4G

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En télécommunications, 4G est la 4e génération des standards pour la téléphonie mobile. Elle est le successeur de la 2G et de la 3G. Elle permet le « très haut débit mobile », c'est à dire des transmissions de données à des débits théoriques supérieurs à 100 Mb/s, voire supérieurs à 1 Gb/s (débit minimum défini par l'UIT pour les spécifications IMT-Advanced (en)). Les débits sont en pratique de l'ordre de quelques dizaines de Mb/s selon le nombre d'utilisateurs, puisque la bande passante est partagée entre les terminaux actifs des utilisateurs présents dans une même cellule radio.

Une des particularités de la 4G est d'avoir un « cœur de réseau » basé sur IP et de ne plus offrir de mode commuté (établissement d'un circuit pour transmettre un appel "voix"), ce qui signifie que les communications téléphoniques utiliseront la voix sur IP (en mode paquet).

La société américaine Verizon a publié des spécifications qui rendent obligatoires les téléphones sachant utiliser l'IPv6 pour pouvoir utiliser son réseau 4G LTE.

Sommaire

Normes 4G [modifier]

L'organisme de normalisation UIT-R a établi, en 2008, les spécifications « IMT-Advanced (en) » (International Mobile Telecommunications Advanced) pour les normes 4G. La norme LTE-Advanced fait partie des technologies réseaux retenues dans le cadre de l'IMT-Advanced, avec le Gigabit WiMAX.

Les normes LTE et WiMax ont d'abord été considérées comme des normes de troisième génération (« 3,9G »), spécifiées dans le cadre des technologies IMT-2000. Cependant, en octobre 2010, l'UIT a accordé aux normes LTE et WiMax établies avant les spécifications "IMT-Advanced" et qui ne satisfaisaient pas complètement à ses prérequis, la possibilité commerciale d'être considérées comme des systèmes "4G" du fait d'un niveau substantiel d'amélioration des performances comparées à celles des premiers systèmes "3G" (UMTS et CDMA2000)[1]. Depuis lors, les réseaux mobiles WiMAX et LTE lancés partout dans le monde (par exemple : Proximus en Belgique, Swisscom en Suisse, Verizon, AT&T et Sprint aux USA, Orange, Bouygues Telecom et SFR en France...) ont été commercialisées sous l'appellation « 4G ».

Historique de déploiement [modifier]

Europe [modifier]

L’Europe (via la CEPT) a fait le choix de réserver les bandes de fréquence des 800 MHz (issue du dividende numérique) et des 2 600 MHz pour les réseaux mobiles 4G, mais dans beaucoup de pays les opérateurs ont aussi la possibilité de réutiliser la bande de fréquence des 1800 MHz initialement attribuée au GSM (2G) ; cette bande de fréquence était la plus utilisée dans les réseaux 4G/LTE européens fin 2012[2].

La première commercialisation d'une offre mobile en 4G utilisant le standard LTE a été lancée dans les villes de Stockholm (Suède) et Oslo (Norvège) le 15 décembre 2009 par l'opérateur téléphonique TeliaSonera[3].

Samsung a commercialisé le premier téléphone compatible 4G LTE sous la référence SCH-R900, durant le second semestre 2010. La connexion peut également se faire depuis un ordinateur et une clé 4G LTE fabriquée par Samsung Electronics[3].

Les déploiements à grande échelle en Europe sont attendus à partir de 2013.

Portugal [modifier]

En mars 2012, les opérateurs télécoms portugais TMN, Optimus et Vodafone Portugal commercialisent leurs offres 4G LTE. Ils annoncent 80 % de la population couverte fin 2012.

Suisse [modifier]

Le 29 novembre 2012, Swisscom lance officiellement la 4G/LTE dans 29 grandes villes et stations de sports d'hiver de Suisse : Arosa, Bâle, Berne, Bienne, Crans Montana, Davos, Fribourg, Genève, Grindelwald, Gstaad, Interlaken, Lausanne, Loèche-les-Bains, Locarno, Lugano, Lucerne, Pontresina, Saas Fee, Silvaplana, Sion, Saint-Gall, Saint-Moritz, Thoune, Verbier, Wengen, Winterthour, Zermatt, Zoug, Zurich.

Orange et Sunrise devraient suivre dans le courant de l'année 2013

Italie [modifier]

Depuis décembre 2012, tous les fournisseurs d'accès italiens offrent des services 4G dans quelques grandes villes : TIM : Rome, Milan, Turin, Naples, Brindisi, Catanzaro, Gêne, Padoue, Palerme, Trieste, Vodafone : Rome, Milan, Turin, Naples, Bari, Gêne, Padoue, Palerme 3 Italia : Rome, Milan, Acuto Le fournisseur Wind prévoit quant à lui de déployer ses services 4G au second semestre 2013

Belgique [modifier]

Le 5 novembre 2012, Proximus (Belgacom) lance officiellement la 4 G dans 5 grandes villes belges : Namur, Liège, Anvers, Gand et Louvain. Dans une moindre mesure, la 4G de Belgacom est également disponible à Mons, Wavre, Hasselt et Oud-Heverlee.

