Lexique

LTE

Le LTE (Long Term Evolution, ou évolution à long terme) est la technologie radio utilisée par les réseaux 4G. Ses évolutions LTE-Advanced et LTE-Advanced Pro améliorent la capacité et les possibilités du réseau, notamment en combinant plusieurs canaux radio.

Sommaire

Caractéristiques principales du LTE

  1. La technologie de la 4G : le LTE assure la liaison radio utilisée par les réseaux 4G.
  2. Des échanges par paquets : il transporte les données nécessaires à Internet et aux services compatibles.
  3. Des évolutions successives : LTE-Advanced et LTE-Advanced Pro enrichissent ses possibilités.
  4. Plusieurs canaux combinés : l’agrégation de porteuses augmente les ressources radio disponibles pour une connexion.
  5. Des appels avec la VoLTE : téléphoner sur la 4G nécessite une compatibilité supplémentaire du téléphone et du service.

Comment fonctionne le LTE ?

Le LTE organise les échanges radio entre un appareil et une antenne-relais. Celle-ci est reliée au réseau de l’opérateur, qui achemine les données vers les services utilisés. Les ressources sont partagées entre les utilisateurs et adaptées aux conditions de transmission.

Il succède aux technologies de la famille 3G, dont le HSPA et le HSPA+. Dans l’usage courant, « LTE » désigne la technologie, tandis que « 4G » désigne la génération de réseau. Un appareil doit prendre en charge les bandes de fréquences et les fonctions employées par l’opérateur pour en bénéficier.

Qu’apporte le LTE-Advanced, souvent appelé 4G+ ?

Le LTE-Advanced, introduit avec la version 10 des spécifications du 3GPP, ajoute notamment l’agrégation de porteuses. Cette fonction réunit plusieurs canaux radio pour une même connexion. Elle est au cœur de ce que les opérateurs appellent couramment la 4G+.

Par exemple, le réseau peut combiner deux canaux pour disposer de davantage de capacité qu’avec un seul. Les porteuses peuvent appartenir à une même bande ou à des bandes différentes. Le résultat dépend des combinaisons prises en charge par le téléphone et du réseau disponible sur place : le débit n’est pas automatiquement multiplié par le nombre de canaux.

Le LTE-Advanced améliore aussi les techniques à plusieurs antennes, ou MIMO. Ces fonctions complètent l’agrégation pour exploiter les ressources radio plus efficacement.

Quelle différence avec le LTE-Advanced Pro ?

Le LTE-Advanced Pro regroupe des évolutions à partir de la version 13 des spécifications du 3GPP. Elles étendent notamment l’agrégation de porteuses, les possibilités des systèmes à plusieurs antennes et les usages du LTE. Certaines permettent également d’associer des fréquences sous licence à du spectre sans licence, grâce à la technique LAA.

Cette appellation désigne un ensemble de capacités techniques. Elle ne garantit pas que toutes soient déployées sur une antenne ou disponibles avec un téléphone. Le LTE-Advanced Pro reste une évolution du LTE : il ne suffit pas à rendre un appareil compatible avec la radio 5G, appelée NR (New Radio).

À quoi servent le LTE-M et le NB-IoT ?

La famille LTE comprend aussi des solutions pour l’Internet des objets (IoT), notamment le LTE-M et le NB-IoT. Elles visent des besoins comme l’envoi de petites quantités de données par des capteurs, avec des équipements adaptés à une consommation réduite. Leur objectif diffère de la recherche du débit maximal sur un smartphone et l’autonomie réelle dépend du matériel et des échanges effectués.

Quels débits et quelle réactivité attendre ?

En réception, les débits théoriques peuvent atteindre 150 ou 300 Mbit/s dans certaines configurations LTE et LTE-Advanced, et 1 à 2 Gbit/s avec des modems LTE-Advanced Pro plus évolués. Voici des exemples pour situer ces possibilités :

  • LTE, catégorie 4 : jusqu’à 150 Mbit/s, avec un canal de 20 MHz et du MIMO 2 × 2.
  • LTE-Advanced, catégorie 6 : jusqu’à 300 Mbit/s, avec 40 MHz de fréquences agrégées, par exemple deux canaux de 20 MHz.
  • LTE-Advanced Pro, catégorie 16 : jusqu’à 1 Gbit/s, par exemple avec trois canaux de 20 MHz, du MIMO 4 × 4 sur deux d’entre eux et une modulation 256 QAM.
  • LTE-Advanced Pro, catégorie 20 : jusqu’à 2 Gbit/s, par exemple avec cinq canaux agrégés et du MIMO 4 × 4 sur chacun, soit vingt flux de données simultanés.

La catégorie du modem indique ses capacités techniques. Le MIMO utilise plusieurs antennes ; la modulation 256 QAM permet de transmettre davantage de données avec un même signal lorsque la réception le permet. Ces valeurs sont des repères liés à des configurations précises, et non un plafond unique pour chaque famille LTE.

Pour atteindre ces maxima, le réseau et l’appareil doivent prendre en charge les fonctions correspondantes, avec suffisamment de fréquences disponibles et des conditions radio idéales. En pratique, le débit est généralement inférieur : il dépend notamment de la réception, de la charge de l’antenne et des ressources partagées entre les utilisateurs.

Quel lien avec les appels et la 5G ?

La VoLTE permet de passer les appels de l’opérateur sur le réseau LTE. Un appareil compatible avec Internet en 4G n’est pas nécessairement compatible avec la VoLTE de son opérateur : le téléphone, son logiciel et la ligne doivent permettre ce service.

Le LTE peut également servir d’appui à la 5G NSA, qui associe une connexion radio 5G à une infrastructure 4G. La 5G SA utilise, elle, la radio 5G avec un cœur de réseau 5G, sans cet appui LTE pour établir la connexion.

Pour aller plus loin

Sources officielles