Quelle est la différence entre la 4G et la 5G ?

Saviez-vous que d'ici 2025, 40% de la population mondiale devrait avoir accès à la 5G ? Nous avons tous été enthousiasmés par le lancement de la 4G, et c'est comme si c'était hier. Cependant, la 5G se profile déjà à l'horizon. La vitesse, l'efficacité et les capacités que nos appareils mobiles ont acquises en si peu de temps sont stupéfiantes. La 4G LTE a été la norme industrielle pour l'internet rapide sur les appareils mobiles, alors que la connectivité mobile continue de se développer, mais la 5G est en train de devenir rapidement la prochaine génération de technologie sans fil. La 5G devrait transformer les communications et les interactions numériques grâce à des vitesses ultrarapides, une latence réduite et une connectivité massive des appareils.

Cet article compare la 4G LTE et la 5G en fonction de différents paramètres tels que la vitesse, la latence, la couverture, le coût et les applications. À la fin de l'article, vous saurez exactement quelles sont les différences entre les différentes technologies et laquelle répond le mieux à vos besoins.

Qu'est-ce que la 4G LTE ?

Le terme "4G LTE" signifie "Fourth Generation Long Term Evolution" (évolution à long terme de quatrième génération). Il s'agit d'une norme technologique de réseau mobile pour le transfert de données à grande vitesse. Il s'agit essentiellement de la forme la plus avancée de la technologie de réseau mobile de quatrième génération. Le terme "LTE" est l'élément clé, indiquant la technologie qui rend possible ces vitesses élevées.

Après la transmission des données, le récepteur réassemble les bits de données fragmentés en utilisant les principes OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). De nombreux paquets de données sont envoyés à un IPS (Internet Protocol System) via le LTE. Il est adaptable car il intègre les technologies d'antennes MIMO (entrées multiples, sorties multiples).

Caractéristiques principales :

Internet mobile à haut débit : En théorie, la vitesse maximale du LTE est de 100 Mbps. Dans la pratique, elle ne dépasse pas 15 Mbps.

Zone de couverture étendue : En général, cela permet d'obtenir une couverture totale plus large, car le 4G LTE utilise des bandes de fréquences basses et moyennes, qui peuvent aller plus loin et pénétrer dans les structures.

Faible latence pour les applications en temps réel : La technologie ODFMA, qui s'appuie sur la technologie LTE, garantit une faible latence et réduit les retards lors de l'envoi de grandes quantités de données.

Applications :

• Connecter différents capteurs et appareils intelligents pour collecter et gérer les données.
• Les services vocaux et autres applications sensibles au temps sont rendus possibles par la réduction de la latence.
• Les utilisateurs peuvent communiquer dans d'autres villes et dans le monde entier et travailler à distance grâce à la technologie LTE.

Qu'est-ce que la 5G ?

La 5G, ou "cinquième génération de réseaux mobiles", est la norme technologique la plus récente en matière de réseaux cellulaires. Elle offre des vitesses élevées, une latence réduite et une plus grande capacité que les versions antérieures comme la 4G. Pour ce faire, elle permet la transmission de données à large bande pour une variété d'appareils grâce à l'utilisation de nouvelles fréquences radio, de systèmes d'antennes avancés et d'une architecture de réseau.

La 5G, comme la 4G LTE, utilise également l'OFDM et fonctionnera selon les mêmes principes que les réseaux mobiles. Pour offrir un plus grand niveau de flexibilité et d'évolutivité, l'OFDM sera encore amélioré par la nouvelle interface radio 5G NR (New Radio). De nombreuses nouvelles stratégies de conception de l'interface radio 5G NR, y compris une nouvelle conception de sous-trame TDD (Time Division Duplex) autonome, ont permis à la 5G de s'étendre davantage.

Caractéristiques principales :

Très grande vitesse : La 5G utilise des bandes de fréquences plus élevées, telles que les ondes millimétriques (mmWave), pour augmenter la capacité de transmission des données. En théorie, la vitesse maximale de la 5G est de 20 Gbps. Elle est nettement plus rapide que la vitesse maximale de la 4G, qui est de 1 Gbps.

