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Eine Frau sitzt auf einer Parkbank und hält ein Handy am Ohr. Vor ihr auf der Parkbank ein aufgeklapptes Notebook.
Digitalisierung

LTE vs. 4G: Unterschiede und Vor- & Nachteile im Vergleich

Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
11.12.2024
7 Min.

    4G und LTE: zwei Kürzel, die für Mobilfunk mit schneller Datenübertragung stehen. Doch was genau verbirgt sich hinter den beiden Abkürzungen – und stehen sie wirklich für dasselbe, wie es manchmal zu lesen ist?

    Kaum etwas anderes hat die Arbeitswelt in den vergangenen Jahrzehnten so stark verändert wie das Internet und dessen allgegenwärtige Verfügbarkeit dank Smartphones und digitalem Mobilfunk. Vom Handel über die Logistik bis hin zur Telemedizin: Sie alle profitieren vom schnellen, mobilen Internet. Waren die ersten Internethandys noch eher langsam, erreichen moderne Geräte inzwischen enorme Datenraten und erlauben beispielsweise Videostreaming in 4K-Qualität – auch dank 4G und LTE.

    Inhaltsverzeichnis

    Was sind 4G und LTE? – eine Begriffserklärung LTE oder 4G: was ist besser?Was sind LTE 800 und LTE-M und wofür werden sie genutzt?Das Wichtigste zu LTE und 4G in Kürze

    Was sind 4G und LTE? – eine Begriffserklärung

    Um die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von 4G und LTE und die Bezeichnungen für die einzelnen Mobilfunktechnologien besser zu verstehen, hier zuerst ein kurzer Rückblick in die Mobilfunkgeschichte.
    Eigentlich dürfte er längst in Rente gehen: Denn mit seinem Geburtsjahr 1958 hat der Mobilfunk in Deutschland inzwischen ein respektables Alter erreicht. Doch er ist inzwischen beliebter und gefragter denn je. In seiner Frühzeit, beim sogenannten A-Netz, wurden alle Verbindungen noch handvermittelt vom „Fräulein vom Amt“ hergestellt. Anrufer:innen mussten hierfür wissen, in welcher Funkzelle sich die anzurufende Person befand. 1977 wurde dieses A-Netz abgeschaltet. Ihm folgten die ebenfalls analogen B- und C-Mobilfunknetze (1972 bis 1994, beziehungsweise 1985 bis 2000).
    Mit dem D-Netz 1992 ging in Deutschland das erste digitale Mobilfunknetz in Betrieb. Es entsprach dem internationalen Mobilfunkstandard GSM. Die Abkürzung steht für „Global System for Mobile Communications“, übersetzt etwa: Globales System für mobile Kommunikation.
    Mobilfunktechniker:innen sprechen oft auch von unterschiedlichen Mobilfunkgenerationen. Während A-, B- und C-Netz noch zur ersten, analogen Generation (1G) gehörten, läutete das digitale D-Netz den Mobilfunk der zweiten Generation ein (2G). Auch das E-Netz ist ein Netz der zweiten Generation. Inzwischen werden für neue Ausbaustufen und Netze in Deutschland allerdings keine neuen Buchstabenbezeichnungen mehr verwendet. Es wird nur noch von den Generationen gesprochen.

    Digitale Datenübertragung mit WAP und UMTS

    In den digitalen Netzen war erstmals auch eine digitale Datenübertragung möglich. Mit dem D-Netz kam das „Short Messaging System“ (SMS) auf. Außerdem war eine Internetnutzung über das „Wireless Application Protocol“ (WAP) möglich – allerdings mit Datenraten von gerade einmal 9,6 KBit/s.
    Mit der Erweiterung „Universal Mobile Telecommunications System“, kurz UMTS, ging 2004 in Deutschland die dritte Mobilfunkgeneration 3G an den Start. Höhere Surfgeschwindigkeiten von bis zu 384 KBit/s waren für Nutzer:innen die offensichtlichste Neuerung.
    Die Abkürzung LTE steht für „Long-Term-Evolution“, frei übersetzt: langfristige Weiterentwicklung. Der Begriff umfasst ein ganzes Paket von Mobilfunktechnologien, die ab 2010 eingeführt wurden. Ein Teil dieser LTE-Technologien nutzt noch UMTS-Technik der dritten Generation. Daher gibt es unterschiedliche Definitionen, nach denen LTE mal als 4G, mal auch als Mobilfunkgeneration 3.9 bezeichnet wird.
    Mit LTE Max, manchmal auch LTE+, LTE-A oder LTE-Advanced genannt, gab es dann eine Weiterentwicklung von LTE und zugleich die vollständige Loslösung vom UMTS-Standard. LTE Max gehört somit unstrittig zur vierten Mobilfunkgeneration (4G).
    In der Praxis werden LTE und LTE Max manchmal verwechselt, sodass nicht immer klar ist, welche Technologie und Generation und damit auch welche erreichbaren Datengeschwindigkeiten gerade gemeint sind.
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    LTE oder 4G: was ist besser?

