4G LTE

Depuis le début des années 1990, différentes versions de réseaux mobiles se sont succédées pour atteindre des vitesses de plus en plus élevées. Le réseau de télécommunication 4G était le plus abouti et le plus rapide avant l’arrivée de la 5G. Sa technologie se rapproche clairement des box de fournisseurs internet, tant par son débit que par la multitudes de services rendus possibles sur les téléphones. Si vous utilisez la majorité du temps la connexion internet de votre réseau mobile, vous ne savez pas à quoi correspond le réseau LTE, et ce malgré les nombreuses évolutions faites depuis les années 2000.

Nous utilisons le réseau 4G quotidiennement et apprécions sa capacité de débit révolutionnaire. Mais connaissez-vous vraiment les différences parmi les appellations existantes sur le réseau 4G ? La 4G LTE, la 4G + ou encore la LTE Advanced, tous ces termes qui correspondent à une technologie dont vous ignorez probablement la signification et les spécificités ! En restant simple et en abordant le langage technique de façon accessible, voici tout ce que vous devez retenir pour faire la différence entre ces types de 4G !

Qu'est-ce que la 4G LTE ?

La 4ème génération de réseau

Comme son nom l’indique, la 4G est la quatrième génération dans les technologies de réseau cellulaire. Elle est donc une évolution de ses versions précédentes que vous connaissez pour la plupart sous le nom de 1G, 2G, 3G et 5G. Cette évolution offre donc de nombreux avantages non par rapport à ces anciennes technologies, comme un débit de données bien plus important apportant donc une fluidité et un confort de navigation pour les smartphones, une réduction des coûts liés au réseau, offrant donc en somme une bien meilleure qualité de service. Le réseau 4G a été conçu pour répondre aux capacités définies par l’UIT (union internationale des télécommunications), et ainsi proposer un réseau performant pour les utilisateurs et clients des opérateurs télécoms.

La LTE

Chaque génération de réseau de la 1G à la 3G disposait de normes spécifiques à chacun d'entre eux. Lorsque la 4G a été introduite et que ses standards ont été définis par l’UIT, trois des premières normes sont apparues, et c’est ainsi que l'ère 4G a débuté avec plusieurs cycles correspondants chacuns à des normes.

Au lancement de la 4G, les 3 normes “WiMax”, “LTE”, et “HSPA+” ont fait leur apparition, et deviendront ensuite les normes LTE Advanced (aussi appelée 4G+) et WirelessMAN-Advanced, sur lesquelles nous reviendrons en détails un peu après dans cet article. Concrètement, c’est quoi la 4G LTE ? La LTE est en fait juste une norme du réseau 4G, offrant un débit de 150 Mbps en téléchargement et 50 Mbps en upload. Vous noterez donc qu’il y a une différence de débit entre la 4G classique et la 4G dite LTE, qui est due aux standards imposés par l’UIT.

Le secteur des radiocommunications de l'Union internationale des télécommunications (UIT) et ses partenaires définissent environ tous les 10 ans des nouvelles exigences sur la vitesse de débit des données et sur le spectre des fréquences d’utilisation. Les anciennes générations de technologies sont ensuite retirées ou mises de côté afin que davantage de données puissent être transportées sur le même spectre de fréquence de la nouvelle technologie de réseau et que davantage de dispositifs puissent partager le spectre disponible.

Qu’en est il de son déploiement en France ? 

La bataille des opérateurs pour séduire et engranger plus d’utilisateurs passe par la couverture du réseau mobile sur le territoire Français. En ayant commencé sans couverture réseau et ou du moins dans quelques grandes villes, les opérateurs couvrent désormais la grande majorité des régions de France et offrent pour la plupart des offres satisfaisantes sur l’ensemble du territoire. Voici le pourcentage du territoire couvert par les 4 gros opérateurs télécoms en France :

  • SFR est le plus déployé avec 95 % du territoire.
  • Orange se classe derrière avec 94 % du territoire.
  • Bouygues Télécom est à égalité avec Orange avec 94 % du territoire couvert 
  • Free Mobile quant à lui ne couvre que 91 % du territoire.

