LTE (rețele mobile)

LTE ( Long Term Evolution ) este evoluția standardului telefon mobil GSM / EDGE , CDMA 2000 , TD-SCDMA și UMTS .

Standardul LTE, definit de consorțiul 3GPP , a fost considerat pentru prima dată ca un standard „3.9G” de a treia generație (deoarece este aproape de 4G ), specificat în cadrul tehnologiilor IMT-2000 , deoarece în „versiunile 8 și 9” din standardul, nu îndeplinea toate specificațiile tehnice impuse pentru standardele 4G de către Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT). Standardul LTE nu este pus în piatră, consorțiul 3GPP îl dezvoltă constant (în general, o nouă versiune la fiecare 12 până la 18 luni).

În octombrie 2010, ITU a recunoscut tehnologia LTE-Advanced (evoluția LTE definită de 3GPP de la lansarea sa 10 ) ca o tehnologie 4G în sine; apoi, el a acordat îndecembrie 2010, la standardele LTE și WiMAX definite înainte de specificațiile „  IMT-Advanced  ” și care nu îndeplineau complet cerințele sale, posibilitatea comercială de a fi considerată tehnologii „4G”, datorită unei îmbunătățiri semnificative a performanței comparativ cu cele din prima Sisteme   „ 3G ”: UMTS și CDMA2000.

În rețelele de telefonie mobilă LTE este comercializat ca „4G“ de către operatorii în multe țări, de exemplu , Proximus , Baza , VOO Mobile și Orange în Belgia, Swisscom și Sunrise în Elveția, Verizon si AT & T în SUA, Videotron , Rogers și Solutions Fido în Canada, Orange , Bouygues Telecom , SFR și mobil gratuit în Franța, Algérie Télécom în Algeria, Maroc Telecom , Orange și Inwi în Maroc ...

LTE folosește benzi de frecvență radio cu o lățime care poate varia de la 1,4  MHz la 20  MHz într-un interval de frecvență de la 450  MHz la 3,8  GHz, în funcție de țară. Face posibilă obținerea (pentru o lățime de bandă de 20  MHz ) a unei rată de biți teoretică de 300  Mbit / s în „  legătură descendentă  ” ( legătură descendentă , către mobil). „True 4G”, numit LTE Advanced, va oferi o viteză de downlink care poate atinge sau depăși 1  Gbit / s  ; acest debit va necesita utilizarea unor benzi de frecvență agregate de 2 × 100  MHz lățime care sunt definite în versiunile 10-15 ( versiunile 3GPP 10 , 11, 12, 13, 14 și 15) ale standardelor LTE Advanced .

caracteristici principale

Arhitectura rețelei LTE

Rețelele LTE sunt rețele celulare formate din mii de celule radio care utilizează aceleași frecvențe radio, inclusiv în celule radio învecinate, datorită codării radio OFDMA (de la bază la terminal) și SC-FDMA (de la terminal la terminal ). Acest lucru face posibilă alocarea fiecărei celule o lățime spectrală mai mare decât în ​​3G, variind de la 3 la 20  MHz și, prin urmare, să aibă o lățime de bandă mai mare și un randament mai mare în fiecare celulă.

Rețeaua este formată din două părți: o parte radio ( eUTRAN ) și un nucleu de rețea „EPC” ( Evolved Packet Core ).

Partea radio eUTRAN

Partea radio a rețelei, numită „  eUTRAN  ”, este simplificată în comparație cu cele din rețelele 2G ( GERAN ) sau 3G ( UTRAN ), prin integrarea în stațiile de bază „  eNode B  ” a funcțiilor de control care anterior erau localizate în RNC-uri ( controlere de rețea radio ) ale rețelelor 3G UMTS.

Partea radio a unei rețele LTE (a se vedea desenul) constă, prin urmare, din eNode B , antene locale sau la distanță, legături de fibră optică către antene locale sau la distanță (legături CPRI ) și legături IP care conectează eNode B între ele (legături X2) și cu nucleul rețea (legături S1) printr-o rețea backhaul .

Rețeaua centrală EPC

Rețeaua de bază numită „EPC” ( Evolved Packet Core ) utilizează   tehnologii „ IP complet ”, adică bazate pe protocoale Internet pentru semnalizare, voce și transport de date. Această rețea de bază permite interconectarea prin intermediul routerelor cu eNodeB-uri la distanță, rețelele altor operatori de telefonie mobilă, rețelele de telefonie fixă ​​și rețeaua Internet.

EPC a unui operator LTE este alcătuită în principal de gateway - uri de servicii, de servire Gateway - uri (SGW) trafic care datele de transport (planul de utilizator) și se concentrează traficul mai multor eNodeBs, MMES care gestionează semnalizare (planul de control) și oferă acces la baze de date ( HSS / HLR ) conținând identificatorii și drepturile abonaților. Una (sau mai multe) PGW -uri servesc drept gateway către rețeaua Internet  ; PGW are și rolul de a atribui adrese IP terminalelor LTE.

EPC permite , de asemenea, prin intermediul altor gateway - uri , terminale de acces la rețeaua de bază LTE, folosind alte tipuri de acces radio: punctele de acces Wi-Fi sau femtocell , în general , conectate prin intermediul cutii ADSL sau FTTH .

Utilizarea protocolului IP end-to-end în rețeaua de bază permite, comparativ cu rețelele 3G, timpi de latență reduși pentru accesul la internet și apelurile vocale LTE.

