Bulletin Veille Technologique Janvier2015

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Veille Technologique La Le BVT mardi 27 janvier 2015 Et ses évolutions…
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Veille technologique ARTCI janvier 2015

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La rapide volution des Technologies de lInformation et de la Communication ncessite une veille permanente afin dorienterlaction et les prises de dcisionsde lAutorit de Rgulation des TIC dans sa mission de rgulation du secteur des TIC.Cebulletindeveilletechnologiqueapourbutdedonnerunaperudes tendancestechnologiquesdanslesecteurdesTICaussibienauplannational quinternational. Appels propositions : Nous appelons une soumission de sujets, jugs dintrts, pour les prochains bulletinsdeveille.Vosavisetsuggestionssontgalementattendusconcernantce prsent numro.Cespropositionsdesujetsainsiquevosavisetsuggestionsdoiventtre envoys ladresse suivante : [email protected] Veille Technologique La Le BVTmardi 27 janvier 2015 Et ses volutions Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 1 Sommaire 1.Introduction .................................................................................................................................... 3 2.Dfinition ........................................................................................................................................ 4 3.Spcifications techniques ............................................................................................................ 4 3.1.Architecture ................................................................................................................................ 4 3.2.Bandes de frquences ............................................................................................................. 6 3.3.Dbits .......................................................................................................................................... 8 4.Standards 4G ................................................................................................................................ 9 4.1.LTE .............................................................................................................................................. 9 4.2.LTE-Advanced ......................................................................................................................... 12 4.3.WiMAX ...................................................................................................................................... 15 4.4.Gigabit-WiMAX ........................................................................................................................ 17 5.Perspectives et volution des normes IMT-Advanced .......................................................... 17 5.1.4G+/4,5G.................................................................................................................................. 17 5.2.5G .............................................................................................................................................. 17 6.La 4G travers le monde .......................................................................................................... 18 6.1.Benchmark du dploiement de la 4G .................................................................................. 18 6.2.Stratgies autour du dploiement de la 4G ........................................................................ 19 7.Quid de la 4G en Cte dIvoire ? .............................................................................................. 20 7.1.Etat de lexistant ...................................................................................................................... 20 7.2.Attribution des frquences ..................................................................................................... 21 7.3.Dispositions prendre ........................................................................................................... 21 8.Conclusion ................................................................................................................................... 22 9.Bibliographie ................................................................................................................................ 23 Annexe 1 : Lactualit de la 4G en Cte dIvoire ............................................................................ 24 Annexe 2: La 5G ................................................................................................................................. 25 Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 2 Lidaldunbien-tresocialatoujourspousslhommeinnover afinderpondre ses besoins. Les progrs technologiques sont lun des moyens dont dispose la socit afinderepensersamaniredecommuniquer,dchanger,desedivertir,dese soigner,detravailler,dapprendrevoirederendrelavenirmeilleurenluttant efficacement contre les dangers et les flaux et en prservant son environnement. Lavnement des smartphones et des tablettes a provoqu une explosion des usages ainsi quune augmentation exponentielle du trafic sur les rseaux avec une estimation detrafic30foissuprieurceluide2010lhorizon2020selonlaCommission europenne. Ce qui aura pour corollaire dimposer plus de contrainte sur les rseaux existants.LedveloppementdesTlcommunicationsmobilesinternationales(IMT),sous linitiativeetlahoulettedelUnionInternationaledesTlcommunications(UIT), permetainsidedoterlesrseauxdecapacitsplusimportantespourquilspuissent offrirunlargepaneldeservicesdetlcommunicationsavancs,supportslafois par les rseaux fixes et mobiles. La 4G est donc le prochain saut technologique faire qui permettra davoir des dbits plus levs et offrira plus de capacit aux usagers.Limpratifestdoncdeseprparerunetelleventualitensinformantsurcette technologiemobileainsiquelesvolutionsvenirauxquellesilfautindniablement sattendre sur le march dans le futur. Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 3 1.Introduction Lhomme,poussparlidaldunmondemeilleuretduncadredevieagrablefaittoujourspreuve dimaginationetdingniositafindinnover,decreretdapporterdessolutionsdesproblmesou pour rpondre tout simplement aux besoins exprims ou non de la socit. Linnovation rflchit donc denouvellesmaniresdchangerdanslasocit,desedivertir,desesoigner,detravailler, dapprendre voire de rendre lavenir meilleur en luttant efficacement contre les dangers et les flaux et en prservant notre cadre vie au moyen de la technologie. Le boom connu par les smartphones et les tablettes a rvolutionn la faon de se connecter au reste du monde.Ceci acommecorollaireune demandedeplusenpluscroissante entermesdedbits et une exigenceintransigeanteenmatiredequalitdeserviceetdexprience.Lubiquit,lamobilit,le roaminginternational,desservicesmultimdias,desterminauxutilisateursintelligentsetfaciles utiliser,lascurit,etc,sontlecasse-ttedesindustrielsdontlengagementestdedveloppdes rseaux la hauteur des attentes des usagers pour rpondre leurs besoins.CetengagementaconduitdesorganismesspcialisscommelUnionInternationaledes Tlcommunications, engage connecter le monde depuis environ 150, initier le dveloppement desTlcommunicationsMobilesInternationales(IMT)afindedoterlesrseauxdecapacitsplus importantespourquilspuissentoffrirunlargepaneldeservicesdetlcommunicationsavancs, supports la fois par les rseaux fixes et mobiles. Lestravauxdbutsaucoursdelanne2000ontpermisdedfinirlesspcificationspourles interfacesradiosdesIMT-2000appelesrseauxmobilesdetroisimegnration3G.Maispour rpondrelademandetoujourscroissantededbitssurlesrseauxdecommunicationssansfilet pourpallierlesinsuffisancesdesrseauxdetroisimegnration,lesIMT-2000ontvoluversles IMT-Adavanced(ouTlcommunicationsMobilesavances).Cettevolutionestconnuesouslenom de rseaux mobiles de quatrime gnration 4G . Avec la 4G, le saut technologique a dj eu lieu dans plusieurs rgions du monde. Quoique la troisime gnration soit lessentiel des services Internet mobile fournis en Cte dIvoire, le recours aux rseaux dequatrimegnrationconstituesansquivoqueleprochainsauttechnologiqueattendusurle march dans le domaine des technologies mobiles et un enjeu national en matire de dveloppement haut dbit et de la lutte contre la fracture numrique.Dolintrtportla4Gdansceprsentnumrodenotrebulletindeveilletechnologiqueafinde comprendrecequecestquelaquatrimegnrationdestechnologiesmobilesainsiqueses volutions,auxquellesilvafalloirseprpareretsattendresurlemarchdumobiledansunfutur proche ou lointain, pour ne pas rester en marge de lvolution technologique qui profiterait coup sr la population. Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 4 2.Dfinition La 4G est la quatrime gnration des standards de rseaux mobiles dfinie par lUnion Internationale desTlcommunications(UIT)souslevocableIMT-Advanced(TlcommunicationsMobiles Internationales avances en franais).LesspcificationsdesTlcommunicationsMobilesInternationalesAvancessontdfiniesdansla RecommandationM.2012-1quidonnelesspcificationsdtaillesdesinterfacesradio-terrestresdes IMT-Advanced connues sous le nom LTE-Advanced avec des dbits cibles minimum de 100 Mbit/s en situationdemobilitforteetde1Gbit/senmobilitfaible.CesspcificationssontbasessurleLTE Release 10 et au-del, dvelopps par le 3GPP.Les systmes IMT sont des systmes mobiles large bande incluant les IMT-2000 et les IMT-Advanced. LesIMT-AdvancedincluentlesnouvellescapacitsdesIMTquivontau-deldesIMT-2000.Detels systmes amliorent la qualit des usages existants etdonnent accs un large panel de services de tlcommunicationsdontlesservicesmobilesavancs,supportsparlesrseauxmobilesetfixes. Celaestrendupossiblegrcedesdbitsbiensuprieursceuxoffertsparla3Glaquelleelle succdegrcenotammentladisponibilitdenouvellesbandesdefrquencesoffrantplusde capacits de transmission.La4Gestdonclatechnologiequicontribuelmergencedenouveauxservicescommele-gouvernement,le-sant, le-ducation ou le-agricultureainsi que la multiplication des contenus et des usages tels que le streaming, les jeux en ligne, la visioconfrence, le transfert de fichier, le tltravail, etc. 3.Spcifications techniques 3.1.Architecture Le 3GPP a introduit dans sa Release 8 , le systme de paquet volu (EPS) qui est essentiellement basleprotocoleIP.Ainsi,quecesoitlesservicestempsrelcommelavoix,lasignalisationtout commelesservicesdata,toutseratransportsurlerseaudepaquet.Uneadresseestdonc systmatiquementalloueauterminalutilisateurdslorsquilestallumetconnectaurseauet libre une fois le terminal teint et dconnect du rseau.On distingue donc essentiellement deux parties que sont le rseau daccs appel e-UTRAN (evolved UMTS Terrestrial Access Network) et le rseau cur appel EPC (Evolved Packet Core).3.1.1.Le rseau cur : EPCLEPC (Evolved Packet Core) est la version la plus volue de larchitecture de rseau cur du 3GPP. Lechoixdeneplusutilislacommutationdecircuitsatfaitlaconception.Dolutilisationdu protocole IP pour le transport de tous les services. Il na donc pas la capacit de traiter nativement les appelsvocauxainsiquelesmessagestextesquisonttypiquementtraitsparlesrseauxdecircuit Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 5 comme le GSM ou le CDMA. Des solutions alternatives doivent donc tre trouves pour supporter ces services de voix.LEPC(voirfigureci-dessous)estconstitudunMME(MobileManagementEntity),dunHSS(Home Subscriber Server), dun SGW (Serving Gateway) et dunPGW (Packet data network Gateway). LEPC est directement li aux stations de base eNode B . Figure 1 - Architecture simplifie EPS avec l'EPC, source : 3gpp.org Le choix de sparer les donnes utilisateur de la signalisation a t fait la conception pour le passage lchelle. Ce qui facilite le dimensionnement et ladaptation du rseau sans grande difficult.LeMMEetleHSStraitenttouteslesrequtesconcernantlaccsdelutilisateuraurseau.Iltraite touteslesrequtesdauthentification,lesdemandesderoaming,etc.LeSGWagitessentiellement commeunrouteurgantparlequeltransitenttouteslesdonnesdelutilisateur,entrantescomme sortantes. Le PGW fourni une connexion aux rseaux de donnes extrieurs en particulier Internet. 3.1.2.Le rseau daccsLerseaudaccsconstituelautrepartiedelEPSenplusdelEPC.Ilestsimplementunrseaude stationsdebase,e-NodeB(evolved-NodeB).Ilnyapasdecontrleurcentralintelligent.Cette distribution de lintelligence entre les stations de base permet dacclrer le processus dtablissement des connexions et rduit le temps requis pour un handover. Le temps dtablissement dune connexion peuttreunlmentcrucialpourunutilisateursurtoutdanslecadredunjeuenligneparexemple. Aussi,letempspourunhandoverestessentielpourlesservicestempsrelolatendancepour lutilisateur final serait de mettre fin son appel si le handover prend trop de temps.Ainsi, ci-dessous prsente larchitecture simplifie du rseaudaccs avec les diffrentes interfaces. Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 6 Figure 2 - Rseau d'accs LTE, source: 3gpp.org 3.2.Bandes de frquences Lesbandesdefrquencesautorisestreutilisesdanslecadredestechnologies4GparlUnion Internationale des Tlcommunications (UIT) sont nombreuses et stalent de 600 MHz 3,8 GHz.Pour rpondre aux besoins de couverture dans les zones rurales,la stratgie adopte est de dployer lesfrquencesbassesdansceszones-l.Eneffet,lesfrquencesbassessont appropriesdansces zones parce quelles ont de bonnes proprits de propagation sur de longues distances que les ondes radio de frquences plus leves. Labandedes800MHzestlunedecesfrquencesbassesfortenjeucarenplusdesesbonnes proprits de propagation, cette bande noffre que 230 MHz duplex (790-862 MHz). Lutilisation de la bande de frquence des 800 MHz doit cependant prcde le passage de la tlvision analogique la tlvisionnumrique.LepassagelaTNTpermettradoncdelibrercequonappelleledividende numriquepoursonraffectationla4G.Saporteplusconsquentepermetdinstallermoinsde stations de base quavec des frquences plus leves. Raison pour laquelle les frquences basses sont qualifiesdefrquencesenorvulintrtpourlesoprateursdelesavoir.Pourfairesimple,elles