Tipps und Infos zum LTE-Netz 

Das Kürzel LTE steht für Long Term Evolution und das LTE-Netz bezeichnet einen Mobilfunkstandard, der häufig auch das 4G-Netz, also Netz der vierten Generation, genannt wird.

Hier nun die wichtigsten Infos und Tipps zum LTE-Netz im kompakten Überblick:

Grundlegendes zum LTE-Netz

Das LTE-Netz ist ein IP-basiertes Netzwerk, nutzt also die IP-Technologie, um Sprache zu übertragen. Im Unterschied dazu nutzen die anderen bisherigen Mobilfunkstandards üblicherweise die sogenannte circuit-switched Übertragung.

Die Leistungsfähigkeit des LTE-Netzes liegt deutlich über der Leistungsfähigkeit des UMTS-Netzes und auch die Verfügbarkeit des LTE-Netzes fällt deutlich höher aus, weil unterschiedliche Möglichkeiten vorhanden sind, um Bandbreiten zwischen 1 MHz und 20 MHz zu nutzen.

Die Leistungsfähigkeit und die hohen Geschwindigkeiten bei der Datenübertragung, die bei bis zu 150 Mbit pro Sekunde liegen, begründen sich unter anderem in neuen Codierungsverfahren, die im Zusammenhang mit LTE entwickelt wurden. So werden Datenpakete bei Downloads per OFDMA und bei Uploads per SC-FDMA codiert.

Beide Techniken sind miteinander vergleichbar und basieren auf dem OFDM-Standard, führen in der Kombination aber zu einer enormen Beschleunigung bei der Übermittlung von Datenpaketen. Dies wiederum hat zur Folge, dass Geräte, die LTE nutzen, weniger Strom verbrauchen und damit auch umweltfreundlicher sind.

Da OFDMA für Multitasking entwickelt wurde, können einer Vielzahl von Nutzern des LTE-Netzes Ressourcen zur Verfügung gestellt werden. Die Trägersignale, die durch OFDM vergeben werden, stehen orthogonal zueinander, was bedeutet, dass sich diese Signale gegenseitig nicht stören. Durch OFDMA werden somit auch im gesamten LTE-Netz Störungen reduziert und Gesprächabbrüche oder Abbrüche während Up- und Downloads mit einem LTE-Handy oder einem LTE-Notebook sind in der Praxis nahezu ausgeschlossen. Durch die Möglichkeit, unterschiedliche Bandbreiten zu nutzen, ist es durch das LTE-Netz außerdem denkbar, dass Funklöcher umgangen werden können.        

Die Geschichte des LTE-Netzes

Ein Vorläufer von LTE gab es unter der Bezeichnung High Speed OFDM Packet Access, kurz HSOPA. LTE nutzt OFDM und MIMO, die Multiple-Input-Multiple-Output-Antennentechnologie. Dadurch soll es möglich werden, dass Mobilfunkanbieter Datendienste mit hohen Raten kostengünstig anbieten und das mobile Internet als Massenmarkt etablieren können.

Die geringen Latenzzeiten bei LTE ermöglichen, Sprachdienste und Videotelefonie über das Internetprotokoll zu übertragen sowie zeitkritische Anwendungen wie beispielsweise Online-Spiele einzusetzen. Schon jetzt sind über UMTS hohe Datenraten möglich, aber es wird angenommen, dass der Bedarf an mobilen Internetdiensten kontinuierlich steigen wird.

LTE soll den Mobilfunkanbietern nun ermöglichen, kostengünstigere Alternativen zur Verfügung zu stellen. Zudem unterstützt LTE im Unterschied zu UMTS unterschiedliche Bandbreiten und ermöglicht damit einen flexibleren Einsatz und eine höhere Anzahl an Unterträgern. In der ersten Version von LTE wird es fünf Terminalklassen mit unterschiedlichen Datenraten geben. Die höchste Klasse erfüllt mit 4x4 MIMO und 64-QAM-Modulation die erwarteten Datenraten von 300 Mbps im Down- und 75 Mbps im Uplink. Dennoch werden die ersten Terminals vermutlich geringere Datenraten zur Verfügung stellen und mit nur 2x2 MIMO im Downlink sowie ohne die 64-QAM-Modulation im Uplink arbeiten.

Dabei müssen alle Terminals aber eine Bandbreite von 20 MHz unterstützen. Die ersten kommerziellen LTE-Netzwerke werden seit Dezember 2009 in Stockholm und in Oslo betrieben. Sie erreichten in der ersten Ausbaustufe eine Datenrate von 100 MBits/s im Downstream und 50 MBit/s im Upstream.

Bis Ende 2010 sollen die 25 größten Städte in Schweden und die vier größten Städte in Norwegen mit LTE-Netzen versorgt sein. Die Versteigerung der geplanten Frequenzen endete im Mai 2010 und die deutschen Netzbetreiber investierten insgesamt 4,4 Milliarden Euro in den Erwerb der Lizenzen. Nach Testphasen, in denen Erfahrungen beim Betrieb von LTE-Netzen gesammelt werden sollten, wurde am 30. August 2010 in Kyritz der erste deutsche LTE-Sendemast in Betrieb genommen. Knapp zwei Monate später, nämlich am 19. Oktober 2010 begann der kommerzielle LTE-Betrieb auch in Österreich.     

Die Umrüstung auf LTE

Mobilfunknetze setzen sich aus Funkzellen zusammen, die zum Aufbau von Verbindungen dienen. Wird nun ein Mobiltelefon oder ein anderes mobiles Endgerät eingeschaltet, loggt sich dieses Gerät in das Mobilfunknetz ein. Dazu nutzt es die Daten über die Netzdatenbank, die auf der SIM-Karte gespeichert sind. Zuerst meldet sich das Gerät dabei an einer lokalen Datenbank an.

Ändert sich nun der Standort, wird dies von der Software bemerkt und das Gerät loggt sich automatisch an der nächsten lokalen Vermittlungsstelle ein. Dieses Signalaufbauschema blieb im Wesentlichen erhalten, als die damaligen Netze um UMTS erweitert wurden, und auch im Zuge der Umrüstung auf LTE soll sich am Grundaufbau nichts ändern. Dadurch ergibt sich nämlich der Vorteil, dass die bereits bestehende Infrastruktur weiterhin verwendet werden kann und nur die technischen Komponenten ergänzt werden müssen.

Das bedeutet, letztlich müssen nur die LTE-Komponenten an den bestehenden Funkmasten installiert werden, um die Erweiterung von UMTS auf LTE zu realisieren. Durch das LTE-Netz soll es dann möglich sein, dass bei mobilen Endgeräten eine permanente Verbindung mit dem Internet bestehen kann und der Nutzer in der Lage sein soll, immer und überall mobile Kommunikation über einen drahtlosen Breitband-Internetzugang zu betreiben.

Als 3,9G Standard im Rahmen des 3GPP erfüllt LTE die 4G Definitionen des Telecommunication Standardization Sector jedoch noch nicht in vollem Umfang. Aus diesem Grund wird an einem Nachfolger von LTE gearbeitet, der sich in der Standardisierung befindet und LTE-Advanced heißen soll.

Weiterführende Ratgeber, Hilfen und Anleitungen für WLan und Netzwerke:

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