Telekommunikationsturm mit Mobilfunk-Antenne über Bäumen
Connectivity

Long Term Evolution (LTE) verständlich erklärt

Das LTE-Netz schaffte mit der vierten Generation des Mobilfunks (4G) die Voraussetzungen für schnelles Surfen auf Smartphones, Smartwatches und Tablets. Wie der Name schon sagt, soll LTE (Long Term Evolution) weit in die Zukunft reichen. Heute ist LTE-Technologie auch die Basis für 5G und viele Anwendungen in Unternehmen. Antworten auf alle wichtigen Fragen zu LTE finden Sie in diesem Blogartikel.

Die Funktechnik LTE ermöglicht es Mobilfunknutzer:innen ab der vierten Handynetzgeneration, Daten in deutlich höherer Geschwindigkeit über die sogenannte Luftschnittstelle zu übertragen. LTE wird daher oft mit 4G gleichgesetzt, ist aber nicht genau dasselbe. Mittlerweile ist LTE in Erweiterungen verfügbar, beispielsweise LTE-Advanced, LTE+ oder LTE-M. Und so gibt es immer wieder Fragen zur LTE-Begriffsfamilie.

2030 soll 6G kommerziell eingeführt werden. Dadurch gibt es weitere Unklarheiten: zum Beispiel, ob LTE und 4G überflüssig werden, und welche Auswirkungen es auf den Unterstützungszeitraum bisheriger Geräte gibt. In diesem Überblick erhalten Sie alle wichtigen Informationen rund um LTE.

Inhaltsverzeichnis

Was ist LTE?

Seine besondere Bedeutung bestätigt LTE (Long Term Evolution) als Mobilfunkstandard bis heute, denn die Funktechnik bietet viele Möglichkeiten zur Weiterentwicklung. Daher auch der Name „Long Term Evolution“, was übersetzt „langfristige Entwicklung“ heißt. Üblicherweise bringt der Mobilfunksektor etwa alle zehn Jahre eine neue Mobilfunkgeneration hervor. Zunächst geht dies naturgemäß oft mit Unsicherheiten bei Nutzer:innen und Unternehmen einher. Diese fragen sich zum Beispiel, wie lange sie den vorigen Standard und vorhandene Geräte noch nutzen können.
Wichtig zu wissen ist dazu, dass neue und alte Funktechnologien auch über Zeiträume von etwa zehn Jahren sehr gut miteinander koexistieren können.
LTE brachte bereits 2009 Highspeed in den Mobilfunk. Voice over LTE (übersetzt etwa: „Sprache über LTE“), kurz VoLTE, hat die Sprachqualität verbessert und sorgt für störungsfreiere Gespräche. Da die Internationale Fernmeldeunion ITU die LTE-Funktechnik als Mobilfunkstandard der vierten Generation eingestuft hat, wird sie oft gleichgesetzt mit 4G. Dies ist insofern nicht ganz zutreffend, als dass LTE einer ständigen Entwicklung unterliegt und inzwischen auch die Grundlage für die fünfte Mobilfunkgeneration darstellt: 5G.
Noch immer bauen Netzbetreiber daher neue LTE-Stationen. Diese bieten immer schnellere Datenraten und kürzere Latenzzeiten (Verzögerungszeiten).
Vielen Nutzer:innen ist die Abkürzung LTE vor allem ein Begriff, weil die Buchstaben in einer Ecke ihres Smartphone-Displays auftauchen. Dort zeigen sie an, dass ihr Handy mit dem LTE-Netz ihres Betreibers verbunden ist. Vodafone erreicht gegenwärtig eine bundesweite Netzabdeckung mit LTE von 99 Prozent.
Generell erreicht das LTE-Netz in Deutschland mittlerweile nahezu alle Haushalte und ist damit Standard. Auf der freien Fläche kann die Netzabdeckung zum Teil etwas geringer sein. Und nur weil ein Sendemast in Sichtweite ist, heißt es noch nicht, dass er auch in das eigene Handynetz funkt.
Außerdem surfen Nutzer:innen innerhalb eines LTE-Netzes unterschiedlich schnell, denn die modernen LTE-Antennen funken mit erheblich verbesserten LTE-Geschwindigkeiten. In diesen Fällen kann es sein, dass auf dem Smartphone die Anzeige LTE+ oder LTE-A (LTE-Advanced) oder 4G+ erscheint. Sie kennzeichnet höhere Datenübertragungsraten und verschiedene Frequenzbänder.
Fälschlicherweise hat sich die Annahme etabliert, dass 4G-LTE etwas Besseres sei als 4G. In Wahrheit handelt es sich nur um eine erweiterte Umschreibung: 4G bezieht sich auf das Gerät und LTE auf das Netz. 4G gibt dabei also die Rahmenbedingungen für die Nutzung des LTE-Netzes vor.
Normalerweise schalten Smartphones je nach Netzverbindung automatisch zwischen 5G/4G-LTE/2G um (3D ist inzwischen abgeschaltet). Dabei ist zu sagen, dass die die reale Maximalgeschwindigkeit immer auch abhängig ist vom aktuellen Standort der Nutzer:innen.
Im Allgemeinen unterstützt die Infrastruktur durch ein einfaches Softwareupdate je nach Gerät auch bereits die höheren 5G-Übertragungsgeschwindigkeiten.
Geschäftsmann telefoniert mit Smartphone