Temps de latence extrêmement faible : Par rapport aux réseaux précédents, la 5G réduit considérablement la latence, ou le retard, ce qui est essentiel pour les applications qui nécessitent une réactivité en temps réel.

Connectivité massive des appareils: Afin d'améliorer la qualité du signal et la capacité dans les zones encombrées, la 5G utilise des antennes "Massive MIMO". Elles comprennent plusieurs éléments d'antenne qui peuvent envoyer et recevoir des signaux à plusieurs appareils simultanément.

Applications :

• La 5G est utilisée dans des applications telles que l'internet des objets (IoT), les voitures autonomes et la diffusion de vidéos HD de haute qualité.
• La technologie 5G s'étend à un large éventail de domaines, notamment la chirurgie à distance, les voitures sans conducteur et l'amélioration de l'utilisation du haut débit mobile.

Comparaison des vitesses : 4G LTE vs. 5G

Pour une utilisation quotidienne, la 4G LTE offre des vitesses d'environ 100 Mbps, ce qui est suffisant pour la diffusion en continu, le téléchargement de fichiers volumineux et la plupart des jeux en ligne. Toutefois, la technologie 5G offre des vitesses nettement plus élevées. Dans des conditions idéales, la 5G peut atteindre des vitesses allant jusqu'à 20 Gbps, soit des vitesses 10 à 100 fois supérieures à celles de la 4G LTE. Les réseaux 5G continuent de surpasser la 4G LTE, même dans des scénarios réels. Les types de déploiement (bande basse, bande moyenne ou bande haute) déterminent le comportement de la 5G. La 5G permet d'atteindre ces vitesses élevées grâce à sa technologie avancée, qui utilise des bandes de fréquences plus élevées pour permettre de meilleurs taux de transfert de données.

Grâce à ces avancées, les utilisateurs peuvent désormais télécharger un film HD en quelques secondes et participer à des activités en temps réel telles que les jeux en ligne et les vidéoconférences, presque sans décalage. L'expérience mobile a été révolutionnée par la 4G LTE, mais la 5G offre bien plus que des vitesses de téléchargement plus élevées. De nombreuses nouvelles technologies, telles que l'internet des objets (IoT), les voitures autonomes et les villes intelligentes, s'appuieront sur la 5G.

Temps de latence et réactivité

La latence des réseaux 4G LTE est généralement comprise entre 30 et 70 ms, ce qui est suffisamment faible pour la plupart des applications mobiles, mais peut encore entraîner des retards notables dans les jeux ou les vidéoconférences.

Le temps de latence de la 5G peut être réduit à 1 milliseconde. Le temps de latence de la 4G LTE est plus élevé que celui de la 5G en raison de l'architecture de son réseau, qui est moins optimisée pour minimiser les délais de transmission. Les réseaux 5G sont construits avec un traitement des données plus efficace et des intervalles de trame plus courts, ce qui réduit le temps de latence. Cette technologie est idéale pour les applications critiques telles que la chirurgie à distance et l'automatisation de la fabrication en temps réel.

Dans les applications où les moindres retards peuvent avoir une grande influence sur l'expérience de l'utilisateur, notamment les jeux en ligne, les vidéoconférences et les expériences de réalité augmentée, la latence réduite de la 5G se traduit par des temps de réponse plus rapides. Des applications telles que la chirurgie à distance, le traitement des données en temps réel dans les villes intelligentes et les voitures sans conducteur nécessiteront cette réactivité quasi instantanée. La 5G est destinée à gérer la transmission de données en temps réel d'une manière que la 4G ne peut pas faire en raison de sa latence extrêmement faible et de son énorme capacité.

Couverture et disponibilité

Comme la 4G LTE utilise des bandes de fréquences basses à moyennes, qui peuvent aller plus loin et pénétrer les structures, elle offre souvent une couverture globale plus large que la 5G. Alors que la 5G est conçue pour prendre en charge beaucoup plus d'appareils, la 4G LTE peut en gérer beaucoup. Étant donné que ces bandes de fréquences plus élevées ne peuvent pas traverser les obstacles, la 5G offre des vitesses beaucoup plus rapides, en particulier dans son spectre à haute fréquence, tout en étant limitée à une couverture plus large dans certains endroits.