serontcrucialespourdployerla4GLTEenzoneruraletandisquenzonesurbainesilestprivilgi laffectationdesfrquencesplusleves.Cequincessitedepetitescellules(ousmallcellsen anglais).Surlabandedes800MHz,ilnestprvuquelemultiplexagerpartitiondefrquence(FDDen anglais). Lautre bande de frquence prvue cet effet est la bande des 2,6 GHz. Cette bande offre une bande duplexde270MHz(downlink2620-2690MHz,uplink2500-2570MHz)pourlemultiplexage rpartition de frquence (FDD) et 50 MHz pour le multiplexage rpartition dans le temps. Cette bande Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 7 offre donc plus de capacit. Par ailleurs, cest aussi un atout considrable pour le dploiement dans les zonestrsdensespuisqueledbitoffertestproportionnellalargeurdebandedontdispose loprateur de tlphonie mobile.Do la ncessit dun dploiement en zone urbaine pour la bande 2,6 GHz, et loption de la bande 800 MHzpourleszonesruralespeudensesettrspeurentablespourlesoprateursmaisstratgiques pour les Etats pour les enjeux de dveloppement haut dbit et la lutte contre la fracture numrique. Ilnestpasaussiexclusdutiliserlesautresfrquencesdjallouespourlesservicesdetlphonie mobileantrieurs.Lesquestionsdeneutralittechnologiqueimposemmelarutilisationdes frquencesetlancessitdenepaslesassocierunetechnologiquequelconque.Aceteffet,les bandes900et1800MHzvoire2,1GHzpeuventfairelobjetdunerutilisationquivancessiterau pralableunramnagementduspectreenlibrantdescanauxinitialementattribusauGSMou l'UMTS.Toutcecidoitsefaireconformmentauxdispositionsrglementairesapplicablesetaux besoins du march. Dautresfrquencescontinuentdtreidentifiesetquipourraientservirauxtlcommunications mobiles.Labandedes700MHzparexempleatidentifielorsdelaConfrencemondialedes radiocommunicationsde2012.Eneffet,cetteconfrenceadcidpour laRgion1(Europe,Afrique, Moyen-Orient)duneattributionpourleservicemobile,encomplmentdelaradiodiffusion,etdune identification pour les systmes mobiles IMT dans la bande 694-790 MHZ. La condition, cependant, est que lattribution ne sera effective quaprs la confrence de fin 2015, et les conditions techniques seront dfinies lors de cette confrence, dont notamment la limite infrieure de la bande. LaplupartdecesbandesdefrquencesonttidentifiesparlaConfrencemondialedes radiocommunicationsde2007.Ci-dessouslist,cetensembledespectresinfrieurs1GHzet suprieurs 2 GHz. -450 470 MHz ; -790 960 MHz, incluant la bande des 800 MHz ; -1710 2025 MHz ; -2110 2200 MHz ; -2300 2400 MHz ; -2500 2690 MHz ou bande de frquences 2,6 GHz. On peut aussi relever au niveau rgional les bandes de frquences suivantes : -610790MHzpourleBangladesh,laChine,laCoreduSud,lInde,leJapon,la Nouvelle-Zlande, la Papouasie-Nouvelle-Guine, les Philippines et Singapour ; -698 790 MHz pour le continent amricain ; -34003600MHzsansallocationglobalemaisaccepteparungrandnombredepays dAsie, dOcanie, dEurope, dAfrique, du Moyen-Orient et la RussieUne des particularits de la 4G est que, contrairement la 3G qui noffre quune capacit de 5 MHz, elle permetlutilisation debandesdefrquenceshertziennesdunelargeurvariable allantjusqu20MHz. Mieux, elle offre lagrgation de frquences. Ainsi, on peut agrger jusqu 520 MHz pour obtenir une largeur de bande de 100 MHz.Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 8 Alors pour obtenir une fracture en termes de dbits par rapport la 3G, il faut une allocation dau moins 10MHz.CarenLTE,sur unebande de5MHz,onpeutobtenirundbitthoriquedescendantde75 Mbit/s. On monte 150 Mbit/s pour une bande 10 MHz.Sur 20 MHz, la largeur maximale permise par le LTE, on a un dbit de 300 Mbit/s. Les 100 MHz offerts par le LTE-Advanced (la vraie 4G) permettent davoir un dbit thorique de 3 Gbit/s.Lesdbitsen4Gsontdoncproportionnelsauxdiffrenteslargeursdebandesallouesmmesien ralit dautres paramtres de performance rentrent en ligne de compte comme le codage par exemple.3.3.DbitsLvolution des rseaux de seconde gnration 2G a permis le passage de quelques bit/s offerts par le GSM(9kbps)aundbitthoriquedenviron171,2kbpsaveclintroductionduGPRS.Latechnologie EDGE,volutiondelatechnologieGPRS,permisdatteindredesdbitssuprieursceuxduGPRS avec des dbits thoriques allant jusqu 384 kbps. Pouratteindredesdbitspluslevs,ilafalluattendrelarrivedestechnologiesdetroisime gnration 3G aveclintroduction delUMTS offrant, au lancement en 99 ( Release 99 , 3GPP), des dbitsaumoinsgauxceuxoffertsparlatechnologieEDGEcest--dire384kbps.Cependant, linstarduGSM,lUMTSvabnficierdelintroductiondenouvellestechniques(leHSPA)quiont permisdamliorersignificativementlesperformances,aveclintroductiondela3G+etses volutionsoffrantdesdbitsthoriquesallantjusqu42Mbpsenmode DualCarrier quimeten uvre lutilisation ou lagrgation de deux porteuses adjacentes. Aprsla3G,la4Gestlaconsquencedirectedelvolutiondesrseauxmobiles.Latechnologie daccs LTE offre des performances leves en termes de dbits grce lutilisation dantennes MIMO (MultipleInputMultipleOutput)aveclestechniquesdetransmissionOFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing), daccs multiples : OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) sur lavoiedescendanteetlatechniqueSC-FDMA(Single-CarrierFDMA)surlavoiemontante.Ces techniquespermettentdatteindredesdbitsthoriquesde75Mbpssurlavoiemontanteetde300 Mbps sur la voie descendante en utilisant la technique MIMO (Mimo 4x4). Le MIMO est une technique qui permet lutilisation simultane de plusieurs antennes (2, 4, 8) des cots terminal utilisateur et station de base. LeprincipedelOFDMAconsisterepartirsurungrandnombredesous-porteuseslesignal numrique.Lorthogonalitdessous-porteusespermetdavoirdessous-porteusesplusprochesles unes des autres pour ainsi transmettre le maximum dinformation sur une portion de frquence tout en vitantlesinterfrencesentresymbolestransmis.LOFDMA,dveloppcommealternativeauCDMA utilis dans les rseaux 3G, permet pour une mme largeur spectrale, un dbit binaire plus lev grce sa grande efficacit spectrale et sa capacit conserver un dbit lev en prsence dchos et de trajets multiples des ondes radios.Toutescestechniquespermettentdatteindredesdbitslevsmaisquisontloindesatisfaireles exigencesspcifiesdanslecadredesIMT-Advanced.RaisonpourlaquelleleLTEntaitpas considrcommeunetechnologie4Gmaispluttcommeunetechnologie3,9G.Cependant,dufait Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 9 dune amlioration des performances par rapport aux technologies 3G, lUIT a accord la technologie LTE la possibilit commerciale dtre considre comme une technologie 4G . 