Vodafone Campus-Netze: 5G und IoT im Zusammenspiel

Egal, welche Art von Campus-Netz Sie aufbauen wollen: Vodafone hat für jeden Bedarf das richtige Angebot.

  • Campus Private: Eigene 5G-Infrastruktur
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Welche Bedeutung hat LTE für Unternehmen und Organisationen?

Darüber hinaus ermöglicht LTE zahlreiche kommerzielle und industrielle Anwendungsfälle von 4G-LTE und 5G, zum Beispiel im Internet of Things (IoT) oder für autonomes Fahren im Rahmen von Campus-Netzwerken. Eine weitere Bezeichnung für Campus-Netze ist „privates LTE“. Das private LTE bietet lizenzierte[CK7] , unlizenzierte oder gemeinsam genutzte Frequenzen, für ein isoliert und exklusiv eingerichtetes LTE-Netz.
Dies ist besonders interessant für zum Beispiel große Fabriken und Firmengelände, abgelegene Standorte wie Bergbauwerke sowie für Universitätsgelände, Sportstadien oder Logistikcenter. Das private LTE ist also eine Alternative zum firmeneigenen WLAN.
Ein weiterer Funkkommunikationsstandard speziell für Machine-to-Machine und Internet-of-Things-Anwendungen ist Long Term Evolution Machine Type Communication, kurz LTE-M. Diese Vernetzungsart basiert auf UMTS und HSPA und ermöglicht hohe Datenübertragungsraten bei geringem Stromverbrauch. Die Technologie kommt zum Beispiel in Smart Cities und Smart Buildings zum Einsatz.

Die wichtigsten Vorteile der LTE-Technologie auf einen Blick

  • LTE-Konnektivität ist weltweit verfügbar, für Verbraucher:innen wie auch für gewerbliche und industrielle Anwendungen.
  • Mit seinem auf Langfristigkeit angelegten Konzept bietet LTE eine besonders hohe Kontinuität.
  • LTE ermöglicht es, mit mobilen Geräten sehr schnell Daten zu übertragen, z.B. um im Internet zu surfen, mit dem Smartphone online Musik zu hören oder Videos zu streamen.
  • Voice over LTE gewährleistet eine deutlich verbesserte Sprachqualität beim Telefonieren.
  • In Gegenden, in denen 5G-Mobilfunk auch in der nächsten Zeit noch nicht verfügbar sein wird, werden 4G-LTE oder LTE-Advanced noch jahrelang den Migrationsbedarf von 2G/3G abdecken.

Wie funktioniert LTE?

LTE arbeitet in einem anderen Spektrum als die UMTS-basierten 3G-Netze. Der LTE-Mobilfunkstandard ermöglicht eine vereinfachte Netzarchitektur und sorgt so für geringere Latenzzeiten und einen entschieden höheren Durchsatz im gesamten Netz. Dabei unterstützt LTE Daten, Sprache (VoLTE), Instant Messaging oder Video über nur eine Schnittstelle; 3G brauchte dafür noch verschiedene Systeme und konnte in einigen Netzen nicht sowohl Sprache als auch Daten transportieren.
Der LTE Mobilfunkstandard ist fünf- bis zehnmal schneller als 3G, machte allerdings andere Geräte erforderlich. LTE bietet Daten-Download-Geschwindigkeiten von mehreren 100 Megabit pro Sekunde. 3G ermöglicht im Vergleich dazu maximal 7,2 Megabit pro Sekunde. Somit ist LTE fünf bis zehn Mal schneller als die Mobilfunkgeneration der dritten Generation.
Mittlerweile liegen die LTE-Maximalgeschwindigkeiten bei einer Bandbreite von 20 MHz bei bis zu 300 Megabit pro Sekunde im Downlink und 75 Megabit pro Sekunde im Uplink – bei Latenzzeiten unter 20 Millisekunden. Dies stellt im Vergleich zur Vorgängergeneration einen Quantensprung dar: LTE ist damit vergleichbar mit DSL. Allerdings müssen die Geräte den Standard unterstützen.
LTE begleitet Unternehmen ins 5G-Zeitalter und auf dem Weg zur Industrie 4.0. Daran wird sich bis 2030 nichts ändern.
Szenerie mit Sonnenuntergang und einer Skyline

