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Was ist LTE?

Gehen wir doch mal der Frage nach: „Was ist LTE?“ Die häufigste Antwort wird wohl ein neuer Mobilfunkstandard für das mobile Internet sein aber die Technologie hat noch weitaus mehr zu bieten.

Was ist LTE?

Die drei Buchstaben LTE stehen für Long Term Evolution und bezeichnen damit den neuen Mobilfunkstandard der vierten Generation. Daher ist auch neben dem Begriff LTE, die Bezeichnung 4G sehr gebräuchlich. Mit dem LTE hat man einen direkten Nachfolger vom UMTS (3G), mit dem Unterschied das sich der LTE Ausbau besonders in der Anfangsphase auf die ländlichen Regionen ausweiten soll. Ganz im Gegensatz zum damaligen UMTS Ausbau, dort wurden zuerst die Großstädte und Ballungsgebiete versorgt.
 

Übers Land in die Stadt

Warum die Netzbetreiber zuerst die ländlichen Gebiete mit dem LTE-Netz ausbauen müssen, bevor Sie in die Städte dürfen. Weil die Bundesnetzagentur bei der Vergabe beziehungsweise bei der Versteigerung der Frequenzen den Zuschlag nur erteilte wenn die Netzbetreiber gewisse Auflagen erfüllen. Das Ziel dieser Auflagen war es die 800 MHz Frequenzen (Digitale DividendeDigitale DividendeDarunter versteht man das freiwerden von Frequenzbändern durch die Digitalisierung. Zum Beispiel durch die Umstellung des analogen Fernsehsignals auf DVB-T.) für den Ausbau der sogenannten Weißen FleckenWeißen FleckenDamit werden im allgemeinen unbekannte und unerforschte Gebiete bezeichnet. Beim Netzausbau bezeichnet man so die Ort die keinen Netzzugang haben oder unterversorgt sind. in Deutschland zu nutzen.
 

So funktioniert LTE

LTE Infografik

Mit LTE können Geschwindigkeiten von 1000 MBit/s je Funkzelle erreicht werden. Damit gemeint ist der Bereich um einen Mobilfunkmast, dieser verfügt je nach Frequenzband über eine gewisse Reichweite. Wobei noch anzumerken ist, das je höher die Frequenz wird desto niedriger die Reichweite.

  1. Unterschied von UMTS zu LTE
  2. Aufteilung der Datenpakete
  3. LTE-Frequenzen
  4. LTE-Ausbau


 

Unterschied von UMTS zu LTE

Der entscheidende Unterschied besteht im Gegensatz zum UMTS in der Nutzung verschiedener Bandbreiten (1,4; 3; 5; 10; 15 und 20 MHz). Dadurch findet eine Aufteilung der zu sendenden und zu empfangenden Elemente statt. Damit ist es möglich dem Internet-Nutzer genau die Geschwindigkeit zuzuteilen die er benötigt. Erreicht wird das ganze durch die zwei Techniken OFDMA (Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing-Techniken) und SC-FDMA. Wobei die Technik OFDMA ausschließlich für die DownlinkDownlinkDer Downlink bezeichnet die Senderichtung von der Basisstation zum mobilen Endgerät bezeichnet. Aus Sicht des Mobilfunknutzers ist der Downlink der Empfangskanal. vorgesehen ist und Spitzengeschwindigkeiten bis zu 300 MBit/s möglich sind. Für den UplinkUplinkDer Uplink ist die Gegenrichtung zum Downlink. Aus der Sicht des Mobilfunknutzers der Sendekanal. ist demzufolge die Technik SC-FDMA zuständig, diese ermöglicht eine Geschwindigkeit von 75 MBit/s.

 

Aufteilung der Datenpakete

Am einfachsten lässt sich das aufteilen der Elemente anhand eines gesendeten Bildes erklären. Wenn man nun ein Bild via UMTS versendet wird das in 2 Elemente aufgeteilt (siehe Bild: links), also einer oberen (Element 1) und unteren Hälfte (Element 2). Die mögliche Folge einer Signalstörung wäre dann das nur eines der beiden gesendeten Elemente empfangen wird und sich das Bild nur schwer rekonstruieren lässt, da der fehlende Teil des Bildes (siehe Bild: rechts) sehr groß ist.

