LTE: Was bringt die neue Mobilfunk-Generation?

17. Oktober 2011, 17:00
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Mit bis zu 100 Mbit/s Download-Speed soll LTE ein echter Ersatz für Kabel-Internet werden

Mit dem zunehmenden Übertragungsaufkommen für die Nutzung mobiler Internet- und Multimediadienste ist es absehbar, wann die bestehenden Mobilfunknetze ihre Grenzen erreicht haben werden. Aus diesem Grund ist derzeit die Einführung der nächsten Generation der mobilen Übertragungstechnologie angelaufen: Long Term Evolution (LTE) ergänzt in den nächsten Jahren zunehmend die bisherigen GSM-, UMTS- und HSPA-Netze. Zusätzliche Sendeeinrichtungen sind für LTE nicht notwendig; allerdings müssen die bestehenden Sendeeinrichtungen technisch überarbeitet werden.

Höhere Bandbreite mit neuer Übertragungstechnik

Das Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)-Modulationsverfahren macht es möglich: Wie heute bereits WLAN oder DVB-T werden die Breitband-Datenströme auf mehrere Trägerfrequenzen aufgeteilt, die unabhängig voneinander übertragen werden. Dazu kommt eine Aufteilung der Funkschnittstelle auf mehrere Sende- und Empfangsantennen auf Seiten der Basisstation und in jedem Gerät.

Durch diese technischen Neuerungen ist LTE sehr viel flexibler: „LTE ist variabel im Zeitbereich, in der Bandbreite und in der Amplitude. Die Resourcenvergabe passiert sehr dynamisch und kann sich daher besser als früher dem Fading auf der Funkschnittstelle anpassen", erklärt der Techniker Herbert Koblmiller, der zu dem Thema LTE an der TU-Graz dissertierte. Theoretisch sind auf diese Weise Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 300 Mbit in der Sekunde im Download möglich. Praktisch wird wahrscheinlich eine Downloadrate von 100 Mbit erzielt werden können. Zu den höheren Übertragungsraten kommt eine reduzierte Reaktionszeit, was die Zugriffszeiten erheblich verbessert.

LTE für die „Letzte Meile" in ländlichen Gebieten

Internet am Handy hat in den letzten Jahren sehr stark zugenommen. Laut einer aktuellen Studie zu Nutzern und Nutzerverhalten der Rundfunk und Telekom Regulierungsgesellschaft (RTR) verfügten Anfang 2011 etwas mehr als ein Drittel aller Haushalte über eine mobile Internet-Breitbandverbindung. In den ländlichen Gebiete, die auf weniger gut ausgebaute Kabelanbindungen zugreifen können, ist die Verbreitung mobiler Datenanschlüsse etwas höher als in den Ballungsräumen.

LTE kann in diesen ländlichen Bereichen zu einer ernsthaften Alternative für eine kabelgebundene Internetverbindung werden. Besonders in jenen Gebieten, in denen sich die „Letzte Meile" nicht wirtschaftlich mit Breitband-Kabelnetzen erschließen lässt, könnte die LTE-Verbindung eine Versorgungsmöglichkeit für breitbandigen Internetzugriff darstellen.

Geteilte Bandbreite ist halbe Bandbreite

Das pure Bandbreitenvergnügen einschränken, wird die Tatsache, dass die Luftschnittstelle - also die Verbreitung des Signals in der Funkzelle zum Endgerät des Benutzers - ein geteiltes Medium ist. Das heißt, alle Benutzer von LTE in einer Funkzelle teilen sich die vorhandene Bandbreite untereinander auf. In einer Funkzelle mit vielen Nutzern, die hohes Datenaufkommen haben, bleibt unter Umständen für den einzelnen Nutzer nicht mehr viel übrig. Das könnte zum Hindernis werden, wenn es darum geht, LTE als Ersatz für den Ausbau des Glasfasernetzes zu etablieren.