5G für Anwendungen der Zukunft

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LTE vs. 3G, 4G und 5G

LTE wurde auf der Grundlage der dritten Generation des Mobilfunks entwickelt und hieß in seiner ursprünglichen Form 3,9G. Der Startschuss für das erste öffentliche LTE-Netz der Welt fiel 2009 in Stockholm und Oslo. Im Jahr 2010 nahm die erste LTE-Station auf dem Gebiet der Bundesrepublik Deutschland ihren Betrieb auf.
LTE löste den Übertragungsstandard UMTS der dritten Mobilfunkgeneration (3G) ab. Vorgängertechnologien waren außerdem das GSM-Netz (G2) und davor das A/B/C-Netz (1G), das inzwischen abgeschaltet wurde.
Auch UMTS schalteten die Netzbetreiber 2021 ab, da es drohte, die Netzoptimierung durch LTE auszubremsen. Nur 2G bleibt auch in Zukunft als Sicherheitsnetz zum Telefonieren und für SMS bestehen. Der Hauptunterschied zwischen den Mobilfunkstandards ist vor allen Dingen der Datenübertragungsgeschwindigkeit.
Zu seiner breiten Popularität gelangte der Mobilfunk in Deutschland ab der zweiten Generation mit dem 1992 eingeführten Standard GMS (Global System for Mobile Communications). Dieser ermöglichte es, leichtere Handys zu bauen und zum günstigeren Preis herauszubringen.
Mit GMS avancierte SMS (Short Message Service) zum Publikumserfolg. Knapp 60 Milliarden SMS verschickten die Deutschen zu Spitzenzeiten im Jahr. SMS sollten später von Instant-Messaging-Diensten wie WhatsApp, Facebook, Instagram und Signal abgelöst werden.
Person mit Smartphone in der Hand steht in einem Büro und lacht in die Kamera
Heutzutage kommunizieren Menschen bei der Arbeit und zu Hause genauso schnell mit ihren Smartphones wie mit DSL.
Zeitgleich mit der Versteigerung der UMTS-Lizenzen, dem Mobilfunkstandard der dritten Generation (3G), im Jahr 2000, erlangten dann Smartphones ihren Durchbruch. Dank der immer schnelleren Übertragungsgeschwindigkeiten und geringeren Latenzzeiten wandelten sich Mobiltelefone zu „Taschencomputern“ (Handhelds).
Das Netz der vierten Generation brauchte keine komplett neue Infrastruktur. Ein Vorteil für die Entwicklung der LTE-Netze war, dass sie bestehende Mobilfunkmasten mitnutzen konnten.
LTE Advanced (LTE-A) kam ab 2011 als eine verbesserte Version von LTE zum Einsatz. Wenig später folgten 2016 und 2017 die Spezifikationen für LTE Advanced Pro (LTE-AP). Die Besonderheit davon sind die MIMO-Antennen (Multiple Input-Multiple Output), die Daten mit höherer Geschwindigkeit parallel senden und empfangen können.
Schließlich setzt sich seit 2019 in rasantem Tempo auch 5G durch und unterstützt eine Vielzahl weiterer Digitalisierungsprozesse. Es ist aber nicht davon auszugehen, dass 5G in absehbarer Zeit 4G-LTE überflüssig macht. Long Term Evolution wird schätzungsweise noch mindestens ein Jahrzehnt verfügbar bleiben.
Bisherige Investitionen können sich also bis dahin amortisieren. In einigen Anwendungsfällen kann es sich sogar lohnen, noch in 4G-LTE-Technologie zu investieren – wenn zum Beispiel ein IoT-Projekt damit genauso gut funktioniert, aber zu deutlich geringeren Kosten realisierbar ist.
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LTE-Geschwindigkeit: Datenrate, Bandbreite und Frequenz im Überblick

Für die Datenrate bedeutete der Übergang von 3G zu LTE einen Quantensprung. Dabei variieren die mit LTE möglichen Datenraten je nach LTE-Version und der CAT-Gerätekategorie, also dem technischen Stand des verwendeten Endgeräts.
Anfangs standen für das LTE-Netz Frequenzen in den Bereichen 800 MHz, 1,8 GHz, 2 GHz und 2,6 GHz zur Verfügung. Ab 2015 kamen Frequenzen aus dem Bereich 700 MHz hinzu; sie werden vorzugsweise vom öffentlichen Dienst genutzt, beispielsweise von der Polizei.
Bereits ab 2019 ermöglichten weitere Frequenzen in den Bereichen 2,1 GHz und 3,6 GHz noch höhere Datendurchsätze und geringere Latenzzeiten.
Dabei bedeuten höhere Zahlen nicht zwingend eine bessere Leistung, im Gegenteil. Je niedriger die Frequenz, desto größer ist in der Regel die Reichweite des Signals. Dies wiederum bedeutet, dass dafür auf einer größeren Fläche weniger Mobilfunkmasten nötig sind.
LTE liefert normalweise auch auf dem Land eine gute Versorgung auf der Fläche. Besonders das LTE-Band 20 ist dafür wichtig. Alle Netzbetreiber funken auf diesen Frequenzen, vor allem im ländlichen Raum.

