Wie funktioniert der 4G-LTE-Funkstandard?

Hinweis: Dieser Beitrag stammt aus dem Jahr 2012 und wurde im Oktober 2026 aktualisiert.

Als Apple im September 2012 das iPhone 5 vorstellte, war es eines der ersten iPhones mit LTE – und für viele Nutzer der erste Kontakt mit dem neuen, schnellen Mobilfunk. Heute ist LTE (oft einfach „4G“ genannt) selbstverständlich. Auch im 5G-Zeitalter ist es das Rückgrat der flächendeckenden Mobilfunkversorgung in Deutschland. Wie funktioniert der Funkstandard, und warum ist er so viel schneller als seine Vorgänger?

Was ist LTE?

LTE steht für Long Term Evolution und ist ein Mobilfunkstandard, den das internationale Standardisierungsgremium 3GPP entwickelt hat. Ziel war eine über viele Jahre konkurrenzfähige Funktechnologie, die sich möglichst kostengünstig in die vorhandenen UMTS- und HSPA-Netze integrieren lässt. In Deutschland starteten die ersten kommerziellen LTE-Netze 2010, zunächst vor allem zur Versorgung ländlicher Regionen mit schnellem Internet.

Streng genommen erfüllte erst die Weiterentwicklung LTE-Advanced alle Anforderungen der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) an „echtes“ 4G. Im Alltag hat sich die Bezeichnung 4G aber für alle LTE-Varianten durchgesetzt. Nachfolger ist der 5G-Funkstandard.

Die Bandbreite von LTE

Ein Nachteil von UMTS war die feste Kanalbandbreite von 5 Megahertz. LTE kann dagegen flexibel Kanalbandbreiten von 1,4, 3, 5, 10, 15 oder 20 MHz nutzen. Netzbetreiber können LTE dadurch in sehr unterschiedliche Frequenzbereiche einpassen – vom 800-MHz-Band mit großer Reichweite auf dem Land bis zu höheren Frequenzen mit mehr Kapazität in Städten.

Mit 20 MHz Kanalbandbreite und vier Sende- und Empfangsantennen (4×4-MIMO) erreicht das ursprüngliche LTE bis zu 300 Mbit/s im Download und 75 Mbit/s im Upload. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Latenz: Mit Antwortzeiten von oft 20 bis 40 Millisekunden statt rund 100 Millisekunden bei UMTS profitieren Anwendungen wie Videotelefonie, Online-Spiele und Telefonie über das Internet spürbar.

Warum ist LTE so viel schneller?

LTE wurde von Grund auf neu entwickelt, um die Schwächen von UMTS, HSDPA und HSUPA zu vermeiden. Der Kern sind neue Übertragungsverfahren:

OFDMA im Download (Orthogonal Frequency Division Multiple Access): Die verfügbare Bandbreite wird in viele schmale, parallel genutzte Unterträger aufgeteilt. Das nutzt das Frequenzspektrum sehr effizient und ist robust gegen Störungen durch Mehrwegeausbreitung, etwa Reflexionen an Gebäuden.
SC-FDMA im Upload (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access): ein eng verwandtes Verfahren, das geringere Leistungsspitzen erzeugt und damit den Akku des Smartphones schont.
MIMO (Multiple Input, Multiple Output): Mehrere Antennen senden und empfangen gleichzeitig verschiedene Datenströme.
Reines IP-Netz: LTE überträgt alles als Datenpakete. Das vereinfacht die Netzarchitektur und senkt die Latenz.

Das Netz kann die Unterträger dynamisch an einzelne Nutzer verteilen – wer gerade viel Bandbreite braucht, bekommt mehr, andere Nutzer werden dadurch nicht gestört. In frühen Entwürfen wurde LTE wegen OFDMA übrigens auch HSOPA (High Speed OFDM Packet Access) genannt. Ein kleiner Nachteil: Das Kodieren und Dekodieren erfordert etwas mehr Rechenleistung und damit Strom.

Die Weiterentwicklung: LTE-Advanced und LTE-Advanced Pro

Carrier Aggregation: Mehrere Frequenzblöcke werden gebündelt, sodass theoretisch Datenraten von 1 Gbit/s und mehr möglich sind.
VoLTE (Voice over LTE): Telefonate laufen direkt über das LTE-Netz in HD-Qualität, statt dafür auf 2G oder 3G zurückzufallen. Seit der 3G-Abschaltung ist VoLTE in Deutschland der Standard für Mobilfunkgespräche.
LTE-M und NB-IoT: stromsparende Varianten für das Internet der Dinge, etwa für Stromzähler, Paket-Tracker oder Sensoren.

LTE heute: Rückgrat neben 5G

Das 3G-Netz (UMTS) wurde in Deutschland 2021 abgeschaltet, die frei gewordenen Frequenzen werden seitdem für LTE und 5G genutzt. 5G wurde zunächst auf bestehende LTE-Netze aufgesetzt („Non-Standalone“), und LTE sorgt bis heute für die flächendeckende Versorgung – auch dort, wo 5G noch nicht verfügbar ist. In vielen Situationen zählt ohnehin die Verlässlichkeit der Verbindung mehr als die Spitzengeschwindigkeit, etwa beim Messaging oder Navigieren.

Häufige Fragen zu LTE

Ist 4G dasselbe wie LTE?
Im Alltag ja. Technisch erfüllte erst LTE-Advanced die offiziellen 4G-Anforderungen der ITU, doch Anbieter und Hersteller bezeichnen alle LTE-Varianten als 4G.

Wie schnell ist LTE in der Praxis?
Das hängt vom Tarif, der Netzauslastung, dem Empfang und dem Smartphone ab. Typisch sind einige Dutzend bis mehrere Hundert Mbit/s – deutlich weniger als die theoretischen Höchstwerte.

Brauche ich noch LTE, wenn ich ein 5G-Handy habe?
Ja. 5G-Smartphones nutzen LTE weiterhin, wo kein 5G verfügbar ist, und viele 5G-Verbindungen bauen sogar auf einer LTE-Verbindung auf.