Sie sind hier
E-Book

Long Term Evolution: Die Entwicklung einer Mobilfunkgeneration als Folge steigender Datenmengen

AutorAttila Gerlach
VerlagDiplomica Verlag GmbH
Erscheinungsjahr2015
Seitenanzahl134 Seiten
ISBN9783842849402
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis44,99 EUR
Long Term Evolution (LTE) kann als zukunftsweisendes Kommunikationsnetz verstanden werden, welches als erstes seiner Art massiv erhöhte Datenübertragungsgeschwindigkeiten im Mobilfunk ermöglicht und so neue Technologien und Standards verwirklicht. In diesem Buch werden die von LTE verwendeten Technologien analysiert, um zu zeigen, wie diese höheren Geschwindigkeiten ermöglicht werden. Die Studie soll verdeutlichen, dass die Entwicklung und Kombination weiterer Algorithmen und Prozesse notwendig war, um höhere Datenraten und Bandbreiten zu erzielen. Die Entwicklung höherer Datenraten im Mobilfunk ist notwendig, um die kontinuierliche Erhöhung der Datenmengen durch den Nutzer gerecht zu werden. Vergleiche zum Vorgängermodell UMTS sollen den technologischen und prozessualen Fortschritt verdeutlichen. Ziel ist es weiterhin, dem Leser die Funktionsweise der Luftübertragung mit dem komplexen technischen Hintergrund und den dazugehörigen Prozessen in einem ganzheitlichen Überblick zu erläutern. Nicht zuletzt soll erkennbar werden, dass die Entwicklung nicht bei LTE stoppt, sondern dass schon jetzt eine kontinuierliche Weiterentwicklung hin zu LTE-Advanced bzw. weiteren Nachfolgemodellen stattfindet.

Attila Gerlach wurde 1981 in Karl-Marx-Stadt (heute Chemnitz) geboren. Nach seiner Ausbildung zum IT-System-Elektroniker bei der Siemens AG in Leipzig wandte er sich der Kommunikationstechnik zu und studierte neben dem Beruf Informatik an der Wilhelm-Büchner-Hochschule in Pfungstadt. 2012 schloss der Autor dieses Studium mit dem akademischen Grad Dipl. Inform. (FH), in der Fachrichtung Kommunikations- und Informationsmanagement, erfolgreich ab. In dieser Zeit begleitete er als Service Engineer bei Siemens, später bei Nokia Siemens Networks, mehrere technische Tätigkeiten für die größten deutschen Mobilfunkbetreiber. Seine Expertise reicht vom technischen Fachwissen bis zum Projektmanagement nach ITIL V3. Zuletzt war er als fachlicher Projektleiter für das LTE-Netz der Deutschen Telekom verantwortlich und agiert jetzt in der Enterprise Content Management-Branche als Projektmanager.

Kaufen Sie hier:

