Frequenzen für LTE - eine Bestandsaufnahme

Es gibt weltweit über 30 verschiedene LTE-Frequenzen ...


Bei 4G/LTE handelt es sich um einen weltweit definierten Mobilfunkstandard. Doch global herrscht leider ein regelrechter Flickenteppich hinsichtlich der eingesetzten Betriebsfrequenzen. Dies stellt Nutzer teils vor nicht unerhebliche Probleme: Wer im Ausland ein Mobilfunkgerät erwirbt – ganz egal ob Surfstick, Smartphone oder Tablet – kann es in Deutschland womöglich nicht mit hiesigen LTE-Tarifen benutzen. Ein in Deutschland gekauftes Endgerät, kommt selbst mit einer im Ausland gekauften SIM-Karte oft nicht ins Netz. Oder der gerade gekaufte Router beherrscht nicht das Funkband, mit dem der eigene Anbieter vor Ort sendet. Beispiele gibt es also genug. Wir zeigen, welche 4G-Bänder es gibt und auf was Verbraucher achten sollten.

alles zu LTE-Frequenzen in Deutschland und weltweit

Was ist das Problem?

Der Grund die häufigen Probleme hinsichtlich der 4G-Frequenzen ist simpel: National werden überall auf der Welt jeweils unterschiedliche Wellenlängen für Mobilfunk genutzt. In Europa kommen für LTE tendenziell andere Wellenlängen zum Einsatz, als in den USA. Doch selbst im Inland gibt es mitunter Konflikte. In der Summe sind so weltweit über 40 verschiedene Funkbänder zusammengekommen - fast jeder kocht sein eigenes Mobilfunksüppchen...

Die „Sache“ mit den Bändern

Wer einen neuen Stick, Router oder LTE-Smartphone kauft, findet in den Eckdatenbeschreibungen manchmal Aussagen wie „Unterstützt LTE Band 1, 2, 5 und 20“. Jeder der heute eingesetzten Frequenzbereiche wurde bzw. wird von der 3GPP durchnummeriert. Jede Nummer entspricht einem sogenannten „E-UTRA Band“. Das klingt etwas kompliziert, vereinfacht aber eigentlich nur die Angabe der unterstützten Standards für die Hersteller und den Nutzer. In der folgenden Tabelle haben wir die wichtigsten Bänder mit den Spezifizierungen und den Einsatzgebieten zusammengefasst. Denn für die Verwendung im Ausland, ist die Kenntnis der vor Ort gängigen Bänder und der der eigenen Hardware sehr nützlich:

Band Bereich (MHz) Uplink Downlink Bandbreiten Typ Region
1 2100 2110-2170 1920-1980 5, 10, 15, 20 FDD Europa, Asien
2 1900 1850-1910 1930-1990 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 FDD Asien, USA
3 1800 1710-1785 1805-1880 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 FDD EU, Asien, USA
4 1700 1710-1755 2110-2155 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 FDD USA
5 850 824-849 869-894 1.4, 3, 5, 10 FDD USA, South K., Israel
7 2600 2500-2570 2620-2690 5, 10, 15, 20 FDD Europa, Asien, Kanada
8 900 880-915 925-960 1.4, 3, 5, 10 FDD Europa, Japan, LA
12 700 699-716 729-746 1.4, 3, 5, 10 FDD USA
13 700 777-787 746-756 5, 10 FDD USA
14 700 788-798 758-768 5, 10 FDD USA
17 700 788-798 734-746 5, 10 FDD USA
19 850 830-845 875-890 5, 10, 15 FDD Japan
20 800 832-862 791-821 5, 10, 15, 20 FDD Europa (D. Dividende)
22 3500 3410-3490 3510-3590 5, 10, 15, 20 FDD noch nicht im Einsatz
25 1900 1850-1915 1930-1995 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 FDD USA
26 850 814-849 859-894 1.4, 3, 5, 10, 15 FDD USA
28 700 703 - 748 758 – 803 3, 5, 10, 15, 20 FDD Europa D. Dividende II
31 450 462,5-467,5 452,5-457,5 5, 10, 5 20 FDD u.a. Dänemark, Finnland
32 1500 1452-1496 - 5, 10, 5, 20 FDD EU
38 2600 2570 – 2620 2570 – 2620 5, 10, 15, 20 TDD


Erklärung:
Grün markiert sind die hierzulande gängigen Typen. Nehmen wir als Beispiel Band 20. Dieses steht für das Frequenzband der Digitalen Dividende, über das in Deutschland vor allem LTE als DSL-Alternative angeboten wird. Für den Download steht ein Frequenzbereich von 791-821 MHz zur Verfügung – also 30 MHz. Dieses Band teilen sich allerdings die Telekom, Vodafone und O2. Die genaue Aufteilung nach Providern, finden Sie einige Zeilen weiter unten.

