Inloggen

Generaties

LTE cat 4 of cat 6, je ziet deze kenmerken steeds vaker bij toestellen vermeld staan, maar wat zijn die categorieën en wat kun je er mee, of beter gezegd, wat kan het toestel dan wel of niet?

LTE is een standaard wat opgesteld is door de 3GPP. 3GPP (3rd Generation Partnership Project) is een samenwerking tussen een groep van telecommunicatie bedrijven. Het is ontstaan om een wereldwijde standaard op te zetten voor 3G. 3GPP heeft als doel een standaard op te stellen voor Radio, het Core netwerk en de Service architectuur. Het complete technische netwerk tussen de gebruiker en het eindproduct.

Soms wordt ook de term E-UTRA(N) gebruikt, dat is de werkomschrijving van LTE. LTE is een compleet nieuw communicatie systeem, terwijl 3G nog veel zaken deelde met 2G. Zo wordt spraak nog steeds op dezelfde manier afgehandeld, circuit-switched. Data bij 3G wordt packet-switched afgehandeld.

UMTS

Hieronder staat een versimpelde voorbeeld van een 3G netwerk. Normaal gesproken zitten er veel meer stappen (lees: servers en schakelsystemen) in het proces, maar deze zijn nu even weggelaten om het zo simpel mogelijk te houden.

Het begint met de mobiele telefoon, deze neemt contact op met de sterkste 3G mast. Deze masten zitten in een RAN (Radio Access Netwerk). Een verzameling van masten, antennes en schakelapparatuur. De RNC (Radio Netwerk Controller) stuurt de juiste verbindingen aan, voor een telefoon gesprek gaat het verkeer via de Circuit Switch Domein en voor internet verkeer via de Packet Switch Domein. Deze gaat dan via diverse servers en schakelsystemen door naar het IP netwerk van de provider. Het gesprek gaat naar het Circuit Switched Netwerk, simpel gezegd het telefoonnetwerk, ook via diverse servers en schakelsystemen.

Opbouw 3G netwerk nieuw

Opbouw 3G netwerk

LTE

LTE is opgezet als een packet-switched (IP, dus internet gebaseerd) netwerk. Daarbij waren de belangrijkste punten hogere doorvoersnelheid, lagere latency (reactietijd) en efficiënter gebruik van de frequentieruimte.

Simpel schematisch voorgesteld lijkt het 4G netwerk erg op het Packet Switched Netwerk van 3G. Er zitten echter veel minder schakelsystemen en servers tussen de telefoon en het IP netwerk. Er bestaat bij LTE geen RNC zoals bij 3G. Tevens zijn de mastlocaties (eNodeB's) onderling met elkaar verbonden. Op deze manier kan de reactietijd (latency/ping) een stuk lager zijn dan bij 3G.

Zoals te zien is wordt er geen gebruik gemaakt van een Circuit Switched Netwerk. Telefoongesprekken worden teruggezet naar het 2G/3G netwerk.
Zie CSFB; De tijdelijke schakel voor het bellen in een 4G netwerk om te zien hoe dat systeem werkt. In de toekomst gaan de providers omschakelen naar VoLTE, wat het beste te vergelijken is met VOIP.

Opbouw 4G netwerk nieuw

Opbouw 4G netwerk

E-UTRAN heeft de volgende specificaties meegekregen:

  • Piek download van 300 Mbit/s voor 4x4 MIMO antennes of 150 Mbit/s voor 2x2 MIMO in een 20 MHz kanaal (LTE-Advanced heeft een piek van 3 Gbit/s in een 100 MHz kanaal).
  • Piek upload van 75 Mbit/s voor een 20 MHz kanaal (LTE-Advanced: 1,5 Gbit/s met 100 MHz).
  • Lage Latency (< 5 ms voor kleine IP pakketten in optimale omstandigheden).
  • Ondersteuning voor hoge snelheidsverplaatsingen van 350 tot 500 km/u.
  • Flexibele bandbreedte. Van 1,4 MHz tot 20 MHz. In Nederland gebruiken we voornamelijk 10, 15 en 20 MHz kanalen. Bij W-CDMA (3G) is dit een vaste blok van 5 MHz.
  • Efficiënter gebruik van de frequenties, van 2 tot 5 keer efficiënter dan W-CDMA (3G) met gelijke bandbreedte kanaal.
  • Ondersteuning van femto, picocellen (tot enkele 10 tallen meters) en macrocellen (normale masten tot 100 km radius).
  • Versimpelde architectuur, minder tussenstappen in het netwerk.
  • Ondersteuning voor samenwerking met andere systemen (zoals GSM, UMTS).
  • Packet-switched radio interface, dus geen schakeling meer naar circuit-switched.