Principalele diferențe între standardele LTE și 3G UMTS

Standardele LTE, definite de consorțiul 3GPP sunt derivate din standardele UMTS, dar aduc multe modificări și îmbunătățiri, inclusiv:

• o rată teoretică de legătură descendentă de până la 326,4  Mbit / s de vârf (300  Mbit / s util) în modul MIMO 4 × 4  ;
• o rată teoretică de legare în sus de până la 86,4  Mbit / s de vârf (75  Mbit / s util);
• au fost definite cinci clase de terminale LTE , care suportă viteze cuprinse între 10  Mbit / s ( categoria 1 ), până la viteza maximă de legătură descendentă prevăzută de standardul LTE (300  Mbit / s pentru categoria 5 ). Toate terminalele LTE trebuie să fie compatibile cu lățimi de bandă de frecvență de la 1,4 la 20  MHz  ;
• de trei până la patru ori rata de date a UMTS / HSPA  ;
• o eficiență spectrală (numărul de biți transmis pe secundă pe hertz ) de trei ori mai mare decât versiunea UMTS numită HSPA  ;
• un timp de latență RTT ( Round Trip Time ) aproape de 10  ms (comparativ cu 70 până la 200  ms în HSPA și UMTS);
• utilizarea codificării OFDMA pentru legătura descendentă și SC-FDMA pentru legătura în sus (în loc de W-CDMA în UMTS);
• performanțe și viteze radio îmbunătățite prin utilizarea tehnologiei multi-antenă MIMO pe partea echipamentelor terestre ( eNodeB ) și pe partea terminalului (numai la recepție);
• posibilitatea de a utiliza o bandă de frecvență alocată unui operator care variază de la 1,4  MHz la 20  MHz , permite o flexibilitate mai mare (comparativ cu lățimea spectrală fixă de 5  MHz a UMTS / W-CDMA);
• o gamă largă de benzi de frecvență radio acceptate, inclusiv cele alocate istoric GSM și UMTS și noi benzi spectrale, în special în jur de 800  MHz și 2,6  GHz  : 39 de benzi sunt standardizate de 3GPP (inclusiv 27 în LTE FDD și 11 în TDD ). Posibilitatea de a utiliza sub-benzi de frecvență necontigue;
• contrapartida numărului mare de benzi de frecvență prevăzute de standard este imposibilitatea virtuală pentru un terminal de a suporta simultan toate frecvențele standard; prin urmare, există riscuri semnificative de incompatibilitate între terminalele mobile și rețelele naționale;
• suport pentru mai mult de 200 de terminale active simultan în fiecare celulă;
• suport bun pentru terminalele care se mișcă rapid. Performanțe bune au fost înregistrate până la 350  km / h , sau chiar până la 500  km / h , în funcție de benzile de frecvență utilizate.

Spre deosebire de 3G HSPA și HSPA + , care utilizează aceeași acoperire radio ca UMTS, LTE necesită propriile frecvențe radio și antene, dar poate fi co-localizat cu cele ale unei rețele 2G sau 3G.

Voice over LTE

Primele rețele și terminale LTE disponibile în 2012/2014 ar putea transmite date numai prin rețeaua radio (cum ar fi protocoalele GPRS și Edge rezervate transferului de date pe rețelele GSM). De operatorii de telefonie mobilă care oferă acces 4G LTE de reciclare , apoi lor 2G sau 3G (CDMA sau UMTS) și voce de sprijin ale abonaților lor apeluri printr - o procedură numită „CSFB“ ( Circuit comutator toamna-spate ): terminalul mobil "tăiat temporar conexiunea la 4G Rețeaua radio LTE, ora pentru apelul vocal în rețeaua 3G.

Se implementează un nou standard: „  VoLTE  ” ( Voice Over LTE ) care acceptă în mod nativ voce, în modul voce peste IP , în rețeaua LTE, cu condiția să fie utilizate smartphone-uri compatibile. Permite apeluri mai rapide și oferă, de asemenea, o calitate vocală mai bună grație utilizării codecurilor de bandă largă AMR-WB ( Adaptive Multi-Rate Wideband ). Implementarea sa a început la sfârșitul anului 2014 pe rețelele principalilor operatori de telefonie mobilă din America de Nord și este programată pentru Franța în 2015.

Debite teoretice și efective

Rata de date reală observată de utilizatorul unei rețele LTE poate fi foarte redusă în comparație cu ratele de biți teoretice anunțate și definite de standardele LTE. Principalii factori care influențează debitul eficient sunt următorii:

• numărul de utilizatori activi care partajează lățimea de bandă într-o celulă (suprafața radiantă a unei antene LTE); cu cât există mai multe terminale în comunicație, cu atât fiecare flux are mai puțină unitate;
• lățimea benzii de frecvență alocată rețelei operatorului . Debitul total util este proporțional cu această lățime de bandă, care poate varia de la 1,4  MHz la 20  MHz în LTE și până la 100  MHz în LTE Advanced  ;
• tipurile de antene utilizate, partea terminală și partea rețelei ( antenă releu ): rata binară maximă LTE de 300  Mbit / s per purtător presupune antene 4 × 4 MIMO (cvadruplă) la ambele capete ale legăturii radio LTE pentru un telefon mobil sau smartphone datorită dimensiunilor mici). Notă: LTE Advanced face posibilă atingerea și chiar depășirea a 300  Mbit / s doar cu o antenă dublă MIMO 2 × 2, dar folosind mai mulți purtători  ;
• distanța dintre terminal și antena (relele) de releu (viteza este mult mai mică la periferia celulelor radio din cauza interferențelor cu celulele adiacente) și condițiile de recepție radio: interferență, zgomot , ecouri legate de reflexiile asupra clădirilor ...;
• poziția fixă ​​(statică) sau „în mișcare” a terminalului abonatului; debitul util este redus pentru un terminal în mișcare rapidă;
• capacitatea de transfer și numărul maxim de utilizatori simultani permiși de stația de bază ( eNode B ) și debitul legăturii de cupru, cuptor cu microunde sau fibră optică , conectând această stație la inima rețelei (rețeaua backhaul ).

