LTE im unlizenzierten Spektrum - LTE in unlicensed spectrum

LTE im unlizenzierten Spektrum ( LTE-Unlicensed , LTE-U ) ist eine vorgeschlagene Erweiterung des drahtlosen Standards Long-Term Evolution (LTE), die es Mobilfunknetzbetreibern ermöglichen soll, einen Teil ihres Datenverkehrs durch Zugriff auf das unlizenzierte 5-GHz-Frequenzband abzuladen. LTE-Unlicensed ist ein ursprünglich von Qualcomm entwickelter Vorschlag für die Verwendung der 4G LTE -Funkkommunikationstechnologie in nicht lizenzierten Frequenzen , wie dem 5-GHz-Band, das von 802.11a- und 802.11ac- kompatiblen Wi-Fi- Geräten verwendet wird. Es würde als Alternative zu netzeigenen WLAN-Hotspots dienen . Derzeit gibt es verschiedene Varianten des LTE-Betriebs im unlizenzierten Band, nämlich LTE-U, License Assisted Access (LAA) und MulteFire.

LTE im unlizenzierten Spektrum (LTE-U)

Die erste Version von LTE-Unlicensed heißt LTE-U und wurde vom LTE-U-Forum entwickelt, um mit den bestehenden 3GPP-Releases vom 11.10.12 zu arbeiten. LTE-U wurde für den schnellen Start in Ländern wie den USA und China entwickelt, die die Implementierung der Listen-before-Talk-Technik (LBT) nicht vorschreiben. LTE-U würde es Mobilfunkanbietern ermöglichen, die Abdeckung in ihren Mobilfunknetzen zu erhöhen, indem sie das unlizenzierte 5-GHz-Band nutzen, das bereits von Wi-Fi-Geräten bevölkert ist .

LTE-U soll es Mobilfunknetzen ermöglichen, die Datengeschwindigkeit über kurze Distanzen zu erhöhen, ohne dass der Benutzer wie gewohnt ein separates WLAN-Netzwerk verwenden muss. Es unterscheidet sich von Wi-Fi-Anrufen ; es bleibt ein Kontrollkanal mit LTE, aber alle Daten (nicht nur Telefongespräche) fließen über das unlizenzierte 5-GHz-Band anstelle der Frequenzen des Trägers.

Im Jahr 2014 wurde das LTE-U Forum von Verizon in Zusammenarbeit mit Alcatel-Lucent , Ericsson , Qualcomm und Samsung als Mitglieder ins Leben gerufen. Das Forum arbeitet zusammen und erstellt technische Spezifikationen für Basisstationen und Verbrauchergeräte, die LTE-U auf dem nicht lizenzierten 5-GHz-Band passieren, sowie Koexistenzspezifikationen, um Verkehrskonflikte mit bestehenden Wi-Fi-Geräten zu bewältigen.

T-Mobile und Verizon Wireless haben bereits 2016 Interesse an der Einführung eines solchen Systems bekundet. Während Mobilfunkanbieter normalerweise auf das Funkspektrum angewiesen sind, für das sie exklusive Lizenzen haben, würde LTE-U den Raum mit Wi-Fi-Geräten teilen, die dieses bereits bewohnen band – Smartphones, Laptops und Tablets, die sich mit Heimbreitbandnetzwerken verbinden, kostenlose Hotspots, die von Unternehmen bereitgestellt werden, und so weiter.

Ende Januar 2019 gab es drei LTE-U bereitgestellte/gestartete Netzwerke in drei Ländern; acht weitere Betreiber investieren in sieben Ländern in Form von Erprobungen oder Pilotprojekten in die Technologie.

Lizenzunterstützter Zugriff (LAA)

Die zweite Variante von LTE-Unlicensed ist Licensed Assisted Access (LAA) und wurde vom 3GPP in Rel-13 standardisiert. LAA hält sich an die Anforderungen des LBT-Protokolls, das in Europa und Japan vorgeschrieben ist. Es verspricht einen einheitlichen globalen Rahmen, der den regulatorischen Anforderungen in den verschiedenen Regionen der Welt entspricht.

  • 3GPP Rel-13 definiert LAA nur für den Downlink (DL).
  • 3GPP Rel-14 definiert Enhanced-Licensed Assisted Access (eLAA), das den Uplink-(UL)-Betrieb im unlizenzierten Kanal umfasst.
  • 3GPP Rel-15 Die Technologie wurde im Release 15 von 3GPP unter dem Titel Further Enhanced LAA (feLAA) weiterentwickelt.

Ericsson verwendet den Begriff License Assisted Access (LAA), um eine ähnliche Technologie zu beschreiben. LAA ist der Versuch des 3rd Generation Partnership Project (3GPP), den Betrieb von LTE in den Wi-Fi-Bändern zu standardisieren. Es verwendet ein Konfliktprotokoll, das als Listen-before-talk (LBT) bekannt ist und in einigen europäischen Ländern vorgeschrieben ist, um mit anderen Wi-Fi-Geräten auf demselben Band zu koexistieren.

MulteFeuer

Hauptartikel: Multefire

MulteFire ist eine weitere Variante von LTE in unlizenzierten Bändern und wurde als eigenständige Version von LTE für kleine Zellen vorgeschlagen. Diese Variante wird nur das unlizenzierte Spektrum als primären und einzigen Carrier nutzen und bietet neutralen Hosts die Möglichkeit, in Zukunft LTE einzusetzen. Die Idee des eigenständigen Betriebs von LTE in nicht lizenzierten Bändern wurde ursprünglich von einer kleinen Minderheit von Anbietern im Bereich 3GPP vorgeschlagen, aber von den Netzbetreibern abgelehnt, die wollten, dass die Technologie von ihren lizenzierten Frequenzbeständen abhängig ist. Diese Technologie wird nun von der MuLTEfire Alliance entwickelt .

