15MHz, 20MHz de bandes. Quelles sont les conséquences?

Dans l’article précédent, nous avons pris connaissance de la répartition des fréquences à 2.6 GHz entre les 4 opérateurs. Deux options ont été proposées :

  • Une bande de 15 MHz
  • Une bande de 20 MHz

Quel impact cela peut il avoir pour l’opérateur? En fait, cela se traduit par un débit maximal plus faible pour les opérateurs Bouygues et SFR par rapport à Orange et Free dans des conditions idéales.

Pour comprendre cela, il est nécessaire d’expliquer quelques notions sur la méthode de transmission (la couche physique).

Technique de l’OFDM

OFDM signifie Orthogonal Frequency Division Multiplexing, il s’agit d’une répartition de données sur des fréquences différentes. Cette technique est déjà utilisée dans la transmission vidéo, elle a l’avantage d’être robuste contre les effets du canal de propagation (selectivité fréquentielle).

OFDM pour les nuls – Explication sur un exemple

Supposons que vous souhaitiez transporter une cargaison de verres d’un point A à un point B.Les verres sont rangés dans des cartons de taille identique, dans chaque carton on peut mettre 1 verre jusqu’à 6 verres.

On vous propose deux options :

  • transporter votre cargaison dans un véhicule de 10 m de large, 10 m de long
  • transporter votre cargaison dans 10 véhicules de 2 m de large, 5 m de long, chaque véhicule empruntera un chemin.

Supposons de plus, que votre concurrent place 3 objets sur le parcours (trous, barre de fer, …). Dans le cas de l’option 1, les 3 objets déposés par votre concurrent abimera la cargaison en entier. La cargaison subira 3 impacts, elle sera donc dégradées. Dans le cas de l’option 2, si votre concurrent a placé les 3 objets sur 3 routes différentes, sept cargaisons arriveront intactes au point B et 3 cargaisons arriveront légèrement détériorées (moins abimées que dans l’option 1).

L’OFDM permet de transporter les données (le verre) entre deux points en utilisant des fréquences (routes) pour ne pas dégrader entièrement le message (la cargaison entière).

Le LTE regroupe un bloc de données à transmettre en 12 bandes de 15 kHz (technique OFDM). Un bloc élémentaire en LTE utilise donc un spectre de 12*15kHz=180 kHz. On l’appelle Bloc Ressource ou RB, les 12 bandes de 15 kHz

 Trame LTE

 Une trame LTE dure 10 ms. Elle est découpée en 10 sous trames d’une durée de 1 ms. Chaque Sous trame est divisée en deux slots de 0,5ms. Un slot dure donc 0,5 ms, durée pendant laquelle est transmis 7 symboles par bande OFDM. Or, nous avons vu qu’il y avait 12 bandes.

Par conséquent, 7 symboles *12 bandes = 84 symboles sont transmis en 0,5 ms

OFDM_RB.JPG

1 symbole peut transmette 1 bit à 6 bits selon la modulation choisie (QPSK à 128 QAM). En reprenant l’exemple précédent, 1 symbole représente un carton, je vous rappelle que dans un carton je peux avoir un verre ou 6 verres. Si je souhaite transporter le plus de verre, j’ai intérêt à mettre 6 verres par carton, ce qui fragilise encore plus le transport, je favoriserai dons le 128 QAM (6 bits à transmettre) si le mobile et la station de base sont proches (transport peu éloigné entre le point A et le point B).

Plage de Fréquences

Le LTE est scalable, il permet d’exploiter des largeurs de bande  de 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz et 20 MHz

Une ressource bloc correspond à une bande de 180 kHz, si la communication utilise

  • une bande de 1,4 MHz, alors 6 RB peuvent être exploitées
  • une bande de 3 MHz, alors 15 RB peuvent être exploitées
  • une bande de 5 MHz, alors 25 RB peuvent être exploitées
  • une bande de 10 MHz, alors 50 RB peuvent être exploitées
  • une bande de 15 MHz, alors 75 RB peuvent être exploitées
  • une bande de 20 MHz, alors 100 RB peuvent être exploitées

 Si l’opérateur a une bande de

  • 15 MHz : Il possède 75 RB, il peut donc transmettre 75*84 symboles * 6 bits en 0,5 ms. Autrement dit, 37800 bits sont transmis en 0,5 ms. Le débit s’exprime en bit par seconde dont
    37800/0.0005 = 75,6 Mbits/s
  • 20 MHz : Il possède 100 RB, il peut donc transmettre 100*84 symboles * 6 bits transmis en 0,5 ms. Autrement dit, 50400 bits sont transmis en 0,5 ms. Le débit s’exprime en bit par seconde dont
    50400/0.0005 = 100,8 Mbits/s

Conclusion

Le débit maximum obtenu par le réseau SFR et Bouygues est de 75,6 Mbit/s

Le débit maximum obtenu par le réseau Orange et Free est de100,8 Mbit/s

Attention, ce débit ne sera obtenu que si l’utilisateur est le seul à transmettre et proche de la station de base (proche car bonne qualité du signal est nécessaire pour transmettre 6 bits par symbole, cf. transporter 6 verres par carton)

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