Highspeed hat einen neuen Namen: LTE-Advanced verdoppelt schon in der ersten Ausbaustufe die Geschwindigkeit von Mobilfunkverbindungen.
LTE mit höherer Bandbreite
Bisher galt LTE mit bis zu 300 Megabit pro Sekunde als der letzte Schrei in Sachen Breitband-Internet per Funk. Aber schon in diesem Jahr gibt es Nachschlag: Die Standard-Erweiterung „Advanced“ treibt die Entwicklung ­einer immer schnelleren Funkübertragung voran. LTE-Advanced (LTE-A) setzt auf die vorhandene Technik auf und optimiert sie für Bandbreiten im GBit-Bereich. Die Erweiterung ermög­licht in der höchsten Ausbaustufe 1.200 MBit/s im Downstream. In Südkorea und Australien startete LTE-A schon 2013. Jetzt springen auch die deutschen Provider auf den Schnellzug auf: Die Telekom hat sogar SIM-Karten an willige Tester verschenkt, Vodafone ist bereits in mehreren Städten gestartet, und bei O2 läuft gerade ein Testnetz. Damit ist endlich echte 4G-Funktechnik verfügbar, denn wenn man es genau nimmt, ist LTE kein echtes 4G

LTE mit 1 GByte
Auch wenn die Long Term Evolution an vielen Stellen als Mobilfunkstandard der vierten Generation vermarktet wird, ist er in seiner jetzigen Ausbaustufe für diese Ehre zu langsam. Das Standardisierungsgremium Third Generation Partnership Project (3GPP) hatte vor Jahren definiert, dass echtes 4G Transferraten von 1 GBit/s erreichen sollte. LTE schafft das nicht und wird von Experten daher als 3,9G bezeichnet. Erst LTE-A wird den 3GPP-Vorgaben tatsächlich gerecht.
LTE-Standard wird weiterentwickelt
Der LTE-Standard wird in sogenannten Releases weiterentwickelt. In der Tabelle auf der linken Seite sehen Sie eine Übersicht über das aktuelle LTE Release 12, das im März 2015 verabschiedet werden soll. Zum ersten Mal trat LTE-A im Release 10 auf den Plan. Jedes Release definiert verschiedene Kategorien, bei LTE Release 12 sind es aktuell elf, die einfach von 0 bis 10 durchnummeriert werden. Beim Smartphone-Kauf sind diese Kategorien wichtig, denn der Chip beziehungsweise das integrierte Modem muss diese auch beherrschen. So gibt es beispielsweise vom Galaxy S5 eine Variante für Cat 4 und eine für Cat 6. Wenn Sie beispielsweise das Gerät mit LTE Cat 4 kaufen, ist die maximale Download-Geschwindigkeit auf 150 MBit/s begrenzt, Cat 6 kommt auf 300 MBit/s. Der nächste Sprung mit LTE Cat 9 auf 450 MBit/s steht kurz bevor, während die schnellste Kategorie derzeit noch Theorie ist: Cat 8 erreicht 1.200 MBit/s für Downloads und 600 MBit/s für Uploads.
Mehr Kanäle bedeuten mehr Bandbreite
LTE-A pflügt den LTE-Standard nicht um, alle Geräte, die LTE-A beherrschen, können auch mit normaler LTE-Geschwindigkeit funken. Es besteht also nicht die Gefahr, dass man mit LTE-A ausgebremst werden könnte. Damit sich LTE-A nutzen lässt, brauchen die LTE-Basisstationen ein Firmware-Update. Dabei sehen neue LTE-A-Basisstationen für normale LTE-Geräte so aus wie normale LTE-Basisstationen. Die verwendeten Modulationsverfahren bleiben gleich und auch die verwendeten Funkkanäle existieren weiter, LTE-A erweitert aber die nutzbare Bandbreite um das Fünffache. Ein LTE-Kanal kann laut Standard eine Breite von 1,4 bis 20 MHz haben.

Bei LTE-A ist diese spektrale Bandbreite auf bis zu 100 MHz erhöht. Das Problem in der Praxis ist, dass die LTE-Frequenzbänder ziemlich stark zerstückelt sind und selbst große Anbieter wie die Telekom maximal 20 MHz breite Stücke belegen. Daneben sind Konkurrenznetze aktiv, sodass man zur Geschwindigkeitssteigerung für LTE-A einen Trick nutzt. Im Fachjargon heißt der Carrier Aggregation, zu Deutsch Trägerbündelung. Die Idee dahinter: Statt sich exklusiv auf einen Kanal zu konzentrieren, bündelt LTE-A mehrere Kanäle. Das klappt sowohl im Downstream als auch im Upstream und kann im gleichen Frequenzband implementiert werden oder auch über verschiedene Frequenzbänder hinweg. Die Telekom bündelt derzeit für LTE-A Träger in den Frequenzbändern bei 1.800 und 2.600 MHz und erreicht damit 300 MBit/s im Downstream.
Die Bündelung erfordert ein paar technische Kniffe, denn die Datenübertragung will natürlich koordiniert werden. Zu diesem Zweck legen LTE-A-Basisstationen für jedes LTE-A-Gerät einen Primärkanal für den Downlink fest und auch einen Primärkanal für den Uplink. Über diese Kanäle läuft die komplette Steuerung der Datenübertragung. Zusätzlich zu den Primärkanälen werden dann ein oder mehrere (bis zu vier) Sekundärkanäle hinzugefügt. Die Sekundärkanäle sind allein für den höheren Durchsatz zuständig. Die teilnehmenden LTE-A-Basisstationen nutzen im Hintergrund einen gemeinsamen Scheduler, der die Daten optimal auf die genutzen Kanäle verteilt.
Neue Funkzellen optimieren das Netz
Ein großes Problem bei LTE ist, dass man zwar theoretisch sehr schnelle Datenverbindungen bekommt, dass dies aber nur unter optimalen Bedingungen auch wirklich funktioniert. Natürlich darf eine LTE-Zelle nicht mit vielen Nutzern belegt sein: Die verfügbare Bandbreite schrumpft mit der Anzahl der Teilnehmer. Aber auch wenn man allein in einer Funkzelle angemeldet ist, erreicht man selten die maximale Geschwindigkeit. Der Grund: Die dazu nötige Empfangsqualität liefert LTE nur im Zentrum der Funkzelle. LTE-A bringt nun auch am Funkzellenrand mehr Speed. Unter anderem setzt die Advanced-Erweiterung dazu auf die Mehrantennen-Technik MIMO, wie man sie aus WLANs kennt, und nutzt Relay Nodes.

Für die Zukunft kennt LTE nur eine Tempogrenze, nämlich die knappen Plätze im Frequenzband. Deshalb wird diskutiert, ob LTE-A nicht zusätzlich Frequenzen im 5 GHz-Bereich bündeln soll. Dann wären wir aber fast schon bei 5G.

Gruß raffisworld