LTE (4G) – Long Term Evolution

Abstract

Tässä opinnäytetyössä käsitellään matkapuhelinverkko teknologian neljättä sukupolvea ja tarkemmin Long Term Evolutionia eli LTE:tä. Tutustutaan 4G LTE – matkapuhelinverkon historiaan, teknologian kehitykseen ja rakenteeseen. Lisäksi esitellään tarkemmin tekniikoita, joita LTE käyttää. Työssä on tehty pienimuotoinen mittausesimerkki pakettidatan siirrosta signaali analysaattorilla, sekä testattu käytännössä operaattorin tarjoamaa rajatonta 4G liittymää Tampereen keskustassa. Lopuksi työssä vertaillaan LTE:tä muihin 4G teknologioihin ja pohditaan tulevaisuuden näkymiä.

Ensimmäiseksi työssä käsitellään työhön liittyviä olennaisia käsitteitä ja lyhenteitä, joihin viitataan tekstissä myöhemmin. Long Term Evolutionin historiaan ja syntyyn keskitytään työssä kertomalla miten verkot on historian saatossa kehittynyt, yksittäisiä aikaisemman sukupolven askelia ei ole käyty sanatarkasti läpi. LTE:n kehityksen kuvauksen jälkeen esitellään verkon arkkitehtuuria, sekä käydään läpi LTE:n käyttämiä modulointitekniikoita ja tutustutaan moniantennitekniikkaan ja sen käyttöön päätelaitteissa ja so-lukkoverkkomaisessa verkkoarkkitehtuurissa. Lisäksi työssä toteutetaan pakettidatan siirron simulointia Anritsun protokolla-analysaattorilla ja Nokian matkapuhelimella, koulun laboratorio tiloissa, sekä tehdään operaattorin tarjoaman liittymän testaus Tam-pereella käyttäen omaa matkapuhelinta. Työssä myös otetaan LTE:n rinnalle vertailuun Yhdysvalloissa enemmän käytetyn WiMAX teknologia ja UMB (Ultra Mobile Broad-band) teknologia.

Opinnäytetyön tarkoitus on antaa lukijalle kokonaiskuva 4G Long Term Evolution mat-kapuhelinverkosta. Työn tarkoitus on myös luoda kuva verkkojen tulevaisuudesta.

This thesis work presents the fourth generation of mobile phone technology more specifically technology called Long Term Evolution (LTE). The thesis examines the 4G LTE – the mobile phone network in history, technology and structure, as well presented in more detail about technics used by LTE. In addition, the work includes small-case example of a measurement packet data transmission signal analyzer and tested in the field unlimited 4G subscription provided by the operator in the center of Tampere. Finally, the thesis compares LTE to the other 4G technologies and discusses future aspects.

At the beginning the work deals with work-related key concepts and abbreviations, which are referred to in the text later. The history and birth of Long Term Evolution are focused on the text by how networks are developed in the course of history, in the individual steps of the previous generations there has been no word carefully. LTE’s development, followed by the description of the network architecture, and goes through the LTE most used modulation techniques and introduces multi-antenna technology and the use of mobile devices and cellular network architecture. In addition, the work carried out in packet data transfer simulation by Anritsu protocol analyzer and Nokia mobile phone in the school’s laboratory facilities, and are provided by the operator subscription testing in Tampere, using own mobile phone. Thesis also compares with LTE technology alongside the WiMAX which is more used in United States and UMB (Ultra Mobile Broadband) technology.

The purpose of this thesis is to provide an overview of 4G Long Term Evolution mobile phone network. In addition, the purpose of the work is to create an image of the future networks.