• Start
• LTE-Tarife
• LTE Verfügbarkeit
• LTE Speedtest
• Ausbau
• News
• Anbieter
• Forum
• Deals

LTE Gerätekategorien und Release-Versionen

Wie schnell sind die Kategorien (CAT 1 bis 21) und worin besteht der Unterschied?

LTE nicht gleich LTE! So könnte man die Situation verkürzt in vier Worte fassen. Tatsächlich gibt es zahlreiche Entwicklungslevel, wobei einige noch nicht einmal endgültig definiert sind. LTE bedeutet wortwörtlich ja „Long Term Evolution“, was grob mit „Langzeitentwicklung“ übersetzt werden kann. Was wir heute als Nutzer verkürzt mit „LTE“ beschreiben, ist vielmehr der Status quo des aktuell genutzten Entwicklungsstandes bei den Netzbetreibern und Endgeräteherstellern. Das für 4G zuständige Standardisierungs-Gremium 3GPP legt die Grundlage sämtliche Spezifikationen und Weiterentwicklungen, wie z.B. auch „LTE Advanced“.

Sogar Gigabit LTE (>1000 MBit) ist möglich! Viele der Entwicklungen sind zudem in den seit Mitte 2019 erstmals verfügbaren Folgestandard 5G eingeflossen. Im Folgenden wollen wir einen kurzen Überblick geben über die aktuellen und künftigen, sogenannten 3GPP Release Versionen, deren Unterschiede und die damit möglichen Gerätekategorien.

LTE-Version (Release) vs. Geräte-Kategorie

Zunächst ist es für das Verständnis der folgenden Ausführungen wichtig, sich die Unterschiede zwischen den Begriffen der 3GPP Release-Version (Rel) und den Gerätekategorien zu verdeutlichen.

Erstere legt sozusagen die kompletten technischen Rahmenbedingungen (Standard) fest. Dazu gehören z.B. die maximale Breite des nutzbaren Frequenzspektrums für Down- und Upload, deren maximale Datenübertragungsrate, MIMO-Spezifikationen, Modulationsverfahren (z.B. 64 QAM), bis hin zum kleinsten Detail der Informationsübertragung, Codierung und dem Netzaufbau. Die technischen Spezifikationen sind extrem komplex. Wer sich ein genaues Bild machen möchte, kann z.B. exemplarisch die technischen Spezifikationen für Release 8 hier herunterladen. Auch alle weiteren sind auf der 3GPP Seite im Detail einsehbar, bis hin zu 5G.

Für den Verbraucher weit wichtiger ist hingegen, die Kenntnis der sogenannten Gerätekategorien (CAT). Dahinter verbirgt sich eine Differenzierung der unterstützten „Fähigkeiten“ einzelner Endgeräte (z.B. Router) innerhalb der Spezifikationen einer Release-Version. Der allererste in Deutschland verfügbarer LTE-Standard genügte übrigens dem Release 8, welcher sich in 5 Gerätekategorien aufgliedert (CAT 1-5).

LTE Kategorien: Was bedeutet nun z.B. CAT 4, 6, 9 oder 19?

Wer sich für ein neues Smartphone interessiert oder einen LTE-Router kaufen möchte, hat sicher schon einmal Angaben gelesen wie „unterstützt LTE CAT-9“ oder ähnlich. Wichtig für Sie als Verbraucher ist vor allem der Umstand, dass die Kategorie sozusagen die maximale Datenrate festlegt. Also die Übertragungsrate, welche mit einem bestimmten 4G-fähigen Endgerät erzielbar ist. Vergleichbar mit unterschiedlichen WLAN-Generationen, die auch unterschiedlich leistungsfähig sind.

Beherrscht Ihr Smartphone z.B. LTE CAT 6 bedeutet dass, es lassen sich Daten mit maximal 300 MBit runter und 50 MBit hochladen. Bei CAT 18 sind es (theoretisch) 1200 MBit im Downstream und 225 MBit beim Upstream. "Theoretisch", da es noch keine derart schnellen Tarifangebot für 4G in Deutschland gibt und wahrscheinlich auch nie geben wird. Für Geschwindigkeiten über 1 GBit/s wird langfristig 5G die Führung übernehmen...