4.Standards 4G La vraie 4G est dfinie dans les spcifications IMT-Advanced de lUIT. La Recommandation ITU-R M.2012-1 recommande, en effet, que les interfaces radio-terrestres des IMT-Advanced soient : -LTE-Advanced ; -WirelessMAN-Advanced ou Gigabit-WiMAX. La diffrenciation 4G et vraie 4G est due au fait que certains standards comme le LTE, dvelopp par le 3GPP, ne respectent pas les spcifications de quatrime gnration telles quedveloppes par lUIT. Ils taient alors considrs comme des standards 3,9G. Mais lacceptation de ces normes en tant que standards 4G a permis leur commercialisation sous le vocable 4G et aconstitu la premire tape vers la norme rseau mobile de quatrime gnration qui est le LTE-Advanced. On distingue le LTE et leWiMAXcommetantcestechnologies3,9GaquilUITaaccordlapossibilitcommercialedtre considres comme des technologies 4G. 4.1.LTE 4.1.1.Prsentation LeLTE,dfiniparleconsortium3GPP,estlvolutionlongtermedelatechnologiedetlphonie mobiledetroisimegnrationUMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSytem).La standardisation par le 3GPP de la premire version de la norme LTE sest acheve au dbut 2008 et la disponibilit des premiers quipements pour tester la norme LTE a eu lieu en 2009. Cest une bonne et faciledployertechnologierseauoffrantdesdbitslevsetdeslatencesfaiblessurdelongues distances. On a un temps daller-retour infrieur 10ms sur linterface radio (RAN). Plusieursraisonsontpoussle3GPPdvelopperleLTE.Onpeutciterentreautreslademande croissante de dbit et de qualit de service, loptimisation dessystmes commutation de paquets, la rduction de la complexit, etc. Le LTE offre un dbit de donne crte de 50 Mbit/s sur la voie montante et un dbit thorique de 100 300Mbit/ssurlavoiedescendante.Lalargeurdebandeutilisevajusqu20MHzetsupportele duplexage temporel (TDD) ainsi que le duplexage frquentiel (FDD). Quant la taille descellules, elle peut aller jusqu 5 km pour des performances optimales. Ces performances sont le reflet de lutilisation dantennesMIMO(MultipleInputMultipleOutput)combinesaveclestechniquesdetransmission OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)etdaccsmultiplesOFDMA(OFDMMultiple Access) sur la voie descendante et la technique SC-FDMA (Single-Carrier FDMA) sur la voie montante. Le LTE a t donc dfini pour la premire fois par la Release 8 du 3GPP. La Release 9 a permis decomplterlesfonctionnalitsdebaseintroduitesdansla Release8 etlintgrationduncertain Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 10 nombre de corrections de la Release 8 profitant ainsi de lexprience acquise par les constructeurs dans le cadre des premires implmentations matrielles. 4.1.2.Principe de fonctionnement du LTE1 Le LTE utilise deux diffrents types dinterfaces radios, une pour la liaison descendante, et lautre pour laliaisonmontante.Enutilisantdiffrentstypesdinterfacespourlaliaisondescendanteetlaliaison montante,leLTEoptimiselutilisationdurseauainsiquelesbatteriesdesappareilsetquipements LTE. Pour la liaison descendante, le LTE utilise une interface radio OFDMA (Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)pourunetransmissionmultiplesurdesporteusesorthogonales.LOFDMArend obligatoirelutilisationduMIMO(MultipleIn,MultipleOut)quipermetdesconnexionsmultiplesdes quipements avec les antennes-relais. Ce qui aura tendance augmenter la stabilit de la connexion et rduire les temps de latence et augmenter par la mme occasion le dbit total de la connexion.Sur la liaison montante, le LTE utilise le DFTS-OFDMA (Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal FrequencyDivisionMultipleAccess)pourgnrerunsignalSC-FDMA(SinglecarrierFrequency DivisionMultipleAccess).ContrairementlOFDMA,leSC-FDMAestmieuxpourlaliaisonmontante parce que les terminaux LTE, pour des besoins de gestion de lnergie des batteries, nont pas besoin dmettreunegrandepuissanceverslerseau.Ainsi,malgrlenom,leSC-FDMAestunsystme MIMO. Le LTE utilise une configuration SC-FDMA 12, ce qui signifie que pour chaque antenne sur un terminal en mission, il y a deux antennes au niveau de la station de base pour la rception.DeuxvariantesexclusivesdelanormeLTEonttdfiniesauniveauradio :leFDD(Frequency DivisionDuplexing)quiutilise2bandesdefrquencesdistinctespourlmissionetlarceptionetle TDD(TimeDivisionDuplex)quiutiliseuneseulebandedefrquencesavecdesressources dynamiquement alloues lmission ou la rception des donnes. LavarianteTDDalavantagedesadapterfacilementdesdbitsmontantsetdescendants dsquilibrs,cequiestsouventlecaspour letraficdessmartphonesutilisspour consulter Internet oupourvisualiserdesvidos.Lensembledessous-porteusesdfiniesparlamodulationOFDMA peuvent tre utilises pour mettre et pour recevoir avec une rpartition de la bande passante entre les dbitsmontantsetdescendantsquiestdfinieparloprateurmobile.Cettevariantencessiteune synchronisationplusprcisedetouslesconstituantsdurseau,ycomprislesterminauxmobiles.La chine a choisi de privilgier cette variante. LavarianteFDDatlapremiretrecommercialiseetreprsenteplusde90%dumarchen 2013. Elle est plus simple implmenter avec une sparation dau moins 30 MHz entre les bandes de frquences mission et rception. Elle implique des contraintes de synchronisation moins svres entre les terminaux mobiles et les stations de base car le terminal utilise en mission une bande de frquence diffrentedecelledelantenne-relais.Dbut2014,lessmartphoneslesplusrcentsontdesversions compatiblesavecles2variantesFDDetTDD.LEuropeetlaFranceontchoisilavarianteFDDau dbut des annes 2010.

1 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_(r%C3%A9seaux_mobiles)Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 11 4.1.3.Dbits thoriques et dbits rels2 PlusieursfacteursinfluencentledbitreldedonnesobservparlutilisateurdunrseauLTE.Ceci peutavoirpourconsquenceunebaisseconsidrablededbitparrapportauxdbitsthoriques annoncs. Les principaux facteurs ayant une influence sur le dbit effectif sont les suivants : le nombre dutilisateurs actifs se partageant la bande passante au sein dune cellule LTE ; plus il y a dabonns en communication, moins chacun a de dbit unitaire ; la largeur de la bande de frquence attribue loprateur du rseau. Le dbit utile global est proportionnel cette largeur de bande qui peut varier de 1,4 MHz 20 MHz ; lestypesdantennesutiliss,cotterminaletcotrseau :ledbitbinairemaximal de 300 Mbit/s supposedesantennesMIMO44(quadruples)aux 2 extrmits delaliaison radio LTE ; ladistanceentreleterminaletla(oules)antenne(s)relais.Ledbitesttrsinfrieuren priphriedecellulesradiocausedesinterfrencesaveclescellulesadjacentesetles conditionsderceptionradio(interfrences,bruit,choslisauxrflexionssurles immeubles) ; la position fixe ou mobile du terminal de labonn ; le dbit utile est rduit pour un terminal en mouvement ; lacapacitendbitetlenombremaximumd'utilisateurssimultanspermisparlastationde base (eNode B) et le dbit des liens cuivres ou optiques reliant cette station au cur de rseau (rseau de backhaul). Letypeetlacatgorieduterminal influentaussisurledbitmaximumpossible.Parexemple,un terminal LTE de catgorie 1 ne supporte quun dbit binaire de 10 Mbit/s alors quun autre de catgorie 3 supportera 100 Mbit/s (voirtableau 1).Encontrepartie,pluslacatgorieduterminalest leve,plus le terminal sera complexe et couteux, et moins son autonomie sera grande. Dans la plupart des cas, les dbits crtes proposs ne reprsentent pas ce qui sera dlivr rellement auxutilisateurs.Ilscaractrisentlacapacitmaximale pouvanttremisedispositiondunutilisateur, cest--direledbitthoriquedisponibledanslesmeilleuresconditionspossibles,lorsquelutilisateur est seul dans la cellule et proche de la station de base. 4.1.4.VoLTE Le but ultime des oprateurs de rseaux est de dployer le LTE dans un contexte convergent port par lIMS(IPMultimediaSubsystem).Le3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)dfinilIMScomme une architecture gnrique de fourniture de services multimdias et de voix sur IP. En dautres termes, lIMSestunearchitecturestandardisebasesurleprotocoleIPquisupportediffrentstypesde rseauxetdapplicationsmultimdias.LesrseauxconvergentsbasssurlestandardIMS permettraientdoncauxoprateursdeprocderunesubstitutiondelensembledeleursanciens rseaux.Cecisignifiequecerseaudoitsupporterlesappelsvoix,lesmessagestextes,lesalertes rseaux etc. sur le rseau de donnes. Cependant, personne nadvelopp les spcifications du LTE en ayant en esprit la voix et la messagerie texte. Le LTE a t pens en tant que rseau de donnes

