Lebosq Networks, accueilDemander un devis

Architecture mobile · leçon 10 sur 12

La 4G LTE — Le haut débit mobile

OFDMA · MIMO · Bandes de fréquences · Architecture tout-IP

Plan du cours

xDSL : Tour d'horizon

  1. Introduction xDSL — technologies & principes
  2. La boucle locale & le dégroupage
  3. Les problématiques de la ligne ADSL
  4. Fonctionnement, multiplexage & codage
  5. Stats de ligne DSL — SNR, affaiblissement, synchro, erreurs CRC

FTTx : l'ère de la fibre optique

  1. Les variantes FTTx
  2. FTTH, FTTE et FTTO — quelle fibre pour quel usage ?
  3. WDM, DWDM & CWDM — Multiplexage optique

Architecture mobile

  1. Architecture d'un réseau mobile
  2. La 4G LTE — Le haut débit mobile
  3. La 5G
  4. Internet par satellite — GEO, MEO, LEO & Starlink

La 4G LTE (Long Term Evolution) a transformé l'usage du mobile. Avant, regarder une vidéo YouTube sur son téléphone était une épreuve. Avec la 4G, le débit mobile rejoint celui d'une connexion ADSL fixe — voire le dépasse. Voici comment elle y parvient.

OFDMA — le secret du débit 4G

La 4G utilise la modulation OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) — une évolution du DMT que vous avez vu en xDSL, adaptée au sans-fil. La bande passante est divisée en centaines de sous-porteuses de 15 kHz chacune, toutes orthogonales (elles ne s'interfèrent pas).

Lien avec le cours xDSL : Le DMT de l'ADSL et l'OFDMA de la 4G reposent sur le même principe de sous-porteuses multiples. La différence : le DMT est câblé et statique, l'OFDMA est radio et dynamique — il adapte en temps réel quelles sous-porteuses il attribue à chaque utilisateur.

Un Resource Block (bloc de ressources) en 4G regroupe 12 sous-porteuses × 1 slot temporel = l'unité de base de l'allocation de ressources. Le réseau attribue des blocs à chaque utilisateur en fonction de son débit demandé et de la qualité de son signal.

MIMO — plusieurs antennes pour multiplier le débit

MIMO (Multiple Input Multiple Output) consiste à utiliser plusieurs antennes en émission et en réception simultanément. Les différents trajets radio (réflexions sur les bâtiments, les objets) deviennent des atouts plutôt que des nuisances.

2×2 MIMO
2 antennes émission · 2 réception
Débit × 2 théorique
4G standard
4×4 MIMO
4 antennes émission · 4 réception
Débit × 4 théorique
4G avancée (LTE-A)
Massive MIMO
32 à 256 antennes
Débit × N · précision accrue
5G (voir leçon suivante)

Les bandes de fréquences 4G

La 4G utilise plusieurs bandes de fréquences. Il y a toujours un compromis entre portée et débit :

BandeFréquencePortéeDébitUsage
Band 20800 MHzTrès grandeModéréCouverture rurale, intérieur des bâtiments
Band 31800 MHzMoyenneÉlevéZones urbaines et péri-urbaines
Band 72600 MHzCourteTrès élevéZones très denses (stades, gares, centres-villes)
L'agrégation de porteuses (Carrier Aggregation) : La 4G LTE-Advanced peut combiner simultanément plusieurs bandes de fréquences — par exemple Band 20 + Band 3 + Band 7 — pour additionner leurs débits. C'est ce que font les opérateurs pour afficher des débits théoriques de 300+ Mbit/s.

Architecture tout-IP — la rupture de la 4G

La grande révolution de la 4G par rapport à la 3G : elle est entièrement basée sur IP, y compris pour la voix (VoLTE — Voice over LTE). Plus de circuits dédiés pour les appels — tout passe par des paquets IP, comme sur Internet.

Conséquences concrètes du tout-IP :
  • La qualité d'un appel téléphonique en VoLTE est bien meilleure qu'en 3G (codec HD)
  • Le réseau peut prioriser certains flux (QoS) — la voix passe avant les téléchargements
  • La gestion du réseau est simplifiée — moins de silos technologiques
À retenir
  • OFDMA = même principe que le DMT de l'ADSL, adapté au radio — centaines de sous-porteuses orthogonales
  • MIMO = plusieurs antennes → plusieurs flux simultanés → multiplication du débit
  • Basses fréquences (800 MHz) = grande portée · Hautes fréquences (2600 MHz) = débit élevé sur courte distance
  • La 4G est tout-IP — même la voix (VoLTE) passe par des paquets IP

Cours mis à jour en mars 2026.