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Les bénéfices de la LTE (Long Term Evolution, ou évolution long-terme) pour l’industrie mobile sont extrêmement intéressants. Les réseaux LTE seront bien plus faciles à exploiter, et permettront aux opérateurs télécom de réduire leurs coûts de fonctionnement. Grâce à des débits bien plus élevés (potentiellement au delà de 100 Mbits/s), les utilisateurs auront accès à davantage de fonctionnalités, ce qui permettra aux opérateurs d’augmenter les revenus tirés de leurs bases clients. La société d’études de marchés Infonetics prévoit que le nombre d’abonnés LTE aura dépassé 290 millions d’ici 2015, tandis qu’ABI Research prévoit que plus de 600 000 stations de base seront en service dans le monde à cette époque. Mais dès maintenant, alors que les premiers déploiements sont en cours, Mike McHale de Livingston et Jonathan Borrill d’Anritsu, sont convaincus que de sérieuses interrogations subsistent autour de cette technologie et de son utilisation en pratique.

Qualité et quantité Selon un rapport compilé par Infiniti Research, le marché mondial de l’infrastructure de communication mobile LTE sera de plus de 11 milliards de dollars d’ici 2014. La LTE représente une étape majeure de l’évolution des réseaux mobiles, avec une transition vers une topologie 100% IP, par opposition aux architectures commutées des premières générations de réseaux mobiles. Cela signifie que les opérateurs doivent réviser complètement la manière dont ils évaluent la qualité de service (QoS). Cela va permettre une supervision QoS de bout en bout, de l’utilisateur jusqu’au "backbone" (épine dorsale du réseau), puisque les en-têtes contenant l’information QoS sont présents par construction dans la pile du protocole. Ceci permettra d’affecter des priorités au trafic de données, sur la base du niveau de service proposé à l’abonné, et de la nature des données (affectée ou pas par la latence). De nouveaux mécanismes plus complexes, permettant de mesurer la QoS en termes de disponibilité et de continuité de service, apparaitront et nécessiteront donc un complément de formation pour les opérateurs.

Une étude récemment publiée par l’analyste iDate indique que d’ici 2020, le trafic mobile mondial atteindra le pharamineux volume de 127 Exaoctets (127 x 1018 octets). Cela se traduira par un niveau de sollicitation extrême de l’infrastructure réseau LTE. Les opérateurs télécom devront mettre en oeuvre de l’Ethernet 40 à 100 gigabits, pour permettre aux réseaux d’accès et à la dorsale d’encaisser ces formidables flux de données, sans compromettre les performances. Ceci va nécessiter des investissements très importants au cours des prochaines années.

Maintien d’une couverture mondiale La LTE devra être implantée sur différentes bandes du spectre radio selon les zones géographiques : 800 MHz et 2600 MHz ici en Europe, 700 MHz et 1900 MHz en Amérique du Nord, 2100 MHz au Japon, 2300 MHz en Chine, 1800 MHz et 2600 MHz dans le reste de l’Asie. Par conséquent les fabricants de mobiles devront développer des modèles à antennes multiples, pour que les utilisateurs puissent continuer de profiter d’une couverture mondiale. Le test de conformité sera donc beaucoup plus long qu’avec les générations de terminaux précédentes.

Parallèlement, des configurations d’antenne plus complexes seront utilisées dans les réseaux LTE pour supporter les transmissions MIMO (Multiple In Multiple Out, ou entrées multiples sorties multiples). MIMO est un mode de transmission permettant d’améliorer la couverture, sans modifier le débit, ni la puissance de transmission, mais seulement en s’appuyant sur une transmission simultanée du signal selon plusieurs chemins. Ceci imposera aux ingénieurs de test de réaliser des mesures plus sophistiquées pour évaluer la performance. Auparavant, avec les mesures par voie radio, le débit de données maximum dépendait directement du rapport signal/bruit en réception, en outre la portée se trouvait augmentée par l’absence d’obstacles sur le trajet de transmission. En mode MIMO par contre, ces principes de base ne sont plus valables, et il faudra donc rééduquer le personnel technique.

Autre soucis Etant donné que les réseaux LTE seront déployés progressivement, pour exploiter en priorité les secteurs où la demande est la plus forte, des handovers entre réseau LTE et réseaux d’ancienne technologie 2.5/3G se produiront constamment. Les opérateurs télécoms devront donc avoir accès à davantage d’équipements de test (pour pouvoir traiter les nouveaux et les anciens protocoles), ainsi qu’à des équipements capables de gérer à la fois les nouveaux et les anciens protocoles. Là où la bande LTE 800 MHz est utilisée, il est probable que la LTE et le GSM/UMTS offriront la même couverture. Une bonne caractérisation du réseau sera alors essentielle, ainsi l’opérateur télécom pourra t’il sélectionner le meilleur réseau pour fournir le service demandé par l’utilisateur.

La PIM (Passive Inter-Modulation, ou intermodulation passive) est un autre souci majeur. Ce phénomène apparaît quand les signaux des stations de base sont affectés par les interférences radio provoquées par la présence d’autres signaux sans fil. Cela a été un problème avec les premières générations de communications mobiles, mais la distorsion qui en résulte est bien plus pénalisante dans le cas de réseaux LTE, du fait du taux élevé de données transportées. La présence de PIM nécessitera l’utilisation d’équipements de test plus performants, pour identifier les sources de signaux parasites.

Enfin, la LTE exige une approche radicalement nouvelle de la planification des cellules, avec un accent mis sur la cartographie initiale de la couverture, et les mesures d’interférences. Grâce à l’utilisation de mécanismes ICIC (Inter-Cell Interference Cooperation, ou coopération d’interférence inter-cellules), on pourra vérifier qu’aucune cellule adjacente n’utilise la même fréquence de sous-porteuse dans une zone de chevauchement. Mais dans la mesure où il n’y a actuellement aucune cellule LTE opérationnelle pour laquelle un chevauchement existe, puisque ces cellules sont toujours isolées les unes des autres, il s’agit en fait d’un terrain inconnu. Ce n’est qu’une fois qu’un plus grand nombre de cellules seront mises en ligne, que l’on verra mieux comment tout cela fonctionne. De nouveau, des tests scrupuleux seront nécessaires pour pouvoir garantir la bonne configuration.

Parmi les différents sujets abordés dans cet article, il est clair que l’implantation à grande échelle de la LTE est loin d’être, comme certains semblent le suggérer, un fait accompli. Les entreprises qui implanteront des réseaux LTE auront besoin d’appareils haut de gamme, leur permettant d’effectuer les mesures de modulation, de débit et de spectre, nécessaires. Ils devront également être équipés pour effectuer l’analyse de couverture et de "handover" (passage d’une cellule à l’autre), ainsi que le test des séquences de protocole et les tests de conformité de protocole. Ceci nécessitera que les opérateurs télécom engagent des consultations en profondeur avec les fabricants de matériels de test et leurs fournisseurs, pour être sûrs de pouvoir relever les défis posés par la LTE.