Grâce à l'utilisation de technologies telles que le MIMO massif et les petites cellules, un réseau 5G peut connecter simultanément plus d'un million d'appareils par kilomètre carré. Grâce à cette amélioration significative par rapport aux générations précédentes de réseaux mobiles, la 5G est parfaite pour les environnements à forte densité d'appareils, tels que les villes intelligentes ou les grands événements sportifs.

La technologie 5G à bande large est bénéfique pour les industries qui ont besoin d'une large bande passante et d'un encombrement minimal du réseau. Cependant, la 4G LTE est une bonne option pour la couverture et la cohérence des opérations dans des zones plus dispersées ou plus éloignées en raison de sa capacité à franchir les obstacles et à atteindre des endroits très éloignés.

La 5G est conçue pour soutenir les industries connectées du futur, y compris l'automatisation alimentée par l'IA et la robotique. La 5G est l'évolution du réseau à privilégier si votre secteur est appelé à se développer rapidement et à adopter des technologies de pointe.

Compatibilité des appareils et écosystème

La 4G LTE est actuellement la technologie de réseau mobile la plus populaire, prise en charge par une large gamme de smartphones, de tablettes et d'appareils de l'internet des objets. Bien qu'ils soient actuellement limités, les appareils compatibles avec la 5G deviennent de plus en plus common. Comme ces appareils utilisent une nouvelle technologie, ils sont généralement plus chers.

Les smartphones et les appareils IoT dotés de capacités 5G deviennent de plus en plus abordables à mesure que l'infrastructure 5G se développe. Par rapport à la LTE, l'infrastructure 5G est plus coûteuse et plus complexe. Pour que le réseau central puisse superviser les opérations du réseau, une nouvelle architecture basée sur le nuage est nécessaire. Par conséquent, pour construire et exploiter les réseaux, la 5G nécessitera plus de développement et d'investissement que la LTE.

Coût et accessibilité

Entre la 4G LTE et la 5G, même si la différence de prix exacte varie en fonction du fournisseur et du lieu, la 5G est généralement plus chère que la 4G LTE. Cela s'explique par le fait que la technologie la plus récente nécessite davantage d'investissements dans l'infrastructure. Cela se traduit par des coûts de plan de données plus élevés pour les consommateurs, mais la 4G LTE reste une option plus rentable pour les utilisateurs qui n'ont pas besoin des vitesses beaucoup plus élevées qu'offre la 5G.

• Déploiement du réseau :

Le déploiement du réseau 5G est plus coûteux que le maintien de l'infrastructure 4G LTE existante, ce qui pourrait se traduire par des frais plus élevés pour les clients.

• Coût de l'appareil :

Le réseau 5G peut également avoir un coût pour les appareils qui nécessitent des capacités 5G, qui sont généralement plus chers que les appareils compatibles avec le réseau 4G LTE.

• Utilisation des données :

Bien que la 5G offre des vitesses plus élevées, les utilisateurs qui utilisent de grandes quantités de données peuvent être confrontés à une augmentation des coûts lorsqu'ils passent aux services 5G.

Efficacité énergétique et impact sur l'environnement

Les réseaux 4G LTE modernes utilisent des fonctions de gestion de l'énergie pour optimiser l'utilisation de l'énergie, en particulier lorsqu'ils sont en veille, où la consommation d'énergie est nettement plus faible. En général, les réseaux 4G LTE consomment plus d'énergie que les technologies cellulaires plus anciennes comme la 3G en raison de leurs vitesses de données plus élevées, qui nécessitent des niveaux d'énergie plus importants lors du transfert de données.

Bien que les réseaux 5G soient plus économes en énergie que les réseaux 4G, ils peuvent encore consommer beaucoup d'énergie en raison de l'augmentation de la capacité des données. La consommation d'énergie augmente également avec la transmission mmWave, l'informatique en périphérie et lorsque les applications telles que l'internet des objets deviennent plus common. Toutefois, le secteur des télécommunications met en œuvre des innovations et sort des sentiers battus pour permettre ce qui suit.