Horizontale Tabs

Leseprobe
Textprobe: Kapitel 3, Das Radio Interface in LTE (LTE-Uu): Das grundlegende Design der LTE-Luftschnittstelle wird durch die Verwendung von OFDMA im DL und SC-FDMA im UL zusammen mit der Funktion MIMO (Multiple In Multiple Out) charakterisiert. Im Mobilfunk und auch in LTE wird die Übertragungsrichtung vom UE zur eNB als UL und die Richtung von der eNB zum UE als DL bezeichnet. Die in LTE verwendeten Duplexverfahren beschreiben die physikalische Struktur der Luftschnittstelle. Duplexverfahren wurden entwickelt, um eine optimale Ausnutzung der Leitungen und Frequenzbänder zu erreichen, die in der Elektronik und Kommunikationstechnik als Übertragungswege zur Verfügung stehen. Es werden Frequenzduplex (frequency division duplex, FDD) und Zeitmultiplex (time division duplex, TDD) verwendet. FDD und TDD-Modi sind harmonisiert, sodass beiden die gleichen Rahmenbedingungen einschließlich der Radio-Access-Systeme (OFDM in DL und SC-FDMA in UL) zur Verfügung stehen. Protokolle und Verfahren unterscheiden sich für FDD und TDD nicht. Damit ist es möglich, FDD und TDD in dem gleichen mobilen Endgerät zu implementieren; unter anderem mit einem großen Potenzial für Roaming zwischen FDD und TDD und umgekehrt. Das Übertragungsverfahren im DL basiert auf OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). OFDMA ist eine Variante von OFDM, die den Vorteil hat, dass die Komplexität der Modulation beim Empfänger auf einem vergleichsweise verständlichen Niveau skalierbar ist. Es unterstützt verschiedene Bandbreiten-Anforderungen und damit verschiedene Modulationsverfahren wie BPSK, QPSK, 16QAM und 64QAM. Dies ermöglicht eine adaptive Modulation pro Nutzer. Im UL wird eine Variante von OFDMA, das sogenannte SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) verwendet. SC-FDMA bietet den Vorteil, den Stromverbrauch in den Leistungsverstärkern zu reduzieren und die Akkumulatoren in den UE zu schonen. LTE unterstützt außerdem MIMO (Multiple Input Multiple Output). MIMO bezeichnet die Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen zur drahtlosen Kommunikation. Dies ist die Grundlage für spezielle Codierungsverfahren, die nicht nur die zeitliche, sondern auch die räumliche Dimension zur Informationsübertragung nutzen (sog. Space-Time Coding). Dadurch lassen sich Qualität (Reduzierung von Bitfehlerhäufigkeit) und Datenrate einer drahtlosen Verbindung deutlich erhöhen. MIMO-Systeme können wesentlich mehr bit/s pro genutztem Hz Bandbreite übertragen und haben somit eine höhere spektrale Effizienz als konventionelle Antennensysteme. In LTE sind bis zu vier Antennen standardisiert und können in einer einzigen LTE-Zelle verwendet werden. (MIMO 4x4). Für die Fehlerkorrektur in der LTE-Luftschnittstelle wurde Hybrid automatic repeat Request (HARQ) gewählt. Dieses nutzt ein Protokoll auf Schicht 2, welches im Fehlerfall einen Automatismus für eine nochmalige fehlerfreie Weiterleitung bietet. Im Gegensatz zu UMTS, wo physische Ressourcen gemeinsam oder dediziert genutzt werden, übernimmt die eNB alle physischen Ressourcen über einen Scheduler und ordnet sie dynamisch an Benutzer und Kanäle. Dies bietet eine größere Flexibilität als das Vorgängermodel UMTS.
Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Long Term Evolution1
Inhaltsverzeichnis3
Abku¨rzungsverzeichnis5
Tabellenverzeichnis9
Abbildungsverzeichnis10
Anhangsverzeichnis12
1. Motivation und Intention13
1.1. Aufbau dieses Buches14
1.2. Ziel dieser Untersuchung14
1.3. Standardisierung und Gremien16
1.4. Vorteile von LTE16
1.5. LTE-Lizenzen in Deutschland17
2. Systemarchitektur von LTE21
2.1. Evolved Packet System21
2.2. Nutzerterminal – User Equipment23
2.3. Frequenzen in LTE24
2.4. Schnittstellen und Protokolle in LTE26
2.4.1. Uu-Interface27
2.4.2. S1-MME und S1-U Interface28
2.4.3. X2 Interface29
2.4.4. Gn Interface29
2.4.5. S5 Interface30
2.4.6. S6a Interface31
2.4.7. S10/S11 Interface32
2.4.8. S12 Interface32
2.4.9. SGi Interface33
3. Das Radio Interface in LTE (LTE-Uu)35
3.1. Duplexvarianten und Übertragungsverfahren in LTE36
3.1.1. Frequenzduplex (FDD)38
3.1.2. Zeitduplex (TDD)39
3.1.3. Orthogonalität als Voraussetzung fu¨r Frequenzmultiplex in LTE41
3.1.4. Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (OFDMA)42
3.1.5. Mehrfachausbreitung in der LTE Luftschnittstelle47
3.1.6. Zyklischer Präfix zur Behebung von Mehrfachausbreitung49
3.1.7. Peak to average power Radio (PAPR)51
3.1.8. Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA)53
3.2. Effizienzsteigerung durch Hybrid Automatic Repeat Request (HARQ)55
3.3. Multiple Input Multiple Output (MIMO)57
4. Das LTE Kanal-Modell61
4.1. Die LTE Kanalstruktur im DL61
4.2. Die LTE Kanalstruktur im UL63
5. Radio Resource Management (RRM)65
5.1. Radio Admission Control (RAC)66
5.2. Scheduling66
5.3. Link Quality Control69
5.4. Power Control70
6. Radio Resource Control (RRC)73
6.1. Broadcast von Systeminformationen73
6.2. RRC Connected State75
6.3. RRC Idle State76
7. Mobility Management79
7.1. Mobility Management im RRC Idle State80
7.1.1. Cell Selection und Reselection80
7.1.2. Tracking Area83
7.1.3. Tracking Area Update84
7.1.4. Paging85
7.2. Connection Management85
7.2.1. Syncronisation86
7.2.2. Attach und Erster Kontakt88
7.2.3. Herstellen einer Session89
7.2.4. Context Establishment90
7.3. Mobility Management im RRC Connected State91
7.3.1. Intra-LTE Intra eNB Handover93
7.3.2. Intra-LTE Inter eNB Handover94
7.3.3. 3GPP Inter-RAT Handover95
7.3.4. Handover von LTE zu einem Non-3GPP-Netzwerk97
8. Performance99
9. Fazit und Ausblick101
Anhang103
Quellenverzeichnis131
Der Autor:133

Weitere E-Books zum Thema: Netzwerke - Clouds - Datenbanken

Sichere Netzwerkkommunikation

E-Book Sichere Netzwerkkommunikation
Grundlagen, Protokolle und Architekturen Format: PDF

Netzwerke werden in allen Bereichen der IT eingesetzt, und es gibt zahlreiche Technologien zur sicheren Netzwerkkommunikation. Doch welche der verfügbaren Techniken lassen sich kombinieren und in der…

Sichere Netzwerkkommunikation

E-Book Sichere Netzwerkkommunikation
Grundlagen, Protokolle und Architekturen Format: PDF