Kontroverse

Die geplante Nutzung von LTE-U durch Mobilfunknetzbetreiber ist in der Telekommunikationsbranche umstritten. Im Juni 2015 schickte Google der Federal Communications Commission (FCC) der Vereinigten Staaten einen 25-seitigen Protest, der in sehr technischen Details gegen LTE-U argumentierte. Da die Studie von Google in den Tests keine tatsächlichen LTE-U-Geräte verwendet hat, haben einige Branchenexperten ihre Schlussfolgerungen in Frage gestellt, wobei ein Kommentator die Studie als "völlig künstlich und spekulativ" und "peinlich" bezeichnete.

Im August 2015 haben sich auch die Wi-Fi Alliance und die National Cable & Telecommunications Association (NCTA) gegen die LTE-U-Zulassung ausgesprochen, bevor weitere Tests durchgeführt werden können, und begründeten dies mit Bedenken, dass dies die Leistung anderer Wi-Fi-Geräte stark beeinträchtigen würde. Ebenfalls im August 2015 reagierte Qualcomm in einer ausführlichen Einreichung bei der FCC auf die im Whitepaper von Google erhobenen Vorwürfe . Qualcomm gab an, dass es Tests durchgeführt habe, die "speziell darauf ausgelegt waren, (insbesondere) die in der FCC-Anmeldung von Google zitierten Testszenarien (im größtmöglichen Umfang) zu replizieren", und dass sie "gemeinsam gezeigt haben, dass LTE-U sehr gut mit WLAN koexistiert". wenn LTE-U entweder über oder unter der Energieerkennungsstufe ('ED') von Wi-Fi betrieben wird." Qualcomm erklärte, dass die Divergenz in den Ergebnissen darauf zurückzuführen sei, dass "die Tests der Gegenparteien für die LTE-U/Wi-Fi-Koexistenz unterhalb des ED-Niveaus äußerst pessimistische und unpraktische technische Annahmen verwendeten", während die Tests von Qualcomm "unter Verwendung eines viel realistischeres Setup", einschließlich tatsächlicher LTE-U-Ausrüstung (im Gegensatz zu Signalgeneratoren in Googles Studie).

Im Mai 2016 schickte das New Yorker Bürgermeisteramt einen Brief an FCC, 3GPP, Wi-Fi Alliance und IEEE, in dem er angesichts der umfangreichen Investitionen der Stadt in die Technologie Bedenken über LTE-U-Interferenzen mit Wi-Fi äußerte. Diese Bedenken wurden bei einer öffentlichen Veranstaltung diskutiert.

Im Juni 2016 gab die Wi-Fi Alliance bekannt, dass ihr Koexistenz-Testplan im August fertig sein werde. In FCC-Anmeldungen sagten Qualcomm, Verizon und T-Mobile, dass sie planen, diesen Plan zu verwenden, einige mit dem Ziel, vor Ende 2016 vollständig umzusetzen. Im August 2016 widersprach Qualcomm jedoch. „Der neuesten Version des von der Wi-Fi Alliance veröffentlichten Testplans fehlt es an technischen Werten, ist grundsätzlich gegen LTE-U voreingenommen und weist praktisch alle Eingaben zurück, die Qualcomm für das letzte Jahr geliefert hat, selbst in nicht umstrittenen Punkten.“ sagte Dean Brenner, Senior Vice President of Government Affairs. Qualcomm behauptet, dass der Plan zugunsten von Wi-Fi voreingenommen ist und dass das Testprogramm nicht nur auf LTE-U, sondern auch auf LAA ausgeweitet wird, obwohl es bereits ein 3GPP-Standard ist. Verizon lehnte den Testplan ebenfalls ab und sagte, er sei „grundsätzlich unfair und voreingenommen“.

Untersuchungen der University of Chicago im Jahr 2021 zeigten auch einen deutlichen Rückgang der WLAN-Leistung, wenn LAA aktiv genutzt wurde.

Bereitstellungen

Im November 2016 reichte Verizon, getrennt vom Koexistenzplan der Wi-Fi Alliance, bei der FCC einen Antrag für eine Sonderzeitliche Behörde (Special Temporary Authority, STA) ein, um 40 kleine Zellen im 5-GHz-Band zu testen. Laut einer separaten Einreichung wird Verizon die Tests in Oklahoma City, Raleigh und Cary, North Carolina, und Irving, Texas, durchführen.

Im Februar 2017 genehmigte die FCC die Verwendung von LTE-U auf Basisstationen von Ericsson und Nokia.

Mit Stand vom 26. Juni 2017 hat T-Mobile den erfolgreichen Start von LTE-U in Bellevue, Washington, erklärt; Brooklyn, New York; Dearborn, Michigan; Las Vegas, Nevada; Richardson, Texas; und Simi Valley, Kalifornien.

Im Januar 2019 berichtete die Global Mobile Suppliers Association , dass 32 Betreiber in 21 Ländern in LAA investieren; Bis Juli 2019 waren es 37 Betreiber in 21 Ländern. Acht davon haben den Start des LAA-Netzes in sechs Ländern angekündigt, während 29 Betreiber die Technologie in 18 Ländern testen oder einsetzen. Die GSA identifizierte auch 21 Chipsätze mit Modems, die eines oder mehrere von LTE-U, LAA, LWA oder CBRS von Anbietern wie GCT, Intel , Mediatek , Qualcomm und Samsung unterstützen .

Siehe auch

Verweise