Tipul și categoria terminalului influențează, de asemenea, randamentul maxim posibil; de exemplu, un terminal LTE de categoria 1 („ echipament utilizator ” UE   ) acceptă doar o rată binară de 10  Mbit / s în timp ce un altul din categoria 4 acceptă 150  Mbit / s (vezi tabelul de mai jos ). Pe de altă parte, cu cât este mai mare categoria terminalului, cu atât terminalul va fi mai complex (mai scump) și cu atât autonomia acestuia va fi mai mică (la același nivel tehnologic și capacitate egală a bateriei).

Performanță căutată și program provizoriu

Cu LTE și 4G, producătorii și operatorii au oferit în Franța în 2013 viteze medii reale de legătură descendentă măsurate la aproximativ 30  Mbit / s și viteze ascendente medii între 6 și 8  Mbit / s , cu variații puternice care pot fi explicate prin motivele enumerate în capitolul anterior. Odată cu generațiile de terminale ( categoriile 4 , 5 și + ), operatorii au permis din 2014 un debit maxim de până la 150  Mbit / s (terminale de categoria 4 ) și vizează 300  Mbit / s și mai mult pe termen mediu prin intermediul „  Agregare transportoare  ”( agregare transportoare ) oferită în evoluția LTE Advanced . Debitul maxim teoretic al tehnologiei LTE Advanced este mai mare de 1  Gbit / s .

Standarde și frecvențe

Standardele 3GPP

Standardizarea de către 3GPP a 1 st versiune a standardului LTE a fost finalizat la începutul anului 2008 (versiunea 3GPP / rel 8) și disponibilitatea primului echipament pentru a testa standardul LTE a avut loc în 2009. În 2009 și 2010, mai mulți operatori din America de Nord care au folosit standardul CDMA2000 au decis să treacă la standardul LTE imediat ce echipamentul a fost disponibil, abandonând astfel tehnologia lor istorică: CDMA , care a oferit perspectiva creării unui standard global pe baza LTE a comunicațiilor mobile.

Scopul LTE este de a permite utilizarea în bandă largă mobilă, folosind experiența dobândită în rețelele 3G pentru a permite o evoluție rapidă și compatibilitate înapoi a terminalelor către rețelele reale 4G de generație a patra „  LTE Advanced  ”, al căror obiectiv este de a atinge și mai mult viteze (> 1  Gbit / s ).

Două variante exclusive ale standardului LTE au fost definite la nivel radio: FDD ( Frequency Division Duplexing ) care utilizează 2 benzi de frecvență distincte pentru transmisie ( încărcare ) și recepție ( descărcare ) și TDD ( Time-Division Duplex ) care utilizează o singură frecvență bandă cu resurse alocate dinamic transmiterii sau recepționării datelor ( multiplexare prin diviziune de timp ).

Varianta TDD are avantajul de a se adapta cu ușurință la viteze de încărcare / descărcare dezechilibrate, ceea ce este adesea cazul traficului de smartphone-uri utilizat pentru a consulta internetul sau pentru a viziona videoclipuri; toate suporturile definite prin modulația OFDMA pot fi utilizate pentru a transmite și primi cu o distribuție a lățimii de bandă între ratele de legătură în sus și de legătură descendentă care este definită de operatorul de telefonie mobilă. Această variantă necesită o sincronizare mai precisă a tuturor componentelor rețelei, inclusiv a terminalelor mobile . China a ales să favorizeze această variantă.

Varianta FDD a fost prima care a fost comercializată (peste 90% din piață în 2013), este cea mai ușor de utilizat în antenele cu releu și terminalele LTE  ; frecvențele centrale ale benzilor de transmisie și recepție sunt separate de cel puțin 30  MHz  ; implică constrângeri de sincronizare mai puțin severe între terminalele mobile și stațiile de bază deoarece terminalele utilizează o bandă de frecvență diferită de cea a antenei releu pentru transmisie. La începutul anului 2014, cele mai recente smartphone-uri sunt compatibile cu cele 2 variante: FDD și TDD. La începutul anilor 2010, Europa (prin CEPT ) și Franța au ales varianta FDD și benzile de frecvență asociate pentru rețelele europene.

Frecvențe utilizate

Benzile de frecvență radio prevăzute de standardele 3GPP pentru LTE și LTE Advanced sunt foarte numeroase ( mai mult de 30 ) și variază de la 450  MHz la 3,8  GHz . Cele situate în zona 450 - 900  MHz pot fi utilizate în toate teritoriile și sunt deosebit de potrivite pentru zonele rurale, deoarece au o rază mai mare decât microundele cu frecvențe mai mari. Raza de acoperire a fiecărei celule este variabilă, variind de la câteva sute de metri (debite optime în zonele urbane dense) până la 30  km (zone rurale).

În Uniunea Europeană , discuțiile privind utilizarea benzilor de frecvență de 700  MHz și 800  MHz care anterior erau utilizate pentru televiziunea analogică UHF ( canalele 50-60 și canalele 61-69 ), au avut ca rezultat în 2011, apoi s-au încheiat. dintre aceste benzi spectrale la rețelele mobile 4G LTE. În Franța, canalele benzii de 800  MHz sunt disponibile de la începutul anului 2012, cele ale benzii de 700  MHz vor fi disponibile întreaprilie 2016și la mijlocul anului 2019, ca urmare a lansării așa-numitului „  dividend digital  ”, obținut prin trecerea la TV digital (TNT) în toate statele membre europene.