Die Spalte „Bandbreiten“ in der Tabelle, gibt zudem Aufschluss über Spezifikationen für Band 20. Und zwar, dass zum Betrieb Bänder mit 5, 10, 15 oder 20 MHz Breite eingesetzt werden können. Jeder der drei genannten deutschen LTE-Anbieter nutzt im Bereich von LTE800 10 MHz für sein LTE-Netz, was der genannten Gesamtbreite von 30 MHz entspricht. Und was ist FDD? Hierbei handelt es sich um eine Modulationsart, der sogenannten Frequency Division Duplex. Das bedeutet, dass für den Upload und Download unterschiedliche Frequenzbereiche genutzt werden. Dies ist die weltweit gängigste Variante. Besonders in Asien gibt es aber noch TDD (Time-Divide-Duplex), wo man nur ein Band zum Senden und Empfangen verwendet und stattdessen zeitversetzt funkt.


Die wichtigsten Bänder für Deutschland

Unsere nächste Übersicht zeigt die drei für Deutschland wichtigsten LTE-Bänder bei 700, 800 MHz, 1800 und 2600 MHz, samt der Aufteilung nach Netzanbieter und der spezifischen Funkbänder für den Downstream und Upload.

Tabelle 2:
LTE Bänder Aufteilung in Deutschland

Neue Frequenzen: Ergebnisse der 2. Digitalen Dividende (Auktion 2015)

Im Mai 2015 startete die 2. große Mobilfunkauktion seit 2010. In insgesamt 181 Bieterrunden fochten die drei großen deutschen Mobilfunkprovider O2, Vodafone und Telekom, um wertvolle Funkfrequenzen. Diese wurden im Zuge der sogenannten 2. Digitalen Dividende neu verteilt. Ein Effekt davon war Abschaltung des DVB-T Antennenfernsehens sein. Dafür „zog“ Anfang 2017 der Nachfolger DVBT-2 auf ein neues Nutzband um. Insgesamt erlöste der Bund mit der Auktion, welche am 19.6.2015 endete, 5,08 Milliarden Euro. Zur Disposition standen Bänder mit insgesamt 270 MHz auf den Bereichen bei 700, 900, 1500 und 1800 MHz. Viele davon wurden allerdings nicht gleich genutzt, sondern erst seit 2018. Die folgende Tabelle fasst noch einmal zusammen, welcher Anbieter welche Frequenzen ersteigert hat und zu welchem Preis. [Quelle: Bundesnetzagentur]

Netzanbieter Frequenzbereiche ersteigert gezahlter Preis
Telekom 700 MHz: 2 x 10 MHz
900 MHz: 2 x 15 MHz
1500 MHz: 1 x 20 MHz
1800 MHz: 2 x 15 MHz
1.792 Mrd. €
Vodafone 700 MHz: 2 x 10 MHz
900 MHz: 2 x 10 MHz
1500 MHz: 1 x 20 MHz
1800 MHz: 2 x 25 MHz
2.09 Mrd. €
O2 700 MHz: 2 x 10 MHz
900 MHz: 2 x 10 MHz
1800 MHz: 2 x 10 MHz
1.198 Mrd. €


Auktion 2010 vs. 2015

Frequenzen: So funktioniert es

Mit den verschiedenen Frequenzen hat es folgende "Bewandtnis": Funksignale sind elektromagnetische Wellen. Diese Wellen haben eine bestimmte Länge. Die benutzten Wellenlängen wiederum, entscheiden maßgeblich, welche Reichweite ein Sender hat.

Physikalisch maßgeblicher Faktor für die maximale Datenrate ist hingegen die Breite des zur Verfügung stehenden Frequenzbandes – Stichwort „Shannon-Theorem“. Die „Bandbreite“ definiert hier die Differenz des oberen zum unteren Frequenzbereich. Bei einem Band bei 805 bis 825 MHz, wäre das Band demnach 20 MHz breit. Die maximale Datenrate mit LTE800 und 10 MHz Bandbreite, beträgt übrigens (bei MIMO 2x2 und QAM64) 50,4 MBit pro Sekunde. Bei Frequenzen um 1800 und 2600 MHz besitzen die deutschen Mobilfunker hingegen meist 20 MHz breite Bänder, so dass hier weit höhere Datenraten möglich sind. Doch das nur am Rande.




Übrigens: Seit der Einführung von LTE-Advanced können per "Carrier Aggregation" auch verschiedene Bänder zusammengefasst werden. Dann lassen sich durch Bündelung mehrerer Bereiche höhere Datenraten erzielen...