Orange est ainsi le leader incontesté du déploiement de son offre réseau 4G en France et particulièrement légitime sur la norme LTE du réseau quatrième génération. Attestation de garder en tête que la couverture ne reflète pas forcément la qualité du débit, il faut donc faire la différence entre cet enjeu commerciale et les caractéristiques techniques liées au réseau. L’Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes (ARCEP), exige que les opérateurs mobiles développent l’ensemble des zones de France afin de couvrir 99,6 % de la France en 2027.

La norme LTE et son débit de données

A savoir que la quatrième génération de réseaux mobiles, la 4G est désignée techniquement par l’abréviation LTE, acronyme issu de l’anglais « Long Term Evolution ». Elle amène un bond en performance conséquent : la version la plus évoluée de la 3G, nommée 3,75G ou H+, permettait au mieux un débit de téléchargement de 28 Mbit/s en pratique contre 150 Mbit/s avec de la LTE.

La LTE basse son rayonnement via les fréquences utilisées par les opérateurs, ainsi, pour ceux ayant accès à de larges spectres de rayonnement peuvent mettre à disposition de la LTE “efficace” dans les zones peu peuplées et reculées de certains coins de France en utilisant des fréquences basses. La LTE s'adapte donc à différentes zones et s'agrège à certaines fréquences pour pouvoir directement améliorer son débit (d’où le nom de “Long Term Evolution”). Le réseau 4G LTE est donc capable d’augmenter son débit à mesure qu’on avance dans le temps.

Comment fonctionne la LTE ? 

Le réseau LTE est en quelque sorte une refonte de la norme 3G, qui vise à répondre à la demande de l’UIT à propos des transmissions de données sur une faible latence. Vous vous demandez sûrement ce qu’il y a de nouveau par rapport à la 3G. En fait, cette nouvelle norme 4G se sert d’un réseau central basé sur les adresses IP et une architecture largement simplifiée. Ceci a inévitablement entraîné une nouvelle méthode de modulation, ainsi que l’implantation de radios à entrées et sorties multiples. Si tout ceci semble assez technique, nous pouvons résumer ça un peu plus simplement.

Le LTE améliore les fonctionnalités et les performances des anciens réseaux, en l'occurrence ici le réseau 3G. Le fonctionnement de la technologie LTE est basé sur l’utilisation des bandes de fréquences hertziennes, et plus précisément celles entre 1,4 MHz et 20 MHz, dans une plage de fréquences allant de 450 MHz à 3,8 GHz selon les pays. C’est ce qui lui permet d’atteindre un débit d’au minimum 150 Mbit/s en téléchargement et 300 Mbit/s au mieux. Pour plus de précision, la vitesse de téléchargement de données est plus rapide de plusieurs dizaines de mégabits par seconde (Mbps), par rapport à la 3G.

Si l’on devait résumer le mode fonctionnement de la LTE, il s’apparenterait à une sorte de boucle, dans laquelle plusieurs acteurs s’échangent des données. C'est-à-dire que l’utilisateur lance une requête grâce à son équipement (comme les smartphones), et se connecte via le réseau d'accès radio LTE à ce qu’on appelle l'Evolved Packet Core (EPC) soit le cadre qui fournit les données. L’EPC fournit ensuite l’accès aux réseaux externes, comme Internet et l'utilisateur profite ainsi de la 4G LTE.

Les réseaux LTE importants pour IoT

De nos jours, les solutions de l’internet des objets (IoT) utilisent largement les réseaux LTE et ce, afin de connecter les machines et les équipements entre eux et ainsi leur permettre d’envoyer et de recevoir des données. En effet, le site IoT existait avant l’émergence de la connectivité LTE mais, la vitesse et le débit plus élevés du LTE ont permis aux systèmes IoT de contrôler des systèmes plus grands et plus complexes, et ce avec une précision optimisée.