Celelalte benzi radio atribuite LTE au frecvențe mai mari (între 2,5 și 2,7  GHz în Franța și în UE); sunt mai potrivite pentru orașe și zone urbane. Pentru aceste frecvențe, dimensiunea celulei radio (zona de acoperire) este de câțiva kilometri sau mai puțin (câteva zeci de metri pentru femtocelule și câteva sute pentru celule mici ).

Pentru a putea utiliza benzile de 900 și 1800  MHz , este necesar să „rearanjați” spectrul prin eliberarea frecvențelor alocate inițial GSM (2G) și UMTS (3G). În multe țări europene, mulți operatori reutilizează deja o parte sau toată banda de frecvență de 1800  MHz pentru LTE; această bandă de frecvență a fost cea mai utilizată în rețelele europene 4G / LTE din 2012.

În Franța, autorizarea de a utiliza o parte din 1 800 MHz , frecvența  benzii a fost acordat Bouygues Telecom de ARCEP privind14 februarie 2013, cu o dată de punere în funcțiune stabilită la 1 st octombrie 2013. Această bandă de frecvență are și va avea de câțiva ani o utilizare mixtă a 2G (GSM) și LTE. Bouygues Telecom, de exemplu, a început prin alocarea duplexului de 10 MHz din banda de frecvență de 1800 MHz către LTE, apoi de laaprilie 2014a extins, în anumite zone geografice, cota alocată LTE la 15 MHz (în detrimentul GSM); această autorizație a fost extinsă celor 4 operatori francezi dinMai 2016.

Alocarea frecvențelor în Franța continentală

Banda de 700 MHz

Band LTE n o  28 FDD. Standardul 3GPP 36.101 care definește această bandă de frecvență a evoluat în 2015 pentru a ține cont de constrângerile TDT în Europa. Duplexorului folosind frecvențele joase ale benzii 28 (2 x 30  MHz ) este utilizat în Europa.

Această bandă de frecvență poate fi utilizată pentru LTE și LTE Advanced . A devenit disponibil, în funcție de regiune, întreaprilie 2016 (Regiunea Paris) și iunie 2019 (în nordul Franței).

Obligații de desfășurare

Titularii acestei benzi de frecvență trebuie să asigure o rată minimă de acoperire prin rețeaua lor mobilă de mare viteză, conform diferitelor criterii care sunt reamintite în anexa autorizațiilor de transmisie emise de ARCEP:

Termen limită	17 ianuarie 2022	17 ianuarie 2027	8 decembrie 2030
Populația metropolitană		98%	99,6%
Domeniul prioritar	50%	92%	97,7%
Populația fiecărui departament		90%	95%
Drumuri prioritare			100%
Comunele programului „zonele albe”		100%
Linii de tren (acoperire națională)	60%	80%	90%
Linii de tren (acoperire regională)		60%	80%

Axele rutiere prioritare sunt autostrăzile, axele rutiere principale care leagă în cadrul fiecărui departament reședința de județ (prefectură) de capitalele raionului (subprefecturile) și secțiunile de drumuri pe care circulă în medie anual cel puțin 5000 de vehicule pe zi. Dacă mai multe drumuri conectează o prefectură la o subprefectură, titularul trebuie să acopere cel puțin una.

Liniile de tren zilnice se referă la părțile non-subterane ale liniilor unde:

• Trenuri din rețeaua TER în regiuni metropolitane, în afara Ile de France și Corsica.
• Trenuri din rețeaua regională expresă Île-de-France (liniile A-E).
• Trenuri din rețeaua Transilien Ile de France (liniile H, J, K, L, N, P, R, U).
• Trenuri ale rețelei feroviare corsicane .

Dacă o linie de tren ar trebui închisă, obligația de acoperire nu se mai aplică pentru acea linie.

Banda de 800 MHz

Band LTE n o  20 FDD. Această bandă de frecvență este dedicată LTE și LTE Advanced și este disponibilă de atunciianuarie 2012.

Banda de 1800 MHz

Band LTE n o  3 FDD. Această bandă de frecvență are utilizare mixtă 2G (GSM) și LTE.

De la 1 st octombrie 2013 până la 24 mai 2016

În Franța continentală, Bouygues Telecom a beneficiat de la sfârșitul anului 2013 de o lățime de bandă duplex de 21,6  MHz pe care o poate folosi pentru GSM și LTE (au existat câteva excepții locale până laiulie 2015). De cand1 st luna ianuarie în anul 2015, Free Mobile beneficiază, de asemenea, de o lățime de bandă duplex de 5  MHz (au existat câteva excepții locale în Nisa și Paris până laiulie 2015).



De cand noiembrie 2014, compania Free Mobile a fost autorizată să utilizeze duplex de 5 MHz în banda de frecvență de 1800  MHz cuplată ( agregată ) cu frecvențele pe care le are în banda de 2600  MHz pentru a testa, fără scop comercial, tehnologia LTE Advanced .

Din 25 mai 2016

În toată Franța continentală, Bouygues Telecom, Orange și SFR pot partaja această bandă de frecvență între GSM și LTE. Mobilul gratuit beneficiază de o lățime de bandă duplex de 15  MHz în această bandă de frecvență care a fost utilizată progresiv de la mijlocul anului 2016. Benzile de frecvență ale celorlalți 3 operatori au fost reduse la 20  MHz duplex.

Banda de 2100 MHz

Band LTE n o  1 FDD. Frecvențele din banda de 2100  MHz au fost folosite în mod istoric pentru UMTS. Cu toate acestea, din moment ce16 iunie 2017, Arcep a autorizat operatorii Bouygues Télécom și SFR să utilizeze aceste frecvențe, sau o parte din aceste frecvențe, pentru 4G; Orange a primit aceeași autorizație pe14 septembrie 2017. Arcep a indicat că și alți operatori ( mobil gratuit ) îl pot solicita.

