LTE Antenne Test

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Am Anfang…

Seit den Anfängen der Funktechnik haben wir uns daran gewöhnt, dass ein Mobiltelefon oder UHF-Funk mit einer einzigen Antenne sendet. Diese Übertragung geht durch die Luft und wird von einer viel größeren Antenne auf einem Telefonturm empfangen, der wiederum das Signal an Ihr gewünschtes Ziel weiterleitet.

Diese Technologie ist einfach und effektiv für die Übertragung eines Telefongesprächs.

Mit der steigenden Nachfrage nach einem schnelleren und zuverlässigeren drahtlosen 4G-Internet (das wie ein Sprachanruf funktioniert) werden jedoch komplexere Übertragungsmethoden benötigt.

Wenn Sie das 3G-Internet seit einigen Jahren nutzen, haben Sie wahrscheinlich bemerkt, dass die behaupteten Höchstgeschwindigkeiten rapide ansteigen. Angefangen bei etwa 3,6 Mbps für die erste Serie mobiler Breitband-“Sticks”, über 7,2 Mbps um 2007, bis hin zu 21 Mbps im Jahr 2008, kurz danach auf 42 Mbps und jetzt 100 Mbps mit der 4G-Einführung Ende 2011. Da 5G an unsere Tür klopft, gibt es einige, die schätzen, dass die neue Generation die Geschwindigkeiten gegenüber 4G um das bis zu 50-fache steigern könnte.

Natürlich ist es unwahrscheinlich, dass Sie tatsächlich schon einmal so rasend schnelle Bitraten erlebt haben (oder erleben werden) (das ist eine Geschichte für ein anderes Mal), aber die meisten Menschen werden beim Wechsel zu einem neuen Modem einen merklichen Geschwindigkeitssprung erlebt haben.

Sprünge in der Geschwindigkeit

Die Erhöhung der Geschwindigkeit ist eine heikle Angelegenheit – in der Theorie ist der größte Faktor, der die Geschwindigkeit begrenzt, die Bandbreite.

Jeder Telefonmast erhält eine Gesamtbreite von Frequenzen, auf denen er senden kann, und jeder Person, die eine Verbindung herstellt, wird ein kleiner Kanal mit einer bestimmten Breite zugewiesen.

Das bedeutet, dass jeder Sendemast eine begrenzte Anzahl von Kunden bedienen kann, bevor er überlastet wird.

Der naheliegendste Weg, die Geschwindigkeit zu erhöhen, besteht also darin, jedem Kunden eine breitere Palette von Frequenzen zur Verfügung zu stellen, auf denen er senden kann – das bedeutet, dass es weniger Leute pro Telefonmast gibt, was bedeutet, dass mehr Telefonmasten benötigt werden, um den Bedarf zu decken, was teuer ist!

Stattdessen besteht der erste Schritt zur Erhöhung der Geschwindigkeit darin, die anderen Faktoren neben der Bandbreite auszunutzen.

3G-Technologien wie HSPA nutzen digitale Modulationstechniken wie die Quadratur-Phasenumtastung (und viele andere Tricks), um die Symbolrate zu erhöhen, die der zweite wichtige Faktor ist, der die Geschwindigkeit begrenzt.

Die Geschwindigkeit wird auch durch das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) begrenzt, bis zu dem wir die Leistung (oder Lautstärke) der Übertragung erhöhen können, damit der Telefonmast uns besser “hören” kann, aber dies führt zu schnell abnehmenden Erträgen. Sobald wir die gesamte Leistung aus der Übertragung von Antenne zu Antenne herausgequetscht haben, müssen wir das Problem anders angehen.

Hier kommt MIMO ins Spiel – wenn wir nicht in der Lage sind, die Luftübertragung zu verbessern, warum erhöhen wir dann nicht die Anzahl der Antennen?

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