Voici quelques-uns des secteurs les plus largement déployés en ce qui concerne les solutions LTE IoT:  

  • Les transports en commun: Les autobus, les trains de banlieue et d'autres formes de transport en commun dépendent des données et de la connectivité LTE pour fournir des informations aux administrateurs du système concernant les performances des véhicules, les niveaux de fréquentation et pour le Wi-Fi des passagers.
  • Les villes intelligentes: De nombreuses applications IoT utilisant le LTE proposent des fonctionnalités rentables aux municipalités, notamment des contrôleurs d'éclairage intelligents pour les rues et les espaces publics, des stations de recharge pour les véhicules électriques et des réseaux LTE à haut débit afin de connecter les feux de circulation et ainsi pouvoir gérer le trafic en temps réel.
  • Les applications industrielles: IoT joue un rôle majeur dans les opérations industrielles et de production, notamment dans la surveillance et le contrôle des processus, l'automatisation de la fabrication et la maintenance prédictive.
  • L'agriculture de précision: La technologie LTE peut permettre aux agriculteurs de réaliser de grosses économies de main-d'œuvre et de coûts en facilitant les systèmes d’irrigation et d’autres infrastructures agricoles.
  • La gestion de l'eau et des eaux usées: IoT applications avec connectivité LTE peuvent fournir une surveillance sans fil 24h/24 et 7j/7 des puits, des stations de relèvement, des égouts et d'autres composants des systèmes d'eau et d'eaux usées.
  • Le commerce de détail et la signalisation numérique: la signalisation informative, la publicité extérieure, les distributeurs automatiques de billets, les systèmes de caisse en libre-service, … tous ces cas-là utilisent l’IoT.    

4G LTE vs 4G+ (LTE Advanced)

Comme expliqué auparavant, la 4G, quatrième génération de réseaux mobiles, est désignée techniquement par l’abréviation LTE signifiant “Long Term Evolution” et permet de surfer jusqu’à 150 Mbit/s en moyenne, c’est-à-dire 5 fois plus vite que la version la plus évoluée de la 3G. 

L’évolution technique de la norme 4G qui est apparue sur le marché en 2014, se nomme quant à elle 4G+ou LTE Advanced selon les opérateurs. Elle est parfois appelée “la vraie 4G”, certains techniciens la considérant comme une sorte de “3.9G” ne répondant pas intégralement au cahier des charges international défini pour la norme 4G.

La 4G+ ou LTE Advanced offre des débits moyens allant jusqu’à 1 Gigabit par seconde (en théorie) et au moins 500 Mbit/s (en pratique). Techniquement, c’est l’agrégation de 4 bandes de fréquences qui permet d’améliorer le débit de téléchargement : cette technologie permet en effet d’augmenter la bande passante disponible et de fluidifier la transmission de données.

4G LTE vs 5G

Déploiement 

L’arrivée de la 5G, prochaine génération de la technologie cellulaire, signifie qu’un plus grand nombre d’appareils seront connectés à l’Internet des objets, mais également que ces appareils seront mieux connectés et ce, avec des vitesses de transmission des données plus élevées, une latence plus faible et des besoins en énergie réduits.

Les premiers forfaits 5G ont commencé à apparaître en France fin 2020 et de nouvelles offres voient le jour chaque mois et actuellement on compte presque 20 000 antennes 5G sur la bande 3.5 GHz et plus de 32 000 antennes 5G présentes sur les bandes 700, 2100 et 3500 MHz.  Pour le moment, la couverture 5G en est à ses débuts et se sont essentiellement les grandes villes en France qui peuvent en profiter selon les opérateurs.

Attentes

Une des promesses de la 5G est l’augmentation significative des débits , y compris en mobilité, et d’autant plus que ces débits toujours plus importants seront nécessaires avec les nouveaux usages tels que la réalité virtuelle, la réalité augmentée, voire même les besoins du monde professionnel. 

Dans l’univers des applications professionnelles, la révolution est d’ores et déjà en cours car la technologie native de la 5G permet de traiter des données de natures différentes à des vitesses différentes. 

De plus, il y a la possibilité de classer les données selon leur degré de priorité. A savoir que cette caractéristique inédite, couplée à son énorme capacité de transmission, permet à la 5G de révolutionner les applications professionnelles: villes intelligentes, véhicules autonomes, objets connectés, etc. La 5G offre des possibilités quasiment infinies.

L’offre routeur 4G Leonix

Leonix propose à ses clients une solution de connectivité 4G ou 5G Très Haut Débit sur le meilleur réseau. Les clients pourront maîtriser et ajuster leur consommation mobile et leur abonnement. Aussi, ils pourront accéder à une offre Très Haut Débit dans les zones non couvertes par la fibre ou l’ADSL. Une offre qui se distingue par de nombreux points : une adresse IP fixe, sans engagement de durée et un service client dédié et disponible.