Banda de 2600 MHz

Band LTE n o  7 FDD. Această bandă de frecvență este dedicată LTE și LTE Advanced .



L ' Arcep în deciziile sale de22 decembrie 2011 și 17 ianuarie 2012a acordat un drept teoretic de roaming în banda de 800  MHz operatorului de telefonie mobilă gratuit din rețeaua 4G SFR , deoarece cererea de oferte ARCEP prevede acest drept pentru operatorul care a obținut o licență de operare. utilizarea frecvențelor în banda de 2 600  MHz și nu în banda de 800  MHz  ; în 2018, acest drept nu a fost utilizat de Free Mobile, care are contracte de roaming cu Orange.

Avantajele și dezavantajele diferitelor benzi de frecvență

Disponibilitatea mai mare a frecvențelor înalte (de exemplu, 2.600  MHz ) a făcut posibilă alocarea benzilor de frecvență mai largi fiecărui operator de telefonie mobilă ( duplex de 15 sau 20  MHz în Franța); aceste benzi acceptă mai mulți sub- purtători (a se vedea articolul OFDMA ) și, prin urmare, permit viteze mai mari comparativ cu banda de frecvență de 800  MHz, care în Franța este împărțită în sub-benzi duplex de 10  MHz per operator.

Pe de altă parte, frecvențele joase au un domeniu mai mare (o propagare mai bună în atmosferă) și astfel fac posibilă acoperirea zonelor cu suprafață mai mare, deoarece atenuarea undelor electromagnetice dintre 2 antene scade odată cu lungimea de undă; o frecvență mai mică (deci o lungime de undă mai mare) permite operatorilor să ajungă la mai mulți abonați cu același număr de antene.

Caracteristicile terminalului

Terminalele LTE (numite Echipament utilizator sau UE în specificațiile 3GPP) pot fi telefoane ( smartphone-uri ), tablete , taste modem USB sau orice alt tip de echipament fix sau mobil ( GPS , computer, ecran video etc.).

3GPP și ETSI din standardele versiunii 8 ( versiunea 8 ) au definit 5 clase de terminale LTE corespunzătoare vitezei maxime (în amonte și în aval) pe care trebuie să le suporte echipamentul și tipului de antenă pe care o integrează. Orice terminal, indiferent de categoria sa, trebuie să se poată adapta la cele șase lățimi spectrale cuprinse între 1,4 și 20  MHz , definite de 3GPP. Vitezele de date enumerate în tabel presupun o lățime de bandă de 20  MHz pe direcția de transmisie (modul FDD ) și condiții optime de transmisie radio.

Categorii de terminale LTE (3GPP rel.8)

Categorie		1	2	3	4	5
Viteze de vârf de vârf (Mbit / s)	Descendentă	10	50	100	150	300
	Cantitate	5	25	50	50	75
Caracteristici funcționale
Lățimea de bandă radio după direcția de transmisie		1,4 până la 20  MHz
Modulații	Descendentă	QPSK, 16QAM, 64QAM
	În creștere	QPSK, 16QAM				QPSK, 16QAM, 64QAM
Antene
2 × 2 MIMO		Nu	da
4 × 4 MIMO		Nu				da

Vitezele sunt proporționale cu lățimea benzii de frecvență alocate fiecărui operator de telefonie mobilă; de exemplu, în Franța, lățimile de bandă alocate fiecărui operator din banda de 800  MHz sunt duplex de 10  MHz , care înjumătățește debitul de vârf pentru fiecare categorie de terminale atunci când este utilizat în această bandă de frecvență.

Doisprezece noi categorii de terminale LTE au fost definite de către 3GPP eliberare 10, 11 și 12 ( LTE Advanced standarde), acestea sunt descrise în LTE Advanced articol .

Tehnologii 3G și 4G competitive sau complementare

• HSPA și HSPA + (3.5G și 3.75G) , care constituie o evolutie naturala (ieftine) 3G rețelele UMTS existente , dar sunt dotate cu debite maxime mai mici (42  Mbit / s HSPA + "dual Carrier" , în 2015).
• WiMAX , care a dobândit18 octombrie 2007statutul standardului internațional ITU ca standard IMT-2000 (3G). Deținătorii unei licențe 3G ar putea, prin urmare, în teorie, să implementeze WiMAX pe lângă sau în locul UMTS, dar incompatibilitatea tehnică dintre aceste 2 standarde și între terminalele mobile asociate face ca această conviețuire să fie puțin probabilă.
  • Mobile WiMAX ( IEEE 802.16e ) a început să fie implementat în 2009 cu câțiva operatori ( KT , SK Telecom în Coreea, Sprint în Statele Unite), cu toate acestea viteza maximă oferită de peste 150  Mbit / s pentru LTE față de 70  Mbit / s pentru WiMAX precum și accesibilitate superioare (50  de km în mediul rural) și numărul foarte mic de terminale WiMAX (smartphone - uri) sunt disponibile explica dominația comercială LTE din 2011.
  • WiMAX și evoluția ei sunt antagoniști puternic LTE; disponibilitatea tehnologiilor UMTS HSPA + și LTE a redus considerabil șansele de implementare cu succes pe scară largă a WiMAX, în special în domeniul benzii largi mobile. Prin urmare, WiMax va rămâne probabil limitat la piața buclei radio locale (BLR).
• LTE Advanced , activitatea de standardizare din cadrul 3GPP a avut ca rezultat, în 2011, 2012 și 2014, cu standardele 3GPP comunicate de 10 , 11 și eliberează 12 , este o evoluție a LTE face trecerea la „4G reale“. Aceste modificări aduc și vor aduce următoarele beneficii:
  • viteze mai mari pe legătura ascendentă și descendentă a rețelei, datorită agregării operatorilor de transport (în limba engleză: Agregare operator );
  • performanță radio crescută la nivel de celulă pentru a deservi mai multe terminale, datorită dezvoltărilor tehnologiei MIMO  ;
  • posibilitatea de a desfășura relee radio la un cost mai mic, ceea ce va extinde acoperirea unei celule;
  • o mai mare flexibilitate în ceea ce privește capacitatea de trafic și numărul de terminale acceptate de rețea.
  • mai puțină interferență între 2 celule radio alăturate.
• Mai mulți operatori au început să implementeze rețele de acces hibrid care utilizează LTE în combinație cu ADSL pentru a atinge viteze mai mari, în special pentru a furniza servicii de acces la internet în bandă largă în zonele rurale.

