C'est quoi la 4G et comment ça marche ?

Qu'est ce que c'est la 4G ?
Mis à jour le 5 juillet 2022 à 16h50 -

La 4G, c'est la 4ème génération de réseau mobile. Cette technologie, lancée en novembre 2012, continue à être déployée par les opérateurs, malgré l'apparition de la 5G. Découvrez tout ce qu'il faut savoir sur la 4G qui a marqué l'arrivée du Très Haut Débit mobile.

[Mise à jour du 05 juillet 2022] La 4G désigne la quatrième génération de réseau mobile. Elle a succédé à la 3G et fait rentrer l'internet mobile dans l'ère du Très Haut Débit. La 4G cohabite aujourd'hui avec la 5G, la cinquième génération de réseau mobile, lancée en novembre 2020. Et ce pour pour encore plusieurs années.

C'est quoi la 4G ?

En France, le réseau mobile 4G est commercialisé depuis novembre 2012 par les opérateurs Bouygues Telecom, Free, Orange et SFR, mais aussi par des opérateurs mobiles virtuels tels que RED, Sosh, ou encore Prixtel. Et, malgré l'apparition de la 5G, en novembre 2020, il sera encore disponible pendant plusieurs années.

Apparue il y a près de 10 ans, la 4G a permis proposer des débits plus rapides et de développer les usages de l'Internet mobile. C'est d'ailleurs elle qui a marqué l'avènement du Très Haut Dédit mobile. Mais, à l'époque du lancement de la 4G, comme aujourd'hui avec la 5G, la problématique était aussi de profiter d'une meilleure couverture mobile dans les centres villes de forte densité, avant que le réseau ne se répande sur l'ensemble du territoire.

Quelles sont les caractéristiques de la 4G ?

Dans l'univers des télécommunications, le lancement d'une nouvelle génération de téléphonie mobile constitue toujours un évènement majeur. Petit retour en arrière pour comprendre l'intérêt de se doter d'un nouveau réseau. En 1986, la première génération a permis de passer des appels. Puis, la 2G, marquée par l'arrivée de la norme GSM (Global System for Mobile Communication) a permis d'améliorer les communications vocales à l'international et l'envoi de SMS, grâce à la circulation numérique des données. Puis, en 2004,  représentée par la norme UMTS, la 3G a rendu possible l'Internet mobile.

La 4G, quant à elle, repose sur la norme LTE (Long Term Evolution). Ce qui, en 2012, a constitué une petite révolution. En effet, si la 4ème génération de téléphonie mobile a fait rentrer l'internet mobile dans l'ère du Très Haut Débit, c'est grâce à deux phénomènes. Le premier consiste à faire circuler les appels vocaux non plus sur le réseau téléphonique, mais directement sur internet (voix sur IP). Ensuite, le réseau 4G recourt au multiplexage (plusieurs types d'information passant par un même canal), ce qui permet d'augmenter la quantité d'information transmise.

Puis, en 2015, la norme 4G LTE a évolué pour devenir 4G+ ou 4G LTE Advanced. Concrètement, la 4G+ améliore les performances des antennes-relais de téléphonie mobile. En effet, elle rend possible l'agrégation de plusieurs fréquences. En utilisant simultanément plus fréquences, les opérateurs peuvent utiliser en même temps davantage de largeur de spectre hertzien. Ce qui leur permet de proposer des débits encore meilleurs.

Quelles sont les fréquences de la 4G/4G+ ?

En France, la 4G utilise cinq bandes de fréquences. Tout d'abord, au début des années 2010, les bandes 700 MHz, 800 MHz et 2,6 GHz ont été réservées pour le déploiement de la 4G. Puis, dans certains cas, d'anciennes bandes dans les 1,8 GHz, qui étaient utilisées par le réseau 2G, ont été libérées pour y diffuser le réseau 4G LTE, ainsi que des bandes dans les 2,1 GHz.

À noter que certaines bandes dans les 700 MHz et les 2,1 GHz sont également utilisées par le nouveau réseau mobile 5G.

Précision importante, enfin : alors que Orange, SFR et Bouygues utilisent toutes les bandes de fréquences prévues pour la 4G, Free Mobile en exploitent seulement trois (700 MHz, 1,8 GHz et 2,6 GHz). En outre, les opérateurs n'utilisent pas les bandes de la 4G dans les mêmes proportions, puisqu'ils ne disposent pas de la même largeur de spectre. 

Fréquences 4G des opérateurs
Opérateurs / fréquences 1800 MHz (bande 3) 2600 MHz (bande 7) 800 MHz (bande 20) 700 MHz (bande 28) 2100 MHz (Bande 1)
SFR 20 MHz duplex 15 MHz duplex 10 MHz duplex 5 MHz duplex 15 MHz duplex
Orange 20 MHz duplex

20 MHz duplex 10 MHz duplex 10 MHz duplex 15 MHz duplex
Bouygues 20 MHz duplex 15 MHz duplex 10 MHz duplex 5 MHz duplex 15 MHz duplex
Free Mobile 15 MHz duplex 20 MHz duplex / 10 MHz duplex 15 MHz duplex

Où en est le déploiement de la 4G ?