LTE-Verfügbarkeit in Deutschland

LTE ist in Deutschland flächendeckend verfügbar, es gibt kaum noch „dunkle Flecken“ im Land, wo der Ausbau noch nicht stattgefunden hat. In vielen Städten reicht die LTE-Verfügbarkeit nah an die 100 Prozent heran.
Die Bundesnetzagentur stellt eine interaktive Mobilfunkkarte bereit, auf der Sie über Eingabe von Postleitzahl, Straße oder Wohnort herausfinden können, welche Netzversorgung Sie an Ihrem Standort haben.
Allerdings reicht, wie schon weiter oben erwähnt, die reine Verfügbarkeit für Highspeed-Internet manchmal nicht aus; es kommt auch auf die Stärke des Funksignals an. So können zum Beispiel in Gebäuden mit dicken Wänden die Werte der LTE-Verfügbarkeit etwas niedriger sein.
Neben Vodafone bieten in Deutschland verschiedene weitere Mobilfunkprovider den Mobilfunkstandard LTE an.
Ein Mann sitzt mit Tablet im Gewächshaus

Narrowband-IoT und­ LTE-M:­ Konnektivität im IoT-Umfeld

Ganz gleich, wo Sie sich aufhalten: Mit Narrowband-IoT und LTE-M gelingt Maschinenkommunikation auch unter schwierigen Bedingungen. Und das bei besonders geringem Stromverbrauch und somit langen Akkulaufzeiten.

  • Narrowband-IoT sorgt für beste M2M-Netzabdeckung
  • Über LTE-M lassen sich auch Sprachdaten übertragen
  • Auch in Kellern oder entlegenen Gebieten einsetzbar
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Warum ist LTE für 5G unerlässlich?

Der Mobilfunkstandard 5G stellt kein eigenständiges Netz dar, sondern bringt neue technische Features in das vorherige 4G-Netz ein. So nimmt es nicht Wunder, dass die Vergabe von 5G-Lizenzen durch die Bundesnetzagentur im Juni 2019 an die Bedingung geknüpft war, dass sich die Betreiber damit zum Ausbau des LTE-Netzes verpflichten.
5G bietet ein weiteres Frequenzband für die LTE-Nutzung sowie mehr Bandbreite und Turbo-Geschwindigkeiten, die teils DSL übertreffen. Da die Netzbetreiber für 5G neue Hardware in Sendemasten installieren müssen, wird sich der (arbeitsintensive) Übergang noch über einen längeren Zeitraum hinziehen.
Dank Dynamic Spectrum Sharing (DSS) kann 5G für diesen Zeitraum das gleiche Frequenzspektrum wie 4G-LTE nutzen. Bis in Deutschland eine vollständige 5G-Abdeckung erreicht ist, bleibt 4G-LTE also als Ausweichverbindung sehr wichtig, was auch die Lebensdauer von 4G-LTE-Netzen und 4G-LTE-Geräten verlängert.
Frühe 5G-Netze benötigen außerdem eine 4G-LTE-Kontrollebene, um die 5G-Datensitzungen zu verwalten.

Das Wichtigste zu LTE in Kürze

  • LTE ist ein Mobilfunkstandard, der es ermöglicht, mit dem Smartphone oder anderen mobilen Endgeräten zu surfen, online Filme zu gucken und große Datenpakete zu versenden. Außerdem verbessert Voice over LTE die Sprachqualität beim Telefonieren.
  • Die Technologie ermöglicht Highspeed-Internet auf dem Handy und ist fünf bis zehn Mal schneller als 3G. LTE stellt Daten-Download Geschwindigkeiten von mehreren 100 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) bereit.
  • Ist das LTE-Netz an einem Standort nicht verfügbar, stellen die mobilen Geräte auf das dort vorhandene Netz um.
  • Sämtliche moderne Mobilgeräte sind LTE-fähig.
  • Aufgrund der extremen Geschwindigkeiten und geringen Latenzzeiten ermöglicht LTE zahlreiche Anwendungsfälle im kommerziellen und industriellen Bereich und unterstützt das Voranschreiten der Digitalisierung. LTE-Netze kommen zum Beispiel bei IoT-Projekten oder Campus-Netzen zum Einsatz.
  • Unternehmen und Organisationen nutzen zum Teil ein privates LTE-Netz als Alternative zum firmeneigenen WLAN.
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