Tipp: Wie hoch die Leistung jeder Kategorie ist, finden Sie in der folgenden Tabelle.

Wie Sie sehen, geht die Tabelle zunächst nur bis zur Kategorie 10. Das liegt daran, dass fortfolgend die Geräteklassen-Spezifikationen für Download und Upload getrennt wurde. Es gibt also seither Download-Kategorien und Upload-Kategorien. Dabei können verschiedene Upload- mit einer Download-Kategorien kombiniert werden. Aus diesem Grund listen wir zunächst folgend die Eckdaten für die neusten Down- und dann die Upload-Klassen auf.

Download-Kategorien ab Release 12:

Upload-Kategorien ab Release 12:

3GPP sieht zwar vor, dass sich Down- und Uploadkategorien kombinieren lassen, allerdings nicht beliebig. In der folgenden Tabelle finden Sie die möglichen Paarungen. CAT 12 könnte also zum Beispiel mit der Upload-Kategorie 13, 15, 18 und 20 zusammenarbeiten.

Kombinierbare von Download- und Uploadkategorien nach 3GPP ab Release 12:

Beispiele aus der Praxis

Auf dem Markt für LTE-Zuhause Endgeräte (als DSL-Alternative) dominieren heute noch Router der Kategorie 4 bis 21. Die ersten Modelle 2011 beherrschten dagegen nur CAT3 – z.B. die Vodafone Easybox 904 oder die Fritzbox LTE 6810 von AVM. Anfang 2013 erschien in Deutschland erstmals Endgeräte der Kategorie 4, wie z.B. der E3276 von Huawei. Seit 2015 kommen aber immer häufiger Router auf den Markt, die CAT6 oder höher unterstützen. Wie zum Beispiel die FritzBox 6890 oder die Speedbox 4 von der Telekom. Aktuellere Modelle (>2022) beherrschen dagegen sogar schon CAT20 oder höher. Wie dieser Gigacube-Router für LTE.

LTE-Smartphones sind seit 2018 ebenfalls immer häufiger Gigabit-fähig, unterstützen daher prinzipiell auch Datenraten über 1000 MBit. Möglich macht dies z.B. der Support von LTE CAT16, CAT18, CAT19, CAT20 oder CAT21. Allerdings gilt hier nicht immer automatisch mehr = besser. CAT17 z.B. definiert eine Downloadrate von bis zu 25 GBit, während CAT21 „nur“ 1,4 GBit vorgibt. Welches Smartphone welchen Standard unterstützt, zeigen wie je hier im Datenblatt des jeweiligen Handys. Bereits das Samsung S20+ beherrschte zum Beispiel 4G bis CAT20 (Down). Ebenso das folgend sichtbare LG G8 ThinQ.

Zu beachten ist jedoch, dass es sich dabei immer um theoretische Spitzenwerte handelt, welche unter idealen Bedingungen mit der Hardware möglich wären. Zudem unterstützen die hiesigen Netzbetreiber, wie Vodafone oder die Dt. Telekom, bisher im 4G-Netz "nur" Datenraten von 300 bis 300MBit/s. Ein modernes Smartphone nach CAT21 ist demnach für künftige Netze gerüstet, welche vielleicht einmal über 1 GBit per 4G bieten – mehr nicht!

Bestenfalls hätte man mit einem CAT21-Smartphone also aktuell im Ausland einen Vorteil. Allerdings glauben wir nicht, dass die 4G-Netze hierzulande noch deutlich an Leistung aufgebohrt werden. Den Part übernimmt bereits bekanntlich 5G!