Les premiers tests par les clients montrent une vitesse record de 53 Mbps.

France [modifier]

En France, l'ARCEP a attribué des licences 4G LTE aux opérateurs en fin 2011. Les enchères ont rapporté à l'État plus de 3,5 milliards d'euros.

Le résultat[4] du premier appel d’offres 4G pour la bande de fréquence des 2 600 MHz se répartit comme suit :

  • Bouygues Telecom obtient 15 MHz duplex pour 228 011 012 € ;
  • Free Mobile obtient 20 MHz duplex pour 271 000 000 € ;
  • Orange obtient 20 MHz duplex pour 287 118 501 € ;
  • SFR obtient 15 MHz duplex pour 150 000 000 €. La filiale de Vivendi est par ailleurs le seul opérateur à ne pas avoir souscrit d'engagement à accueillir des opérateurs virtuels (MVNO) sur son réseau.

Soit un total de 936 129 513 €.

Le résultat[5] du second appel d'offres 4G pour la bande des 800 MHz, libérée par l'arrêt de la télévision hertzienne analogique (dividende numérique), se répartit ainsi :

  • Bouygues Telecom obtient 10 MHz duplex pour 683 087 000 € ;
  • Orange obtient 10 MHz duplex pour 891 000 005 € ;
  • SFR obtient 10 MHz duplex (2 blocs de 5 MHz) pour 1 065 000 000 € ;
  • Free Mobile n'obtient pas de fréquences dans cette bande mais a un droit d'accès au roaming sur le réseau 800 MHz de SFR.

Soit un total de 2 639 087 005 €.

Répartition totale des fréquences affectées à la 4G en France : 30 % pour Orange, 25 % pour SFR, 25 % pour Bouygues, 20 % pour Free Mobile.

Le 28 novembre 2012, la 4G est officiellement lancée pour la première fois à Lyon par SFR, qui devient ainsi "le premier opérateur à proposer la 4G au public"[6].

Développement 4G des opérateurs :

  • Orange France a ouvert pour ses clients "entreprises" un premier réseau 4G/LTE au mois de juin 2012 à Marseille puis Lyon, Nantes et Lille. Depuis le 4 avril 2013, Bordeaux, La Rochelle, Chartres, Orléans, Dunkerque, Nancy, Metz, Clermont-Ferrand, Grenoble et Annecy ont été ouvertes aux particuliers. La ville de Toulouse est prévue en juillet 2013.[7]
  • SFR a déployé son réseau 4G accessible au grand public à Lyon, puis Montpellier et dans le secteur de La Défense (Puteaux, Courbevoie) et l'étend, à l'instar d'Orange, dans les grandes agglomérations. L'opérateur prévoit de couvrir entièrement la ville de Paris pour fin 2013. Si 400 antennes sont nécessaires pour couvrir Paris en 3G, il en faudra sans doute moins pour la 4G, celle-ci exploitant des fréquences plus basses (800 MHz)[8].
  • Bouygues Télécom se lance à son tour dans la 4G le 12 mai 2013 en ouvrant un réseau dans 6 villes françaises : Lyon, Strasbourg, Issy-les-Moulineaux, Vanves, Malakoff et Toulouse.

Espagne [modifier]

  • Orange sera le premier à lancer des services 4G dans six grandes villes d'Espagne le 8 juillet 2013.

Asie [modifier]

Chine populaire [modifier]

China Mobile doit lancer le premier réseau 4G chinois en août 2013. Chiffres: 200 000 stations d'émission 4G dans 150 endroits du pays

Thaïlande [modifier]

La Thaïlande a fait le choix des bandes de fréquence 1 800 MHz et 2 300 MHz.

Japon [modifier]

Alors que les réseaux mobiles LTE (Long Term Evolution) commencent à peine à être lancés en tant que réseaux commerciaux, l'opérateur japonais NTT DoCoMo se prépare déjà à expérimenter la génération suivante, LTE-Advanced, hors de ses laboratoires[9],[10].

L'opérateur DoCoMo a obtenu le feu vert du bureau des télécommunications rattaché au Ministère de l'Intérieur japonais pour mener des expérimentations LTE-Advanced sur le terrain via une pré-licence qui lui permettra d'exploiter des fréquences sur les villes de Yokosuka et Sagamihara.

Ce pilote permettra de tester des équipements LTE-Advanced en intérieur comme en extérieur. DoCoMo a déjà réalisé une série d'expérimentations en simulant un environnement radio perturbé par des obstacles, modélisant des configurations telles qu'on peut les trouver dans les villes, mais dans ses centres R&D, où il a déjà réussi à obtenir des débits descendant de 1 Gb/s et montant de 200 Mb/s.

