Mobilfunkstandards: 2G, 3G, 4G, LTE und 5G im Vergleich

Schneller als DSL erlaubt: 4G und LTE

LTE (Long Term Evolution) stellt die derzeit am weitesten verbreitete Form der mobilen Datentransferprotokolle dar. Die vierte Generation der Mobilfunk-Technologie ist dabei in verschiedene Kategorien unterteilt: Die erste Version von LTE schaffte nur rund 10 Megabit im Download. Diese fand aber nie den Weg an die Funkmasten.

Am verbreitetsten in Deutschland sind die Kategorien drei, vier und fünf: Diese schaffen 100, 150 und 300 Megabit pro Sekunde. Schon bei 100 Mbit/s kannst Du bereits 4K-Filme streamen und gleichzeitig noch andere Dateien herunterladen. Schnellere Verbindungen mit etwa 300 Megabit werden de facto noch nicht benötigt. Das entspricht immerhin mehr als 60 Megabyte pro Sekunde. Damit könntest Du einen Film auf DVD innerhalb einer Minute herunterladen, Fotos schneller downloaden als Du sie anschauen könntest und fast eine Stunde Musik in einer Sekunde speichern. Dein Smartphone zeigt Dir die Verbindung mit dem LTE-Netz mit den Buchstaben „L“ oder „LTE“ an.

Du wirst die oben genannten maximalen Datenraten aber wohl nur in Laborbedingungen erreichen: Zu viele Personen sind gleichzeitig im Netzwerk. Das drosselt die maximal erreichbare Geschwindigkeit. Je mehr Funknetze ein Netzanbieter besitzt, desto schneller kannst Du surfen: Durch das Zusammenschließen verschiedener Antennen (MIMO-Technik) addiert sich die Bruttogeschwindigkeit.

Der große Vorteil von LTE liegt aber auch bei der Skalierbarkeit: Durch die insgesamt hohe Datenrate können sich mehr Teilnehmer im gleichen Funknetz befinden, ohne dass die Geschwindigkeit einbricht. Im Idealfall bekommst Du in Deutschland bereits sehr schnelle mobile Internetverbindungen: Bist Du Kunde bei der Deutschen Telekom, bekommst Du bis zu 300 Megabit im LTE-Netz. Das Telefónica-Netz erreicht 225 Megabit und das Vodafone-Netz sogar bis zu 500 Megabit pro Sekunde.

LTE ist nicht gleich 4G

Quelle: Samuel Zeller / Unsplash

Im Gegensatz zur Werbung diverser Mobilfunkanbieter ist LTE nicht das Gleiche wie 4G. Vielmehr beschreibt LTE („Long Term Evolution“) das Protokoll in seinen ersten „Cat.“ oder Kategorien, bei denen die Funkverbindung maximal 150 Megabit pro Sekunde erreichte. Ab der vierten Generation von LTE spricht man von 4G – und das ist noch mal ein ganzes Stück schneller als der Vorgänger. 4G wird vielerorts auch als LTE-Advanced bezeichnet.

Vodafone schafft Dank dem Einsatz von LTE Cat. 6 und dessen Nachfolgern, die unter den 4G-Standard fallen, mehr als 500 Mbit/s. Zum Vergleich: Nur weniger als ein paar Prozent der DSL-Anschlüsse Deutschlands bekommt eine so hohe Datenrate. Solltest Du ein 4G-Netz nutzen, wird das bei Deinem Handy wahlweise durch die Logos „4G“ oder „LTE+“ symbolisiert.

4G: Surfen mit Gigabit-Speed

4G ist zukunftssicher: Der Standard wurde bereits bis zu einer Datenübertragungsrate von einem Gigabit pro Sekunde spezifiziert. Das entspricht 125 Megabyte, die pro Sekunde von Deinem Gerät empfangen werden. Du hättest 125 der anfangs erwähnten Bilder heruntergeladen, ein DVD-Film wäre innerhalb von 37 Sekunden heruntergeladen. Bis zum Jahr 2020 soll der Ausbau in Deutschland voranschreiten.

