LTE Advanced (LTE+)

Was steckt hinter dem "besseren LTE"?

LTE ist nicht gleich LTE – die Technik wird stetig weiterentwickelt! Bereits durch die Abkürzung „Long Term Evolution“ - also „langfristige Entwicklung“ - wird dies deutlich. Die ersten 4G-Netze schafften gerade einmal 50 MBit/s. Später wurden daraus bis zu 150 MBit/s. Doch auch hier war die Entwicklung noch längst nicht abgeschlossen. Mit „LTE-Advanced“ wurde bereits vor Jahren Schritt für Schritt der Weg hin zu 5G geebnet. Doch was steckt genau dahinter und wer bietet Tarife auf Basis von LTE-Advanced?

Was steckt hinter dem „Advanced“?

Mit dem sogenannten „LTE-Advanced“ fasst man Techniken und Verfahren zusammen, die nochmals viel höhere Übertragungsraten ermöglichen, als die ersten Generationen. Genauer gesagt handelt es sich um Spezifikationen, welche seit dem Release 10 (3GPP) definiert wurden. Die 4G-Netze davor, genügten den Vorgaben des Release 8 mit den Gerätekategorien CAT1-5. Von LTE-Advanced spricht man ab Release 10 und der Kategorie 6 (CAT6). Dies erscheint auf den ersten Blick etwas sehr „technisch“, ist aber auch für Endverbraucher ein wichtiger Anhaltspunkt. Denn nur, wenn die eingesetzte Hardware auch kompatibel ist, lassen sich die entsprechenden Tarife auch (aus-)nutzen. Advanced-Tarife mit bis zu 300 MBit, setzen z.B. ein Smartphone oder Router voraus, der 4G mindestens nach CAT6 unterstützt. Und das ist vor allem bei älterer Hardware oft nicht der Fall. Noch schnellere Tarife verlangen sogar Hardwarekategorien von 9 oder höher (> CAT9).

Wie schnell ist LTE-Adv.?

Das kommt prinzipiell darauf an, welchen Release und Kategorie das Mobilfunknetz des LTE-Anbieters unterstützt. Mit CAT6 lassen sich wie schon angedeutet bis zu 300 MBit im Download und 50 MBit für den Upload erreichen.

Je nach Entwicklungsstufe sind aber auch höhere Geschwindigkeiten möglich. Denn es geht technisch gesehen weit, weit mehr. Sofern ein Netzprovider Release 11 unterstützt, sind bis zu 450 MBit machbar. Auf Basis von CAT11-12, ließen sich Datenraten bis 600 MBit erreichen. Moderne 4G-Smarphones und 4G-Router schaffen sogar teils schon CAT19, 20 oder 22. Sofern die Netze der Provider es zuließen, könnten also auch über LTE-Adv weit mehr als 1 GBit/s erzielt werden. Wie die folgende Tabelle zeigt, gibt es sogar Spezifikationen die über 4G bis zu 4.000 MBit erlauben. Dies setzte allerdings sogenanntes MIMO (Mehrantennentechnik) mit je 8 Antennen auf Nutzer- und Providerseite voraus. Mehr als 2x2 MIMO ist jedoch aus aktueller Sicht kaum praktikabel.

Carrier Aggregation

Einer der wichtigsten Verfahren bei LTE-Advanced ist die sogenannte „Carrier Aggregation“. Sämtliche Vorgängerstandards (2G, 3G) mussten zur Datenübertragung ein homogenes, zusammenhängendes Frequenzband für die Übertragung nutzen. Also beispielsweise den Bereich 800-820 MHz, was einer Breite von 20 MHz entspricht. Prinzipiell gilt aber, je mehr Bandbreite zur Verfügung steht, desto höhere Datenraten lassen sich erzielen.

Leider sind aber Frequenzbereiche extrem rar und teuer. Außerdem besitzt praktisch kein Mobilfunkunternehmen zusammenhängende Frequenzbereiche über 20 MHz. Daher liegt der Gedanke nahe, einfach mehrere Frequenzbereiche auf unterschiedlichen Frequenzabschnitten zusammenfassen zu können. Beispielsweise die schon erwähnten 20 MHz bei 800-820 MHz und 20 MHz bei 1800-1820 MHz. Durch eine Zusammenfassung (Aggregation) dieser beiden 20 MHz breiten Bänder, stehen nun effektiv 40 MHz für eine Übertragung bereit, was theoretisch die Datenrate verdoppeln kann.

Durch Carrier Aggregation werden also Bänder mit bestimmter Breite, auf unterschiedlichen Frequenzen, zu einem virtuellen Nutzband zusammengefasst. Wie die Tabelle oben zeigt, sieht jede Gerätekategorie andere Möglichkeiten vor. Mit CAT6 lassen sich beispielsweise zwei Carrier (Bänder) mit je bis 20 MHz vereinen. Bei CAT 11 wären es maximal 3 Carrier mit je bis zu 20 MHz.

Verfügbarkeit

Mittlerweile ist in Deutschland schon der größte Teil des LTE-Netzes LTE+ fähig. Offizielle Zahlen gibt es leider kaum. Doch in der Praxis überwiegt bereits das "+" in der Statusanzeige am Handy. Nachdem zuerst vor allem Städte wie Berlin von den Optimierungen profitierten, kam LTE-Advanced immer öfter auch im Ländlichen Raum an. Seit 2023 gibt es bundesweit eine nahezu flächendeckende Abdeckung auch mit dem "schnelleren 4G" als Ergänzung zu 5G.

Weg hin zu 5G

Wie auch die Tabelle oben zeigt, steckt noch heute noch immenses Potenzial in der LTE-Technik. Viele Verfahren, wie Carrier A., QAM1024 oder Massive MIMO, haben den Weg in den 5G-Standard gefunden. Man sprich daher bei LTE-Advanced auch von 4.5G und „Pre-5G“ Techniken …

Was ist 5G Advanced?

Nach der Einführung von 5G, war es ebenfalls kein Langer Weg zu einer wiederum optimierten 5. Generation. Bis ca. 2025 erwarten Experten den Release von 5G-Advanced. Die technischen Grundlagen dazu werden im Release 18 gelegt.