Zum Ersten, zum Zweiten, zum Dritten: Frequenzen unter dem Hammer

Damit LTE flächendeckend eingeführt werden kann, bedarf es zusätzlicher Frequenzen. Diese stehen als sogenannte Digitale Dividende zur Verfügung: Rundfunkfrequenzen im 800 MHz-Bereich, die nicht mehr benötigt werden, seit die Rundfunkausstrahlung digitalisiert wurde. Frequenzvergabe ist Aufgabe des Staates, und so wird die zuständige Regulierungsgesellschaft RTR im nächsten Jahr die frei gewordenen Frequenzen versteigern.

Mit der Frequenzvergabe beginnt der Startschuss für die LTE-Netzausbau in Österreich im großen Maßstab. Wann LTE in Österreich flächendeckend verfügbar sein wird, lässt sich nur schwer vorhersagen. Die Entwicklung ist sehr dynamisch, wie das Beispiel Deutschland zeigt: Ursprünglich war die bundesweite Versorgung für das Jahr 2016 angepeilt, jetzt geht die Bundesnetzagentur von einer flächendeckenden Verbreitung sogar schon bis 2013 aus.

Quality of Service ist Bestandteil von LTE

Derzeit gibt es eine nutzbare Infrastruktur in den Städten und Ballungsräumen um Wien, Linz, Graz und Innsbruck. Wie bei jeder neuen technischen Entwicklung richten sich die ersten Angebote an die Early Adopters. Dementsprechend sind auch die Preise noch hoch und bewegen sich zwischen 80 und 90 Euro pro Monat. Allerdings wird Quality of Service ein fester Bestandteil von LTE sein und auch in Zukunft die Tarifgestaltung bestimmen. Das heißt, mit der neuen Mobilfunkgeneration wird es den Mobilfunkbetreibern möglich sein, Tarife mit unterschiedlichen Übertragungsbandbreiten und Qualitätsmerkmalen anzubieten. „Mit LTE wird sich eine Zwei-Klassenteilung bilden - jene, die Qualität kaufen (können), und jene, die darauf verzichten (müssen)", ist sich Koblmiller sicher.

LTE ist von der Technik her ein Datenübertragungsnetz. Die Übermittlung von Telefongesprächen wird mittels Voice over IP (VoIP) erfolgen. Derzeit ist LTE nur für die Datenübertragung zu nutzen und das auch nur mit USB-Sticks als Modem für Netbooks oder Laptops. LTE-fähige Endgeräte gibt es auf dem österreichischen Markt noch nicht, weder für Daten- noch für Gesprächsübermittlung. Hardwareprobleme werden nicht so sehr auf der Übertragungsseite auftreten, sondern an anderer Stelle: „der Bottleneck ist nicht mehr die Funkschnittstelle, sondern eine langsame USB-Schnittstelle, Festplatte oder überhaupt die Anbindung des Servers an den Backbone", sagt Koblmiller.

Auch die Hersteller der Betriebssysteme zeigen sich (noch) zurückhaltend. Das neueste Windows 7-Update für Smartphones bietet noch keine LTE-Unterstützung, und es ist offen, wann dieses Feature kommen wird.

Zehnfache Bandbreite in der Zukunft

LTE wird sich in den nächsten Jahren nahtlos in die Mobilfunklandschaft mit GSM und UMTS einfügen. Für die Zukunft erwartet Koblmiller, dass LTE das bestehende UMTS-Netz ganz ablösen wird, da es als Datennetz dieselbe Aufgabe wie UMTS erfüllt. Spätestens mit der zweiten Entwicklungsstufe von LTE - dem LTE Advanced-Netz - wird es alle anderen Konkurrenten hinter sich lassen: Die Downloadraten sollen dann im Bereich 1 GB pro Sekunde liegen. „LTE Advanced ist noch nicht ganz fertig in der Spezifikation, aber es wird kommen", sagt Koblmiller. (Markus Drenckhan, derStandard.at, 17.10.2011)

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    Noch ist mobiles Internet über LTE teuer. Der stetige Netzausbau und der starke Wettbewerb sollte den neuen Mobilfunkstandard aber schon in den nächsten Jahren massenmarkttauglich machen.

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