• Refroidissement, chipsets et traitement des données à haut rendement énergétique pour réduire la consommation d'énergie de base.
• Gestion intelligente et dynamique du cœur de réseau et du réseau RAN pour minimiser le gaspillage en reconfigurant ou en arrêtant sélectivement les ressources sous-utilisées.
• De meilleures procédures d'installation et de test pour trouver et éliminer les causes inefficaces de chevauchement de la couverture cellulaire, d'interférence RF et de perte de signal.

Considérations relatives à la durabilité :

La 5G contribue aux initiatives de développement durable en soutenant les technologies vertes telles que l'automatisation économe en énergie et les réseaux intelligents. Des études suggèrent qu'en termes de bits de données par kilowatt, les réseaux 5G pourraient être jusqu'à 90% plus efficaces que les réseaux 4G. Par rapport à la 4G, la 5G utilise moins de signaux et envoie les données plus rapidement. D'ici à 2030, la 5G pourrait réduire les émissions de dioxyde de carbone de plusieurs milliards de tonnes.

Cas d'utilisation : Quand choisir la 4G LTE ou la 5G ?

Cas d'utilisation du 4G LTE :

• Haut débit mobile : Utilisation de smartphones et de tablettes pour accéder à l'internet à des fins telles que la navigation en ligne, le streaming vidéo et l'utilisation d'applications gourmandes en données.
• Dispositifs IdO dans de vastes zones : Connecter différents capteurs et appareils intelligents pour collecter et gérer des données. La même norme LTE a donné naissance à la catégorie concurrente connue sous le nom de NB-IoT (Narrowband IoT), qui est destinée à une utilisation de machine à machine et dont l'acceptation s'est considérablement accrue.
• Réseaux de sécurité publique : Ils fournissent aux premiers intervenants une connexion voix et données fiable et rapide en cas d'urgence.
• Accès fixe sans fil : Dans les régions où les options de haut débit filaire sont limitées, la 4G LTE offre une connectivité internet fiable.

Cas d'utilisation de la 5G :

• Applications à large bande passante : Les vitesses de données rapides de la 5G permettent la diffusion en continu de gros fichiers vidéo 4K, qui exigent une grande capacité. La 5G peut fournir des expériences VR et AR réalisables et à haute résolution, qui nécessitent souvent un flux vidéo 4K avec une large bande passante.
• Santé : Technologies portables, santé en ligne, diagnostics et opérations à distance, et soutien à l'IA pour les personnes handicapées.
• Véhicules autonomes : Les véhicules autonomes doivent être en mesure de traiter les informations et de procéder aux ajustements nécessaires en un minimum de temps. Les flottes de véhicules autonomes seront en mesure d'obtenir des mises à jour et de procéder à des modifications grâce à la latence ultra-faible, à la capacité accrue et à la couverture.
• Villes intelligentes : Pour mieux servir leurs habitants, suivre les services publics et garder un œil sur l'infrastructure de la ville, les gouvernements locaux utilisent les réseaux 5G.

Cas d'utilisation pour les réseaux hybrides : Les entreprises peuvent bénéficier de la flexibilité des solutions de périphérie 5G et LTE sur des sites temporaires et permanents, sans perte de sécurité, de fiabilité, de performance des applications ou de simplicité de gestion. Tout ce qui est nécessaire pour que les employés et les technologies importantes restent connectés est fourni par les solutions hybrides de réseaux étendus (WAN).

Conclusion

Grâce à sa couverture étendue et à son faible coût, la 4G LTE reste la base de la connexion mobile, mais la 5G offre des améliorations révolutionnaires en termes de vitesse, de latence et de connectivité. Le choix entre la 4G LTE et la 5G dépend de la disponibilité et des besoins individuels.

Dans le débat entre la 4G LTE et la 5G, il est évident que chaque réseau peut avoir ses avantages. La meilleure option pour vous dépendra de vos besoins spécifiques. Même si la 5G promet une connectivité bien plus grande, une latence réduite et des vitesses plus rapides, la 4G LTE reste une option fiable et complète pour les zones qui n'ont pas besoin pour l'instant de performances de pointe. Le plus important est de s'assurer que votre réseau est capable de répondre aux exigences actuelles et futures, que vous vous prépariez à la transition vers la technologie 5G ou que vous optimisiez la 4G LTE.