Einige Kategorien werden zudem immer eher theoretische Natur bleiben, wie etwas CAT8, CAT14 oder die schon angesprochene CAT17. Besonders weil hier Anbieter und Endgerät der Nutzer je 8 Antennen (8x8 MIMO) benötigen würden, was bei den genutzten LTE-Frequenzen kaum praktikabel wäre.

Ziele bei neuen Spezifikationen des LTE-Standards

Neue Releases umfassen stets eine Fülle von Änderungen und Verbesserungen, welche im Wesentlichen darauf abzielen die folgenden Eigenschaften bzw. Techniken zu verbessern.

Release-Versionen und Kategorien im Detail

Gerätekategorien bei LTE-Release 8

Wie schon angedeutet, findet beim verbreiteten Release 8 eine Gliederung in 5 Kategorien (folgend CAT) statt. Wobei es, unserer Kenntnis nach, noch nie in ein Consumer-Produkt auf dem Markt gab, welches nur CAT1 unterstützt hat. Letztere spielen aber in der Industrie eine wachsende Rolle - Stichwort M2M sowie Internet of things (IoT). Die ersten LTE-Router und Sticks in Deutschland unterstützten mindestens CAT2. Höhere Kategorien sind übrigens stets abwärtskompatibel zu niedrigeren. Ein Stick der CAT4 unterstützt also auch CAT3-Fähigkeiten und so weiter.

Worin liegen nun die Unterschiede zwischen CAT 1-5? Zunächst in der maximal unterstützten Datenrate für Download und Uploadspeed, also dem Faktor, der für Endverbraucher am wichtigsten ist. Des Weiteren hinsichtlich der maximal nutzbaren Frequenzbandbreite (wichtig wiederum für die Datenrate), den möglichen Modulationsarten, der Antennendiversität und in der verwendbaren MIMO-Technologie (Mehrantennentechnik).

Geräte nach CAT3 unterstützten somit eine Downloadrate von bis zu 100 MBit und können Daten mit immerhin 50 MBit senden. Um dies zu erreichen, ist der Einsatz der Mehrantennentechnik MIMO vorgeschrieben, mit 2 Sende- und 2 Empfangseinheiten (2x2). 4x4 MIMO wird in der CAT3 noch nicht supported, sondern erst ab CAT5. Für die Übertragung kann ein Frequenzband mit einer Breite von maximal 20 MHz eingesetzt werden - jeweils die hinreichende Bedingung für die volle Geschwindigkeit.

Gerätekategorien bei Release 10 und höher

LTE Release 10 (und folgend), ist besser bekannt unter der Bezeichnung „LTE Advanced“ und wurde im März 2011 endgültig spezifiziert. Praktisch im selben Atemzug legte die 3GPP fest, dass erst LTE-A wirklich unter die Rubrik „4G“ fällt. LTE, wie wir es bis dato kannten, also mit Release < 10, wird zwar im Sprachgebrauch seit jeher auch unter 4G subsummiert. Korrekter wäre jedoch 3.9xG. Die Technik ermöglicht mittelfristig mobile Datenverbindungen, welche in der Spitze mehr als 10 Mal so schnell sind, wie die ersten LTE-Netze. Im Herbst 2014 startete die Deutsche Telekom mit dem Vertrieb erster Tarife auf Basis von LTE-Advanced. Der Konzern bietet darüber aktuell Datenraten von maximal 300 MBit an. Nötig ist dafür aber Hardware ab der Kategorie 6 (CAT6), die mittlerweile in Endgeräten recht verbreitet ist. Ab Releaser 12 verwendet man hingegen oft den Termini "LTE-Advanced Pro" (oder 4.5G), um eine weitergehende Entwicklung zu unterstreichen.