2 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_(r%C3%A9seaux_mobiles)Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 12 uniquement. Il se pose ds lors un problme quil faut rsoudre en dveloppant une solution voix sur IP (Voice over IP VoIP - en anglais).A la fin 2014, les rseaux et terminaux LTE disponibles ne pouvaient transmettre que des donnes. Les accsLTEpropossparlesoprateursmobilesrutilisentleurrseau2Gou3Gpourprendreen chargelesappelsvocauxdeleursabonnsviauneprocdureappele(CSFB-CircuitSwitchFall-Back) :leterminalmobilecoupeprovisoirementlaconnexionaurseauradio4GLTE,letempsde lappelvocalsurlerseau3G.Unenouvellenormeestdoncencoursdimplmentation.Ilsagitdu VoLTE (VoiceoverLTE)quiutiliseunevariantetenduedeSIP(SessionInitiationProtocole)pour traiterlesappelsvoixetlesmessagestextes.VoLTEsupporteranativementlavoixsurlesrseaux uniquement LTE, partir des smartphones compatibles. 4.1.5.Catgories de terminaux LTE Le3GPPetlETSIdanslesnormesrelease8,ontdfini5classesdeterminauxLTE(tablettes, smartphones, ordinateur, GPS, ) correspondant aux dbits maximaux que doit supporter lquipement etautypedantennequilintgre.Toutterminal,quellequesoitsacatgorie,doittrecapablede sadapteraux6largeursspectralesde1,420MHz,dfiniesparle3GPP.Ainsisilestune spcification regarder de prs lors de lachat dun smartphone, cest bien sa connectivit cellulaire et sa catgorie. Les dbits de donnes lists dans le tableau supposent une largeur de bande de 20MHz. Tableau 1 - caractristiques des terminaux3 Catgories de terminaux LTE (3GPP rel.8) Catgorie12345 Dbitscrte (Mbit/s) Descendant1050100150300 Montant525505075 Caractristiques fonctionnelles Bande passante radio1,4 20 MHz modulations descendanteQPSK, 16QAM, 64QAM Montante QPSK, 16QAM QPSK, 16QAM, 64QAM Antennes MIMO 22NonOui MIMO 44NonOui 4.2.LTE-Advanced LeLTE-AdvancedfaitpartiedestechnologiesrseauxretenuesparlUITcommenorme4GIMT-Advanced. Il reprsente la vraie 4G.4.2.1.Evolutions par rapport au LTE

3 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_(r%C3%A9seaux_mobiles)Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 13 Le LTE-Advanced commence avec la version du LTE dfinie dans le Release 10 . La Release 10 est donc principalement marque par ladaptation du LTE afin de garantir latteinte des exigences de la norme IMT-Advanced dfinie par lUIT.ComparauLTE,leLTE-Advancedsediffrencie,pourlessentiel,parunesriedamliorations indpendantes les unes des autres et qui prservent la compatibilit ascendante avec les normes et les terminaux LTE existants. Les bnfices suivants sont apports par les volutions de la norme LTE vers le LTE-Advanced : -Agrgation de porteuses (ou Carrier Aggregation en anglais) : elle permetun accs une largebandepassantequipeuttretenduejusqu100MHz(comparaux20MHz maximumenLTE).Douneaugmentationdedbitssurlesliensmontantset descendants ; -TechniquesavancesdantennesMIMO :desperformancesradiosaccruesauniveau d'unecellulepourpouvoirservirplusdeterminauxmobiles,grce,entreautres,aux volutions de la technologie MIMO (Mimo 8x8) qui tend la transmission jusqu 8 couches en liaison descendante. On a aussi lintroduction des single-user MIMO avec un maximum de transmission 4 couches en liaison montante ; -Relai : nud de raccordement entre le e-Node B et le terminal utilisateur et cre une cellule spare qui tend la couverture des cellules principales ; -Lacoordinationmulti-point(CoMP) :cestunenouvelletechniquedetransmissionqui consisteenunecooprationentrestationsdebasepourcombattrelinterfrencemulti-cellulairepouratteindredemeilleuresperformancesnotammententermesdedbits utilisateurs en bordure de cellule ; -LeSelfOrganizingNetworks(SON) :cestunetechnologieconuepourpermettrelauto-configuration,lauto-exploitationetlauto-optimisationdesquipementsdesrseauxde tlphoniemobile.Ilpermettraundploiementrapidedenouvellesstationsdebasesans ncessitlinterventiondespcialistespourmodifierlesquipementspr-existants.Le SONoffredelaflexibilitetamliorelesperformancesdurseautoutenrduisantles cots et les dlais. 4.2.2.Catgories des terminaux Le 3GPP et l'ETSI ont dfini conjointement dans les normes TS36.306 version 10 et 11 , 8 puis 10 catgoriesdeterminauxLTEetLTE-Advanced.Les5premirescatgoriesdeterminauxsontles mmesqu'enLTE(3GPPrel-8),les5classessuivantesdeterminaux(catgories610)sont nouvelles et spcifiques au LTE Advanced, elles ont t dfinies dans les rel-10 et rel-11 des normes 3GPP.Les dbits lists dans le tableau supposent une largeur de bande de 20 MHz pour chaque porteuse. La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 14 Tableau 2 - catgories de terminaux mobiles4 Catgories de terminaux LTE Adv (3GPP rel.11) Catgorie12345678910 Dbit crte (Mbit/s)descendant10501001503003003003000450450 Montant52550507550100150050100 Caractristiques fonctionnelles minimales Largeur de la bande de frquence de chaque porteuse1,4 20 MHz Nombre minimal de porteusesradio agrges dans le sens descendant11,2 ou 352, 3 ou + Nombre de porteuses radio agrgesdans le sens montant 112512 Modulations descendanteQPSK, 16QAM, 64QAM montanteQPSK, 16QAM QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM QPSK, 16QAM, 64QAM QPSK, 16QAM Antennes MIMO 22NonOui MIMO 44NonOuiOui/NonOuiOui/Non MIMO 88NonOuiNon