Mulți producători de echipamente (Alcatel-Lucent, Ericsson, Nokia Siemens Networks , Huawei etc.), operatori de telecomunicații (Verizon, AT&T, Orange, Vodafone, T-Mobile, NTT-DoCoMo, China Mobile etc.) și producători de cipuri electronice ( Qualcomm , Samsung ), au lucrat și lucrează împreună în cadrul 3GPP pentru a finaliza standardizarea rețelelor și terminalelor LTE ( Long Term Evolution ) și LTE Advanced .

Teste apoi marketing

Compania britanică Vodafone a anunțat în 2009 că a finalizat în laboratoarele sale evaluări ale produselor LTE destinate majorității țărilor europene în care își desfășoară activitatea.

Operatorul japonez NTT DoCoMo a început să comercializeze LTE la sfârșitul anului 2009 în Japonia , avea peste 6 milioane de abonați LTE înoctombrie 2012.

15 decembrie 2009, TeliaSonera începe marketingul în Suedia, iar Norvegia oferă echipamente și terminale LTE, continuând cu extinderi către alte țări dens populate din nordul Europei. Pentru asistență tehnică a celei de-a treia generații de tehnologie, TeliaSonera s-a bazat pe Ericsson ( Stockholm ) și Huawei ( Oslo ), în timp ce dispozitivele de recepție ( USB ) (chei LTE) sunt furnizate de Samsung .

In SUA , compania Verizon Wireless a lansat prima ofertă comercială LTE la sfârșitul anului 2010 , care a atras la sfârșitul 3 - lea  trimestru al anului 2012, mai mult de 16 milioane de abonați ( 1 st  LTE rețea globală) și 47,9 milioane de abonați la începutul anului 2014. Ceilalți trei mari operatori de telefonie mobilă din SUA ( AT&T , Sprint și T-Mobile US ) au lansat, de asemenea, o ofertă LTE între sfârșitul anului 2011 și mijlocul anului 2012.

Un studiu al utilizării terminalelor LTE într-un mediu real în rețelele AT&T și Verizon a arătat la sfârșitul anului 2011 viteze reale destul de mari, de la 10 la 40  Mbit / s (vârf) la recepție ( descărcare ) și până la 10  Mbit / s în transmisie ( încărcare ).

În Franța, Orange și Bouygues Telecom au anunțat22 martie 2012 intenția lor de a comercializa o ofertă LTE până la începutul anului 2013 și deschiderea rețelelor pilot din Iunie 2012(respectiv la Marsilia și Lyon). SFR a anunțat și sfârșitulmartie 2012planificați desfășurarea, din 2012, a două rețele LTE în Lyon și Montpellier. Mobile Mobile intră pe piața LTE pe3 decembrie 2013. La sfârșitul 2 e  trimestru 2014, Franța a avut 3,7 milioane de abonați LTE.

În Belgia , 4G / LTE a fost lansat de Belgacom pe5 noiembrie 2012 cu, pentru început, acoperirea a 258 de orașe și municipalități belgiene.

LTE a cucerit la sfârșitul 2 e  trimestru al anului 2012, 27 de milioane de abonați la nivel mondial, inclusiv peste 15 milioane in America de Nord; apoi 58 de milioane de abonați în întreaga lume la sfârșitul anului 2012 (aproximativ jumătate dintre ei în America de Nord).
Numărul de abonați la rețelele LTE din întreaga lume a depășit 250 de milioaneMartie 2014, incluzând peste 100 de milioane în America de Nord și 16 milioane în Europa; totalul global ajunge la 1.292 miliarde de abonațimartie 2016.

În iunie 2017, au existat 2,37 miliarde de abonați LTE și LTE-Advanced în întreaga lume.

521 de operatori de telefonie mobilă din întreaga lume au comercializat o ofertă LTE în august 2016 incluzând peste 100 de rețele în Europa, apoi peste 790 de operatori la începutul anului 2020.

În iunie 2020, au existat 5,55 miliarde de abonați LTE și LTE-Advanced în întreaga lume.