Corée du Sud [modifier]

Le 7 juillet 2008, la Corée du Sud a annoncé un plan d'investissement de 60 milliards de Won (environ 40 M€) afin de développer les technologies 4G et 5G avec pour objectif d'avoir une plus grande part de marché du secteur de la téléphonie mobile, et l'espoir de devenir une référence internationale[11].

Singapour [modifier]

Singapour est précurseur en termes de 4G. Le deuxième opérateur de télécommunications du pays, StarHub, a lancé début juillet 2012 son réseau 4G dans le Central Business District (CBD) ainsi qu'à l'aéroport. Dans la foulée, l'opérateur historique SingTel et le troisième opérateur M1 prévoient tous de lancer leur réseau 4G prochainement.

États-Unis [modifier]

Les États-Unis ont fait le choix des bandes de fréquence duplex (FDD) 700 MHz et 1700-2 100 MHz (fréquences dites « AWS (en) »).

Aux États-Unis, la société Verizon Wireless a lancé une offre commerciale 4G LTE fin 2010 ; elle a déjà fin 2012, plus de 16 millions d’abonnés LTE[12] ce qui en fait le leader mondial (par le nombre d'abonnés) devant le japonais NTT DoCoMo et les opérateurs coréens KT et SK Telecom. Le 2e opérateur américain AT&T a lui aussi lancé une offre LTE mi 2011.

Tableau récapitulatif des technologies de téléphonie mobile [modifier]

Les différentes générations de téléphonie mobile en Europe
Génération Acronyme Description Version des normes 3GPP Intitulé Débit indicatif (download) en bits/s

(théorique / pratique / usuel)
1G Radiocom 2000 Radiocom 2000 (analogique) de France Télécom, SFR 2000 (analogique) de SFR analogique
2G GSM Échanges de type voix uniquement Global System for Mobile Communication 9,05 k
2,5G GPRS Échange de données sauf voix 97 Global Packet Radio Service 171,2 k / 50 k / 17,9 k
2,75G EDGE Basé sur réseau GPRS existant 98 Enhanced Data Rate for GSM Evolution 384 k / 64 k / -
3G UMTS Voix + données 99 Universal Mobile Telecommunications System 1,9 M / 144 k rurale, 384 k urbaine, 1,9 M point fixe / -
3.5G ou 3G+ HSDPA / HSUPA Évolution de l'UMTS 5 et 6 High Speed Downlink Packet Access 14,4 M / 3,6 M / -
3.75G HSPA+ Évolution de l'UMTS 7 High Speed Packet Access + 21 M / 5 M / -
3.75G ou H+ ou Dual Carrier DC-HSPA+ Évolution de l'UMTS 8 Dual-Cell High Speed Packet Access + 42 M / 10 M / - -
4G LTE 8 et 9 Long Term Evolution 300 M / 40 M / -
4G LTE-Advanced 10 et 11 Long Term Evolution Advanced 1 G à l'arrêt, 100 M en mouvement / - / -

Notes et références [modifier]

  1. ↑ (en) ITU-T confers 4G status to 3GPP LTE 3GPP.org, octobre 2010
  2. ↑ (en) Le 1800 MHz est la bande de fréquence la plus populaire pour le LTE avec des réseaux ouverts dans 29 pays dont 15 pays européens GSAcom.com, novembre 2012
  3. ↑ a et b « La 4G devient réalité en Suède », L’Expansion, 16 décembre 2009.
  4. ↑ Décision no 2011-1080 en date du 22 septembre 2011, ARCEP. Consulté le 23 décembre 2011
  5. ↑ Décision no 2011-1510 de l’Arcep en date du 22 décembre 2011, ARCEP. Consulté le 23 décembre 2011
  6. ↑ : La 4G de SFR est officiellement disponible, nos premières impressions, sur PCinpact article du 30 novembre 2012
  7. ↑ 4G : Orange ouvrira 10 villes le 4 avril et Toulouse en juillet, sur Zdnet.fr article du 29 mars 2013
  8. ↑ SFR inaugure la 4G à la Défense et détaille ses plans sur Clubic janvier 2013
  9. ↑ Japon : DoCoMo teste LTE-Advanced sur le terrain, sur le site génération-nt.com
  10. ↑ (en) DOCOMO Begins Field Experiments of 4G LTE-Advanced System, sur le site nttdocomo.com
  11. ↑ (en)Korea to begin developing 5G, Unwired View juillet 2008
  12. ↑ (en) Au 3e trimestre 2012 le nombre d’abonnés LTE de Verizon atteint 16,1 million C114.net, 6 décembre 2012

Voir aussi [modifier]

Articles connexes [modifier]

Liens externes [modifier]

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