Netzwerke werden in allen Bereichen der IT eingesetzt, und es gibt zahlreiche Technologien zur sicheren Netzwerkkommunikation. Doch welche der verfügbaren Techniken lassen sich kombinieren und in der…

Sichere Netzwerkkommunikation

E-Book Sichere Netzwerkkommunikation
Grundlagen, Protokolle und Architekturen Format: PDF

Netzwerke werden in allen Bereichen der IT eingesetzt, und es gibt zahlreiche Technologien zur sicheren Netzwerkkommunikation. Doch welche der verfügbaren Techniken lassen sich kombinieren und in der…

Sichere Netzwerkkommunikation

E-Book Sichere Netzwerkkommunikation
Grundlagen, Protokolle und Architekturen Format: PDF

Netzwerke werden in allen Bereichen der IT eingesetzt, und es gibt zahlreiche Technologien zur sicheren Netzwerkkommunikation. Doch welche der verfügbaren Techniken lassen sich kombinieren und in der…

Microsoft ISA Server 2006

E-Book Microsoft ISA Server 2006
Leitfaden für Installation, Einrichtung und Wartung Format: PDF

Im Januar 2005 ist mein erstes Buch zum Thema ISA Server 2004 erschienen. Die Erstauflage war bereits nach wenigen Monaten ausverkauft, was offensichtlich bedeutet, dass der Bedarf nach Informationen…

Microsoft ISA Server 2006

E-Book Microsoft ISA Server 2006
Leitfaden für Installation, Einrichtung und Wartung Format: PDF

Im Januar 2005 ist mein erstes Buch zum Thema ISA Server 2004 erschienen. Die Erstauflage war bereits nach wenigen Monaten ausverkauft, was offensichtlich bedeutet, dass der Bedarf nach Informationen…

Veritas Storage Foundation®

E-Book Veritas Storage Foundation®
High End-Computing für UNIX, Design und Implementation von Hochverfügbarkeitslösungen mit VxVM und VCS Format: PDF

Hochkonzentrierter und praxisorientierter Kurs zur 'Veritas Storage Foundation': Storage Virtualisierung (Teil 1) erzeugt virtuelle Diskspeicher, die bei Kompatibilität zu ihren physischen…

Veritas Storage Foundation®

E-Book Veritas Storage Foundation®
High End-Computing für UNIX, Design und Implementation von Hochverfügbarkeitslösungen mit VxVM und VCS Format: PDF

Hochkonzentrierter und praxisorientierter Kurs zur 'Veritas Storage Foundation': Storage Virtualisierung (Teil 1) erzeugt virtuelle Diskspeicher, die bei Kompatibilität zu ihren physischen…

Veritas Storage Foundation®

E-Book Veritas Storage Foundation®
High End-Computing für UNIX, Design und Implementation von Hochverfügbarkeitslösungen mit VxVM und VCS Format: PDF

Hochkonzentrierter und praxisorientierter Kurs zur 'Veritas Storage Foundation': Storage Virtualisierung (Teil 1) erzeugt virtuelle Diskspeicher, die bei Kompatibilität zu ihren physischen…

Weitere Zeitschriften

Menschen. Inklusiv leben

Menschen. Inklusiv leben

MENSCHEN. das magazin informiert über Themen, die das Zusammenleben von Menschen in der Gesellschaft bestimmen -und dies konsequent aus Perspektive der Betroffenen. Die Menschen, um die es geht, ...

bank und markt

bank und markt

Zeitschrift für Banking - die führende Fachzeitschrift für den Markt und Wettbewerb der Finanzdienstleister, erscheint seit 1972 monatlich. Leitthemen Absatz und Akquise im Multichannel ...

dental:spiegel

dental:spiegel

dental:spiegel - Das Magazin für das erfolgreiche Praxisteam. Der dental:spiegel gehört zu den Top 5 der reichweitenstärksten Fachzeitschriften für Zahnärzte in Deutschland (laut LA-DENT 2011 ...

Deutsche Hockey Zeitung

Deutsche Hockey Zeitung

Informiert über das nationale und internationale Hockey. Die Deutsche Hockeyzeitung ist Ihr kompetenter Partner für Ihren Auftritt im Hockeymarkt. Sie ist die einzige bundesweite Hockeyzeitung ...

EineWelt

EineWelt

Lebendige Reportagen, spannende Interviews, interessante Meldungen, informative Hintergrundberichte. Lesen Sie in der Zeitschrift „EineWelt“, was Menschen in Mission und Kirche bewegt Man kann ...

Eishockey NEWS

Eishockey NEWS

Eishockey NEWS bringt alles über die DEL, die DEL2, die Oberliga sowie die Regionalligen und Informationen über die NHL. Dazu ausführliche Statistiken, Hintergrundberichte, Personalities ...

F- 40

F- 40

Die Flugzeuge der Bundeswehr, Die F-40 Reihe behandelt das eingesetzte Fluggerät der Bundeswehr seit dem Aufbau von Luftwaffe, Heer und Marine. Jede Ausgabe befasst sich mit der genaue Entwicklungs- ...