Jeder, der Besitzer eines Smartphones ist, kennt auch dessen Mobilfunkstandard. Mal steht oben in der Ecke 3G, mal ist es einfach nur ein H, ein E oder LTE und – wenn man Glück hat – steht dort sogar 4G. Was das alles allerdings bedeuten soll, wissen im Endeffekt aber nur die wenigsten. Das Einzige, was der durchschnittliche Nutzer bemerkt, ist nämlich, dass mit den sich ändernden Anzeigen das Internet auf dem Handy entweder schneller oder langsamer wird.

4G, 5G und LTE sind in Deutschland noch längst kein Standard

Und nicht nur das: Während viele Bewohner von ländlichen Regionen in Deutschland froh sind, wenn sie mit ihrem Gerät eine 3G-Verbindung aufbauen können, preisen die Provider bereits das superschnelle 5G an, bei dem asiatische Anbieter, beispielsweise Huawei bereits Vorreiter sind. Bis das auch im ländlichen Raum angekommen ist, wird es aber wohl länger als bis zum beworbenen Starttermin 2020 dauern. Schließlich ist allein die Netzabdeckung mit LTE dort weiterhin lückenhaft. Aber beginnen wir von vorne.

Das war: Die Vergangenheit von 1G bis zum D-Netz

Den allerersten Startschuss gab 1958 das sogenannte A-Netz unter 1G. Hierbei wurde noch analog vermittelt – zumindest bis mit dem B-Netz ab 1972 auch das selbstständige Wählen so langsam Einzug in den analogen Mobilfunk erhielt. Mit dem C-Netz, das 1985 eingeführt wurde, bewegte man sich zwar noch immer innerhalb eines analogen Mobilfunknetzes, jedoch konnten die aktiven Funkverbindungen nun je nach Standort die Funkzelle wechseln – so wie heute.

Die zweite Generation erhielt ihre Starterlaubnis 1991 mit dem sogenannten D-Netz, einem digitalen, optimierten Mobilfunknetz, das an die Telefonie angepasst wurde. Über die damaligen Übertragungsraten von 14,4 Kilobit pro Sekunde mit dem GSM-Standard (G) und 53,6 Kilobit mit Edge (E) können wir heute nur noch lachen. Damals war die Technologie allerdings ein enormer Fortschritt, an den sich vor allem Telekom-Kunden noch erinnern werden.

Das ist: Die Gegenwart mit 3G, 4G und H

Mit den Standards der dritten und vierten Generation sowie der Technologie HSPA (H) – quasi ein schwächeres LTE mit einer Geschwindigkeit etwa 14 Megabit pro Sekunde – befinden wir uns nun in unserer Gegenwart. 3G mag zwar bereits 14 Jahre alt sein, jedoch findet man auch diese Anzeige noch hin und wieder auf dem Display des Smartphones wieder, gerade in ländlichen Gebieten, in denen der Netzausbau noch nicht weit fortgeschritten ist.

Wer legt die Standards fest?

Klar ist: Für immer schnelleres Netz sind Standards nötig. Die International Telecommunication Union (ITU) ist eine auf Informations- und Kommunikationstechnologien spezialisierte Agentur der Vereinten Nationen. Sie hilft bei der Entwicklung und Koordination von weltweiten Technologiestandards. Sie legt auch die Anforderungen fest, die für den Standard nötig sind und die dann von den Providern umgesetzt werden. Auch für den neuesten Standard 5G hat sie das im Februar 2017 getan (zum Dokument).

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Wovon hängt meine Verbindung ab?

Zunächst einmal hat die Netzabdeckung nichts mit dem eigenen Smartphone zu tun. Vielmehr jedoch vom Standort. In Innenräumen ist der Netzempfang deshalb schlechter als draußen. Befinden sich viele Nutzer innerhalb einer Funkzelle, kann es ebenfalls zu Verzögerungen kommen, das kennt man von Festivals, Flughäfen oder ähnlichen Menschenansammlungen. Die Provider sind die, die für den Netzausbau zuständig sind. Auf ihren Websites lässt sich mit der Eingabe der Postleitzahl nachschauen, wie es um die eigene Region bestellt ist, hier bei Vodafone, hier bei o2 und hier bei der Telekom.

Ist LTE dasselbe wie 4G?

Ja und nein. 4G nennt man die vierte Generation des Mobilfunk-Standards – zuvor gab es 3G und sogar 5G wird bereits angepriesen, wenngleich es noch nicht soweit ist. Die vierte und aktuelle Version des Mobilfunk-Standards wurde bereits vor gut sechs Jahren, also 2012, auf der Weltfunkkonferenz in Genf festgelegt und beschlossen. Die maximale Verbindungsgeschwindigkeit in der vierten Generation des Mobilfunks liegt bei 1.000 Megabits pro Sekunde (MBit/s) und die maximale Downloadgeschwindigkeit bei 300 MBit/s .