En France métropolitaine, quatre opérateurs sont titulaires d'autorisation d'utilisation de fréquences pour la 4G : Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free. Au 1er juin 2022, ils avaient d'ailleurs mis en service 52.874 sites équipés en 4G LTE :

  • Orange : 28237 sites
  • SFR : 23.496 sites
  • Bouygues Telecom : 23.317 sites
  • Free Mobile : 22.147 sites. 

Pour retrouver toutes les antennes-relais des opérateurs qui déploient la 4G, nous mettons à votre disposition une carte des antennes mobiles. En renseignant une adresse, vous pourrez ainsi repérer celles qui sont les plus proches de chez vous, de votre lieu de travail, de votre destination de vacances ou encore des lieux que vous fréquentez le plus.

Selon l'observatoire 2021 de la qualité des services mobiles de l'Arcep, Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile propose tous une couverture de la population en 4G de 99%. Mais, sur le terrain, la réalité est un peu différente. En effet, la couverture en 4G du territoire est de 94% pour SFR, 93% pour Orange, 92% pour Bouygues et 90% pour Free.

En 2018, afin d'accélérer la couverture 4G du territoire, les quatre opérateurs qui déploient ce réseau mobile ont signé avec l'État le New Deal Mobile. Voilà pourquoi, malgré l'apparition de la 5G, ils continuent de déployer la 4G. Le gouvernement leur avait demandé d'installer 3.677 antennes 4G dans 2.066 zones identifiées par les collectivités territoriales. Au 31 décembre 2021, (seulement) 1.294 nouveaux sites 4G ont été équipés. Les opérateurs ont donc encore 2.383 antennes à activer dans les 24 mois.

Avec la carte des réseaux mobiles, renseignez votre adresse et découvrez  quelle est le niveau de couverture en 4G de votre habitation.

Voir la carte de couverture mobile

Comment avoir la 4G ?

Trois conditions sont nécessaires pour utiliser le réseau 4G :

  • être dans une zone couverte en 4G
  • avoir souscrit un forfait mobile 4G
  • avoir un mobile compatible avec la 4G

Ces trois conditions paraissent évidentes. Il convient malgré tout de les rappeler, et notamment la troisième. Tous les smartphones estampillés 4G ne sont pas forcément compatibles avec toutes les fréquences de la 4G. C'est vrai notamment pour les modèles importés de Chine qui sont parfois compatibles avec uniquement les bandes les plus hautes de la 4G. De la même manière, certains modèles de smartphones les plus anciens, que l'on retrouve encore parfois sur le marché de l'occasion, ne sont pas tous non plus compatibles avec les cinq fréquences de la 4G. Ce qui peut poser problème avec certains opérateurs.

Quel forfait 4G choisir ?

Comme vous pouvez le constater sur notre comparateur de forfaits mobiles, il existe en permanence plus d'une centaine de forfaits 4G sur le marché de la téléphonie mobile. Mais lequel choisir ? Telle est la question. En fait, tout dépend de vos besoins. Pour les identifier, vous allez devoir faire tout une série de choix :

  • Réseau 4G Orange, SFR, Bouygues Telecom ou Free Mobile ?
  • Opérateurs historiques (Orange, SFR, Bouygues Telecom, Free Mobile) ou MVNO (RED, Sosh, Prixtel, NRJ Mobile, Cdiscount Mobile, Auchan Télécom, La Poste Mobile...) ?
  • Forfait illimité ou forfait bloqué ?
  • Abonnement sans engagement, pour avoir les meilleurs prix, ou un abonnement avec engagement, pour vous équiper d'un nouveau téléphone à un tarif préférentiel ?
  • Quelle quantité de data ?
  • Forfait 4G ou forfait 4G compatible 5G ?

Quel est le meilleur réseau mobile 4G LTE ?

Chaque année, depuis maintenant 22 ans, l'Arcep publie un observatoire de la qualité des services mobiles. Plus de un million de mesures en 2G, 3G, 4G et maintenant 5G sont réalisés sur les lieux de vie, à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments, dans les transports... L'enquête porte sur les services mobiles les plus répandus : navigation web, lecture de vidéos en streaming, transfert de données, réception des appels et des SMS. En 2021, et ce pour la 11ème année consécutive, c'est Orange qui dispose du meilleur réseau mobile en 4G. Pour vous donner une idée de l'ampleur de la qualité du réseau Orange, sachez qu'il est arrivé en tête de 366 des 403 critères passés en revue. Il devance Bouygues Telecom, SFR et Free.

