Le LTE-U : en route pour la 5G

24 Juil 2015

Récemment, Ericsson et Qualcomm se sont lancés dans la promotion de leur technologie de pointe, le LTE-U. En ce qui concerne le LTE-A, il est de plus en plus disponible dans le monde entier, y compris aux États-Unis, en Europe, en Russie, en Chine, etc. Le LTE-U est-il mieux que le LTE-A ? Que signifient ces combinaisons de lettres ?

Commençons par le nom. La première abréviation, LTE-A, veut dire « LTE-Advanced » ou « réseau de téléphonie mobile de 4e génération ». De tels réseaux se sont déployés mondialement. On pourrait penser que dans LTE-U, la lettre « U » représente « ultimate » (suprême) ou « unbeatable » (imbattable). En réalité, la lettre « U » signifie « unlicensed » (sans licence). Par conséquent, cette technologie de réseaux mobiles s’appuie sur l’utilisation d’un spectre de fréquence dit « sans licence ».

A présent, que signifie « sans licence » ? C’est plutôt simple : la majorité des bandes de fréquences radio, y compris celles utilisées par les opérateurs mobiles ou les stations de radio, ont une licence. Elles sont contrôlées par une autorité gouvernementale et peuvent être utilisées seulement par ceux qui possèdent la licence adéquate afin de pouvoir émettre sur ces bandes de fréquence.

Pour les émetteurs de faible capacité, un spectre de fréquence « sans licence » est utilisé : tout le monde peut utiliser ces fréquences afin d’émettre un signal radio. C’est logique : imaginez que vous obtenez la permission pour chaque jouet de commande à distance que vous achetez pour votre enfant ! La condition nécessaire principale pour ces émetteurs qui fonctionnent dans ce spectre de fréquence radio « gratuit » est d’adopter une certaine limite de la puissance d’émission afin de ne pas déranger les opérations des appareils des autres personnes.

Le concept de LTE-U est basé sur le développement des réseaux LTE qui utilisent des bandes de fréquences « gratuites ». Bien sûr, il s’agit de stations de base à faible puissance désignées pour une utilisation d’intérieur.

 Par exemple, la bande de 27 MHz est utilisée pour les jouets de commande à distance, celle de 433 MHz est employée pour les talkies walkies et celles de 2.4 GHz et de 5 GHz servent pour les routeurs Wi-Fi, etc. Ces bandes varient d’un pays à un autre, ce qui entraîne certains problèmes de comptabilité.

Le concept du LTE-U se fonde sur le développement des réseaux LTE qui utilisent des bandes de fréquences « gratuites ». Bien sûr, il s’agit de stations de base à faible puissance, c’est-à-dire des femtocells et des picocells conçues pour une utilisation à l’intérieur. Plus elles arrivent à « regrouper » des fréquences gratuites, ce qui signifie qu’elles rassemblent plusieurs canaux d’émissions parallèles pour n’en former qu’un, plus le débit de données sera élevé.

Mais il y a un détail qui devrait commencer à vous titiller : pourquoi aurions- nous alors besoin du Wi-Fi ? En réalité, personne ne se débarrasse du Wi-Fi. Bien au contraire, la technologie continue de servir ses propres objectifs, c’est-à-dire de donner naissance à de petits réseaux locaux et sans fil.

Au départ, cette technologie était utilisée pour créer des réseaux d’accès à haut débit, étant donné qu’il n’y avait pas d’autres solutions. Après tout, le Wi-Fi en soit manque de nombreuses caractéristiques, lesquelles  sont essentielles pour des réseaux sans fil à haut débit. Dans le cas d’un nombre élevé de connexions, il n’utilise pas de fonction ultramoderne pour gérer l’efficacité du réseau. Il ne permet pas non plus d’avoir une autorisation contrôlée, ni des bandes de fréquences agrégées (processus à suivre afin d’unir de nombreuses bandes de fréquence dans un canal d’émission unique).

LTE a déjà tout grâce à sa conception. Etant donné que le spectre sans licence se compose de différents éléments qui se trouvent dans de nombreuses bandes de fréquence, la capacité de les regrouper permettrait d’obtenir des réseaux avec un débit encore plus élevé.

Alors que les réseaux de 5G sont loin d’y parvenir, le Wi-Fi permet de connecter entre eux des ordinateurs, des télévisions et d’autres appareils domestiques. Les appareils qui consomment du trafic, comme les smartphones et les tablettes, appartiennent au monde du LTE-U. De plus, la technologie « Link Aggregation » a été créée pour les intégrer aux réseaux domestiques. Celle-ci a permis de regrouper les fréquences de LTE et de Wi-Fi, formant ainsi un « bassin » de fréquences cumulées, qui est disponible pour les appareils et qui soutient les deux technologies sans fil.

Cette méthode contribuera à équilibrer le trafic entre les différents réseaux ou à les utiliser immédiatement afin de faciliter un débit de données plus rapide. Bien sûr, elle permettra un changement de réseau homogène sans interruption de la session en cours. Autrement dit, cela ressemblera à un roaming gratuit dans votre réseau domestique.

LTE-U serait utilisé d’une manière plutôt semblable à celle des femtocells en 3G : un abonné devrait acheter un femtocell en particulier et l’enregistrer grâce à son opérateur mobile.

Pour le fournisseur, un VPN chiffré serait déployé, ce qui donnerait lieu à deux canaux de connexion indépendants qui passeraient dans le même câble physique.

Accessoirement, le LTE-U n’augmenterait pas la vitesse de votre fournisseur domestique d’accès à Internet. De la même façon, les téléphones portables pourraient utiliser les connexions sans fil de manière plus efficace.

Toutefois, cette idée n’est pas la meilleure : le déploiement du LTE-U présuppose l’implication des fournisseurs de service, et ces derniers ne sont pas toujours les plus très proactifs. Nombre d’entre eux ont utilisé une autre astuce pour relever le défi : le déchargement des données des connexions intérieures, que l’on peut nommer le Wi-Fi Offload.

En d’autres termes, ils ont lancé des réseaux Wi-Fi gigantesques, ce qui a permis un déchargement de données homogènes et une autorisation à partir d’une carte SIM. Ils ont aussi autorisé des appels émis via Wi-Fi calling, etc. Ils ont sans doute investi beaucoup d’argent dans cette infrastructure et doivent obtenir un retour sur leur investissement. Lorsqu’ils récupèreront leurs investissements, la 5G existera depuis déjà un certain temps.

Par ailleurs, ces fournisseurs, qui sont toujours en train de voir comment traiter le problème d’une croissance gigantesque, font face à un dilemme : ils auraient besoin soit d’investir dans le Wi-Fi Offload, soit d’innover dans le domaine du développement du LTE-U, reconnaissant le manque de soutien et le futur quelque peu obscur de cette nouvelle technologie. Qui vivra, verra.