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LTE ist lediglich die Technologie, der sich die vierte Generation bedient. Mit neuen Technologien müssen nämlich auch die Standards angepasst werden – das gilt nämlich nicht nur für Verkehrsregeln im puncto autonomes Fahren, sondern eben auch für den Mobilfunk. LTE steht hierbei für „Long Term Evolution“ sowie eine maximale Downloadgeschwindigkeit von 100 MBits/s.

LTE Advanced

Der nächste Schritt, den man auf dem Gebiet der Mobilfunktechnologie getan hat, war die Weiterentwicklung von LTE zu 4G+, LTE+ oder LTE Advanced (LTE-A). Im Gegensatz zum herkömmlichen Modell kann LTE+ mit einer Download-Geschwindigkeit von bis zu immerhin 4.000 MBit/s und einer Upload-Rate von satten 1.000 MBit/s aufwarten.

Das ist nicht nur ein großer Schritt für die Technologie selbst, sondern lässt zugleich auf die weiteren Fortschritte hoffen, die bis wahrscheinlich 2020 der neue Mobilfunk-Standard 5G ermöglichen soll.

Das wird: Die Zukunft mit 5G

Das Stichwort für das nächste große Ding, 5G, heißt „Millimeter-Wave-Technologie“. Mit Hilfe dieser Neuerungen wollen Netzbetreiber und Mobilfunkanbieter dafür sorgen, dass mehr Wireless-Kanäle bereitstehen und ihre Kunden einen regelrechten Geschwindigkeits-Boost erleben dürfen. Enorme Datenmengen sollen dadurch künftig mit 10 Gigabit pro Sekunde – also quasi in Echtzeit – übertragen werden. Bei der sogenannten Latenzzeit wird eine Größenordnung von einer Millisekunde angepeilt. Das entspräche der Reaktionszeit von Nervenzellen.

Bei Markteinführung der neuen Mobilfunk-Technologie sollen 5G-Nutzer über Geschwindigkeiten von 100 MBit/s im Downstream und 50 MBit/s im Upstream verfügen können. Das ist sozusagen der Garantiewert, den die ITU 2017 festgelegt hat.

Das klingt erst einmal wenig. Der große Technologiesprung eröffnet sich aber für die Provider selbst, damit werben sie und darin wird er schließlich sichtbar: 5G bringt ihnen Maximalwerte von bis zu 10 GBit/s im Downstream. Das käme zum Beispiel dem Fan im Fußballstadion zugute, der den Elfmeter seines Lieblingsspielers nicht nur vom Platz aus, sondern aus jeder gewünschten Perspektive nahezu ohne Latenzzeit erleben könnte, wenn der Provider die Technologie zur Verfügung stellt.

Mehr sehen mit Augmented Reality

Darüber hinaus geht es aber auch darum, das Internet zu erweitern. Auf einem Meetup zu 5G sprach Alexander Lautz, Senior Vice President 5G der Telekom davon, was die Technologie für ihn bedeutet: Wenn 4G „Touch the Internet“ war, ist 5G „Feel the Internet“. So soll der Fußballfan nicht nur den Elfmeter aus Sicht des Spielers sehen können, sondern gewünschte Zusatzinformationen zur Karriere des Spielers oder ähnliches auf beispielsweise einem Gerät mit Virtual oder Augmented Reality – das individuellste Erlebnis, das wir uns vorstellen können, soll es werden mit 5G.

Besonders wichtig wird es auch für die Industrie 4.0, also beispielsweise für die Vernetzung ganzer Fabriken werden. Die Vermutung liegt nahe, dass der individuelle Nutzer der ist, der auf den Vorteil durch 5G warten muss. Ein Werbevideo der Telekom zeigt trotzdem, was möglich wäre:

5G-Europapremiere in Berlin

Man kann jedenfalls nicht nur auf die Geschwindigkeit von 5G hoffen, die im Vergleich zum 4G-Standard sogar um das Zehn- bis Hundertfache ansteigen soll, sondern auch auf eine realistische Chance für das Internet der Dinge beziehungsweise Internet of Things (IoT), also die zunehmende Vernetzung von Geräten, beispielsweise im Haushalt (Stichwort Smart Home), im Fußballstadion oder im Straßenverkehr.

In seiner vollständigen Ausprägung wäre unsere künftige Vernetzung ohne 5G nicht möglich. Die vorherigen Mobilfunkstandards und -generationen können die enormen Datenraten bei Übertragungen zwischen Millionen Geräten in Echtzeit schlicht nicht schaffen. Bevor es soweit ist, ist aber wieder einmal eins nötig: weltweite Standards.

Seine Europapremiere erlebte 5G im Oktober 2017 in Berlin. Vier Funkzellen von Telekom und Huawei demonstrierten live und in realer Umgebung die Übertragung im neuen Standard. Was wie eine PR-Masche wirkt, soll nun in ein paar Jahren nicht mehr nur Science Fiction, sondern Realität werden.

Wieso unsere Event-Kultur ohne 5G nicht mehr vorzustellen sein wird, erklärt Andreas Westhoff von dem Start-up Smart Mobile Labs im Interview.