4 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_AdvancedLa 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 15 4.3.WiMAX 4.3.1.Quest-ce que le WiMAX ? LeWiMAX(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)estunstandardderseausansfil mtropolitaincrparlessocitsInteletAlvarionen2002etratifiparl'IEEE(InstituteofElectrical and Electronics Engineer) sous le nom IEEE-802.16. Plus exactement, WiMAX est le label commercial dlivr par le WiMAX Forum aux quipements conformes la norme IEEE 802.16, afin de garantir un haut niveau d'interoprabilit entre ces diffrents quipements.Le WiMax permet la transmission de donnes IP haut dbit par voie hertzienne des dbits thoriques montants et descendants de 70 Mbits/s avec une porte thorique de 50 kilomtres. Le standard WiMAX possde l'avantage de permettre une connexion sans fil entre une stati on de base et des milliers d'abonns sans ncessiter de ligne visuelle directe. Le WiMAX se prsente donc comme unesolutionalternativepourledploiementdesrseauxhaut-dbitsurlesterritoires,qu'ilssoient couvertsounonpard'autrestechnologiescommel'ADSLoulecble.LeWiMAXrendpossibleune utilisation la fois sdentaire et nomade d'Internet haut-dbit. D'un ct, les communes, les entreprises etlesparticuliersseconnectentInternetsans-filpartird'unpostefixequicommuniqueparondes hertziennesviauneantenne-relaisappelestationdebase.Del'autre,lesinternautespeuvent bnficierd'uneconnexionrapideoqu'ilssetrouventpartirdumomentoilssontsitusenzone couverte. DanslaralitleWiMAXnepermetdefranchirquedepetitsobstaclestelsquedesarbresouune maisonmaisnepeutenaucuncastraverserlescollinesoulesimmeubles.Ledbitrellorsdela prsence d'obstacles ne pourra ainsi excder 20 Mbit/s. 4.3.2.Principe de fonctionnement du WiMAXLecurdelatechnologieWiMAXestlastationdebase,c'est--direl'antennecentralechargede communiquer avec les antennes d'abonns. On parle ainsi de liaison point-multipoints pour dsigner le modedecommunicationduWiMAX.Ainsi,relieparfibreoptiquel'infrastructuredufournisseur d'accsInternet,lastationdebaseWiMAXcommuniquesimultanmentavecplusieurscentaines d'antennes installes chez les abonns.Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 16 Figure 3 - Architecture de fonctionnement du WiMAX, www.ariase.com Lesrvisionsdustandard802.16sedclinentendeuxcatgoriesquesontleWiMAXfixe(ouIEEE 802.16-2004) prvu pour un usage fixe et le WiMAX mobile (ou IEEE 802.16e).StandardBande de frquenceDbitPorte WiMAX fixe (802.16-2004)2-11 GHz75 Mbits/s10 kms WiMAX mobile (802.16e)2-6 GHz30 Mbits/s3,5 kms LestandardWiMAXintgrenativementlanotiondeQualitdeService.Danslapratique,WiMAX permetainsiderserverunebande-passantepour unusagedonn.LeWiMAXpeutdonctreutilis pourcouvrirlazoneditedudernierkilomtre(enanglaislastmile),encoreappeleboucle Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 17 localeradio,c'est--direfournirunaccsInternethautdbitauxzonesnoncouvertesparles technologies filaires classiques (lignes xDSL telles que l'ADSL, Cble ou encore les lignes spcialises T1, etc.). 4.4.Gigabit-WiMAX Le Gigabit WiMAX fait partie, avec le LTE-Advanced, des technologies retenues par lUIT dans le cadre delIMT-Advanced.Legroupedetravail802.16mdelIEEEestenchargedesondveloppementet permettralatransmission dedonnespar liaisonsansfilfixeounomadestationnairejusquundbit de 1 Gbits/s et 100 Mbits/s par liaison sans fil mobile grande vitesse. Cette norme doit rendre possible la convergence des technologies WiMAX, Wi-Fi et 4G afin de raliser desrseauxmaills,ettirerapartidelatechnologieMIMOpouraugmenterlabandepassantedes transmissions. 5.Perspectives et volution des normes IMT-Advanced 5.1.4G+/4,5GLa4G+estcequonaqualifiede vraie 4Gdanscedocument.Eneffet,laplupartdes dploiements 4G de par le monde ne concerne que la 4G LTE. La 4G+ permettra donc une volution du rseaucommeonlaconnuavecla3Getla3G+voirela3G++.La4G+estdoncleLTE-Advanced dvelopp par le 3GPP dans sa Release 10 .La 4G+ est dj une ralit en France avec les Oprateurs comme Bouygues Telecom qui propose un dbit descendant thorique 2 fois plus rapide quen 4G, comme on peut lire sur son site internet5. La4,5ouLTE-A(3GPPRelease11et12) pourLongTermEvolutionTypeAoffriraauxusagers des dbits thoriques de lordre de 3 Gbit/s6.5.2.5G Quoique la vraie 4G ne soit pas encore une ralit pour les usagers aujourdhui, la demande de plus enpluscroissantededbitpousselesacteursdusecteurpenserlaprs4G.La5Gestdjen tude et prvue sur le march lhorizon 2020.La 5G ou LTE-B (3GPP Release 13) pour LTE Type B/IMT-2020 permettra des dbits jusqu 50 Gbit/s dans des conditions optimales6. Selon la Commission europenne7, il y aura 30 fois plus de trafic Internet mobile dici 2020 quen 2010. La particularit de ce trafic est quil ne sera plus dpendant du nombre de tablettes ou de smartphones.

5 https://www.bouyguestelecom.fr/4G 6 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_Advanced 7 http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-14-129_en.htmVeille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 18 a sera lair des objets, des capteurs utilisant lInternet pour communiquer, et qui seront plus exigeants en termes defficacit, de capacit et de disponibilit des rseaux.Larapiditdurseauqueprometla5Genoffrantdescapacitslevespermettradepasserune dimension dexprimentation des applications haute valeur sociale et conomique. On peut citer entre autresle-sant,lesmaisonsconnectes,lascuritdanslestransports,les smartgrids ,le divertissement, etc. En5G,onnepourratrelimitqueparlimaginationetparlesapplications,maisnonpasparla capacit que pourrait nous offrir le rseau. Cest fort de ce constat, que lUnion europenne a pris le devant des choses afin de dvelopper la 5G pournepasresterenmarge.Lindustrietlcomeuropennetravailledoncladfinitionde larchitecture et des fonctionnalits de la 5G. En dcembre 2013, la Commission europenne a lanc le partenariat public-priv sur la 5G (5GPPP). Les investissements de lUnion Europenne slvent 700 millionsdeurospour lapriodeallantjusqu2020tandisquunecontribution daumoins3,5milliards deuros est attendue de la part du priv dans le cadre du 5GPPP.Vu les enjeux, un accord a t le 6 juin 2014 Soul entre la Commission Europenne et la Core du Sudpourledveloppementdestechnologiesmobile5G.SelonNeelieKroes,Vice-prsidentdela Commission Europenne jusquau 1er novembre 2014, la 5G sera le moteur de lconomie numrique et de la socit numrique une fois dploye 8.Les avances dj constates (voir Annexe 2), laissent entrevoir ce quoi on pourrait sattendre une fois le processus de standardisation termine et la technologie 5G rendue disponible. 6.La 4G travers le monde 6.1.Benchmark du dploiement de la 4G9 La4Gestdployeunpeupartoutdanslemonde.Laplupartdespayseuropensparexempleont dj attribu les frquences 4G selon le systme denchres. Ci-dessous un tableau de benchmark des prixdesfrquences800MHzet2,6GHzpourlesfrquencesattribuesenFrance,enEspagne,en Allemagne, en Italie et en Grande Bretagne. Date enchres Prix pay M Spectre en million deuros AllemagneMai 20103945250 EspagneAout 20111480200 FranceSept-dc. 20113575200 ItalieOctobre 20113432210 Grande BretagneFvrier 20132715245