In Finnland wird bereits weiter geplant: Der Netzanbieter „Elisa“ erreichte bereits experimentelle 1,9 Gigabit über den 4G-Standard.

5G: Der neue Standard mit kleiner Latenz und großer Datenrate

Quelle: jamesteohart @ stock.adobe.com

Seit 2018 heißt es: 5G wird den Mobilfunk komplett verändern. Schnellere Verbindungen, keine Verzögerung bei der Übertragung, geringere Kosten für mehr Datenübertragung. Der neue Standard soll autonome Autos miteinander verbinden, Telemedizin vereinfachen, Drohnen in der Luft koordinieren, stadtumspannende smarte Netze schaffen. Vieles davon wird Wirklichkeit werden – aber alles steht und fällt mit dem Ausbau des 5G-Netzes, welches sowohl neue Antennen als auch neue Empfangsgeräte (Handys, Router, Smart Home etc.) benötigt.

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Mit einer Übertragungslatenz von weniger als einer Millisekunde zwischen Smartphone und Funkmast ist 5G dafür gemacht, zeitsensitive Aufgaben zu übernehmen. Alte Standards wie LTE brauchen nur 10 Millisekunden – bei selbstfahrenden Autos zählt aber beispielsweise jede noch so kleine Sekunde. Dazu ist die schnelle Übertragungsgeschwindigkeit ein Garant für stabiles, schnelles Internet. 5G funkt auf drei großen Frequenzbändern: 2 GHz, 3,6 GHz und 26 GHz. Letztere Frequenz ist weder in Deutschland noch weltweit bereits aktiv.

Quelle: Nokia

Die erste Generation von 5G wird zunächst einmal Verbindungen mit einer Geschwindigkeit von bis zu einem Gigabit pro Sekunde erlauben. Das wären 125 Bilder mit einem Megabyte Größe, die Du in einer Sekunde herunterladen kannst. Aber das ist bei weitem nicht alles: Schon heute lassen sich im Labor Verbindungen mit bis zu 20 Gigabit pro Sekunde realisieren. Der Standard wird uns in den nächsten Jahren wacker begleiten und von Generation zu Generation schneller und weiter verbreitet werden.

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5G-Netzausbau in Deutschland – Status: Es ist kompliziert

Nach mehr als einem Monat sind nun die Lizenzverhandlungen für die 5G-Frequenzen abgeschlossen. Die 5G-Versteigerung war eine der am längsten anhaltendsten und teuersten Frequenzversteigerungen, die jemals in Deutschland durchgeführt wurden. Insgesamt vier Bieter beteiligten sich an der Auktion und konnten sich jeweils einige Frequenzblöcke sichern:

• Telekom: 2x 40 MHz @2 GHz, 90 MHz @3,6 GHz für 2,17 Mrd. Euro
• Drillisch / 1und1: 2×20 MHz @2 GHz, 50 MHz @3,6 GHz für 1,07 Mrd. Euro
• Telefonica (Eplus und O2): 2x 20 MHz @2 GHz, 70 MHz @3,6 GHz für 1,42 Mrd. Euro
• Vodafone: 2x 40 MHz @2 GHz, 90 MHz @ 3,6 GHz für 1,07 Mrd. Euro

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Nach der Auktion geht es nun an den Ausbau. Alle Anbieter haben versprochen, den Standard schnell einzuführen. Durch die hohen Versteigerungskosten haben die Provider allerdings zwei Probleme: Zum einen fehlt eine Menge Geld in der Kasse, die eigentlich für den Ausbau gedacht war. Zum anderen müssen die nicht geplanten Mehrkosten irgendwie auf den Verbraucher umgeschichtet werden. Die teure Auktion hat also direkte Auswirkungen auf Dich als Verbraucher.

