In den Mobilfunkstandards 2G, 4G und 5G kommen verschiedene Frequenzbereiche und Technologien für die Signalübertragung zum Einsatz, verbunden mit jeweils unterschiedlichen Leistungs- und Nutzungsmerkmalen. Während das 2G-Mobilfunknetz als Basisnetz zur Telefonie und für einfache IoT-Dienste (Internet of Things) betrieben wird, lassen sich im 4G-Netz bereits deutlich höhere Bandbreiten für Internetanwendungen wie Video-Streaming, Videokonferenzen/Videotelefonie oder Cloud-Dienste nutzen. 5G zeichnet sich insbesondere aus durch sehr hohe Datenübertragungsraten, geringe Latenzzeiten zur Realisierung zeitkritischer IoT-Anwendungen, z.B. im Rahmen von Automatisierungsprozessen, sowie die Kapazität, eine hohe Anzahl an parallelen Nutzer:innen verwalten zu können, was neben Endkunden vor allem Sensoren und sonstige IoT-fähige Geräte sind. 

Das Mobilfunknetz setzt sich zusammen aus dem Kernnetz, dem Transportnetz, dem Zugangsnetz sowie den stationären und mobilen Endgeräten. Im Kernnetz, in dem wenige große Rechenstandorte miteinander verbunden sind, wird die zentrale Kommunikation gesteuert. Es schließt an das Transportnetz an, das wiederum die Verbindungen zwischen dem Kernnetz und den Basisstationen (also den Mobilfunkstandorten) realisiert. Dort besteht das Zugangsnetz aus den Mobilfunkantennen, die je Basisstation meist mehrere Mobilfunkzellen aufspannen. Nutzer:innen bewegen sich innerhalb dieser Mobilfunkzellen und können mit ihren Endgeräten Verbindungen über die einzelnen Netzelementen zu weiteren Endgeräten aufbauen.
 

In Deutschland werden die Rechte zur Nutzung von Frequenzbereichen in den Mobilfunknetzen zentral von der Bundesnetzagentur vergeben. Zuletzt wurden die Nutzungsrechte, die Ende 2025 auslaufen, um fünf Jahre verlängert. Im Zuge der Verlängerung soll die Netzabdeckung weiter verbessert werden: Bis 2030 gilt erstmals die Auflage, 99,5 % des Bundesgebietes mit mindestens 50 Mbit/s zu versorgen. Perspektivisch wird es somit also weniger graue Flecken geben. Zur Erfüllung der Auflagen bedarf es der Inbetriebnahme zusätzlicher Mobilfunkstandorte, um sowohl die Flächenabdeckung als auch die Bereitstellung einer gesicherten Datenrate für die Nutzer realisieren zu können. 

In Nordrhein-Westfalen ist der Ausbau der 4G- und 5G-Netze bereits weit fortgeschritten. Der Ausbaustand wird im Digitale Infrastruktur-Atlas (DIA.NRW) ausgewiesen und vierteljährlich aktualisiert. Trotz aller Fortschritte lassen sich jedoch insbesondere in ländlichen Räumen noch unterversorgte Flächen finden, die sich in zwei Kategorien einordnen lassen:  

Mit weißen Flecken werden im Mobilfunk Gebiete bezeichnet, die von keinem Netzbetreiber mit 4G oder 5G versorgt werden. In diesen Gebieten ist grundsätzlich keine Mobilfunkverbindung möglich, sodass beispielsweise auch der Notruf über das Mobilfunknetz nicht realisiert werden kann.  

Unter grauen Flecken versteht man im Mobilfunk Gebiete, die von mindestens einem, aber nicht allen Netzbetreibern mit 4G oder 5G versorgt werden. In grauen Flecken funktioniert der Notruf immer, unabhängig davon, in welchem Netz das eigene Gerät betrieben wird. 

Um die Versorgungsziele zu erreichen und die weißen und grauen Flecken sukzessive zu verringern, wird der Netzausbau in den kommenden Jahren voranschreiten. Dazu müssen zahlreiche neue Mobilfunkstandorte erschlossen werden. Von der konkreten Standortsuche bis hin zur Aktivierung neuer Basisstationen werden folgende Prozessschritte durchlaufen:

1. Vorbereitende Maßnahmen: Definition der Standortanforderungen und Vorprüfung.
2. Standortsuche und -akquisition: Geeignete Standorte finden und sichern (ggf. Suchkreisverfahren).
3. Vertragsabschluss: Einigung mit Eigentümer:innen zur Standortnutzung.
4. Bauvorbereitung: Technische Planung und Vorbereitung.
5. Fertigstellung: Errichtung von Funkmast und Infrastruktur.
6. Standortintegration: Installation der Systemtechnik und Netzaktivierung.

Der Aufbau und Betrieb der Mobilfunknetze erfolgt durch die Mobilfunknetzbetreiber (MNB). Die Endgeräte der Nutzer:innen verbinden sich über die Antennen und die dort platzierte aktive Netztechnik der MNBs mit deren Kernnetz. Die MNBs stellen auch jeweiligen Dienste wie Telefonie oder Internetzugang zur Verfügung.

Neben den MNBs gibt es noch die Funkturmgesellschaften, sogenannte Tower-Companies (TC). Sie stellen mit ihren Funkmasten die Standorte für die Installation der Antennen der MNBs bereit. Ein Funkmast kann dabei Antennen mehrerer MNBs gleichzeitig aufnehmen. Für die Flächendeckende Mobilfunkversorgung ist also neben der Bereitstellung von Mobilfunkstandards und Bandbreiten durch die MNBs auch die Platzierung neuer Masten bzw. Antennenstandorte notwendig.

Von reinen Diensteanbieter ist die Rede, wenn Unternehmen kein eigenes Mobilfunknetz mit eigenen Antennen betreiben, sondern die Netze der MNBs nutzen, um eigene Dienste für die Nutzer:innen zu erbringen. Sie erweitern das Angebot für die Nutzer:innen. Mangels eigener Infrastruktur und Frequenznutzung sind sie nicht von Ausbauverpflichtungen der BNetzA betroffen.