Was ist LTE / 4G?

Seit Vodafone großflächig die Werbetrommel rührt (2011) und Apple das iPad 3 (2012) auf den Markt gebracht hat, sorgen die Begriffe LTE und 4G für zahlreiche Fragezeichen in den Köpfen der Konsumenten. Was hat die Telekommunikations-Branche mit LTE (Long Term Evolution) bzw. 4G schon wieder für einen neuen Begriff in die Welt gesetzt? In diesem FAQ-Artikel erkläre ich Ihnen was LTE ist, was es kann und wie Sie LTE nutzen können!

Das ist LTE / 4G:

LTE ist die Abkürzung für Long Term Evolution und die Bezeichnung für die neuste Mobilfunktechnik der 4. Generation, kurz 4G. Deshalb sind die beiden Begriffe gleichbedeutend, genau wie beim Vorgänger UMTS/HSPA bzw. 3G. Die neue Technologie wurde insbesondere für schnelles mobiles Internet konzipiert. Denn der anhaltende Boom bei Surfsticks, Tablet-PCs und Smartphones lässt den mobilen Datenbedarf weltweit und auch in Deutschland weiterhin stark steigen. Die verbreitete UMTS/HSPA-Technologie wird diesem Datenhunger nicht mehr lange standhalten können. Deshalb sind die Mobilfunkbetreiber auf LTE angewiesen, damit die 3G-Funknetze entlastet werden können.

Das kann LTE:

Mit LTE können Daten mit einer Geschwindigkeit bis zu 300 Mbit/s im Download vom LTE-fähigen Endgerät empfangen werden. Die maximale Leistung hängt allerdings von der Technik in der jeweiligen Sendeanlage und dem Empfangsgerät ab.

Derzeit setzen die deutschen Mobilfunkbetreiber auf zwei LTE-Funkfrequenzen: LTE800 und LTE18000. Die Zahlen stehen für den Frequenzbereich in MHz. An hochfrequentierten Plätzen (z. B. Flughäfen, Bahnhöfe oder Fußgängerzonen) steht den Netzbetreibern noch der Frequenzbereich 2600 MHz zur Verfügung. Dieser wird aber erst bei Bedarf eingesetzt, wenn die LTE800 und 1800 Netze zu stark ausgelastet werden. Was genau haben die Funkfrequenzen mit der Surf-Geschwindigkeit zu tun? Im Moment ganz einfach:

• LTE800: max. 50 Mbit/s Download- und 10 Mbit/s Upload-Speed
• LTE1800: max. 100 Mbit/s Download- und 50 Mbit/s Upload-Speed

Das sind die Übertragungswerte die mit der aktuellen LTE-Ausbaustufe pro Funkzelle möglich sind. Für die Praxis ist an dieser Stelle noch wichtig: Die maximale Leistung der Sendeanlage müssen sich alle aktiven Internet-Nutzer teilen. Je mehr Kunden in einer Funkzelle eingebucht sind, desto niedriger wird die Surf-Geschwindigkeit beim Einzelnen.

Ein weiterer Leistungsvorteil von 4G gegenüber 3G ist die niedrigere Latenzzeit bzw. Reaktionszeit. In guten 3G-Netzen liegt der Ping bei 70-90 Millisekunden (ms). Mit LTE beträgt der Ping in der Praxis meist nur noch 40 - 60 ms. In der Praxis wirkt sich das positiv auf die Ladezeit einer Webseite aus, die sich gegenüber 3G nochmals verbessert.

Das ist für LTE notwendig:

Um LTE zu empfangen benötigen Sie spezielle LTE-fähige Empfangsgeräte. In Deutschland sind Endgeräte mit der Kategorie 2 und 3 nach 3GPP-Spezifikation Release 8 erhältlich. Für Sie ist wichtig, dass Geräte der Kategorie 2 bis zu 50 Mbit/s im Download und 10 Mbit/s im Upload leisten. Bei Kategorie 3 Endgeräten können sogar bis zu 100 Mbit/s im Download und 50 Mbit/s im Upload übertragen werden. Es handelt sich jeweils um die theoretische Maximalleistung der Sticks, Smartphones oder Tablets.