Preise für 5G-Verträge wurden bisher nicht genannt. Wir gehen aber davon aus, dass die Tarife nicht unter 50 Euro pro Monat kosten werden – ohne Handy, das 5G überhaupt empfangen könnte. Das muss zukünftig erstanden werden.

Übrigens: In den Ausbau in Deutschland sind sowohl Nokia als auch Ericsson und Huawei involviert.

5G-Smartphones noch Seltenheit

Bisher ist 5G bei Smartphones noch nicht wirklich weit verbreitet. Das liegt vor allem daran, dass die neuen Antennen mit zusätzlichem Prozessor in der ersten Generation relativ teuer waren. Qualcomm präsentierte auf dem diesjährigen Mobile World Congress entsprechende Hardware in Form eines einzelnen, externen Chips. Im Prozessor selbst war die nötige Hardware noch nicht verbaut. Durch den zusätzlich benötigten Platz war die 5G-Technik bei Herstellern aber zuerst einmal eher unbeliebt.

Quelle: Berti Kolbow-Lehradt / handy.de

Das einzige Smartphone, welches derzeit alle 5G-Funktionen unterstützt, ist das Samsung Galaxy S10 5G. Es ist im Vergleich zum normalen Galaxy S10 rund zwei Millimeter dicker, um die zusätzlich nötigen Antennen verbauen zu können – gleichzeitig gibt es aber auch 400 mAh mehr Akku-Kapazität.

Mit neuen Prozessoren, etwa dem im nächsten Jahr erscheinenden Qualcomm Snapdragon 865, wird 5G dann direkt im SoC (System on a Chip, die Platine, auf der der Prozessor sitzt) integriert sein, sodass keine weiteren Funkchips verbaut werden müssen. Die Antennen sind trotzdem vonnöten.

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Diese Smartphones sind am schnellsten im Mobilfunknetz

Da sich 4G in den höheren Kategorien erst vor zwei Jahren etabliert hat, sind nur High-End-Smartphones und aktuelle Mittelklassegeräte mit schnellem LTE ausgestattet. Die Geschwindigkeit im Netzwerk hängt auch mit dem verbauten Handy-Prozessor zusammen. Das Samsung Galaxy S8 schafft mit seinem Cat.16-Modul bis zu einen Gigabit pro Sekunde über das LTE-Netz. Die iPhone-Fraktion ist mit dem iPhone X etwas langsamer unterwegs,es erreicht nur bis zu 225 Mbit/s. Der Nachfolger iPhone Xr funkt Dank Unterstützung von Cat.18 mit bis zu 1,2 Gigabit pro Sekunde – umgerechnet 150 Megabyte pro Sekunde

Fürs 5G-Netz sind bisher nur sehr wenige Handys auf dem Markt. Als erstes massentaugliches 5G-Smartphone wird das Samsung Galaxy S10 5G gehandelt. Es hat als erstes Handy die erste Generation von mobilen Empfangs- und Sendeantennen und einen zusätzlichen Chip verbaut. Geschwindigkeit: Bis zu 2 Gigabit pro Sekunde.

Im Vergleich: So schnell sind die Mobilfunkstandards Edge, 3G, 4G, LTE und 5G

Verbindung	Apple iOS	Android	Windows Phone	Download-Rate
GSM, GPRS	GPRS	G	G	53,6 kbit/s
GSM, Edge	E	E	E	256 kbit/s
UMTS	3G	3G	3G	384 kbit/s
UMTS, HSPA	3G	H	H	21,6 Mbit/s
UMTS, HSPA+	3G	H+	H+	42 Mbit/s
LTE	LTE	LTE	LTE	300 Mbit/s
LTE-Advanced, 4G	4G	LTE+/4G	4G	1 Gbit/s
5G	–	5G	–	Derzeit 1 Gbit/s, bis zu 10 Gbit/s