8 http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-680_en.htm9 La gestion du spectre, Jean-Jacques HOSPITAL, novembre 2014, Telecom ParisTech Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 19 OncompteenAfriquelespayscommeleGhana,lAlgrie,leKenya,leGabon,etc.Quoiquetimides encore,plusieursinitiativessontencourssurlecontinentpourundploiementprochaindes technologies4G.CestlecasparexempleduMarocqui,parlebiaisdelAgencenationalede rglementation des tlcommunications (ANRT), a annonc le 10 novembre 2014 le retrait des dossiers de candidature partir du 17 novembre. On peut donc sattendre la 4G avant fin 2015 au Maroc.6.2.Stratgies autour du dploiement de la 4G En matire des bonnes pratiques de rgulation, la France travers lARCEP est un bon exemple et une rfrence. LARCEPadoncprocduneconsultationpubliquedu27juilletau13septembre2010afinde dterminerlesmodalitsdattributiondesbandesdefrquences800MHzet2,6GHzpourle dploiementderseauxmobilestrshautdbit.Unepremireconsultationauprintemps2009a permis de recueillir lanalyse et lavis des acteurs intresss sur les enjeux et les modalits pertinentes dattribution dautorisations pour les rseaux mobiles trs haut dbit dans les bandes 800 MHz et 2,6 GHz.Cetteconsultationpubliquemetenlumirelesapportsdela4Gparrapportauxtechnologies3G surtout,lafractureentermesdedbitsofferts.Maisaussi,ellemetlaccentsurlesenjeuxlis lattribution des bandes 800 Mhz et 2,6 GHz pour le dploiement de rseaux mobiles trs haut dbit.Lamnagement du territoire a t identifi comme un enjeu de grande importance. Par consquent, les conditions dattribution des frquences dans la bande des 800 MHz doivent tenir prioritairement compte des impratifs damnagement numrique du territoire. Des obligations de couverture nationale ont t dfiniesquelesoprateursprtendantauxfrquencessonttenusdesatisfaire.Pouratteindrecet objectif,deszonesdedploiementprioritaireonttdfiniessurlesquelleslerseaupeuttre mutualis pour venir bout de ces zones difficiles couvrir pour leur rentabilit non avre. Ledcoupagedesbandesdefrquencesatidentifiaussicommeenjeuconcurrentiel.Labande 800MHzqui noffre que230MHzne permetpaslentredeplusieurs oprateurssur lemarch.Ce qui a ncessit lintroduction de la notion de mutualisation des frquences. Ainsi, si lors de lattribution, unoprateurnedisposequede5MHz,ilpeutmutualisersaressourcefrquentielleavecunautre oprateur pour offrir plus de capacit. LengagementdelaccueildesMVNOdemeureaussiunenjeudetaillepourunlibrejeudela concurrence sur le march des tlcommunications.Laquestiondelaneutralittechnologiqueestabordeafindepermettreauxoprateursquile souhaitent, la possibilit de faire une demande de rutilisation de frquence lARCEP. Le principe de neutralittechnologiqueseraunvraiacquispartirdu26mai2016,datefixeparlecadre rglementaireeuropen( paquettlcom )partirdelaquellelarutilisationneferapluslobjet dautorisation pralable auprs des autorits de rgulation en Europe. Avant cette date, une demande explicite doit tre formule comme la fait Bouygues Telecom pour le dploiement de son rseau 4G sur la bande 1800 MHz. Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 20 Lautre aspect estqueledveloppementdu trshaut dbitmobileconstitueune solution palliativeau dveloppement du trs haut dbit fixe qui est coteux cause, principalement, des cots de gnie civil. Onpeutdoncretenirdesstratgiesdedploiement4Gqueleprincipedirecteurcestdefaireen premier lieu un tat des lieux de son rseau puis de btir une stratgie autour de cet existant.Mais en dehors de tout a, il y a des enjeux conomiques, de lutilisation et la gestion des frquences qui vont entrainer leur tour des enjeux concurrentiels puisque la manire de grer ou de partager les frquencespeutfaireentrer desconcurrentssur lemarchoupas.Lesbandesdefrquencesseront donc dcoupes en fonction du nombre doprateurs qui sont attendus sur le march.Pourlarussitedelopration,toutcecidoitsefairedansunsoucidamnagementnumriquedu territoire et du dveloppement du trs haut dbit mobile et aussi de la concurrence sur le march. Bien sr, il faut inclure tous les acteurs, travailler ensemble afin dtablir un schma directeur consensuel. 7.Quid de la 4G en Cte dIvoire ? Aujourdhui,lancessitdedployerla4Gnestplusmontrertantilyamultiplicitdesusages mobiles.Lesrseauxdoiventdoncassureretrpondrelademandesimpledelusager quiestle plaisiretleconfortdenavigationquidoiventtrepartoutlesmmes,lamaisonoupas.Cestune exigencequiatoujourspousslesrseauxvoluer.Ilestclairquela3Gatteintseslimitesvu lexplosion du trafic Internet actuel et venir. Il faut donc passer une vitesse suprieure. 7.1.Etat de lexistant LactedIvoireconnaitunforttauxdepntrationauniveaudelatlphoniemobileavecun dnombrement de 21 millions dabonns au 30 septembre 2014. Quant au nombre dabonns Internet fixe, il tait de 130 000 environ la mme priode. Les statistiques ne permettent pas encore davoir le nombredabonnsInternetglobalycomprislesabonnsInternetmobile.Maissionsentientce chiffre, on se retrouve avec un taux de pntration de 5% environ dont 86% sont concentrs Abidjan alorsquelapopulationruraleestestime60%.Onadoncunmarchquioffrebeaucoup dopportunitsdedveloppementetconstitueungrandenjeunationalpourlarductiondelafracture numrique et linclusion sociale. Dvelopperunevraiestratgienationalededveloppementduhautdbitetdelamnagement numriqueduterritoiredoitpasseraupralableparuneidentificationdelexistantafindorienterles dcisions de sorte pallier les insuffisances du pass. Connaitre au pralable le taux de couverture de la population et du territoire par les technologies 2G et 3Gsavredoncuneconditionsinequanonpourdvelopperunestratgiehautdbitfiableincluant lavis de tous les acteurs.Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 21 7.2.Attribution des frquences Vu la raret des ressources spectrales, il faut rationaliser lutilisation du spectre afin que tout le monde puisse avoir accs aux frquences dont il a besoin. Cela donner lieu la vente aux enchres et les meilleures frquences sarrachent prix fort. En France, trois bandes de frquences ont t attribues la 4G : 800, 1800 et 2600 MHz. Lattribution des frquences 800 et 2600 a donnrespectivement lieu des enchres et des appels doffres. Les frquences1800sontissuesdurefarming(rutilisation)danciennesfrquences2Gaunomdela neutralittechnologique.Les800MHzsontdanciennesfrquencesdelaTVanalogique,appeles communment dividende numrique .Ainsi,ledploiementdela4Gdoitprcderparexemplelepassagedelatlvisionanalogiquela tlvision numrique afin de librer le dividende numrique qui servirait la 4G. Egalement, au nom de la neutralit technologique, lEtat doitautoriser les oprateurs, qui disposent de frquences libres dans la bande des 1800 MHz, les utiliser pour le dploiement de la 4G.Les enjeux sont colossaux pour les deux parties que sont lEtat et les oprateurs. Pour le premier, les enjeuxsontconomiquespuisquelaventedesesfrquencesenorpermettraitlEtatdengranger dnormes sommes dargent comme en France ou la vente des frquences rapporter lEtat plus de 3,5milliardsdeuros.Pourlesoprateurs,lenjeuestgalementdordreconomiquemais principalement,ledfiestdepossderlesmeilleuresfrquencesquioffrentdebonnespropritsde propagation. 7.3.Dispositions prendre Dunemanireouduneautre,lesopportunitsduntelsauttechnologiquedoiventtretudiesau pralable et les prdispositions pour le dploiement prises.Ainsi,auvudesanalysesfaitesprcdemment,lEtatdoitavoirunschmadirecteurpourle dploiementdela4Gquifixeclairementlesobjectifsdesdiffrentsacteursdansletempsetdans lespace surtout en fonction des bandes de frquences qui seront attribues chaque oprateur.Voici quelques dispositions prendre par les diffrents acteurs avant de procder au dploiement de la 4G : Etudier les prdispositions du march lintroduction de la 4G ; Identifier lexistant cest--dire faire un tat des lieux ;Sassurer de la disponibilit des spectres de frquences ;Etudierlaquestiondelarutilisationdesfrquencesdansuncontextedeneutralit technologique ; Avoirunmodedattributiondesfrquences(appeldoffres,enchres,rutilisation)quisoit quitable et rentable ; Fixer des obligations de couverture de la population et du territoire ;Fixer les diffrentes chances ;Les oprateurs doivent rflchir leurs dpenses dinvestissements ; Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 22 Sassurer de la disponibilit sur le march dquipements compatibles 4G ; Etc. Lemoinsquonpuissedirecestquilnefautpasprcipiter leschoses.Ilfautdfinir lesmodalitsde fourniture des services ainsi que les obligations des diffrents acqurants en matire de couverture du territoire et des populations sans oublier la qualit de service. 