Dans le contexte de la communication sans fil 5G (cinquième génération), UTRAN, pour Universal Terrestrial Radio Access Network, est un terme qui fait spécifiquement référence à l’architecture du réseau d’accès radio utilisée dans les réseaux mobiles 3G (troisième génération) et 4G (quatrième génération). , pas la 5G. Au lieu de cela, la 5G introduit une nouvelle architecture de réseau d’accès radio connue sous le nom de NR (New Radio). Pour fournir une compréhension complète, explorons UTRAN dans le contexte des technologies 3G et 4G :
- UTRAN en 3G (UMTS) :
- Définition : À l’ère de la 3G, l’UTRAN était un composant fondamental du réseau UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). UTRAN a servi de réseau d’accès radio chargé de connecter les appareils mobiles (équipement utilisateur ou UE) au réseau central.
- Composants clés :
- Nœud B (station de base) : le nœud B, également connu sous le nom de station de base, était un élément clé de l’UTRAN responsable de la transmission et de la réception radio. Il communiquait directement avec les UE et gérait l’interface radio.
- Contrôleur de réseau radio (RNC) : le RNC était un autre élément crucial au sein de l’UTRAN. Il gérait des tâches telles que les transferts, la gestion des ressources radio et les fonctions de plan de contrôle liées au réseau d’accès radio.
- Fonctions de l’UTRAN en 3G :
- Gestion des ressources radio : l’UTRAN gère efficacement les ressources radio, en attribuant les canaux et en ajustant les paramètres de transmission pour optimiser la qualité de la communication.
- Gestion de la mobilité : l’UTRAN a facilité la gestion de la mobilité, garantissant des transferts transparents entre différentes cellules à mesure que les UE se déplaçaient dans la zone de couverture du réseau.
- Gestion des supports : l’UTRAN a géré l’établissement et la libération des supports, qui sont des canaux de communication dédiés à des services spécifiques, garantissant la QoS (Qualité de Service) appropriée.
- Contrôle des appels : UTRAN a joué un rôle dans le contrôle des appels, en gérant la configuration, la maintenance et la libération des appels vocaux et de données.
- UTRAN en 4G (LTE) :
- Évolution vers LTE : Avec l’avènement de la 4G LTE (Long-Term Evolution), l’architecture a évolué, mais le terme UTRAN a continué à être utilisé pour décrire le réseau d’accès radio. Cependant, dans le LTE, les composants et les fonctions ont été redéfinis.
- Composants clés du LTE UTRAN :
- eNodeB (Evolved NodeB) : l’évolution du Node-B dans le LTE est représentée par eNodeB. Les eNodeB sont responsables de la transmission et de la réception radio, à l’instar de leurs prédécesseurs dans l’UMTS.
- Evolved Packet Core (EPC) : alors que l’UTRAN se concentrait sur l’accès radio, le LTE a introduit l’EPC, qui comprend des entités telles que la MME (Mobility Management Entity) et la S-GW (Serving Gateway). Ces entités gèrent les fonctions principales du réseau.
- Fonctions de l’UTRAN en LTE :
- Gestion améliorée des ressources radio : LTE UTRAN a continué à gérer les ressources radio, mais a introduit des améliorations pour une meilleure efficacité, notamment la prise en charge de débits de données plus élevés.
- Compatibilité ascendante : LTE UTRAN a maintenu une rétrocompatibilité avec les réseaux 3G, permettant des transferts transparents entre les technologies LTE et les anciennes technologies 3G.
- Intégration avec EPC : LTE UTRAN a travaillé en collaboration avec l’EPC pour garantir une connectivité de bout en bout, prenant en charge le flux efficace de données entre les UE et le réseau principal.
- Transition vers la 5G NR (nouvelle radio) :
- Introduction de la 5G NR : la transition du LTE vers la 5G a introduit une nouvelle technologie d’accès radio connue sous le nom de NR (New Radio). Dans le contexte 5G, l’UTRAN n’est pas utilisé et le réseau d’accès radio est caractérisé par des gNB (gNodeBs), qui remplacent les eNodeB.
- Composants clés de la 5G NR :
- gNodeB (gNB) : gNB est le principal nœud d’accès radio dans la 5G NR. Il remplit des fonctions similaires aux eNodeB en LTE, gérant la transmission et la réception radio, mais avec des améliorations pour prendre en charge les nouvelles capacités 5G.
- NG-RAN (Next-Generation Radio Access Network) : le terme NG-RAN est utilisé dans la 5G pour décrire l’architecture globale du réseau d’accès radio, qui inclut les gNB.
- Fonctions de la 5G NR :
- Débits de données améliorés : la 5G NR introduit des débits de données considérablement améliorés, une latence plus faible et une capacité accrue par rapport aux générations précédentes, répondant ainsi à divers cas d’utilisation et applications.
- Prise en charge de nouveaux cas d’utilisation : la 5G NR est conçue pour prendre en charge un large éventail de cas d’utilisation, notamment le haut débit mobile amélioré (eMBB), la communication massive de type machine (mMTC) et la communication ultra-fiable à faible latence (URLLC).
- Technologies d’antenne avancées : la 5G NR intègre des technologies d’antenne avancées, telles que Massive MIMO (Multiple Input Multiple Output), la formation de faisceaux et la communication par ondes millimétriques, pour optimiser la couverture et la capacité.
- Découpage de réseau : la 5G introduit le découpage de réseau, permettant la création de réseaux virtuels adaptés à des services et applications spécifiques, offrant une connectivité personnalisée avec diverses exigences de qualité de service.
En résumé, l’UTRAN, initialement associé au réseau d’accès radio en 3G (UMTS) et 4G (LTE), représente une étape évolutive dans la communication sans fil. Avec l’avènement de la 5G, l’architecture est passée au NR, avec les gNB et NG-RAN. Ce changement entraîne des améliorations significatives en termes de débits de données, de latence et de capacité à prendre en charge divers cas d’utilisation, marquant ainsi une nouvelle ère dans la connectivité sans fil.