Entwicklung des mobiler Breitband-Zugang

Die Entwicklung von 2010 bis 2020

Ende der Nullerjahre begann, getrieben durch das Smartphone der Siegeszug des Mobilen Internets. Schnell wurden die 3G Netze aufgerüstet auf HSDPA wodurch die Datenraten deutlich erhöht wurden. Dennoch war bereits absehbar, dass man bald an Kapazitätsgrenzen stoßen werden.

Wieder war es die ITU welche die Spezifikation für ein System für die vierte Generation Mobilfunk definierte. Man nannte dies nach IMT 2000 nun IMT Advanced.

Getrieben wurden die Entwicklungen von dem Aufkommen eines neuen Standards, abseits des Mobilfunks namens WiMAX. Dieser hatte das Potential den Mobilfunknetzen als Zugangsmedium zum Internet Konkurrenz zu machen.

IMT Advanced Requirements

3GPP definierte die ersten IMT Advanced Anforderungen 2008.

Reines IP basierendes Packet Switched Netzwerk (keine dedizierten Kanäle mehr)
Interoperabel mit existierenden Standards
100 Mbit/s für bewegte Teilnehmer
1 Gbit/s für feste Stationen
Dynamische Teilung der Kapazität für viele Nutzer
Skalierbare Bandbreiten 5-20 MHz. Optional sogar 40 MHz.
Hohe spektrale Effizienz (15 bit/s Downlink 6,75 bit/s Uplink)
QoS (Quality of Service) für Multimedia Anwendungen (Unterbrechungsfreie Videoübertragung)

IMT Advanced Technologien

Neue (empfohlene) Technologien für IMT Advanced sind hierbei

OFDM basierte Übertragung (löst somit CDMA ab)
Mehrantennensysteme (MIMO)
Turbo Codierung (neue verbesserte Kanalkodierung)

OFDM wurde bereits unter WLAN besprochen. Turbo Codierung wurde schon in 3,5 G Systemen verwendet.

LTE Entwicklung

3GPP entwickelte innerhalb kurzer Zeit einen OFDM-basierten Standard. Den Standard nannte man zunächst Long Term Evolution da er auf 3G aufbauen sollte. Dieser Entwicklungsname etablierte sich als Standard Name: LTE. Er erfüllte eigentlich nicht ganz die Requirements von IMT Advanced, vor allen nicht die hohen Datenraten von 100 Mbit/s. Bereits 2008 war der Standard fertig während noch 3,5 G eingeführt wurde.
LTE

Ultra Mobile Broadband (UMB)

Wie beschrieben gab es zwei Pfade für 3G. UMTS und CDMA2000. UMTS migriert über HSDPA zu LTE. Die Standardisierung erfolgt durch 3GPP. CDMA2000 suchte ebenfalls eine Evolution hin zu echten Mobile Broadband. Dies geschah parallel zu LTE über die Standardisierung von 3GPP2. Dort entwickelte sich ein rückwärts kompatibler Standard zu CDMA2000 1xRTT DO. Auch dieser Standard sollte wie WiMAX und LTE OFDMA basiert sein. Qualcomm war natürlich der Treiber dieses Standards und nannten dieses System Ultra Mobile Broadband (UMB).

Qualcomm entwickelte sogar schon einen Chip für diesen Standard den sie 2007 vorstellten. Im gleichen Jahr verkündete jedoch Verizon Wireless, der größte Anbieter von CDMA2000 Mobilfunk dass man auf LTE wechseln werde. Auch andere Anbieter, vor allen China verkündeten ihre Bevorzugung von LTE gegenüber WiMAX und UMB. Somit stellte Qualcomm seine Entwicklung von UMB vollständig ein und fokussierte sich voll auf LTE als den zukünftigen Standard für 4G.