De standaard is opgezet met het internet gebruik, VOIP (VoLTE) en IPTV in het achterhoofd. W-CDMA (3G) was niet zo opgezet, dat bleek wel in het verleden met de iPhone op bijv. het T-Mobile netwerk. Het netwerk kon de veel hogere belasting niet aan. De achterliggende verbindingen waren ook niet voorbereid op zulke grote datastromen.

Categorieën

Er wordt regelmatig gegooid met categorieën in de specificaties van de toestellen. De meeste gebruikers weten niet wat voor categorie hun telefoon ondersteunt. Dat is ook niet zo belangrijk voor de meesten.
Alle categorieën zijn gewoon backwards compatible, dat wil zeggen dat een categorie 6 telefoon gewoon op een categorie 4 netwerk werkt. Daarnaast werkt een categorie 4 toestel ook op een categorie 6 netwerk.

Onderstaande tabel geeft een overzicht van de theoretische maximale snelheden die haalbaar zijn per categorie bij een bandbreedte van 20 MHz. Categorie 8 is een vreemde eend in de bijt, die snelheden zijn haalbaar bij een maximale bandbreedte van 100 MHz. Ook zijn deze snelheden alleen haalbaar bij bepaalde antenneconfiguraties (4x4 of 2x2 MIMO).

 

Categorie   Maximale download snelheid (Mbit/s)   Maximale upload snelheid (Mbit/s)
1 10 5
2 50 25
3 100 50
4 150 50
5 300 75
6 300 50
7 300 100
8 3 Gbit/s 1,5 Gbit/s
9 450 50
10 450 100

 

Categorie 1

Cat 1 wordt niet in toestellen gebruikt, er zijn diverse testen geweest waarbij modems met deze cat 1 mogelijkheid geïmplementeerd worden in Internet of Things. Denk hierbij aan koelkasten, slimme meters, verkeerssystemen, etc. Eigenlijk alles waar geen hoge bandbreedte nodig is en waar gebruik gemaakt moet worden van goedkope onderdelen en laag verbruik noodzakelijk is. De eerste apparaten die hier gebruik van maken zijn inmiddels aangekondigd.

Categorie 2

Cat 2 wordt, voor zover bekend, niet gebruikt.

Categorie 3

Bij cat 3 komen de eerste toestellen. De iPhone 5 is de bekendste. Deze ondersteunt dus maximaal 100 Mbit/s bij gebruik van een 20 MHz blok. T-Mobile gebruikt 20 MHz op de 1800 MHz (de enige band in Nederland die de iPhone 5 ondersteunt), dus dit toestel kan 100 Mbit/s halen in optimale omstandigheden.

Categorie 4

De meeste toestellen op dit moment in Nederland bevatten cat 4 chipsets. De snapdragon 800/801 processors zijn de bekendste. Deze chipset zit in de LG G2/G3, Samsung Galaxy Note 3/S4, Sony Z3, Nexus 5, etc. Daarnaast zijn de iPhone 5s, 6 en 6 plus ook cat 4 toestellen.

Categorie 5

Cat 5 wordt niet (actief) gebruikt.

Categorie 6

Cat 6 zit in de meeste high-end toestellen die net uit zijn zoals de Samsung Galaxy Note 4. (Bijna) alle toestellen die dit jaar nog uit moeten komen ondersteunen ook Cat 6.
Deze toestellen ondersteunen ook LTE-CA. LTE-CA is het samenbundelen van verschillende frequentiebanden tot 1 grote band. CA staat voor Carrier Aggregation. In de volksmond wordt dit ook wel 4G+ genoemd of LTE-Advanced. Vanaf cat 6 wordt het LTE-Advanced genoemd.

Categorie 7

Cat 7 en hoger worden nog zeer beperkt toegepast in commerciële toestellen. Behalve cat 9/10, de verwachting is dat de komende generatie chipsets standaard voorzien zijn van cat 9/10 ondersteuning.