    Bei der Sprachtelefonie unterscheiden sich die Mobilfunkstandards der dritten und vierten Generation nicht groß. Auch mit dem aktuell neuesten Mobilfunkstandard 5G ändert sich hier wenig.
    Große Unterschiede gibt es hingegen bei den Datenraten im Download, also beim Laden von Daten auf das Mobilfunkgerät; und beim Upload, also beim Heraufladen von Daten beispielsweise in eine Cloud.
    Der LTE-Standard unterstützt bis zu 300 MBit/s im Download und bis zu 75 MBit/s im Upload – die real erreichbaren Geschwindigkeiten hängen allerdings immer ab von der Entfernung zur Sendestation, der Netzauslastung und einigen anderen Parametern.
    LTE Max ermöglicht im Download Datenraten von bis zu 500 MBit/s. Theoretisch ließe der technische Standard sogar bis zu 1000 MBit/s zu. Doch in der Praxis sind eher Werte von bis zu 500 MBit/s erreichbar. LTE Max nutzt hierfür die sogenannte Kanalbündelung („carrier aggregation“) und arbeitet mit mehreren zueinander versetzten Antennen in Sendestationen und Endgeräten. Letzteres ist die sogenannte MIMO-Technik, die beispielsweise auch in neueren WLAN-Routern Verwendung findet. MIMO steht für „Multiple Input Multiple Output“ und beschreibt mehrere (multiple) Antennen für den Eingang (Input) und Ausgang (Output) von Daten. Ihr Smartphone empfängt so über mehrere Frequenzen und Übertragungen gleichzeitig und führt die Datenstrome im Gerät zusammen.
    LTE Max ist abwärtskompatibel zu LTE, sodass Sie auch mit älteren Geräten, die lediglich LTE unterstützen, in Netzen mit LTE Max Daten herauf- und herunterladen können – dann allerdings entsprechend langsamer. Viele Geräte zeigen auf ihrem Bildschirm nicht einmal an, ob Sie gerade mit LTE oder LTE Max unterwegs sind.
    Auch LTE Max wird kontinuierlich weiterentwickelt. So ist die nächste Ausbaustufe LTE Advanced Pro in Deutschland ebenfalls schon an vielen Standorten und mit vielen Mobiltelefonen verfügbar, beispielsweise mit dem aktuellen iPhone 16 Pro für Business-Kunden. Dabei werden noch mehr Kanäle und Antennen für eine höhere Bandbreite gebündelt. Auch hier gibt es wieder unterschiedliche Definitionen, ob der Standard noch zur vierten Generation gehört oder bereits als Ausbaustufe 4.5G zu betrachten ist.
    Damit beantwortet sich auch die oft gestellte Frage, ob LTE oder 4G besser ist: Versteht man unter LTE nur die Ausbaustufe von 2010, so sind die Datenraten im aktuellen 4G-Netz höher. Bezieht man auch die Standards LTE Max und LTE Advanced Pro mit ein, so handelt es sich hier in beiden Fällen (LTE und 4G) um die gleiche schnelle Mobilfunktechnologie.
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    Was sind LTE 800 und LTE-M und wofür werden sie genutzt?

    Mit LTE waren erstmals kabellos sehr hohe Datenraten im Up- und Download erzielbar. Daher kommt die LTE-Technik heute nicht nur im Mobilfunk zum Einsatz, sondern wird auch für den stationären Ausbau genutzt, etwa in ländlichen Regionen.

