La technologie LTE, prête au lancement

Le 4G prévoit, par rapport aux réseaux d'aujourd'hui UMTS/HSPA- (Universal Mobile Telecommunications System/High Speed Packet Access), des vitesses nettement supérieures pour les utilisateurs de données mobiles, jusqu'à 100 Mbit/s par voie descendante (surfer sur le web) et 50 Mbit/s par voie montante (p.ex. transfert de photo) dans la première phase d'extension. Le temps d'aller-retour IP est d'environ 10 ms, pour comparaison: 100-200 ms pour le GSM/GPRS (Global System for Mobile Communications/General Packet Radio Access) et 30-40 ms en UMTS.

Fonctionnement de la technologie LTE

La technologie LTE utilise des fréquences radio dans différentes bandes de fréquences. Au Luxembourg le régulateur a défini les fréquences suivantes: 800 MHz, 1800 MHz et 2,6 GHz. Pour permettre ces vitesses élevées, une toute nouvelle infrastructure de réseau doit être construite par les opérateurs de réseaux, les EPS (Evolved Packet System). Un EPS se compose de deux grands blocs :

• Le EUTRAN (UTRAN évolué (UMTS Terrestrial Radio Access Network)), dans le cadre de la nouvelle interface air de radio,
• LTE et les eNB (evolved NodeB), les stations de radio.

Du côté réseau, le système EPC (Evolved Packet Core) est installé. Il est composé du MME (Mobility Management Entity), du S- GW (Serving GateWay) responsable de la transmission des donnés au eNB et du P-GW (Packet GateWay) comme connexion aux réseaux de donnés externes (Internet).

L'EPC fournit des fonctions supplémentaires pour le contrôle de la vitesse et de l'utilisation pour les participants individuels au moyen d'un Policy Server (PCRF, Policy and Charging Rules Function). Par exemple, la bande passante d'un utilisateur peut être réduite lorsque le volume de données autorisé pour un mois est dépassé.

Les utilisateurs s'inscrivent comme toujours dans une base de données, le HLR (Home Location Register) connu du GSM qui est étendue à un HSS (Home Subscriber Server). Les données et les profils des abonnés y sont gérés.

Les composantes d'un réseau 4G

Dans l'image suivante, les éléments essentiels du réseau 4G sont présentés sous forme simplifiée.

La connexion au téléphone mondial existant (fixe, ...) est faite en utilisant le système MSS (Mobile Softswitch Solution). Le réseau est conçu comme un « réseau tout-IP», les concentrateurs (BSC/RNC, Base Station Controller/Radio Network Controller) pour le réseau de radio, connu depuis GSM/UMTS, ne sont plus nécessaires. ENB et EPC permettent dans la version actuelle que le trafic de données pure entre le terminal mobile et le réseau de données (Internet). Si le client veut faire un appel vocal avec le terminal LTE, il est transféré à partir du réseau 4G au réseau GSM ou UMTS. L'appel vocal ne peut être effectuée que par commutation de circuit; cette technique est appelée CSFB (Circuit Switched Fallback) et représente une solution intermédiaire. LTE a été initialement conçu comme un réseau de données pure. Dans l'avenir, un trafic de voix sur IP pure sera possible, la technique est appelée VoLTE (Voice over LTE).