La 4G pour les nuls - Alcatel Lucent

Bruno WESTEEL - Gilbert MARCIANO4 Septembre, 2011

Cantine Numérique – La 4G pour les nulsEtat de l’art et scénarios d’usages

ETAT

DE

L’ART

4G

UNE NOUVELLE DONNE…

Trafic mobile X30*

2500

5000

Pbytes/mois

3

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“Smartphones”

2.5* Milliards de connexions en 2015

2010 2011 2012 2013 2014 2015

* Source: Analyses Bell Labs

Dongle/tablets Smartphones Feature phones

Internet Mobile

6 Milliards** d’applications téléchargées en 2010

70%* du trafic de données sera mobile en 2014

Vidéo

~ 70%* du trafic internet en 2014

**Source: ABI Research

M2M

Connexions x3** M2M dans les 5 prochaines

années

Généralités sur la 4G LTE

Services enrichis & Services enrichis &

Haut débitHaut débit

RéseauIP

RéseauIP

• Efficacité spectrale

• OFDM, MIMO

• Utilisation flexible du spectre

• LTE (3GPP R8) contient les fondations du réseau LTE pré-4G

• LTE-Advanced (3GPP R10) contiendra toutes les fonctions 4G

• Economies d’échelle

• All-IP, architecture tout IP

LTE la solution idéale pour adresser le Tsunami du trafic de données

Nouveaux Modèles

économiques

Nouveaux Modèles

économiques

enrichis & QoE

enrichis & QoE • Nouveaux usages, revenus

• Haut débit crête, faible Latence

• QoS avancée

• Ecosystème ouvert

• Continuité de services 2G/3G-LTE

*LTE: Long Term Evolution Access Technology

LTE est une technologie mature et une réalité

237 opérateurs vont investir dans le LTE

• 174 réseaux commerciaux LTE prévus dans 64 pays

• 63 trials LTE

• Au moins 93 réseaux LTE devraient être

26 réseaux commerciaux LTE deployésdans 18 pays

Austria, Denmark, Estonia, Finland, Germany, Hong Kong,

Japan, • Au moins 93 réseaux LTE devraient être déployés d’ici fin 2012

•Déploiement massif : US en tête en 2011, Chine et Inde en 2012, Europe en 2013

Japan, Lithuania, Latvia,Norway,

Philippines, Poland, Sweden, USA,

Uzbekistan,Singapore,Soth Korea,Canada*Source : GSA August 31, 2011 Evolution to LTE Report

Caractéristiques• Haute efficacité spectrale• Plus de bande passante à partager pour une plage de fréquence donnée.

• Débit pic de 100 Mbits descendant et 50 Mbits montant

(plan à 1 Gbps avec LTE-Advanced)

• Connexion permanente• Passage rapide du mode IDLE à l'état ACTIF en moins de 100 ms.

• Mobilité• Handover assuré pour des vitesses comprises entre 120 et 350 km/h.

• Très faible latence• Temps d’établissement, délai, latence lors du Handover court:

Performances améliorées

de LTE vs. HSPA+

• Temps d’établissement, délai, latence lors du Handover court: 20 ms LTE RTT idéal pour les jeux en ligne (vs. 100 ms en 3G)

• Flexibilité dans l'usage de la bande• 6 possibilités de 1.4 à 20 Mhz permettant de s’adapter au besoin de bande passante.

• Data seulement au lancement commercial• Support de la voix par VoIP. Mécanisme de renvoi automatique des appels voix

sur la couche 3G (CS fallback)

• Contrôle de la Qualité de service• LTE propose 9 classes de QoS permettant une différentiation du profil de services de

chaque usager (joueur en ligne, consultation internet, VPN, vidéo sur demande…)

• Co-existence et interfonctionnement avec la 3G• Handover entre E-UTRAN (LTE) et UTRAN (3G) en moins de 300 ms.

LTE: Comparaison des technologies 4G vs. 3G

3G

LTE

Latence Débit pic montant Débit pic descendant

50 ms50 ms 11.5 Mbits11.5 Mbits

10 ms10 ms 50 Mbits50 Mbits

21.6 Mbits21.6 Mbits

100 Mbits100 Mbits

7

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Qualité de Service

Meilleure efficacité

spectraleMeilleurs débits

Latence réduite

Dunk Test

FRANCE

&

ARCEP

Synthèse Consultation Publique ARCEP

• Perspectives 4G

• Canalisations jusqu’à 30 MHz en bande 2,6 GHz et 15 MHz en bande 800 MHz

• Débits crêtes de 60-80 Mbit/s dans un canal de 10 MHz ou 120-160 dans 20 MHz

• Enjeux liés à l’attribution des bandes 800 MHz et 2,6 GHz

• Objectif 4G: Couverture du même ordre qu’en 2G et 3G.

