Inloggen

Generaties

LTE cat 4, 6, 8 of cat 10, 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 kunnen worden teruggezet naar het 2G/3G netwerk wanneer het toestel (nog) geen VoLTE kan gebruiken op het netwerk.
Zie CSFB; De tijdelijke schakel voor het bellen in een 4G netwerk om te zien hoe dat systeem werkt. De providers in Nederland maken ondertussen gebruik van VoLTE (vergelijkbaar 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
11 600 50
12 600 100
13 400 150
14 400 100
15 800 100
16 1 Gbit/s 150
18 1,2 Gbit/s ?

 Hieronder staan alleen de categorieën die gebruikt worden in Nederland

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. In Nederland zal dit niet gebruikt gaan worden, hier hebben de providers (lees: T-Mobile en Vodafone) gekozen voor NB-IoT, dat is een aparte categorie, nl. LTE Cat NB1.

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 in 2016 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 6

Cat 6 zit in de meeste high-end toestellen uit 2016, zoals de Samsung Galaxy Note 4. 
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 9

Het eerste toestel die cat 9 ondersteunde is de Galaxy S6 edge+, alle huidige topmodellen bieden ondersteuning voor deze categorie.

Categorie 10/12/15

Bijna alle topmodellen uit 2018 halen cat 12 of 15, in Nederland bieden providers nog geen cat 12 of 15 ondersteuning aan.

Categorie 16

In Q1 van 2018 zijn er nog weinig toestellen die Cat 16 ondersteunen. Cat 16 wordt ook wel Gigabit LTE genoemd. Oa. de Essential PH-1  en HTC U11 bieden ondersteuning.

Categorie 18

Toestellen met de Huawei Kirin 970 SoC kunnen Cat 18 aan, op dit moment alleen te vinden in Huawei en Honor toestellen.

Maximale snelheden Providers

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

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)

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)

T-Mobile

Frequentie   Bandbreedte   Cat 4   Cat 6  (of Cat 9 bij 3x CA)
900 MHz 10 MHz (in totaal 15 MHz, 5 MHz voor 3G) 75 Mbit/s 225 Mbit/s (LTE-Advanced via Carrier Aggregation)
300 Mbit/s (LTE-A met 3 CA) 
1800 MHz   20 MHz (in totaal 30 MHz, 10 MHz voor 2G)   150 Mbit/s   
2100 MHz 10 MHz (nu) (in totaal 20 MHz, inzet voor 4G variabel) 75 Mbit/s
2600 MHz 5 MHz 37,5 Mbit/s 

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  

Laatste update: 30 mei 2015. Wouter, bedankt voor je inbreng!
Update 2: 13 september 2015. Update met de laatste stand van zaken.
Update 3: 18 februari 2018. Update met de laatste stand van zaken.

4G Masten in Nederland

West NL 4G Oost NL 4G

Achtergrond Artikelen

4G in Nederland; terugblik en toekomst

Verzameling Providers 4G klein
Om een nieuwe traditie te starten kijken we, net zoals vorig jaar, terug op een jaar 4G (en alle andere mobiele vernieuwingen) en wat er komend jaar nog gaat komen.

Lees meer...

CSFB; De tijdelijke schakel voor het bellen in een 4G netwerk

  

De 4G netwerken in Nederland zijn snel groeiende, en daarbij ook het aantal gebruikers die gebruik maken van 4G. Maar voor bellen blijven we (nog) afhankelijk van het oudere 2G en 3G netwerk.

In dit artikel gaan we dieper op het fenomeen CSFB oftwel Circuit-Switched Fallback in; Wat is het? Hoe werkt het? De voor- en nadelen van het systeem.

Lees meer...

Het technische verhaal achter de 4G uitrol

De providers zijn druk bezig met de uitrol van 4G, KPN bereikt ergens volgende maand landelijke dekking, Vodafone heeft door heel Nederland al redelijk wat plekken voorzien en T-Mobile is druk bezig om de Randstad te dekken. Tele2 werkt op de achtergrond druk aan de opbouw van het netwerk, er komen uit verschillende delen van Nederland berichten dat er een Tele2 netwerk gevonden wordt (maar nog niet toegankelijk).

Lees meer...

4G in Nederland; de stand van zaken na een jaar

Verzameling Providers 4G klein

Het is alweer een jaar geleden dat de frequentieveiling afgerond is. Wat is er allemaal in de tussentijd gebeurd? En wat zijn de plannen voor 2014?
4GMasten.nl blikt samen met u terug en we kijken naar wat de providers van plan zijn.

Lees meer...