Generell gilt bei jeder Funkverbindung: Je kürzer die Wellenlänge, desto besser der Empfang in geringen Zellradien. Pauschal gilt aber auch: Je kürzer die Wellenlänge, desto geringer fällt die Reichweite eines Senders aus. Wer einen alten Radioempfänger hat, kennt das: Ultrakurzwelle (UKW) denkt nur eine kleinere Region ab. Auf Langwelle kann man hingegen problemlos auch Radio Moskau hören. Im Prinzip gelten diese physikalischen Gesetze für alles, was mit Funk arbeitet: Also für terrestrisches Radio ebenso wie Handys, Tabletts oder Laptops mit Surfstick. Die Frequenz ist sozusagen eine Kennzahl für die Wellenlänge – die Wellenlänge ist umso kürzer, je höher die Frequenzzahl ist. Daher sind 800 Megahertz vergleichsweise längere Wellen, 2600 Megahertz vergleichsweise kürzere Wellen.

Verschiedene Wellenlängen für Stadt und Land

Prinzipiell sind die 700 und 800 Megahertz gut für den Einsatz auf dem flachen Land geeignet, da man ein größeres Gebiet mit einem einzelnen Sendemast abdecken kann. Die höheren Frequenzen, mit den kürzeren Funkwellen, sind dagegen besser für städtische Regionen, wo es gilt viele Nutzer auf engem Raum zu erreichen. Folglich wurde in Deutschland, wo zunächst einmal die dünn besiedelten Gebiete mit LTE ausgebaut werden mussten, am Anfang 800 Megahertz eingesetzt und später noch 700 MHz hinzugefügt.

Beim Ausbau der Städte nutzt man vorrangig höhere Frequenzen. In Österreich begann man damals übrigens, vice versa, in den städtischen Ballungsgebieten. Der LTE-Ausbau auf dem Lande startete dort erst Anfang 2014. Den Grundstein dafür legte die im Oktober 2013 beendete und mehrfach verschobene Auktion der dafür nötigen Frequenzbänder. Ursprünglich sollte diese schon im September 2012 erfolgen, wurde allerdings wegen Kartellrechtlicher Probleme erneut vertagt.

Frequenzallokation der Mobilfunkprovider in Deutschland

Die folgende Tabelle[1] zeigt genau, wie die komplette Aufteilung nach Frequenzbereichen und Anbietern in Deutschland erfolgt. Demzufolge verfügte O2 Telefónica nach der Auktion 2015, nicht zuletzt durch die Fusion mit E-Plus, über die meisten Ressourcen. Gefolgt von der Telekom und weit abgeschlagen Vodafone.

Fequenzbereich O2 Telefonice Telekom Vodafone
700 MHz 2 * 10 2 * 10 2 * 10
800 MHz 2 * 10 2 * 10 2 * 10
900 MHz 2 * 10 2 * 15 2 * 10
1800 MHz 2 * 20 2 * 30 2 * 25
2 GHz (gepaart) 2 * 34,65 2 * 9,9 2 * 14,85
2,6 GHz (gepaart) 2 * 30 2 * 20 2 * 20
3,5 GHz (gepaart) 2 * 42 2 * 21 0
Summe gepaartes Spektrum 2 * 156,65 MHz 2 * 115,9 MHz 2 * 89,85 MHz
1,5 GHz (ungepaart) 0 20 20
2 GHz (ungepaart) 24,2 5 5
2,6 GHz (ungepaart) 20 5 25
Summe total 357,5 MHz 261,8 MHz 261,8 MHz


Neu: LTE auf 2100 MHz

Sowohl O2 als auch Vodafone nutzen immer häufiger auch das Band 1, also bei 2100 MHz für LTE. Vodafone hat z.B. im Zuge der 3G-Abschaltung 2021 die freigewordenen Blöcke von je 2 x 5 MHz im Band 1 komplett für den 4G-Betrieb umdisponiert. Zuvor waren diese hierzulande ausschließlich für 3G/UMTS vorgesehen. Auch O2 stellte im gleichen Jahr die eigenen 16.000 Antennenstandorte bei 2.1 GHz von 3G auf 4G um[2]. August 2021 folgte dann noch die Deutsche Telekom dem Beispiel und widmete 20 MHz, die zuvor für 3G funkten auf den 4G-Betrieb um.

LTE weltweit fast 40 verschiedene Frequenzen – Horrorszenario o. gesunde Vielfalt?