UMTS Datenpaket

In den meisten Fällen wird dieses Bild gar nicht an den Empfänger übertragen oder es kommt zu einer Fehlermeldung: „MMS kann nicht empfangen/heruntergeladen werden.“ Beim Datentransfer über das neue LTE-Netz werden die einzelnen Datenpakete in viele kleinere Element zerlegt. Zum einen werden die Datenpakete kleiner aber auch die Übertragung sehr viel genauer. Nehmen wir noch einmal, das zu sendende Bild aus dem Beispiel.

LTE Datenpaket

Wie man sehen kann gibt es bei dem rechte Bild auch Verluste diese lassen sich aber sehr gut rekonstruieren. Vor allem wird so ein Bild nicht nur wie im Beispiel dargestellt, 35 solcher Elemente aufgeteilt sondern in weitaus mehr.

 

LTE-Frequenzen

Am 15. April 2010 startete die Versteigerung der Frequenzbereiche durch die Bundesnetzagentur. Am 20. Mai 2010 wurde die Versteigerung beendet es waren die vier deutschen Mobilfunkanbieter die Frequenzen ersteigerten. Zugleich verpflichteten Sie sich beim Ausbau für die Digitale Dividende (800 MHz) erst die „Weißen Flecken“ zu versorgen. Für die Nutzung des drahtlosen Internetzugangs werden hauptsächlich die Frequenzen 800 MHz und 2,6 GHz genutzt werden. Wobei die Telekom neben den anderen Mobilfunkanbietern, zusätzlich auch Frequenzen im Bereich 1,8 GHz ersteigert hat.

Funkzellenradius:

LTE Grafik Funkzellenradius

Bei dem Frequenzbereich von 800 MHz wird eine Reichweite bis zu 10 km erreicht. Dagegen wird bei 1,8 GHz und 2,6 GHz gerade mal ein Funkzellenradius von bis zu 2 km abgedeckt. Demzufolge hat eine niedrige Frequenz immer eine große Reichweite und die hohe Frequenz eine niedrige Reichweite. Womit das LTE-Netz optimal für die ländlichen Regionen aber auch für die Ballungsgebiete genutzt werden kann.

 

LTE-Ausbau

Beim Netzausbau können die Anbieter auf vorhandene Mobilfunkmasten zurückgreifen und diese erweitern. Da LTE genauso wie UMTS (3G) oder deren Vorgänger auf der gleichen Basis bestehen. Das Endgerät bucht sich über die auf den SIM-Karte gespeicherten Daten in eine Funkzelle ein, und meldet sich im Mobilfunknetz an. Die Wechsel zwischen den einzelnen Funkzellen fällt dem Nutzer für gewöhnlich nicht auf, außer im Falle einer Störung, hat man keinen Netzempfang. Um eine gute Netzabdeckung zu gewährleisten müssen die Netzbetreiber gerade in ländlichen Regionen neue Mobilfunkmasten errichten. Da die Auflagen der Bundesnetzagentur den Ausbau des LTE-Netzes in Großstädten erst zulassen wenn 90 Prozent der „Weißen Flecken“ auf dem Land in den jeweiligen Bundesländern versorgt sind. Doch das trifft ausschließlich auf den Frequenzbereich von 800 MHz zu. Dadurch wird derzeit parallel das LTE-Netz in den Großstädten im Frequenzbereich 1,8 GHz und 2,6 GHz ausgebaut.
 

Vorteile von LTE

Die Vorteile neben dem Highspeed-Internetzugang im Überblick.
Vorteile von LTE

  • mobiler drahtloser Highspeed-Internetzugang
  • Multimedia Messaging Service (MMS)
  • Video Chat
  • High Definition Radio (HD-Radio)
  • mobile TV
  • High Definition TV (HDTV)
  • DVB
  • Telefonieren

Nachteile von LTE

Neben den vielen Vorteilen gibt es wie bei den Mobilfunkgenerationen vorher das Problem der Funkzellenbelegung. Je mehr Nutzer sich eine Funkzelle teilen müssen desto weniger Geschwindigkeit steht dem einzelnen zur Verfügung. Daher gibt es auch bei den Tarifen ein Inklusiv-Datenvolumen das je Monat verbraucht werden kann. Sollte man mehr als das bereitgestellte Datenvolumen verbrauchen wird die Geschwindigkeit gedrosselt.
 

Meine Meinung

Mit dem LTE-Netz bietet sich in Zukunft ein drahtloser mobiler Breitband-Internetzugang. Dieser ermöglicht uns egal wo wir uns befinden die Vorzüge mobiler Kommunikation zu genießen. Dabei ist es gleich ob wir die Technologie für das normale Telefonieren, Chatten, Radio oder HDTV verwenden alles ist möglich.

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