• Débit crête disponible doit être de 60 Mbit/s pour 10MHz canal• Débit crête disponible doit être de 60 Mbit/s pour 10MHz canal(éventuellement ramené à 30 Mbit/s pour un bloc de 5 MHz)

• Enchères combinatoires fermées à un tour

• Autorisations nationales, délivrées pour 20 ans avec cession et mise à disposition de fréquences possibles

• Date limite de dépôts de candidature le 15 septembre 2011 pour la bande 2,6 GHz et 15 décembre pour la bande 800 MHz.

Synthèse Consultation Publique ARCEP

Bande 800 MHz

• Découpe en 4 blocs A,B,C,D : 10-5-5-10 MHz duplex

• Cumul de blocs possible limité à 15 MHz par acteur et lié à la contrepartie d’autoriser l’itinérance à des tiers dans la zone prioritaire sous conditions

• 4 types de déploiements parallèles: national, zone prioritaire, départemental et zones blanches

• Obligation de couverture nationale de 98% de la population en 12 ans et de 99,6% en 15 ans + axes routiers prioritaires en 15 ans

• Déploiement parallèle en zone prioritaire (difficile à couvrir sans l’apport de fréquences sub• Déploiement parallèle en zone prioritaire (difficile à couvrir sans l’apport de fréquences sub1 GHz ,18% de la population et 63% du territoire) : 40 % de la population de la zone à couvrir en 5 ans et 90% à couvrir en 10 ans

• 90 % de la population à couvrir dans chaque département en 12 ans

• Obligation mutualisation pour couvrir en 15 ans max les villes "zones blanches"

• Bande 2,6 GHz

• Obligation de couverture de 25% de la population en 4 ans, de 60% en 8 ans et de 75% en 12 ans (en bande 2,6 GHz ou autres)

• Les 70 MHz duplex de la bande seront attribués par bloc de 5 MHz cumulables, avec une limite inférieure de 10 MHz duplex et un maxi. de 30 MHz sur 20 ans.

QUELLE

STRATEGIE

4G ?

Quelle stratégie pour les opérateursFocus sur l’internet haut débit mobile

1. Démarrage fort du LTE aux USA, au Japon et en Corée du Sud en 2011

• Stratégie de Verizon, Sprint de jouer la performance du réseau contre l’offre de haut débit HSPA+ d’AT&T, pour élargir l’écosystème au-delà du CDMA et pour améliorer l’itinérance;

• Réduction de la Fracture numérique avec LTE 700MHz: Haut débit fixe en zone rurale

2. Seconde vague prévue en Chine et en Inde en 2012

• 3G peu ou pas déployée, WiMAX en fin de vie, spectre GSM saturé par la voix:besoin d’une offre mobile haut débit nationale.

3. Lancement commercial massif en Europe en 2013: 2013

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MHz Traffic Techno

900/1800 Voice 2G

2100 Voice+Data 3G

2.3/2.6

MHz Traffic Techno Couverture

900 Voice/Data 2G / 3G Nationale

800 Data LTE Rurale/Urbain couverture

indoor

1800 Voice 2G Urbain

1800 Data LTE Refarming 2G

2100 Voice/Data 3G Nationale

2.3/2.6 Data LTE Hot Spot

Aujourd’hui

2013

FOCUS

CLIENTS

ALU

VERIZON WIRELESS160 MILLION PERSONNES COUVERTE FIN AOUT 2011

Acquisition de la bande 700MHz

Alcatel-Lucent selectionné pour la solution LTE de bout-en-bout

5 décembreLancementcommercial dans 38 villes

Succès de nosPilotes réalisésdans 5 villes

65,000 abonnés

201020092008 2011

117 Villes / 160 M POPS1.7 million abonnés Q2 ‘ 11


14

Customer Testimonial (Jan 2011): http://www-lte.alcatel-lucent.com/#/video/58

65,000 abonnés LTE dans les 3 premières demaines

“In eight short months we’ve introduced our 4G LTE network to more than half of the U.S. population, while continuing to offer the nation’s most reliable 3G network coast to coast. Each new market and expansion is significant as it brings us closer to delivering on the promise to bring our 4G LTE network to more than 185 million Americans by the end of 2011.” - DAVID SMALL, CTO, VERIZON WIRELESS.

