4G, 4G (Cat11), 4G+, 4G LTE : Comprendre la 4G et ses normes

Avec l’évolution très rapide des normes sans fil ces dernières années, les opérateurs mobiles ont un peu de mal à installer les dernières normes en vigueur rapidement… En fait, si en France on a un réseau mobile moins performant que certains pays en développement, c’est pour une raison toute simple :

Nous sommes passés par “toutes les étapes”…

En effet, tandis qu’en France nous sommes passés par les réseaux intermédiaire au fil et a mesure de l’évolution de la norme 2G, 3G ou encore 3.5G, les pays en développement ont quand à eux dirrectement installé la dernière norme en vigueur : la 4G. Ainsi en France on n’installe pas la 4G, on remplace des antennes 3G par des modèles plus récents et ça coute plus cher, d’où notre retard sur certains pays en développement.

Aujourd’hui je vous propose justement de découvrir ensemble, l’évolution de la 4G au fil des années et ses différentes normes pour choisir le routeur 4G qui vous conviendra au mieux.

Petit historique de la 3G à la 4G

Pour bien comprendre ce qu’est la 4G LTE (au delà d’un réseau internet qui va vite), nous devons revenir un peu dans le temps. Vous vous souvenez certainnement du moment où la 3G, ou la 3eme génération de transfert de données mobiles est arrivée en France, c’était un grand changement des années 2000 – et ça a rendu notre connexion mobile bien plus rapide et utile.

La 3G est adaptée pour répondre à la norme technique IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000), qui permet un pic de téléchargement à 200 Kbps ou 0.2 Mbps. Cela peut vous sembler lent aujourd’hui, mais à l’époque, cela permettais de recevoir et consulter ses mails n’importe-où.

Logiquement, la prochaine étape après la 3G, ce serais une 4G ou 4eme génération. Cependant, l’institut ITU-R (un institut qui s’occupe de mettre en place des normes techniques pour les prochaines technologies sans fil) a décidé que la 4G serais un réseau capable de transférer 100 Mbps en téléchargement en utilisant un appareil mobile comme un téléphone ou une tablette. Les appareils plus statiques devraient, quand à eux, être capables d’atteindre une vitesse de 1 Gbps, comme les routeurs 4G ou les hotspot.

Avant de pouvoir passer à la 4G, les constructeurs ont donc décidé de mettre en place une norme “intermédiaire” qui leurs permettrais de développer des technologies plus avancées et plus adaptées à la 4G, cette norme intermédiaire est appellée 3G HSPA (High Speed Packet Access) , 3.5G ou encore Turbo 3G.

Puis, arrive enfin “la 4G”, sous le doux nom de HSPA+ (Evolved High Speed Packet Access) et LTE (Long-Term Evolution). Ces deux normes ont été commercialisées et vendues comme de la 4G, même si elles ne respectaient pas les normes mises en place par l’institut ITU-R – En effet, aucun des deux réseaux ne permettaient d’atteindre les 100Mbps.

La LTE cependant, n’était pas une simple amélioration de la norme 3G. C’était sencé être un terme plus générique donné aux technologies de “transition” vers la 4G. En d’autres termes : C’est ce que sera la 4G lorsque la technologie aurra suffisament évolué pour fournir les vitesses imposées par la norme du marché.

Pour faire un compromis, l’UIT-R a décidé d’autoriser les opérateurs mobiles à vendre la LTE (ou HSPA+) en tant que 4G, puisque elles représentaient une évolution significative par rapport à la 3G et ouvraient la porte au développement de la vraie 4G.

LTE : Vitesse et couverture

Bon, on en a fini avec la leçon d’histoire. Attaquons nous maintenant aux questions qui comptent vraiment : Quelle vitesse est capable de nous offrir la LTE aujourd’hui ? Franchement, cela dépends de où vous vous situez et de quel opérateur vous avez choisi.

