Le 4G et 5G
Les bases : comment fonctionne un réseau mobile ?
Un réseau mobile repose sur trois grandes parties :
1. Le terminal (UE – User Equipment)
Ton smartphone, tablette, ou modem. Il communique sans fil avec le réseau.
2. Le réseau d’accès radio (RAN – Radio Access Network)
Les antennes relais (stations de base) qui émettent et reçoivent les ondes radio.
3. Le cœur de réseau (Core Network)
Le cerveau du réseau : authentification, routage, facturation, connexion à Internet.
La 4G (LTE – Long Term Evolution)
Architecture
[Smartphone] radio [eNodeB / antenne 4G] [EPC - Evolved Packet Core] [Internet]
Caractéristiques techniques
- Fréquences : 700 MHz, 1800 MHz, 2600 MHz (selon les pays)
- Débit théorique : jusqu’à ~150 Mbps (voire 300 Mbps en LTE-A)
- Latence : ~30–50 ms
- Technologie radio : OFDMA (sens montant/descendant)
- 100% paquets IP : plus de circuit commuté, tout est en IP
Comment ça marche concrètement ?
- Ton téléphone détecte la meilleure antenne (eNodeB)
- Il s’authentifie auprès du cœur de réseau (EPC)
- Un tunnel GTP est établi pour transporter tes données
- Le trafic est routé vers Internet via une passerelle (PGW)
La 5G
La 5G n’est pas juste “de la 4G plus rapide” — c’est une refonte architecturale profonde.
Architecture
[Terminal 5G] radio [gNodeB / antenne 5G] [5G Core (SBA)] [Internet / MEC]
Les 3 grands modes d’usage (IMT-2020)
- eMBB — Enhanced Mobile Broadband — Débit très élevé (streaming 8K, AR/VR)
- URLLC — Ultra Reliable Low Latency — Chirurgie à distance, véhicules autonomes
- mMTC — Massive Machine Type Communications — IoT massif (millions de capteurs)
Caractéristiques techniques
- Fréquences :
- Sub-6 GHz (700 MHz à 3,5 GHz) : couverture large, débit modéré
- mmWave (24–100 GHz) : débit extrême, portée très courte
- Débit théorique : jusqu’à 20 Gbps
- Latence : < 1 ms (en URLLC)
- Densité : 1 million d’appareils/km²
Innovations clés de la 5G
Massive MIMO
Les antennes 5G utilisent des dizaines voire centaines d’antennes simultanément pour multiplier les flux de données.
Beamforming
Au lieu d’émettre dans toutes les directions, l’antenne dirige le signal précisément vers ton terminal — plus efficace, moins d’interférences.
Network Slicing
Le réseau physique est découpé en tranches virtuelles indépendantes, chacune optimisée pour un usage (IoT, vidéo, industrie…).
Edge Computing (MEC)
Le traitement des données se fait au plus près de l’antenne, réduisant drastiquement la latence.
Core SBA (Service Based Architecture)
Le cœur 5G est entièrement cloud-native, basé sur des microservices qui communiquent via des API REST.
Comparatif 4G vs 5G
NSA vs SA : deux modes de déploiement 5G
- NSA (Non-Standalone) : la 5G s’appuie sur le cœur de réseau 4G existant. Plus rapide à déployer, mais sans toutes les fonctionnalités 5G.
- SA (Standalone) : cœur de réseau 100% 5G. Toutes les fonctionnalités sont disponibles (slicing, latence ultra-faible…). C’est l’objectif final des opérateurs.