Den erste LTE-Stick der Kategorie 2 hat Samsung Ende 2010 in Deutschland auf den Markt gebracht. Vom chinesischen Hersteller Huawei gibt es seit 2011 einen mobilen LTE-Stick der Kategorie 3, der in allen drei Frequenzen (800, 1800 und 2600 MHz) funken kann und maximal 100 Mbit/s im Download unterstützt. Seit Mitte 2012 ist ein weiterer Stick von ZTE erhältlich. Huawei und ZTE haben bereits weitere LTE-Sticks in der Pipeline.

Neben den LTE-Sticks sind seit Frühjahr 2012 auch LTE-fähige Smartphones auf dem Markt. Auch ein mobiler LTE Hotspot ist bereits in Deutschland zu haben. Bei den Tablet-PCs hat das Apple iPad 3 anfangs für viel Verwirrung gesorgt. Es ist zwar LTE-fähig, aber nicht mit den Funkfrequenzen in Deutschland kompatibel. Die ersten LTE-Tablets werden noch 2012 in Deutschland erscheinen.

Für die Hardware-Hersteller stellt LTE durchaus eine Herausforderung dar:

1. Problem: Das Endgerät benötigt zwei Empfangsantennen (2x2 MIMO Technik nach 3GPP LTE-Spezifikation Release 8). Das ist auch der Grund, weshalb LTE-Sticks ein gutes Stück größer sind als UMTS-Sticks.
2. Problem: Zwei Antennen und komplexe Modulationsverfahren (16QAM) verbrauchen mehr Strom. Bei Surfsticks spielt das weniger eine Rolle, da der Strom über den USB-Anschluss vom Laptop gezogen wird. Bei Smartphones und Tablet-PCs muss ein leistungsstärkerer Akku mit dem generellen Platzmangel zurechtkommen.

Exkurs - Die Herausforderung der Netzbetreiber:

Wie ich im vorherigen Abschnitt erläutert habe, wird LTE zusätzlich zu den vorhanden 2G- und 3G-Netzen aufgebaut. Des Weiteren können mit LTE800, 1800 und 2600 parallel drei LTE-Netze an einem Ort angeboten werden. Dadurch kann eine hohe Netzkapazität für mobile Datendienste zur Verfügung gestellt werden. Wir dürfen nicht vergessen, dass mit der letzten Ausbaustufe von UMTS/HSPA+ (3G+) auch noch bis zu 42,2 Mbit/s Daten in Richtung Endgerät übertragen werden können.

Die Herausforderung auf der Seite der Mobilnetzbetreiber wird zukünftig ganz klar die optimale Lastverteilung unter den vorhandenen Ressourcen sein. Im Jahre 2015 wird LTE eine selbstverständliche Technologie sein, wie es heute - im Jahr 2012 - UMTS/HSPA (3G) ist. Dann wird sich herauskristallisieren welcher Mobilfunkbetreiber ein gutes Netzwerkmanagement implementiert hat und bei wem es häufiger zu Datenstaus kommt. Nur wenn der wachsende Datenhunger auf 3G und 4G Technologie gut verteilt wird, bleibt die mobile Datenautobahn auch staufrei!

Wo sind die technischen Details?

Ich habe mich hier gezielt gegen einen Technik-lastigen Artikel entschieden, da hierfür der Wikipedia-Artikel einen guten Einstieg gewährleistet. Für mich ist wichtig, dass Sie hier verstehen was LTE für Sie bedeutet bzw. in Zukunft bedeuten kann. Habe ich einen wichtigen Punkt vergessen, oder haben Sie noch offene Fragen? Kein Problem, ich freue mich über Ihre Kritik, Fragen und Anregungen. Schreiben Sie einfach unten einen Kommentar.