AT&T Lancement commercial Août 2011


15

• Pilotes à Dalas et Baltimore

• Cible: 70 à 75 millions de personnes couverte fin 2011

• Offre actuelle: mobile hotspot

• Stratégie de déploiement:

• HSPA+ déployé commercialement à 100% fin 2011

• Déploiement acceléré national LTE d’ici fin 2013

• Alcatel-Lucent fournisseur d’AT&T

3G et 4G

Collaboration TD-LTE en ChineCHINA MOBILE a sélectionné ALCATEL-LUCENT

Dec 18, 2009 1er appel dans les CMCC labs

M. Li Zhengmao, vice-président de China Mobile, a déclaré : « Nous sommes ravis de voir qu’en utilisant le lightRadio d’Alcatel-Lucent, cette visioconférence se connecte parfaitement au réseau TD-LTE. Félicitations ! »


16

Dec 18, 2009 1er appel dans les CMCC labsJan 26, 2010 test de la TD-LTE connexion à ShanghaiMar 26, 2010 1er appel en live sur un réseau de bout-en-bout

au pavilion CMCC à China ExpoMar 24, 2011 China Mobile selectionne Alcatel-Lucent

pour deployer le plus grand pilote au monde en 4G TD-LTE à Shanghai

April 20, 2011 Alcatel-Lucent et China Mobile signe un accord de co-developpement du réseau 4G

Août 25 ,2011 Alcatel-Lucent et China Mobile ont réalisé la première visioconférence 4G entre la Chine et les US

Disponibilité des terminaux 4G161 terminaux issus de 45 fournisseurs disponibles en Juillet 2011

Field Trials Early Launches Mass Market Adoption

LTE Connectivity Module

LTE Connectivity Module

LTE high end Handsets, Netbook/MIDs, Wireless DSL…

LTE high end Handsets, Netbook/MIDs, Wireless DSL…

LTE New connected devices

LTE New connected devices

LTE low end handset

H1 H22009

H1 H22010

H1 H22011

H1 H22012

H1 H22013

H12014+

LTE Middle end handset

Devices distribution

100%

83%

54%

44%

15%

25%

10% 18% 24%

65% 32%28%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5

USB Dongle MID Smartphones

Devices distribution

LTE Buzz - appliquette web2.0 fournie par Alcatel-Lucenthttp://lte.alcatel-lucent.com/

SCENARIOS

D’USAGESD’USAGES

4G

LTE : POUR QUELS USAGES?Réinventer l’expérience utilisateur

� Vidéo temps réel

� Abonnés

� Jeu Interactif

� Cloud Mobile

� Développeurs

� e-santé, e-éducation…� Abonnés

� Entreprises

� Vidéo HD, 3D

� …

Haut débit Latence plus faible

Ecosystème élargi

� Cloud Mobile

� Voix IP HD

� …

� e-santé, e-éducation…

� Open data

� Villes numériques

� M2M….

Notre imagination est notre seule limite!

Cloud Computing:

LTE permet aux usagers mobiles d’accéder à l’infinité d’applications du nuage

Le NuageData Center

Data Center

• L' idée est de définir le réseau comme un service avec� Un ensemble de data centers (écologique et économique) pour héberger les Open data

� Des liens hat débit sécurisés entre ces data centers pour un accès flexible aux ressources

Use case for LTE: Valoriser les données de la Ville Numérique dans le Nuage

Services hébergés et réseaux sécurisés VPN

VM

Accès aux Open data

via une application

dans le nuage

Services Publics

VMVMVM

Data CenterData Center

Use cases for LTE: Sécurité publique – Transportexemple: Aide logistique multimédia aux opérations

•Accès en temps réel databases logistique et applications multimédias en mobilité grâce au temps de réaction réseau rapide de LTE, sa bande passante importante,•son coût au mégaoctets réduit et la sécurité de ses transactions (secured VPN)

Le Nuage

LTE

Universal Media — Etre connecté à tout votre contenu et le partager quelque soit la plateforme

Universal multimedia

> EPG

> TV “direct”

> TV “décalée”

