Long Term Evolution (LTE)

Abstract

Opinnäytetyön tarkoituksena on perehtyä LTE- (Long Term Evolution) järjestelmään. LTE on 3GPP:n (3rd Generation Partnership Project) kehittämä standardi, jonka tavoitteena on taata nopea ja toimiva matkaviestinverkko käyttäjämäärien sekä siirrettävän datan määrän ja laatuvaatimusten kasvaessa jatkuvasti.

LTE käyttää downlink-suunnassa OFDMA-tekniikkaa (Orthogonal frequency division multiple access) ja uplink-suunnassa SC-FDMA-tekniikkaa (single carrier frequency division multiple access), jotta virrankulutus päätelaitteessa pysyisi pienenä. Sen verkkoarkkitehtuuri on tehty mahdollisimman “litteäksi” ja toimintoja on suoraviivaistettu aiempiin järjestelmiin verrattuna. Tiedonsiirtonopeuden kasvattamiseksi käytetään moniantennitekniikkaa eli MIMO:a (Multiple Input Multiple Output), jossa datavirtaa lähetetään ja vastaanotetaan yhtä aikaa useilla antenneilla.

Työssä esitellään myös muutamia muita samankaltaisia järjestelmiä, kuten HSPA (High Speed Packet Access) ja WiMAX, sekä vertaillaan niitä LTE-järjestelmään. Lisäksi syvennytään LTE:n kehitystä jatkavaan LTE-Advanced-järjestelmään, jota voidaan pitää ensimmäisenä ”oikeana” 4G-järjestelmänä.

The purpose of this thesis was to research Long Term Evolution (LTE), which is a standard for wireless networks developed by the 3rd Generation Partnership Project (3GPP). The main objective of LTE is to provide a fast and well functioning wireless network that evolves with the ever growing demands of mobile data users.

LTE uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) technology in downlink but in uplink, to minimize the power consumption of the user equipment, Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) is used. The network has a lot of components from previous systems integrated, resulting in a flat architecture. To maximize data rates, LTE uses a technology called Multiple Input Multiple Output (MIMO), where multiple antennas are sending and receiving the same data stream simultaneously.

This thesis also introduces a few other systems similar to LTE, like High Speed Packet Access (HSPA) and WiMAX. Finally we take a look at LTE-Advanced, the next step in the evolution of LTE and the first “real” 4G-system.