LTE CAT 6 und folgend: Gerätekategorien für LTE-Advanced

3GPP Release 10 und 11 erweitern die Geräteklassen um die Kategorien 6 bis 10. Möglich sind z.B. MIMO 4x4 und theoretisch sogar 8x8. Die maximale Frequenzbandbreite beträgt bei LTE-Advanced 100 MHz, statt „nur“ 20 MHz. Und zwar dank der sogenannten Carrier Aggregation. Durch diese und zahlreiche weitere Verbesserungen, können die enormen Speedwerte erreicht werden. Nach der IFA 2014 kamen zaghaft erste Geräte in den Handel, die CAT6-fähig waren. Wie etwa die Speedbox III und Box II mini der Telekom oder das Samsung Galaxy Alpha. Spätestens seit 2018 unterstützen praktisch alle neueren LTE-Smartphones und Router wenigsten LTE CAT6 oder höher.

Freie Frequenzbänder sind auf der ganzen Welt rar, so dass zusammenhängende Abschnitte mit bis zu 100 MHz praktisch keinem Mobilfunkanbieter zur Verfügung stehen. Daher lässt der Release 10 erstmals zu, das Spektrum auf verschiedene Bereiche zu verteilen. Die maximale Bandbreite eines Trägers (Carrier) ist auch bei LTE-Advanced übrigens 20 MHz breit. Es können hier aber bis zu 5 Carrier für Up- und Downstream über Carrier Aggregation kombiniert werden. CAT10 zum Beispiel aggregiert maximal 3 Träger á 20 MHz für den Downstream, wie in der Tabelle des übernächsten Abschnittes ersichtlich.

Anmerkung zu 3GGP Release 9

Releaser 9 wurde im 4. Quartal 2009 verabschiedet und eher auf dem Papier bekannt. Sie sieht einige Detailverbesserungen für LTE-Funknetze vor. Zum Beispiel optimierte Positionsbestimmung per LTE und bessere MIMO-Technik (nur 4x4) mit Dual-Layer Beamforming. Zudem sind nun spezielle „Multimedia Broadcast - Multicast Services“ (MBMS) für LTE und ein Öffentlichkeits-Warnsystem (PWS), speziell für Tsunamis und Erdbeben, fester Bestandteil der Spezifikation. Noch ein Feature sind sich „selbstorganisierende Netzwerke“, kurz SON. Eine ausführliche Abhandlung der Neuerungen, finden Sie hier in diesem Dokument als PDF ab Seite 36.

Übersicht aller Kategorien von 3 bis 10 nach Rel. 8-11 im Vergleich:

3GPP Release 12-14 & beyond

Die Entwicklung von LTE als Funkstandard ist jedoch mit LTE-Advanced noch lange nicht abgeschlossen und wird auch im 5G-Zeitalter nicht enden. 2014 wurde Release 12 fertig gestellt. Neu seit Version 11 sind z.B. Verbesserte IP-Dienste. Ebenso der Serviceaustausch zwischen nationalen Netzanbieten und Serviceprovidern. Releaser 14 folgte 2017.

Release 15 kam Mitte 2019 der alle Grundlangen für 5G umfasst. Es bleibt also spannend, welche Leistungssteigerungen LTE in Zukunft noch bringen wird. Aktuell ist hier der Termini "LTE-Advanced Pro" oder 4.5G geläufig.

LTE Downlink Kategorien 12 & 13 bis CAT19

LTE Uplink Kategorien 12 & 13 bis CAT15

Wie gehts weiter?

Für die Branche steht seit Mitte 2019 vor allem der LTE-Nachfolger "5G" im Fokus. Viele Entwicklungen von 4G waren bereits im Vorfeld des weltweiten 5G-Ausbaus mit eingeflossen. Man spricht auch von "Pre 5G Technologien".

Ende 2023 war die 5G-Verfügbarkeit sehr gut (~90%) und zehntausende 5G-Masten online. 2025 könnte der Nachfolger flächendeckend verfügbar sein. Neben Datenraten von über 1000 MBit pro Sekunde, stehen noch viele andere Vorteile und Verbesserungen im Fokus der Entwickler. Besonders die Vernetzung von Geräten untereinander für das "Internet der Dinge". Welche 5G-fähigen Tarife es schon gibt, erfahren Sie übrigens hier in unserem 5G-Vergleich.

LTE Events 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