– Pause-live TV

– Catch-up TV

– Restart TV

> Contenu enregistré

> Diffusion multi-écrans

– Arrêter sur un écran reprendre sur un

autre

> Téléchargement « intelligent » de

contenu

> Partage de média (personnel)

> recommandation de contenu

> Contenu Video HD de longue durée

Le LTE permet d’accéder aux services multimédia fixe (Tripleplay) sur

tous les terminaux nomades Smartphones / Tablets / Netbooks/PC

> Contenu enregistré

> catalogue VOD> Contenu Video HD de longue durée

Broadcast et Multicast services pour LTE

•Large demande de services en broadcast/multicast:

•Mobile TV

•Infos, Météo, Finance

•Les informations Multimédias pour les touristes ou les citoyens dans la ville

•La Publicité

•La TV broadcast/Multicast est native dans la 4G

•Le Broadcasting demande moins de capacité par utilisateur si un grand nombre d’abonnés désire voir le même contenu en même temps (ex: évenement TV)

Cost

per user

Audience

Broadcast

Delivery

Unicast

Delivery

Unicastis cheaper

Broadcast is cheaper

Mixed Unicast and Broadcast

Source: O2

d’abonnés désire voir le même contenu en même temps (ex: évenement TV)

•L’opérateur pourra diffuser ce flux vers plusieurs users au lieu d’un flux par user

•Amélioration du standard de diffusion eMBMS (TS 36.300):

•OFDM permet de meilleures performances en Multicast/Broadcast (MBSFN)

•Signal unique transmis par des cellules synchronisées finement

•Gain en puissance de reception et interférences réduites

•Bande passante améliorée autorisant de la diffusion HD voir 3D

•LTE Broadcast/Multicast et Unicast peut partager la même fréquence ou peut fonctionner sur une fréquence dédiée

e-Gaming — Plateforme de jeux multi-joueurs en temps réel

Use Cases for LTE – Jeux en ligne Mobile

• Avec une latence quasi-nulle, LTE offre le temps de réaction idéal pour les jeux de type shooting (Word of warcraft, Counter strike, Doom, Gameloft…)

• Avec un coût par Mégaoctets plus faible, le LTE offre des services à bande passante élevée permettant d’accéder à des jeux de type cloud en un clic sans le moindre téléchargement ou la moindre installation sur le mobile (Gaikai, Onlive, Ubitus)

Machine-MachineNotre environnement doit être PREVISIBLE

1

2

3

Voir Stocker

Calculer

Agir

Utilities

Securité

LTE offre la

disponibilité de

l’internet mobile

pour mieux

ressentir notre

environnement

Agir

Reseauxcapteurs

Distribution

Automotive

Manufacturing

Transportation

Heath Care

Application M2M Voiture Connectée — Le smartphone sur deux roues

Use Cases for LTE : la voiture connectée (M2M)

� Véhicule équipée du LTE

� Offrir demain aux utilisateurs une multitude de contenus : navigations, communication, Internet, information trafic, vidéos à la demande, jeux interactifs et la sécurité (surveillance des routes et du véhicule).

� Chaque passager est unique, chacun aura accès à une expérience personnalisée

Bateau Connecté

Use Case for LTE : Connected Boat

• Le LTE à 800 MHz offre des caractéristiques avantageuses pour la couverture en mer par rapport à la 2G/3G 900 MHz.

• LTE offre une connexion haut débit en mer pour une multitude d’usages: Sécurité, observations maritimes, vidéos scientifiques, navigation et loisirs…

• ALU a assuré la retransmission vidéo LTE de l’événement World Match Racing Tour en Allemagne le 24 mai 2010 avec Teledata, Stream5, Teracue et Haivision

www.matchrace.de/display/live-video.php

Affichage numérique— Pour un mobilier urbain intelligent

Solution d’affichage numérique

• Ces afficheurs interactifs numériques font partie d’un réseau vidéo intelligents qui affichent de l’information de proximité et personalisée en fonction du profil de l’utilisateur dans un environnement public ou privé à usage du public.

• Ces afficheurs numériques attirent l’attention des passants, créent une ambiance, informent, éduquent, et influencent les décisions d’achats dans les influencent les décisions d’achats dans les points de ventes, les points d’attente (abri-bus), et dans les environnements de transits.

La solution 4G/LTE Digital Signage permets de la publicité de nouvelle génération, un lien au CRM et un accès aux points de vente

RDV AU

PROCHAIN PROCHAIN

EPISODE

…

Contact : [email protected]

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