Note și referințe

1. (ro) Actualizarea standardelor 3GPP, diapozitive 7 , 13 și 15 [PDF] ETSI - 3GPP, februarie 2011.
2. ITU pregătește terenul pentru următoarea generație de tehnologii mobile: 4G , comunicat de presă ITU, octombrie 2010.
3. (în) ITU-T conferă starea 4G la 3GPP LTE , 3GPP.org la 20 octombrie 2010.
4. UIT, comunicat de presă: „Acest termen ( 4G ) se poate referi și la precursorii lor, adică tehnologiile LTE și WiMAX, aducând o îmbunătățire semnificativă a calității funcționării și a capacităților în comparație cu primele sisteme de a treia generație” , ITU ( UIT-T ), 6 decembrie 2010.
5. UIT folosește termenul de „  adevărat 4G  “ pentru specificații IMT-avansate .
6. (in) standarde LTE EUTRA , 3gpp.org, februarie 2012.
7. (en) [doc] LTE TS 36.101 v11.4.0 standard: terminale (UE), benzi de operare: Capitolul 5.5 3gpp.org, iulie 2013.
8. Standardul „  Voice Over LTE  ” așteptat în 2013 în Statele Unite , reseaux-telecoms.net, mai 2012.
9. (în) Cum se activează Verizon Voice Over LTE (VoLTE) pe iPhone 6 tekrevue.com, 21 septembrie 2014
10. VoLTE: apeluri prin 4G îmbunătățite, actualizare de la cei 4 operatori clubic.com, 4 iulie 2014
11. 4G (LTE): așteptați un debit mediu de 30  Mbps , în medie peste 137.000 de teste , Frandroid.com, 12 aprilie 2013.
12. (en) LTE frequencies radio-electronics.com, accesat în noiembrie 2015.
13. (ro) FDD-LTE versus TDD-LTE , 4gsource.net, iunie 2012.
14. (in) standard LTE TS 36101 v9.12.0: terminale (UE), capitolul 5.7.4  : Separarea frecvenței Tx / Rx [PDF] , 3gpp.org, iulie 2012.
15. ARCEP publică rezultatele procedurii de alocare a licențelor mobile 4G în banda de 800 MHz („dividendul digital”) Arcep, 22 decembrie 2011
16. ARCEP, Dividendul digital - banda de 700 MHz
17. (în) „  Frecvența de 1800  MHz este cea mai populară bandă pentru LTE cu rețele deschise în 29 de țări, inclusiv 15 țări europene  ” ( Arhivă • Wikiwix • Archive.is • Google • Ce să faci? ) , GSAcom. Com, noiembrie 2012 .
18. Arcep autorizează Bouygues să utilizeze banda de 1800  MHz pentru 4G , PCinpact, 14 martie 2013.
19. Bouygues Telecom implementează 4g-lte avansat datorită refarmării. bbox-news.com, 11 mai 2014
20. 700 MHz: mare câștigător portocaliu înainte de Free Mobile frandroid.com, 17 noiembrie 2015
21. [PDF] Analiza strategică a spectrului pentru bandă largă mobilă de mare viteză, banda 28: paginile 12 și 14 arcep.fr, martie 2015
22. [PDF] (ro) Standard 36.101 rev 12.9.0, transmisie și recepție radio pentru echipamentele utilizatorului (UE), capitolele 5.5 și tabelul 6.6.3.2-1 pagina 125 (banda 28) Etsi / 3GPP, octombrie 2015.
23. Răspuns portocaliu în februarie 2015 la consultarea ARCEP cu privire la banda de 700 MHz: „De asemenea, trebuie remarcat faptul că specificația cerințelor OOBE (emisiile în afara benzii, în acest caz pentru protecția televiziunii digitale) pe care o au terminalele LTE700 va trebui să se conformeze, este încă în discuție; standardul armonizat, produs de ETSI, cu valoare de reglementare în Europa, nu a fost, prin urmare, finalizat în februarie 2015. "disponibil pe http://www.arcep.fr/uploads/ tx_gspublication / contribs-cp-THD-mobile-700mhz-310315.zip
24. (în) [PDF] Banda APT700 (banda 28) Crearea unei oportunități globale a ecosistemului LTE, paginile 5 și 8 duplexer inferior Ericsson.com, februarie 2014
25. Banda de 700 MHz Rezultatul final al procedurii de atribuire Arcep.fr, noiembrie 2015.
26. BANDĂ DE 700 MHz: Date cheie: comunicat de presă ANFR din 19 iunie 2015 Arcep.fr, accesat pe 29 noiembrie 2015
27. Hotărârea nr. 2015-1569 a ARCEP din 8 decembrie 2015 care autorizează SFR să utilizeze frecvențe în banda de 700 MHz din Franța continentală
28. Decizia nr. 2015-1568 a ARCEP din 8 decembrie 2015 care autorizează Orange să utilizeze frecvențe în banda de 700 MHz din Franța continentală
29. Decizia nr. 2015-1567 a ARCEP din 8 decembrie 2015 de autorizare a mobilului gratuit să utilizeze frecvențe în banda de 700 MHz în Franța metropolitană
30. Decizia nr. 2015-1566 a ARCEP din 8 decembrie 2015 de autorizare a Bouygues Télécom să utilizeze frecvențe în banda de 700 MHz din Franța continentală
31. ARCEP publică rezultatele licență de telefonie mobilă 4G procedura de alocare în 800 MHz banda  ( „dividend digital“) Arcep.fr, decembrie 2011.
32. ARCEP permite Bouygues Telecom să pună în aplicare 4G în banda de 1800  MHz , de la 1 st octombrie 2013, cu condiția ca acesta restabilește anterior frecvențe (4G - refarming 1800  MHz ) Arcep.fr, 14 martie 2013.
33. În zone foarte dense, Bouygues Telecom a beneficiat temporar de o lățime de bandă duplex de 23,8  MHz : în Lyon până1 st luna ianuarie în anul 2015, în Marsilia - Aix-en-Provence până la1 st luna aprilie în anul 2015iar la Nisa și Paris până1 st luna iulie în anul 2015.
