Seite 3: Träger und Fragmente

Inhaltsverzeichnis

Mehr Träger

LTE Release 8 nagelt die Breite der Träger auf maximal 20 MHz fest. Um die Geräte, die gemäß Release 8 arbeiten, nicht abzuhängen, durfte Release 10 also nicht die Breite eines einzelnen Trägers einfach auf 100 MHz erhöhen. Stattdessen erreicht Release 10 die Vorgabe über die Bündelung von bis zu fünf 20-MHz-Trägern. Sie werden als Komponententräger bezeichnet. Weil die Datenrate im gewählten Umfeld aus Modulation, Protokollen und Systemkonstanten mit der Bandbreite annähernd linear zunimmt, lässt sich so die Datenrate etwa auf 1 GBit/s verfünffachen.

Die Trägerbündelung wurde für verschiedene Frequenzszenarien spezifiziert. Im einfachsten Fall lassen sich benachbarte Träger innerhalb eines Frequenzbands bündeln. Man kann jedoch auch Träger bündeln, die spektral getrennt im gleichen oder sogar in verschiedenen Bändern liegen.

Vereinte Fragmente

Letzteres ist aufgrund der gegenwärtigen Frequenzzuteilungen für die deutschen Netzbetreiber besonders nützlich, weil sie typischerweise Frequenzen in den drei Bändern bei 800 MHz, 2 GHz und 2,6 GHz erstanden haben. So kann man zum Beispiel ein fragmentiertes Spektrum von 10 MHz im 800-MHz-Band und 20 MHz im 2,6-GHz-Band zu insgesamt 30 MHz zusammenfassen. Der Netzbetreiber verfügt also weiterhin über dieselben Funkbänder, kann Kunden aber erheblich höhere Datenraten anbieten als ohne die Bündelung. Weltweit sind jedoch weit mehr und auch komplexere Bandkombinationen gebräuchlich. Um die Spezifikation und die Technik übersichtlich zu halten, hat das 3GPP aber nicht sämtliche Variationen berücksichtigt, sondern nur die wichtigsten.

Bei der Trägerbündelung wird jeder einzelne Komponententräger wie in Release 8 betrieben, sodass LTE-Endgeräte der ersten Generation keinen Unterschied merken. Um den Energieverbrauch und auch die Komplexität in ökonomischen Grenzen zu halten, spezifiziert Release 10 einen primären Komponententräger, den jedes Endgerät verfolgt. Sollte nun während der Verbindung der Bedarf an Datenrate zunehmen, können bereits zuvor konfigurierte sekundäre Komponententräger dynamisch hinzugeschaltet werden. Dafür setzt 3GPP eine schnelle Signalisierung ein, die auf der Medium Access Control Protokollschicht (MAC-Schicht) beruht. So lässt sich ein sekundärer Komponententräger in wenigen Millisekunden aktivieren.

Wie im Bild dargestellt, können Datenströme flexibel auf die zur Verfügung stehenden Komponententräger verteilt werden. Für jeden Komponententräger ist eine MAC-Instanz zuständig. Ein netzseitig betriebener, zentraler Scheduler trifft basierend auf Pufferfüllständen, Kanalzuständen und QoS-Parametern die Entscheidung, welche und wie viele Daten übertragen werden. Dafür legt er die Modulations- und Kodierstufe, die Antennenkonstellation und die OFDM-Resourcen fest [1]. Letztlich verteilt also der Scheduler die Daten auf die Komponententräger.