Selon le dernier rapport OpenSignal, la vitesse moyenne de téléchargement en 4G LTE en France est de 22.66 Mbps en fin 2017 (contre 24.15 Mbps au deuxième trimestre 2017) contre 13.5 Mbps de moyenne dans le monde. On est encore loin des 100 Mbps promis par l’UIT-R, mais devant les US qui stagnent à 9.9 Mbps de moyenne sur leurs territoire (celui-ci étant beaucoup plus grand c’est tout à fait comprehensible). C’est aussi un gros changement depuis la 3G qui nous permet maintenant de consulter vidéos en streaming et pages web lourdes dirrectement sur notre appareil mobile.Même en prenant uniquement le meilleur FAI Français en terme de débit (Orange), on arrive à une moyenne nationale de 38.2 Mbps : même pas la moitié de ce qu’exige la norme.

N’oubliez pas qu’il s’agit d’une moyenne nationnale. Depuis chez vous et avec votre équippement, il se peut que votre vitesse soit suppérieure ou inférieure. Comme vous pouvez le voir à droite, j’ai effectué quelques tests sur mon Samsung Galaxy et les vitesses sont souvent suppérieures à la moyenne nationnale lorsqu’on est en ville ou proche d’une antenne relais. J’ai même pu atteindre des vitesse bien suppérieures en testant le nouveau réseau Free à monaco mais je n’ai pas fait de speedtest pour vous les poster ici…

Tout ne dépends pas de la vitesse : la couverture réseau joue aussi beaucoup ! Après tout, si vous ne voyez jamais le logo “4G” apparaitre sur votre écran, vous ne bénéficierez jamais de ces vitesses promises.

La couverture réseau ne dépends que de votre fournisseur d’accés à internet. Chaque fournisseur d’accés Français utilise une bande de fréquence différente. Une bande de fréquence c’est en fait une plage des ondes radio utilisée par les fournisseurs d’accés pour transmettre la 4G (Oui, la 4G passe bien par les ondes radio !).

La LTE, dans sa configuration actuelle, permet aux fournisseurs d’accés de la deployer sur différents blocs de bande passante. En gros, un “bloc de bande passante” est la quantitée d’espace alloué par un opérateur sur ses fréquences pour un réseau donné. Aujourd’hui, en France, c’est Bouygues qui a le plus de bande de fréquences : de 700 Mhz à 2 600 Mhz. Avec Free ce sont les seuls à pouvoir utiliser la bande de fréquence 700Mhz…

La couverture réseau est d’ailleurs meilleure avec des fréquences basses, surtout la fréquence 700 Mhz, qui permet d’accéder à la LTE depuis un bâtiment ou un endroit clos. En fait en terme de couverture réseau c’est Bouygues qui se place en tête en France, suivi de près par SFR, puis Orange pour terminer par Free.

Le futur : LTE avancée et 5G

Nous voilà maintenant dans le présent… Mais pourquoi ne pas continuer pour voir ce qui nous attends dans le futur ?

Les performances de vitesse sur réseau mobile vont sans aucun doute continuer à augmenter dans les années qui arrivent. La LTE Avancée est le nouveau standard à la mode en ce moment et les constructeurs/fournisseurs d’accés en font la promo régulièrement, il s’agit en fait de la “vraie 4G” promise dès le début par l’UIT-R. Donc la LTE Avancée est en fait la 4G prévue par les normes du marché depuis des années…

La 5G, d’un autre côté sera la prochaine grosse évolution après la 4G, et on commencé déjà à tester cette norme actuellement. Comme vous l’avez deviné, 5G signifie 5ème génération et la norme qui y est appliquée exige des vitesses de 10 Gbps – soit assez pour télécharger un film en HD en quelques secondes.

Contrairement à la LTE, qui fonctionne mieux avec les basses fréquences, la 5G peut utiliser les fréquences hautes comme les basses. L’utilisation de ces bandes de fréquences plus hautes signifie que la 5G ne pourra pas parcourir autant de distance que la 4G LTE et devra être boostée pour rester pratique pour les particuliers. On dispose encore d’un peu de temps cependant avant de voir cette norme véritablement s’installer en France. Les tests qui ont lieu en ce moment en France nous donnent une estimation du temps de mise en service du nouveau réseau qui se situerais d’ici à 2020.

Pour l’instant, la 4G LTE suffit largement à la majorité des utilisateurs mobiles, et ce sera encore le cas pendant quelques années à mon avis. Logiquement, avec le déploiement de la vraie 4G ou 4G LTE en ce moment, les débits max vont encore augmenter et permettre aux particuliers de profiter de la 4G pendant quelques années…

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