La technologie mobile et les smartphones ont beaucoup changé au fil des ans. Ces dernières années, nous sommes passés par la 2G, la 3G, la 4G et maintenant 5G réseaux. Avec ce dernier, de nouvelles fonctionnalités apparaissent qui semblaient impensables il y a plusieurs années. La raison en est que, pour la première fois, avec l'arrivée de la 5G, elle permet à cette technologie mobile de concurrencer les services et les prix des lignes fixes. En ce sens, l'accès fixe sans fil (FWA) permet aux opérateurs de réseau d'offrir un haut débit à très haut débit dans les zones rurales et suburbaines. De cette manière, à l'avenir, nous pouvons avoir une alternative pour les endroits où la fibre est très coûteuse à installer et à entretenir.
Comment les réseaux mobiles ont évolué ces dernières années
Dans cette section, nous allons faire un bref examen de la façon dont les réseaux mobiles ont évolué de la 2G à la 5G actuelle. Commençons à parler de 2G , certains d'entre vous ont peut-être entendu parler du GSM, du GPRS et ODM. Sur vos téléphones mobiles, lorsque vous naviguez sur un réseau de ce type, la lettre E apparaît à côté des lignes de couverture. Avec GSM et GPRS, il est permis d'envoyer des SMS, des messages multimédias (MMS) et des e-mails. De plus, il a des vitesses de transfert comprises entre 56 et 114 Kbps. Puis vint EDGE, qui permet d'atteindre des vitesses allant jusqu'à 384 Kbps. Ce mode vous permet de naviguer sur Internet et de télécharger des fichiers, ce qui se passe actuellement, en raison de la conception des sites Web et des fichiers que nous téléchargeons, rendent leur utilisation difficile.
Le prochain à apparaître était 3G , l'utilisation d'une navigation Web fluide dans ses réseaux est possible. Sur votre smartphone, il serait représenté par la lettre H pour 3G et H + pour 3G +. Les mobiles actuels dans des conditions théoriques favorables pourraient atteindre une vitesse de téléchargement de 42 Mbps et 5.8 Mbps en upload.
Puis vint 4G et LTE , regarder des vidéos et diffuser du contenu ou des vidéos sur YouTube n'est plus un problème. La vitesse théorique à travers les réseaux 4G est de 300 Mbps. En général, nous ne dépasserons pas la vitesse réelle de 150 Mbps. D'un autre côté, les réseaux LTE peuvent même dépasser 450 Mbps, bien que ce soit généralement la limite normale. De plus, nous avons LTE Advanced qui, dans certains modèles haut de gamme, peut dépasser la vitesse de 1 Gbps. Sur nos smartphones, nous verrons les symboles 4G et 4G + selon le cas. Enfin, nous avons 5G pouvant atteindre plus de 7 Gbps dans des environnements réels.
De plus, la 5G où elle s'est considérablement améliorée par rapport à la 4G est dans les latences. En ce sens, c'est ce qui pourrait faciliter les connexions à large bande dans les zones à faible densité de population.
FWA est une alternative intéressante pour les zones rurales et peu peuplées
Le prix et l'installation du haut débit fixe ont constamment remis en question le déploiement de services de données à haut débit. Bien que des technologies comme WiMAX aient essayé de rivaliser comme la fibre, ces initiatives ont échoué dans de nombreux cas. La principale raison qui les a entraînés vers le bas est qu’ils ont besoin d’une toute nouvelle infrastructure de superposition et d’un équipement propriétaire coûteux.
Cependant, l'accès sans fil fixe 5G (FWA) utilise des architectures 3GPP standardisées et des composants mobiles courants. Ainsi, vous pouvez proposer des services à très haut débit aux clients résidentiels et professionnels.
En ce sens, nous devons commenter que l'utilisation de New Radio (NR) dans la longueur d'onde millimétrique (mmWave), la 5G FWA, peut fournir une alternative compétitive dans les lignes fixes par rapport à:
- ADSL / ADSL
- Câble
- Fibre optique
Raisons pour lesquelles FWA peut être compétitif par rapport à la fibre, au câble et à l'ADSL2 +
Le déploiement du mobile 5G NR mmWave nécessite l'acquisition de nouveau spectre, de droits de passage, de servitudes et de concessions d'utilisation. Par conséquent, les opérateurs mobiles souhaitent que ces coûts d'installation et de maintenance soient supportés par autant d'applications que possible. C'est pourquoi ils chercheront:
- Fournissez un haut débit mobile à vos clients.
