Breitband-Mobilfunk
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Zuteilungsfragen
Für die Aufteilung der Übertragungsressourcen sind unterschiedliche Mechanismen entwickelt worden (Multiplexing). UMTS und in der Folge auch HSPA setzen W-CDMA ein, während LTE eine Variante des vom aktuellen WLAN bekannten OFDM verwendet. Beide Techniken arbeiten auf verschiedene Weise um die punktuell und unvorhersehbar auftretenden Übertragungsstörungen herum.
OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing, nutzt eine Vielzahl von schmalbandigen Unterträgern. Damit lassen sich genau die Ressourcen im Frequenzbereich auswählen, die für einen Nutzer gegenwärtig günstig sind. Für den Downlink, also die Übertragung von der Basisstation zum Teilnehmer, misst das Terminal die Leitungsqualität anhand von Referenzsymbolen und sendet die Ergebnisse zur Basisstation. Für den Uplink, vom Teilnehmer zum Netz, kennt die Basisstation den Kanal aufgrund von eigenen Messungen, sobald das Terminal Daten übertragen hat.
So lassen sich die guten Ressourcen dynamisch immer den Teilnehmern zuteilen, die gerade am meisten damit anfangen können. Es muss auch nicht die gesamte Bandbreite an einen Nutzer vergeben werden; die Basisstation kann zugleich mehrere versorgen. Dieser auf dem Kanalzugriffsverfahren OFDM aufsetzende Mehrnutzerbetrieb wird als Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA, bezeichnet.
Der augenfälligste Unterschied zwischen LTE und HSPA liegt in der Übertragungstechnik. Anstelle von OFDMA wird bei UMTS das CDMA-Verfahren eingesetzt (Code Division Multiple Access). Bei dieser Methode wird das Datensignal mit einem höherfrequenten Pseudozufallssignal multipliziert und damit in der Bandbreite gespreizt. Mittels orthogonaler Zufallssequenzen werden mehrere Signale überlagert. Dies bezeichnet man als Code-Multiplex.
Da es sich bei UMTS um Breitbandsignale handelt, die einen vollständigen Frequenzblock von 5 MHz belegen, können Kanalschwankungen nur im Zeitbereich ausgenutzt werden, indem die Ressourcen einem anderen Nutzer zugeteilt werden. Bei LTE lässt sich die Übertragung dagegen auch im Frequenzbereich an den momentanen Kanalzustand anpassen.
Für die Zuweisung der Ressourcen ist eine Signalisierung zwischen Basisstation und Endgerät erforderlich. Auch diese Signalisierung erfordert Übertragungsressourcen und zwar um so mehr, je kleiner die Ressourcenelemente sind; wenn man jedes Symbol einzeln zuweisen könnte, müsste man ein Vielfaches mehr signalisieren, was die Effektivität deutlich verschlechtert.
