Juggernauts: sans fil de quatrième génération ou 4G et sans fil de cinquième génération ou 5G. L’assimilation de l’Internet des objets (IoT) aux technologies 4G et 5G rend encore plus difficile l’absence de ce labyrinthe sans fil.

Android Authority examine de plus près les royaumes sans fil 4G et 5G tels qu'ils existent aujourd'hui et montre où se croisent les deux mondes et où ils ont des distinctions nettes. Il est également important de définir la 4G et la 5G car la tribu du sans fil est une industrie pressée pour le jeu de la génération.

Magnus Frodigh, responsable de la recherche chez Ericsson, a déjà montré son enthousiasme pour parler de la technologie cellulaire 6G au Mobile World Congress (MWC) 2015 qui s'est tenu récemment à Barcelone. La génération de jeux n'est pas rentable, alors ça vaut le coup.

Commençons donc par une compréhension claire et succincte de la 4G.

L'anatomie de la 4G

La 4G est synonyme de technologie LTE (Long Term Evolution), une évolution du standard sans fil 3G existant. En fait, la LTE est une forme 3G avancée qui marque un passage audacieux de réseaux hybrides de données et de voix à un réseau IP de données uniquement.

Deux technologies clés permettent au LTE d’atteindre un débit de données supérieur à celui des réseaux 3G précédents: MIMO et OFDM. Le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM) est une technique de transmission qui utilise un grand nombre de porteuses très proches modulées avec des débits binaires faibles. C'est un schéma d'efficacité spectrale qui permet à plusieurs utilisateurs de partager un canal commun.

L’industrie du sans-fil s’attache de manière générale à 2020 pour le déploiement à grande échelle des réseaux 5G.

La technique MIMO (Multiple Input Multiple Output) améliore encore le débit de données et l'efficacité spectrale en utilisant plusieurs antennes au niveau de l'émetteur et du récepteur. Il utilise un traitement de signal numérique complexe pour configurer plusieurs flux de données sur le même canal. Les premiers réseaux LTE prennent en charge 2 × 2 MIMO dans les liaisons descendante et montante.

La norme LTE utilise les deux formes d’opérations en duplex: duplex à division de fréquence (FDD) et duplex à division dans le temps (TDD). Cependant, les gouvernements se sont précipités pour mettre aux enchères le spectre de fréquences pour le LTE et gagner de l'argent sans planification ni consultation. Le résultat est la prolifération du LTE.

Enfin, une petite note sur les catégories LTE. Il existe différentes catégories de réseaux LTE et, du point de vue du consommateur, elles diffèrent principalement en termes de vitesse théorique. Il est à noter que ces vitesses sont des nombres théoriques qui représentent le potentiel maximum du réseau LTE dans des conditions idéales.

LTE-Advanced: le pont entre la 4G et la 5G

LTE Advanced ou LTE-A est l'évolution de la technologie LTE d'origine vers des largeurs de bande encore plus élevées. Réseau LTE et comprend les cinq éléments suivants:

1. Agrégation de transporteurs
2. MIMO augmenté
3. Multipoint coordonné (CoMP)
4. Station relais
5. Réseau hétérogène ou HetNet

L'agrégation de porteuses ou d'agrégation de canaux, qui permet de combiner jusqu'à 20 canaux de différents spectres en un seul flux de données. Ensuite, LTE-A relève la barre MIMO à 8 × 8.

Troisièmement, CoMP ou MIMO coopératif, permet aux appareils mobiles d’émettre et de recevoir des signaux radio provenant de plusieurs cellules afin de réduire les interférences provenant d’autres cellules et d’assurer des performances optimales aux abords des cellules. SK Telecom, qui prétend avoir lancé le premier réseau LTE-A au monde à l'été 2012, a en fait été déployé sous la première forme de CoMP.

La norme LTE-A crée un pont entre les mondes 4G et 5G.

Quatrièmement, un relais dans le réglage LTE-A est une station de base qui utilise des communications à sauts multiples aux limites de la cellule; il reçoit un signal faible et le retransmet avec une qualité améliorée. Le cinquième et le plus crucial est HetNet, un système multicouche de chevauchement.