- Offrir des services aux réseaux de capteurs intelligents IoT (Internet of Things) à faible latence pour une automatisation autonome.
Actuellement, la plus grande opportunité pour FWA se trouve dans les pays émergents, où le haut débit fixe n'est pas courant aujourd'hui. C'est parce que l'installation de la fibre optique n'est pas vraiment bon marché. Cela limite considérablement non seulement les perspectives individuelles d'expansion, mais aussi le potentiel de croissance économique de ces pays.
En outre, FWA deviendra également une alternative intéressante aux options de lignes fixes plus lentes et plus chères dans les pays développés. En ce sens, les fonds de l'UE pour le haut débit pourraient tirer parti de cette technologie pour fournir un meilleur accès à Internet dans les régions moins développées ou peu peuplées.
Forces et points positifs de la FWA
Les initiatives antérieures à FWA ont échoué parce que leur nature reposait sur l'utilisation de technologies propriétaires. Avec peu d'équipement et de fournisseurs de soutien, il y avait peu d'options parmi lesquelles choisir et les prix ont augmenté.
D'un autre côté, l'écosystème des fournisseurs 5G est déjà vaste et nous offre:
- Équipement utilisateur standardisé pour l'UE.
- Équipement de réseau mobile qui peut être réutilisé pour FWA sans modification.
L'accès sans fil 5G fixe dans les bandes inférieures du spectre sans fil peut être utilisé pour fournir rapidement et à peu de frais une alternative au haut débit filaire. À des longueurs d'onde millimétriques, la 5G FWA peut fournir un niveau de capacité de bande passante de service comparable à la fibre optique. De plus, les faisceaux étroits permettent également une densité d'utilisateurs plus élevée sans provoquer d'interférences.
Il convient également de noter que la pénétration de mmWave à travers les matériaux de construction courants tels que les murs ou le verre est faible. Cependant, cela a une solution simple car en utilisant des antennes externes, nous pouvons considérablement atténuer la dégradation du signal.
En ce sens, FWA utilisant la 5G jette les bases d'offres de services entièrement nouvelles qui nécessitent une faible latence et une bande passante élevée.
Parmi les trois bandes de fréquences principales prévues dans le monde pour les réseaux 5G, celles de la gamme moyenne GHz sont les plus appropriées pour les FWA. Par conséquent, la bande 3.4-3.8 GHz conviendrait aux zones rurales ou suburbaines à faible densité. Quant à la plage de 24.25 à 27.5 GHz, elle est suffisante pour desservir des villes et des lieux de banlieue à plus forte densité, bien que nous devions peut-être installer des antennes extérieures.
Le développement de FWA
Les premiers essais d'accès sans fil fixe utilisant le réseau 5G utilisent une infrastructure classique Evolved Packet Core (EPC) pour transporter les données et contrôler les informations. La distribution d'antennes 5G, ainsi que les applications de transmission à large bande passante via FWA, rendront la capacité du réseau d'accès plus grande, et même nécessiteront une densité de points d'agrégation plus élevée.
Les techniques de contrôle LTE et CUPS peuvent apporter une solution partielle à ces problèmes. Le problème est qu'ils impliquent de prolonger une approche principalement centrée sur le matériel pour fournir le plan de données. Il s'agit d'une proposition coûteuse et complexe qui nécessitera à terme une migration vers la 5G. En revanche, une fonction de plan utilisateur 5G (UPF) déployée dans un environnement cloud MEC (Multiple Access Edge Computing) hautement automatisé peut répondre aux conditions préalables d'une infrastructure d'accès sans fil fixe.
Voici un exemple de Ericsson Architecture FWA 5G:
Enfin, selon ce schéma, la localisation des RBS (Base Stations développées par Ericsson) par rapport aux autres nœuds dépend de la fréquence à laquelle elles fonctionnent. En ce sens, plus la fréquence est élevée, plus la portée des liaisons radio de RBS est courte. Les entités principalement intérieures qui fournissent la connectivité aux clients sont orange et les entités extérieures correspondantes sont vertes.
