Sett till arkitekturen är LTE telekomvärldens slutliga kapitulation inför datakomvärlden. Internets paketbaserade protokollstack TCP/IP används genomgående. Med några tillägg för att hantera radiofördröjningar.
Mobilkärnnät brukade bestå av ATM-länkar och ha dubbla domäner för rösttrafik och paketdata. I LTE går trafiken över Ethernet och rösten skickas i IP-paket som vilka data som helst. Säg adjö till kretskopplade röstförbindelser.
Det är enkelt att bygga nät som blandar Internet- och mobilnätstrafik.
–Teoretiskt kan du hänga en ADSL-Dslam på vårt nät, säger Lars Klasson, teknikchef för mobila tjänster på Teliasonera.
”4G” egentligen ”3,9G” |
Världens första kommersiella LTE-nät byggs av svenska Teliasonera, som säger att pris, inte kvalitet, gav leverantörerna deras kontrakt. Innan årets slut har Teliasonera täckt 25 svenska städer och de fyra största norska städerna med mobilnät av standarden LTE, Long Term Evolution. Teliasonera vill inte ange täckningsgraden, men den illustreras av att Stockholmsområdet använder 300 LTE-basstationer. Siffran har undsluppit Ericssons radionätschef Ulf Ewaldsson. En ”ansenlig del” av basstationerna leveras av Nokia Siemens Networks, enligt företaget. ”Majoriteten” levereras av Ericsson, enligt dem. Kärnnätet, med gateways och routrar, levereras av Ericsson. Huawei har byggt den del av det norska nätet som täcker centrala Oslo. Men resten av Norgenätet byggs av Ericsson, som hävdar att detta beror på att Huaweis utrustning är av lägre kvalitet. Radionätschefen kallar konkurrentens basstationer för ”prototyper”. Den beskrivningen gillar inte köparen. – Vi har inte den uppfattningen alls, säger Lars Klasson, teknikchef för mobila tjänster på Teliasonera. – Jag tycker att alla leverantörer borde fokusera på att göra bra egna saker på bra kommersiella villkor, istället för att spekulera om andras teknik. Det som enligt Lars Klasson fällde avgörandet var istället ”kommersiella villkor”, räknat på kostnaden inte bara för att inhandla nätet, utan också för att driva det och hålla det uppgraderat över kontraktstiden. Teliasonera marknadsför sitt LTE-nät som ett ”4G”-nät, trots att det inte strikt uppfyller ITU-specifikationens krav på gigabitkapacitet. Tanken med växlingen från etiketten ”3G” till ”4G” är att markera att tjänsten är rejält annorlunda. Prestanda är betydligt bättre, med tio gånger högre datatakt än dagens 3G-nät, och halverade svarstider. – Vi satte ner foten och sade att vi inte kunde kalla detta för ”3,9G”, säger Lars Klasson. – Och vi tycker vi har fog för det. Vi sätter upp nytt nät på radiosidan och ett nytt kärnnät. Och kunderna behöver ny utrustning. Det är ett så stort steg att vi kallar det för ”4G”. |
TCP/IP är också en förklaring till att LTE-nätet i sig kom på plats snabbt.
–Det var mycket mindre inkörningsproblem än jag hade fruktat, säger Lars Klasson, som har tidigare mobilnätsutrullningar att jämföra med.
Han ser ytterligare förklaringar till att tidsplanen höll.
–Leverantörer och operatörer har lärt sig samarbeta. Det duger inte längre att någon operatör, eller leverantör, sitter och skriver specifikationer för sig själv och sedan skickar ut till de andra. Det här nätet har vi tagit fram tillsammans.
Nokia Siemens Networks jämför med G-premiären, där apparater och nätverk inte fungerade bra tillsammans.
–Det ledde till förseningar i utrullningen. Det krävdes justeringar, säger Arne Schälicke, LTE-marknadschef för Nokia Siemens Networks.
OFDM spännande utmaning
Inför G har leverantörerna löst interoperabiliteten i testomgångar innan den skarpa sjösättningen. Dessutom har man spikat standarder i god tid och därmed gett kretstillverkare och operatörer bättre tidsmarginaler.
När Elektroniktidningen ber leverantörerna peka ut den svåraste ingenjörsutmaningen i LTE, väljer de båda den digitala modulationsmetoden OFDM (Orthogonal frequency division multiplexing).
–Svårt är kanske inte rätt ord. Men forskningssidan var nyfiken på om de teoretiska idéerna också skulle fungera i verkliga system, säger Arne Schälicke.
–När man för första gången gör implementeringar av standarder med nya krav är det en utmaning att ta fram lösningar som fungerar med den prestanda man vill ha, säger Tomas Norén, Ericssons LTE-chef.
–För LTE är prestandakraven mycket högre när det gäller bland annat bithastighet och svarstid, än tidigare mobilteknologier.
OFDM delar upp spektrum över både tid och frekvens. Med dessa som koordinataxlar får man ett finkornigt rutnät av datablock – en handfull databitar i ett smalt frekvensband under ett kort tidsintervall – som fördelas mellan användarna.
Uppgradering via SDR
Här ligger ytterligare en förklaring till de korta svarstiderna. Finkornigheten gör det dessutom enkelt att anpassa schemat till varierande signalförhållanden i olika delar av spektrum.
I OFDM-protokollet döljer sig också intelligenta finesser som preallokering för att trolla bort fördröjningar.
En given del av bakgrunden till LTE är att processorkapacitet av idag orkar hantera dessa algoritmer. För Nokia Siemens Networks har mjukvarudefinierad radio (SDR) gjort det enklare att realisera LTE. De basstationer av typen Flexi Base som levererats och senare, kan uppgraderas med mjukvara till att stödja LTE.
–Vi har kunnat anpassa modulerna med mjukvara. Ingen hårdvara behövde ändras, berättar Arne Schälicke.