HetNet, évolution progressive de l'architecture cellulaire, est un réseau beaucoup plus complexe, car de petites cellules ajoutent voire des milliers de points d'entrée au système cellulaire.Le concept de réseau auto-organisateur (SON) est l'une des technologies clés envisagées. pour les applications LTE-A.

Il convient de noter ici que, bien que la norme LTE-A crée un pont entre les mondes 4G et 5G, la notion d’HetNet sert de colle entre les mondes LTE-A et 5G. C'est pourquoi de nombreux observateurs de l'industrie du sans fil considèrent le 5G sans fil comme une forme améliorée de LTE-A.

Cela a du sens car le concept principal du système 5G consiste à élargir l’idée du réseau de petites cellules afin de créer un réseau très dense qui souhaite installer de minuscules cellules dans chaque pièce.

Entrez 5G

L’alliance des réseaux mobiles de prochaine génération (NGMN) définit la 5G comme suit:

"La 5G est un écosystème de bout en bout qui permet de créer une société entièrement mobile et connectée. Il permet la création de valeur pour les clients et les partenaires, à travers les cas d'utilisation existants et émergents.

LTE-A est essentiellement la base du réseau d'accès radio (RAN) 5G situé au-dessous de 6 GHz, tandis que les fréquences vont de 6 GHz à 100 GHz pour explorer de nouvelles technologies en parallèle. Prenez MIMO, par exemple, où la 5G place la barre encore plus haut dans la technologie MIMO, un large éventail d’éléments rayonnants qui étend l’antenne à un nouveau niveau de 16 × 16 à 256 × 256 MIMO et fait un acte de confiance dans le réseau sans fil vitesse et couverture.

Le schéma initial des réseaux pilotes 5G consistait principalement en une technologie de formation de faisceau et en des stations de base à petites cellules. Des sociétés telles que Ericsson, Nokia et Samsung ont lancé des projets pilotes utilisant ces deux blocs de construction technologiques.

Les objectifs de la technologie 5G peuvent être résumés dans les points de valeur suivants:

• Augmentation de 1 000 fois de la capacité
• Prise en charge de plus de 100 milliards de connexions
• Débits jusqu'à 10 Gbit / s
• En dessous de 1ms de latence

Comment 4G et 5G diffèrent ...

1. Tout d'abord, alors que les réseaux 4G basés sur le LTE connaissent un déploiement rapide, les réseaux 5G comprennent principalement des documents de recherche et des projets pilotes. L’industrie du sans-fil s’attache de manière générale à 2020 pour le déploiement à grande échelle des réseaux 5G.

2. Les réseaux sans fil vers la 4G sont principalement axés sur la disponibilité de la bande passante brute, tandis que la 5G vise à fournir une connectivité omniprésente à la mise en page pour les utilisateurs Internet, ils se trouvent au sommet d'un gratte-ciel ou dans un métro. la station. Bien que le standard LTE incorpore une variante appelée communication de type machine (MTC) pour le trafic IoT, les technologies 5G sont conçues pour être mises à la terre afin de prendre en charge les périphériques de type MTC.

3. Les réseaux 5G ne seront pas une entité monolithique et seront construits autour d'une combinaison de technologies: 2G, 3G, LTE, LTE-A, Wi-Fi, M2M, etc. En d'autres termes, la 5G sera conçue Tels que l'IdO, les wearables connectés, la réalité augmentée et les jeux immersifs.

Contrairement à son homologue 4G, le réseau 5G veut offrir la possibilité de gérer une multitude d’appareils connectés et une multitude de types de trafic. Par exemple, la 5G souhaite fournir des liaisons à très haut débit pour le streaming vidéo HD ainsi que des débits à faible débit de données pour les réseaux de capteurs.

4. Les réseaux 5G souhaitent créer de nouvelles architectures pionnières telles que le réseau RAN cloud et le réseau RAN virtuel afin de faciliter la mise en place d'un réseau plus centralisé et d'optimiser l'utilisation des batteries de serveurs par le biais de centres de données localisés aux limites du réseau.

5. Enfin, la 5G souhaite utiliser le concept de techniques radio cognitives radio pour différencier les objets mobiles des objets fixes et s’adapter aux conditions à un moment donné. En d'autres termes, les réseaux 5G veulent utiliser les applications Internet et Facebook en même temps.