8.ConclusionLe dveloppement quasi-exponentiel des usages et lexplosion du trafic li aux smartphones et tablettes poussentlesoprateurstoujoursinnoverettrouverdessolutionsquivontpermettredesatisfairela demandeenbandepassanteenconstantecroissance.Lestechnologies 3G devenantaujourdhui obsoltes de par leur incapacit rpondre aux besoins en bande passante des usagers, laissent place laquatrimegnration 4G detlphoniemobilequioffrentplusdedbitsetdecapacitpour supporter les usages comme le streaming, le transfert de fichiers, la visioconfrence ou les jeux en ligne ainsi que lexplosion du trafic cause des objets connects qui vont constituer lessentiel du trafic dici quelques annes seulement.Vu les enjeux pour les diffrents acteurs, la ncessit de ne pas rester en marge de la technologie 4G et ses volutions simpose naturellement. Toutlelongdecedocument,nousavonsessaydedonnerunaperudecequecestqueles technologies 4G et les diffrentes volutions en cours ainsi que limpact quelles auront sur les rseaux et les changes sur ces rseaux.Noussavons quilfaudray allertt outard.Raisonpour laquelleilestopportun deprendre toutesles dispositionsidoinesquise sontimposestousceuxquiontvoulufranchircecap.Lebutultimeest que le passage la technologie 4G-LTE profite effectivement tous les acteurs dont les utilisateurs en premierpuisquelobjectifestdaugmenterlaqualitdesrseauxetdesservicesainsiquelaqualit dexprience des diffrents utilisateurs de ces rseaux tout en luttant en mme temps contre la fracture numrique et favorisant linclusion sociale de tous. Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 23 9.Bibliographiehttp://fr.wikipedia.org/wiki/4G#cite_ref-21, dernire consultation le 08/10/14 http://www.extremetech.com/mobile/110711-what-is-lte, dernire consultation le 15/10/14http://www.commentcamarche.net/contents/1286-wimax-802-16-worldwide-interoperability-for-microwave-access, dernire consultation le 23/10/14http://www.ariase.com/fr/guides/wimax.html, dernire consultation le 23/10/14 http://www.journaldugeek.com/2013/10/03/dossier-4g-lte, dernire consultation le 23/10/14 http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/97-lte-advanced,dernireconsultationle 23/10/14 http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/98-lte, dernire consultation le 23/10/14 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_Advanced, dernire consultation le 23/10/14 http://fr.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.16m, dernire consultation le 23/10/14 http://fr.wikipedia.org/wiki/WiMAX, dernire consultation le 23/10/14 http://www.igen.fr/telecoms/2014/07/dossier-tout-comprendre-sur-le-deploiement-de-la-4g-86838, dernire consultation le 24/10/14 http://www.extremetech.com/mobile/110711-what-is-lte, dernire consultation le 24/10/14 [PDF] www.arcep.fr/uploads/tx_gspublication/consult-800-2600-thd-270710.pdf, dernire consultation le 29/12/14 https://www.bouyguestelecom.fr/4G, dernire consultation le 12/01/15 http://www.3gpp.org/news-events/3gpp-news/1319-ITU-R-Confers-IMT-Advanced-4G-Status-to-3GPP-LTE, dernire consultation le 09/01/15 http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/100-the-evolved-packet-core,dernire consultation le 09/01/15 http://fr.wikipedia.org/wiki/LTE_(r%C3%A9seaux_mobiles), dernire consultation le 09/01/15 http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-680_en.htm, dernire consultation 13/01/15 http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-14-129_en.htm, dernire consultation le 13/01/15 Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 24 Annexe 1 : Lactualit de la 4G en Cte dIvoirehttp://news.abidjan.net/h/486229.html le 3 fvrier 2014 : Internet haut dbit / Implmentation de la 4G : Un fournisseur daccs sur le march ivoirien en mai 2014 http://www.yoomee.ci/ci/news/actu/YooMee-lance-linternet-le-plus-puissant-du-moment-a-Abidjan/ le 04 avril 2014 : YooMee lance linternet le plus puissant du moment Abidjan http://news.abidjan.net/h/501129.html le 17 juin 2014 : Tic - Orange Ci lance la 4G pilote http://www.afriqueitnews.com/2014/06/20/cote-divoire-nouveau-rebondissement-entre-lartci-et-orange/ le 20 juin 2014 : Cte dIvoire : Pas de license 4G dlivre par lARTCI http://www.linfodrome.com/economie/16317-la-gueguerre-artci-orange-sur-la-4g le 30 juin 2014 : la guguerre ARTCI/Orange sur la 4G http://economie.jeuneafrique.com/regions/afrique-subsaharienne/22471-4g-orange-cote-divoire-en-exces-de-vitesse.htmlle30juin2014 :4G:OrangeCted'Ivoireprisenexcsde vitesse Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 25 Annexe 2: La 5G5 Go transfrs en 11 secondes sur un smartphone10

L'quipementier tlcom finlandais Nokia Solutions & Networks et l'oprateur coren SK Telecom ont atteintundbitde3,78Gbit/sencombinantdeuxnormesLTE(LongTermEvolution),leFDD (Frequency-DivisionDuplex)etleTDD(Time-DivisionDuplex).Ilsysontparvenusenutilisant simultanment 10 frquences alloues ces deux normes pour une bande passante de 200 MHz. Cela leur a permis de transmettre un fichier de 5 Go en seulement 11 secondes. Pour rfrence,lalimiteactuelledudbitdestechnologiesLTE(commercialementappeles"4G")en place est de 150 Mbit/s, et la prochaine volution prvue avec la norme LTE-A ne permettra d'atteindre "que" 300 Mbit/s. Lors des tests, SK Telecom a utilis la solution Single RAN (Remote Access Network) de NSN, notamment sa Flexi Multiradio 10 Base Station. Un partenariat d'autant plus symbolique que la Commission europenne et la Core du Sud viennent de signerunaccordconcernantledveloppementdestechnologiesdites"5G".Ledploiement d'quipementsLTEenEuropeavaittparticulirementtardif,etlesdiffrencesdebandesde frquencesutilisesparchaquepays(ainsiqu'l'international,parexempleauxEtats-Unis)avait notoirement t un frein l'adoption de cette technologie. Pour ne pas rpter cette erreur, le prsent accordprvoitl'utilisationd'unspectredefrquencescommunafinderendrelatechnologie interoprable au maximum. Il sera prochainement entrin au niveau industriel par le Forum 5G sud-coren et la 5G Infrastructure Associationdel'Unioneuropenne,quicompteentre autresparmisesmembresAlcatel-Lucent,Atos, Deutsche Telekom, Ericsson, Nokia, Orange, Telecom Italia, Telenor et Telefonica.

10 http://www.industrie-techno.com/5-go-transferes-en-11-secondes-sur-un-smartphone.30561#xtor=EPR-25Veille Technologique La 4G et ses volutionsDEPI/DPUPage 26 Communications mobiles : de la 1G la 5G11

11 http://europa.eu/rapid/press-release_IP-14-680_en.htm