durch folgende technische Merkmale gekennzeichnet:

• abwärtskompatibel zu LTE

• Bündelung von bis zu fünf 20-MHz-Bändern (auch nicht zusammenhängender Frequenzbereiche) zu einer spektralen Bandbreite von 100 MHz durch Carrier Aggregation

• maximal mögliche Datenraten bis in den Gigahertzbereich

• spektrale Effizienz von 15 Bit/s/Hz im Uplink und 30 Bit/s/Hz im Downlink

• Latenzzeiten von circa 10 ms

• MIMO-Mehrantennentechnik mit ihren bis zu acht Empfangs- und Sendeeinheiten (8x8 MIMO)

• MIMO im Uplink und im Downlink

• im Vergleich zu LTE größere Anzahl gleichzeitig in einer Funkzelle aktiver Nutzer

• höhere Übertragungsraten an den Zellrändern

• Unterstützung von Relay Nodes (RN)

• parallele Nutzung verschiedener Basisstationen zur Verbesserung des Datendurchsatzes am Zellrand durch CoMP Transmission (Coordinated Multi-Point Transmission)

Die Bedeutung der Release-Versionen und Gerätekategorien für den LTE-Standard

Long Term Evolution (LTE) ist kein einmalig festgeschriebener Standard und wird kontinuierlich weiterentwickelt. Die verschiedenen technischen Möglichkeiten und Funktionen sind in den so genannten LTE-Release-Versionen festgeschrieben und veröffentlicht. Sie werden vom 3GPP-Gremium verabschiedet. Die ersten im Jahr 2010 in Deutschland in Betrieb genommenen LTE-Mobilfunknetze waren mit den LTE-Release-Versionen ab Release 8 kompatibel. Ab dem LTE-Release 10 spricht man von LTE Advanced, ab Release 13 von LTE Advanced Pro (4,5G). Die Übergänge sind teils fließend. Mit den Releases 14 und 15 rückt LTE immer näher an die Mobilfunktechnik der fünften Generation (5G) heran.

Die Unterstützung der verschiedenen LTE-Release-Versionen seitens der Endgeräte ist durch die so genannten Gerätekategorien gekennzeichnet. Für die Nutzung der ersten LTE-Mobilfunknetze in Deutschland waren Geräte der Kategorien CAT3 und CAT4 notwendig. Für Netze mit LTE-A werden Geräte mindestens der Kategorie CAT6 benötigt. Die Nutzung der Leistungsmerkmale von LTE Advanced Pro ist mit Endgeräten ab CAT12 möglich. Ist ein Endgerät mit der für ein bestimmtes Release erforderlichen Kategorie nicht kompatibel, fällt es auf das Leistungsniveau eines niedrigeren Releases zurück.

LTE Advanced als Grundlage für LTE Advanced Pro

LTE Advanced Pro (LTE-AP) ist ein wichtiger Zwischenschritt auf dem Weg zu Mobilfunknetzen der fünften Generation (5G). LTE Advanced ist der Vorgänger von LTE-AP und stellt der Nachfolgeversion viele technische Grundlagen zur Verfügung. Features wie Carrier Aggregation oder MIMO werden von der Pro-Version weiter verbessert und die spektrale Effizienz optimiert.

Beispielsweise ist per Carrier Aggregation die Bündelung von bis zu 32 Trägern mit 20 MHz zu einer aggregierten Bandbreite von 640 MHz möglich. Als Folge bietet Advanced Pro noch höhere Übertragungsraten. Die alternative Bezeichnung von LTE-AP als 4,5G macht den fließenden Übergang von der mobilen Funktechnik der vierten Generation zur fünften Generation deutlich. In Deutschland haben Stand 2019 mehrere Mobilfunkprovider Netze mit 4,5G-Technik in Betrieb.

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