    LTE 800 für den ländlichen Raum

    Bei der Ausschreibung der LTE-Funkfrequenzen im Jahr 2010 hat die Bundesnetzagentur auch das 800er-Frequenzband, die sogenannte „Digitale Dividende“, hierfür freigegeben. Als Digitale Dividende wird das Band bezeichnet, weil es durch den Wegfall analoger Radiofrequenzen in Deutschland frei wurde und nun für den Mobilfunk genutzt werden kann. Damit ist es gewissermaßen eine Dividende aus der Digitalisierung des Rundfunks. Frequenzen sind im Mobilfunk eine Mangelware und werden daher regelmäßig neu vergeben, wenn alte Anwendungen wegfallen.
    Niedrige Frequenzen wie im 800er-Band können zwar weniger Daten pro Zeiteinheit transportieren, haben dafür aber eine höhere Reichweite und sind somit ideal für die Erschließung von Gebäuden per Mobilfunk, beispielsweise mithilfe eines Gigacube. Noch mehr Tempo bekommt der ländliche Raum durch die Bündelung mit dem Mobilfunk der fünften Generation (5G). Auch dies wird beispielsweise von Geräten wie dem Gigacube unterstützt, der hierfür einfach beide Mobilfunkgenerationen kombiniert.
    Blick aus der Vogelperspektive auf einen Containerhafen mit Schiffen, Ladekränen und Abstellflächen für Container. Helle Lichtbögen verbinden einzelne Container miteinander.
    Der Standard für die Maschinenkommunikation LTE-M setzt vor allem auf Energiesparen. So können auch batteriebetriebene Geräte monatelang beispielsweise Positions- oder Sensordaten via LTE übertragen ohne dass ein Batteriewechsel notwendig wäre.

    LTE-M: Das Maschinennetz

    Immer mehr Geräte und Anlagen und sind über das Internet of Things (IoT) miteinander und mit dem Internet verbunden. Die Abkürzung LTE-M steht für „Long Term Evolution for Machines“. Es geht hierbei um einen Mobilfunkstandard speziell für Maschinen. Dieser wird manchmal auch als LTE-MTC oder als eMTC bezeichnet. Das e steht für „enhanced“, im Sinne einer erweiterten Maschinenkommunikation; LTE-MTC steht hingegen für „Long-Term Evolution Machine Type Communication“, also LTE für die maschinentypische Kommunikation.
    LTE-M arbeitet grundsätzlich im selben Mobilfunknetz wie LTE, ist aber für das Einsparen von Energie und Bandbreite optimiert. So können auch batteriebetriebene IoT-Geräte lange und datensparsam über LTE-kommunizieren.
    Auch beim Maschinennetz ergänzen sich wieder die beiden Mobilfunkstandards LTE und 5G. 5G glänzt hier nicht nur durch noch schnellere Downloadraten von real bis zu 1000 MBit/s, sondern auch durch extrem kurze Signallaufzeiten (Latenzen) von oft nur 10 Millisekunden. Durch diese Quasi-Echtzeit im Mobilfunk werden dann auch Anwendungen wie das autonome Fahren möglich.
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    Das Wichtigste zu LTE und 4G in Kürze

    • Im Mobilfunk werden unterschiedliche Technologiestandards auch als Mobilfunkgenerationen bezeichnet. Der digitale Mobilfunk bildet die zweite und alle folgenden Generationen.
    • Als Mobilfunk der vierten Generation (4G) gilt meist LTE mit seinen Weiterentwicklungen LTE Max/Advanced und LTE Advanced Plus.
    • Viele mobile Endgeräte unterstützen die LTE-Weiterentwicklungen wie LTE Max/Advanced und LTE Advanced Plus und können hierfür über mehrere Funkbänder und Antennen zeitgleich übertragen.
    • Innerhalb der LTE-Netze gibt es weitere Technologiestandards wie LTE-M speziell für die energiesparende Maschinenkommunikation.
    • Der Nachfolgestandard von LTE gilt als fünfte Mobilfunkgeneration und wird daher auch als 5G bezeichnet.
    Portrait von Dr. Lorenz SteinkeLorenz Steinke
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      # Tags:MobilfunkNetz5G
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