Le réseau 4G et les antennes relais

Pour obtenir un débit élevé et renforcer le réseau de téléphonie mobile, les antennes relais se sont peu à peu déployées sur le territoire au fur et à mesure du déploiement de la 4G.

Les débits théoriques maximum supposent un terminal immobile, placé dans des conditions de réception radio parfaites et, en pratique, d'avoir un seul terminal actif à un instant donné dans la cellule radio (zone couverte par la ou les antennes du relais). Le débit réel de données d'un terminal est le plus souvent très inférieur aux débits binaires théoriques promis par les normes, un débit 10 fois moins élevé que le maximum théorique est courant.

Antenne relais. © France64160 - GFDL 

Les principaux facteurs ayant une influence sur les débits réels observés par l'abonné sur son téléphone portable sont :

• Le nombre d'utilisateurs actifs se partageant la bande passante au sein d'une cellule radio (surface radiante d'une antenne) ; plus il y a d'abonnés actifs, moins chacun a de débit unitaire. Il en découle que le débit observé dépend de l'heure (moins d'abonnés actifs durant la nuit).

• La position fixe (statique) ou « en mouvement » du terminal de l'abonné ; le débit utile est réduit pour un terminal en mouvement rapide.

• La distance entre le terminal et l'antenne relais. Le débit est quasi constant dans une grande partie de la cellule radio puis décroît en limite de portée quand le signal s'affaiblit.

• La position d'un terminal à la frontière entre deux cellules radio (même près de l'antenne). Le débit est très inférieur dans cette zone à cause des interférences avec les cellules adjacentes qui en UMTS utilisent généralement les mêmes fréquences hertziennes (contrairement à ce qui se passe en GSM/EDGE où les cellules radio adjacentes utilisent des fréquences différentes).

Les antennes relais de téléphonie mobile (BTS pour Base Transceiver Station en anglais) se sont peu à peu installées dans notre paysage. Certaines sont construites sous forme d'arbres, comme ici à Villepreux (Yvelines, France). © Henry Salomé, CC by-sa 3.0 

En 2015, le réseau 4G est largement déployé commercialement. La couverture complète du territoire est prévue pour 2024 en France. La prochaine évolution, le LTE-Advanced, est déjà en cours de déploiement. Viendra peut-être ensuite la 4G+.