Categorie 9

Het eerste toestel die cat 9 ondersteunt is de Galaxy S6 edge+. Helaas is het op dit moment nog niet mogelijk om gebruik te maken van 3CA bij KPN. 

Maximale snelheden Providers

Wat voor snelheden kan je halen bij de providers op dit moment en in de toekomst?

KPN

 Frequentie   Bandbreedte   Cat 4   Cat 6 (of Cat 9 bij 3x CA)
800 MHz  10 MHz 75 Mbit/s   225 Mbit/s (LTE-Advanced via Carrier Aggregation)
1800 MHz   20 MHz 150 Mbit/s   
2600 MHz 10 MHz 75 Mbit/s  300 Mbit/s (Cat 9, 800 + 1800 + 2600 MHz)

KPN is bezig met Cat 9 testen, er is een locatie actief in Delft.

Vodafone 

Frequentie   Bandbreedte   Cat 4   Cat 6 (of Cat 9 bij 3x CA)
800 MHz  10 MHz 75 Mbit/s   225 Mbit/s (LTE-Advanced via Carrier Aggregation)
1800 MHz   20 MHz 150 Mbit/s   
2600 MHz 10 MHz 75 Mbit/s  300 Mbit/s (Cat 9, 800 + 1800 + 2600 MHz)

Vodafone heeft nog niet aangekondigd of ze 3x CA gaan aanbieden, de verwachting is dat dit wel gaat gebeuren.

T-Mobile

Frequentie   Bandbreedte   Cat 4   Cat 6  
900 MHz 10 MHz (in totaal 15 MHz, 5 MHz voor 3G) 75 Mbit/s 225 Mbit/s (LTE-Advanced via Carrier Aggregation)
262,5 Mbit/s (LTE-A met 3 CA) 
In de praktijk gecapt door T-Mobile op 120Mbit/s
1800 MHz   20 MHz (in totaal 30 MHz, 10 MHz voor 2G)   150 Mbit/s   
2100 MHz 5 MHz(nu)( in totaal 20 MHz, inzet voor 4G variabel) 37,5 Mbit/s
2600 MHz 5 MHz 37,5 Mbit/s  1*

1*: T-Mobile zal 2600 MHz vermoedelijk niet inzetten voor Cat 6 en/of 9 oplossingen.

Tele2

Frequentie   Bandbreedte   Cat 4   Cat 6  
800 MHz  10 MHz 75 Mbit/s   225 Mbit/s (LTE-Advanced via Carrier Aggregation)
2600 MHz   20 MHz 150 Mbit/s  

Tele2 heeft op de meeste locaties zowel 800 als 2600 MHz geplaatst, daarmee zijn ze het verst met de uitrol van LTE-Advanced. Het nadeel is het gebruik van 2600 MHz, daardoor zal alleen binnendekking van LTE-Advanced op locaties vlakbij de mast mogelijk zijn.

Laatste update: 30 mei 2015. Wouter, bedankt voor je inbreng!
Update 2: 13 september 2015. Update met de laatste stand van zaken.

4G Masten in Nederland

West NL 4G Oost NL 4G

Achtergrond Artikelen

4G implementaties, wat kunnen we verwachten

GSA Logo
GSA (Global mobile Suppliers Association) publiceert op regelmatige basis statistieken en artikelen over de 4G status over de gehele wereld. In deze komkommertijd kijken we even hoe het gesteld is met de 4G implementaties bij de providers op deze aardbol.

Lees meer...

De grote verwisseltruuk

banner

4GMasten.nl was laatst op bezoek bij een site-swap, in dit geval van T-Mobile. In dit achtergrond artikel laten we zien hoe dat in zijn werk gaat en wat er allemaal bij komt kijken.

Lees meer...

Antennes, de verbindende eenheid

totaal plaatje

Iedereen kent ze, de antennes van de providers, in masten of in/op/aan gebouwen. Maar welke antennes zijn nu van welke provider? En wat komt er allemaal bij kijken? We gaan in dit artikel daar dieper op in.

Lees meer...

4G Categorieën; de volgende stap

Generaties

LTE cat 4 of cat 6, je ziet deze kenmerken steeds vaker bij toestellen vermeld staan, maar wat zijn die categorieën en wat kun je er mee, of beter gezegd, wat kan het toestel dan wel of niet?

Lees meer...

Nieuwsbrief

  • Nieuwsbrief 4G Masten.nl


Ontvang HTML?

Joomla Extensions powered by Joobi