34. [PDF] Decizia nr. 2014-1542 a Arcep Arcep, 16 decembrie 2014
35. [PDF] Decizia din 30 iulie 2015 de modificare a deciziei nr. 2006-0239 care autorizează compania Orange să utilizeze frecvențe în benzile de 900 MHz și 1800 MHz Arcep, 31 iulie 2015
36. [PDF] Decizia din 30 iulie 2015 de modificare a deciziei nr. 2006-0140 care autorizează compania SFR să utilizeze frecvențe în benzile 900 MHz și 1800 MHz Arcep, 31 iulie 2015
37. [PDF] Decizie de autorizare a companiei Free Mobile să utilizeze frecvențe în banda de 1800 MHz Arcep.fr, 8 septembrie 2015
38. L'OBSERVATOIRE ANFR anfr.fr, consultat în noiembrie 2016
39. Comunicat de presă ARCEP: Arcep autorizează Bouygues Telecom și SFR să utilizeze banda de 2,1 GHz în 4G arcep.fr, 16 iunie 2017
40. Orange este autorizat de ARCEP să utilizeze 2100 MHz pentru 4G degroupnews.com, 28 septembrie 2017
41. Decizie care autorizează Bouygues Telecom să utilizeze frecvențe în banda 2,6  GHz în Franța pentru a stabili și opera o rețea radio mobilă deschisă publicului, Decizia nr .  2011-1168 din 11 octombrie 2011 [PDF] .
42. Decizie care autorizează compania Free Mobile să utilizeze frecvențe în banda 2,6  GHz în Franța pentru a stabili și opera o rețea de radio mobilă deschisă publicului, Decizia nr .  2011-1169 din 11 octombrie 2011 [PDF] .
43. Decizie care autorizează Orange France să utilizeze frecvențe în banda 2,6  GHz în Franța pentru a stabili și opera o rețea de radio mobilă deschisă publicului, Decizia nr .  2011-1170 din 11 octombrie 2011 [PDF] .
44. Decizie care autorizează compania franceză să utilizeze frecvențe radio în banda 2,6  GHz în Franța pentru a stabili și opera o rețea radio mobilă deschisă publicului, Decizia nr .  2011-1171 din 11 octombrie 2011 [PDF] arcep .fr, octombrie 2011 .
45. (ro) 3GPP TS 36 306 rel.8 - (E-UTRA); Capacități de acces radio echipament utilizator (UE) ; capitolul 4  : categorii UE , etsi.org, iunie 2011 [PDF]
46. (ro) 3GPP, E-UTRA; Capacități de acces radio echipament utilizator (UE), rel-11 3gpp.org, accesat în noiembrie 2015
47. (in) LTE Resources - Carrier Aggregation , artizanetworks.com.
48. (în) 3 - lea  trimestru din 2012, numărul de abonați LTE a ajuns la 16100000 Verizon C114.net, 06 decembrie 2012.
49. Numărul liniilor LTE a depășit 250 de milioane de silicon.fr, 18 septembrie 2014
50. (în) AT&T, Verizon LTE net oferă descărcare de date similare , computerworld.com, decembrie 2011.
51. Orange pregătește 4G , itexpresso.fr, 22 martie 2012.
52. Bouygues Telecom și Orange ies din pădure în LTE , Le journal des Télécoms - 22 martie 2012.
53. SFR își desfășoară 4G LTE la Lyon și Montpellier , Silicon.fr - 30 martie 2012.
54. Free continuă să-și îmbogățească oferta de telefonie mobilă prin includerea 4G în pachetul său de telefonie mobilă gratuită .
55. 4G LTE: 3,7 milioane de clienți în Franța igen.fr, 5 iulie 2014
56. Belgacom lansează 4G pe 5 noiembrie 2012 , Astel.be.
57. (în) Statistici WCDMA și LTE - 27 de milioane de abonați LTE la jumătatea anului 2012 , Asociația globală a furnizorilor de telefonie mobilă , decembrie 2012.
58. [ (în) 58 de milioane de abonați LTE la nivel mondial la sfârșitul anului 2012 și 103 milioane de telefoane 4G LTE vândute în 2012 , Fiercemobileit.com, 5 ianuarie 2013.
59. (în) GSA confirmă că America de Nord a încheiat 2013 cu 101 milioane din totalul de 200 de milioane de abonați LTE , Gsacom.com, 10 martie 2014.
60. [PDF] (ro) GSA: Mobile fast facts: 521 lansate comercial rețele LTE în 170 de țări , Gsacom.com, 4 august 2016.
61. (în) Conexiunile globale LTE cresc cu 59% pe 12 luni la 2,37 miliarde 5gamericas.org, 8 septembrie 2017
62. (în) GSA: Actualizarea bazei de date GAMBoD: Spectrul tehnologiei rețelelor - Există 791 de operatori cu rețele LTE lansate comercial. , Gsacom.com, ianuarie 2020.
63. (în) Abonați LTE și 5G 2020 - Creștere globală gsacom.com, septembrie 2020

Vezi și tu

Articole similare

• 4G
• EDGE ( rate de date îmbunătățite pentru evoluția GSM )
• eNodul B
• eUTRAN
• GSM ( Sistem global pentru comunicații mobile )
• GPRS ( Serviciul General de Pachete Radio )
• HSPA +
• Lista acronimelor pentru telefonia mobilă
• LTE Advanced
• OFDMA
• Rețea de telefonie mobilă
• Router 4G / LTE
• SC-FDMA
• Telefonie mobilă
• UMTS ( Sistem universal de telecomunicații mobile )
• VoLTE
• WiMAX

linkuri externe

• (ro) Prezentarea LTE pe site-ul web al Proiectului de parteneriat de a treia generație .
• (ro) Asociația globală a furnizorilor de dispozitive mobile care reunește principalii furnizori de echipamente GSM, UMTS și LTE.