LTE-Mast für LTE 800
Rund um den Planeten herrscht eine große Vielfalt an Frequenzen. Der Grund: Für LTE als (damals) neuen Dienst mussten zunächst erstmal anderweitig genutzte Bereiche im Spektrum freigeräumt werden. Und da kamen eben, je nach Land und Region, unterschiedliche Frequenzbänder in Frage. In den USA beispielsweise räumten die Fernsehsender bei der Digitalumstellung die 700-Megahertz-Frequenz. In Deutschland wurde von den Fernsehstationen ein Band um 800-Megahertz freigemacht (Digitale Dividende). Bänder bei 1800-Megahertz verwendete ehemals die Bundeswehr. Weil die Belegung und ihre Räumung von Land zu Land unterschiedlich ausfielen, werden weltweit auch verschiedene Frequenzen für den 4G-Betrieb genutzt.

Ende 2011 waren noch zwei Drittel aller LTE-Nutzer auf 700 Megahertz unterwegs, denn auf diesem Band wird oft in den USA gesendet, welche bereits frühzeitig weitflächig mit LTE ausgebaut hatten. Bis Ende 2021 verschoben sich die Verhältnisse global jedoch erheblich. Die dominante Frequenz ist und bleibt weiterhin Band 3 bei 1800 MHz. Dicht gefolgt von 2100 MHz (Band 1). Jahrelang hielt aber Band 7 (2600) den 2. Platz. Hier gab es 2021 also eine Wachablösung. Als nächstes folgen das hierzulande unbedeutende Bad 5 (850) sowie das in Deutschland von Beginn an extrem wichtige Band 20 (800 MHz).


Eine frühe Prognose der GSA von 2011 ging übrigens davon aus, dass 2015 weltweit auf 38 Frequenzen gesendet wird. Ein Wert der ziemlich exakt eintraf, da es heute um die 30 Bänder sind. Bei der GSA handelt es sich um eine Industrievereinigung, welche die Interessen von 800 Mobilfunkanbietern und 200 Zuliefer-Firmen und Netzausrüstern vertritt.

Verteilung der Bänder Ende 2021 | Quelle: GSA

Bild: GSA Ende 2021

frühe Probleme im Frequenzchaos

Global betrachtet führte diese Fragmentierung der Nutzfrequenzen anfangs zu erheblichen Schwierigkeiten. Zwei besonders prominente Beispiele illustrieren die Problematik sehr gut. In Australien kam in den Anfangsjahren von 4G primär ein Band um 1800 MHz zum Einsatz. Als Apple Mitte 2012 den Verkauf „iPad3 4G“ startete, folgte die böse Überraschung. Australier konnten die Funktion gar nicht nutzen, da das Gerät nur die in den USA typischen Frequenzen unterstützte. Neben einem Reputationsverlust, waren Schadensersatzforderungen eine weitere Folge. Und auch in Deutschland blieb aus demselben Grund die 4G-Funktion des Apple Tablets zunächst außen vor. Ähnlich die Situation dann im Herbst desselben Jahres mit dem iPhone 5! Seit einigen Jahren unterstützten die Apple-Geräte aber nahezu alle (>30) Frequenzbänder.

Seit 2016 sind derartige Inkompatibilitäten glücklicher Weise kaum noch anzufinden, zumindest wenn man die Geräte kauft, welche speziell für den Europäischen Markt ausgelegt sind. Bei Importen kommt es nach wie vor zu Problemen bei den supporteten Bändern. Besonders China-Smartphones sind hier zu nennen.


Übersicht global

In diesem Beitrag, können Sie sich ein Bild davon machen, wie sehr die Belegungen weltweit schwanken. Eine Karte zeigt zunächst den globalen Netzausbau. Darüber hinaus finden Sie nach über 50 Ländern gegliedert die dortigen Netzbetreiber samt gängiger Frequenzen.
4G Karte weltweit


interessantes zum Thema

» LTE Roaming: 4G auch im Ausland nutzen
» Ratgeber: Telefonie per LTE
» die Entwicklung des LTE-Standards von den Anfängen bis heute
» LTE im Winterurlaub - Ratgeber

[1] Bundesnetzagentur
[2] https://www.telefonica.de/news/corporate/2021/08/fuer-ein-verbessertes-4g-netz-o2-beschleunigt-3g-abschaltungen-in-zahlreichen-regionen.html


Kontakt Impressum Presse Datenschutzerklärung
Alle Infos und Tarife auf dieser Webseite sind nach bestem Wissen und nach
sorgfältigen Recherchen entstanden. Dennoch geben wir keine Gewähr auf Richtig- und Vollständigkeit! © LTE-Anbieter.info

Ja, auch diese Webseite verwendet Cookies. Alles zum Datenschutz