DE LA 3G VERS LA 4G
Comme on peut s’en rendre compte tous les jours, les opérateurs mettent le paquet sur la 4G actuellement : la nouvelle technologie affole les budgets marketing mais pas seulement. Derrière ces affiches de quatre mètres par trois, sur lesquelles l’on nous parle de vitesses affolantes en mobilité, il existe la réalité technique et technologique. Voyons comment les opérateurs migrent leurs réseaux actuels pour mettre le cap sur la 4G.
La 4G n’a finalement que deux buts : augmenter les débits et réduire la latence. Et paradoxalement, l’architecture d’un réseau 4G est plus simple que celle des précédentes technologies UMTS/W-CDMA/GSM/, etc. Soyons précis : les opérateurs entretiennent actuellement un savant flou artistique en fourrant toutes les technologies dans le même sac : le LTE équivaut à la 3,9G mais n’est pas équivalent à la 4G, pour la simple raison que ce dernier est un réseau « full IP », entièrement basé sur les paquets de données. C’est-à-dire que nous sommes dans une phase de transition où les opérateurs évoluent tout d’abord vers la LTE puis au fur et à mesure ils feront migrer leurs réseaux vers la 4G. Ce rappel est très important puisqu’il conditionne tout ce qui va suivre ; d’autant plus qu’il met aussi en lumière la manière dont les opérateurs jouent intelligemment avec les symboles (3G+, 4G Ready, 4G/LTE, etc.) au risque de « perdre » le consommateur.
La migration des réseaux des opérateurs vers la 4G va donc entraîner une simplification architecturale de ces réseaux qui va servir à optimiser la qualité générale du réseau, comme dans le schéma ci-contre.
La principale caractéristique des réseaux de quatrième génération est donc de rendre le réseau plus intelligent, en supprimant des étapes et en lui conférant des capacités comme l’autoconfiguration et l’auto-optimisation. En effet, les réseaux 4G vont grandement simplifier la vie des techniciens réseau qui étaient jusqu’à présent de configurer, souvent à la main, les paramètres d’un réseau. C’est ce qu’on appelle le SON (Self Organizing Network). Même schématiquement, un réseau 3G est plus compliqué ! La simplification de l’architecture est donc tout à fait visible ici et améliore considérablement ce que les opérateurs et équipementiers appellent le « handover ». C’est ce qui permet à votre téléphone mobile de ne pas perdre la connexion lorsque vous êtes en mouvement et que votre appareil change de cellule sans interrompre la communication. Dans le schéma 3G, on voit clairement que les stations de base, elles-mêmes reliées aux antennes, ne dialoguent pas entre elles. Ce rôle est celui du RNC (Radio Network Controller) qui est en charge de la répartition de la ressource radio, du chiffrement des données avant l’envoi au « Téléphone mobile » et à une partie de la localisation des abonnés. Dans le schéma 4G, chaque eNode B – les stations de base de nouvelle génération – remplit ce rôle et dialogue avec les autres ce
qui permet une conversation directe et à bande passante élevée entre les stations de base pour maximiser les performances radio. En plus de s’échanger des informations permettant des handovers très performants, cette architecture 4G permet de minimiser les interférences et rend possible la mutualisation de plusieurs sites radio en un seul site logique, ce qui augmente fortement les performances. Cette simplification du réseau a pour effet de rendre l’architecture plus « plate ». « L’architecture se rapproche de plus en plus de celle des réseaux fixes » , estime André Mechaly, directeur marketing pour Alcatel-Lucent dans la région EMEA.
En 2020 : 1 Go de données mobiles/personne/jour
« En Europe, la demande en termes de capacités est exponentielle, mais les revenus restent “flat ” : ils ne sont pas linéaires avec l’investissement » , explique Alain Ferrasse-Palé, directeur général de Nokia Siemens Networks (NSN) France. La demande en capacité va donc drastiquement augmenter dans les années à venir, notamment avec la consommation de vidéos qui va exploser. Aujourd’hui, un utilisateur consomme en moyenne 5 Mo de données par jour : un chiffre qui devrait grimper à 1 Go à l’horizon 2020 ! Ainsi, le simple passage à la 4G ne permettra pas d’absorber toute cette demande. C’est pourquoi, entre autres, il existe encore divers réseaux et que le tout devient de plus en plus hétérogène et donc plus complexe à gérer. « On se doit donc d’être innovant » , poursuit Alain Ferrasse-Palé. « Par exemple, on travaille encore sur la 2G, on l’optimise pour pouvoir libérer des fréquences pour les transformer en 3G ou LTE. » Mais cela ne sera pas suffisant non plus pour répondre à la demande, et particulièrement pendant les heures de pointe qui deviennent « très difficiles à gérer » pour les opérateurs, qui plus est dans les zones très denses, à l’instar du quartier de La Défense notamment. C’est ici qu’entrent en jeu les « smart cells ». Sujet majeur du dernier salon Mobile World Congress de Barcelone pour les équipementiers, « elles servent à deux choses : boucher les trous de couverture, mais aussi à fournir une réponse à la capacité » pour les opérateurs. « Lorsqu’on ajoute une fréquence sur le réseau, on lui donne une bouffée d’oxygène » , schématise quant à lui André Mechaly, chez Alcatel-Lucent. « Nous sommes obligés d’apporter de l’élasticité sur le réseau, et donc de mieux réutiliser le spectre puis de limiter les interférences. Pour cela, on doit réduire la zone d’émission des cellules. On arrive à un réseau bicouche composé avec des stations de base plus des smart cells plus éventuellement des femtocell pour la problématique en intérieur des bâtiments. » Ce sont donc ces smart cells, qui peuvent embarquer plusieurs technologies (2G, 3G, 4G, WiFi) qui vont répondre à l’explosion du trafic. Dans les faits, les technologies 4G et WiFi devraient être les plus mixées.