Néanmoins, il s'agit d'une vision nationale. Et même si l'observatoire distingue les 15 plus grandes agglomérations, les agglomérations entre 10.000 et 400.000 habitants et les communes de moins de 10.000 habitants, il ne traduit pas forcément quel est le meilleur réseau mobile 4G LTE à votre domicile ou à votre travail. Car, d'une adresse à une autre, la qualité d'un réseau mobile peut changer. Alors, pour le savoir, vous pouvez faire notre test de réseau mobile. Grâce à lui, et en renseignant simplement une adresse, il vous dira quel est le meilleur opérateur mobile chez vous.

Quel est le débit de la 4G/ 4G+ ?

En 4G, le débit maximum théorique est de 75 ou 150 Mb/s. Mais, on l'a dit, la norme 4G LTE a évolué. En 2015, en effet, la norme LTE Advanced a fait son apparition. C'est ce qu'on appelle la 4G+. Or, avec un téléphone permettant de profiter pleinement de l'agrégation de fréquences, et dans les zones où les opérateurs l'ont activée, vous pourrez espérer un débit maximum plus conséquent qu'avec la seule 4G. En 4G+, le débit maximum théorique est de 655 Mb/s avec le réseau Orange, 503 Mb/s avec le réseau SFR, jusqu'à 900 Mb/s avec le réseau Bouygues Telecom et jusqu'à 325 Mb/s avec le réseau Free Mobile.

Mais, il s'agit de débits maximum théoriques, obtenus en laboratoire, et qui ne tiennent pas compte ni de la distance entre le téléphone et l'antenne-relais, ni du nombre de personnes qui sollicitent le réseau 4G à un instant T. En pratique, donc, les débits réels en 4G sont donc inférieurs à ces valeurs maximales théoriques. Il suffit de faire un test de vitesse pour s'en rendre compte.

Alors, qu'en est-il dans la réalité ? Toujours selon l'observatoire de la qualité des services mobiles de l'Arcep, voici les débits moyens en 4G, opérateur par opérateur :

  • Débit 4G Orange : 110 Mb/s
  • Débit 4G SFR : 69 Mb/s
  • Débit 4G Bouygues Telecom : 55 Mb/s
  • Débit 4G Free Mobile : 50 Mb/s

Quels sont les avantages de la 4G (et ses inconvénients) ?

Chaque nouvelle génération de réseau mobile améliorent les performances de la précédente. Elle permet de nouveaux usages ou, a minima, de profiter pleinement d'usages déjà existants, grâce à de meilleurs débits. La 4G/4G+ permet de surfer jusqu'à 10 fois plus vite qu'en 3G

On l'a déjà dit, la 4G/4G+, c'est le Très Haut Débit Mobile. Et, nous avons tendance à un peu l'oublier, mais c'est elle qui nous permet de télécharger des vidéos et des séries en quelques minutes, d'écouter de la musique en streaming, de diffuser des vidéos live sur les réseaux sociaux, de passer des appels vidéo, de télécharger des documents ou des applications en quelques secondes, de regarder la télévision sur son mobile, d'envoyer instantanément des vidéos et des photos en HD, ou encore de jouer en live et en réseau...

La technologie 4G LTE ou 4G+ LTE Advanced offre des débits supérieurs à l'ADSL. Voilà pourquoi les opérateurs proposent des box 4G/4G+, comme solution d'internet fixe à toutes les personnes qui disposent d'une mauvaise connexion ADSl et ne sont pas encore éligibles à la fibre.

Au delà des débits, la 4G devait aussi permettre à l'origine de profiter d'une couverture mobile renforcée dans les villes à forte densité de population.

Mais, aujourd'hui, la 4G souffre des mêmes maux que la 3G à l'époque. Comme le trafic et la consommation d'internet mobile ne cessent d'augmenter, le réseau 4G pourrait être saturé dans ces mêmes zones dès cette année. En outre, les consommateurs veulent des débits internet mobile toujours meilleurs. Voilà pourquoi la 5G a été lancée en novembre : éviter la saturation des réseaux 4G, apporter du confort aux utilisateurs et leur permettre d'avoir une connexion internet encore plus rapide depuis leur smartphone.

Ce qu'il faut retenir sur la 4G :

Quelle est la couverture de la 4G ?

Tous les opérateurs couvrent 99% de la population en 4G. Néanmoins, la couverture en 4G du territoire est de 94% pour SFR, 93% pour Orange, 92% pour Bouygues et 90% pour Free.

Quel est le débit de la 4G ?

Le débit maximum théorique de la 4G est de 150 Mb/s et jusqu'à 900 Mb/s en 4G+. Néanmoins, selon l'Arcep, le débit réel en 4G/4G+ est de 110 Mb/s pour Orange, 69 Mb/s pour SFR, 55 Mb/s pour Bouygues Telecom et de 50 Mb/s pour Free.

Comment fonctionne la 4G ?

La technologie 4G repose sur la norme LTE (Long Term Evolution). C'est à dire qu'elle fait circuler les appels vocaux non plus sur le réseau téléphonique, mais directement sur internet. (voix sur IP). Ensuite, elle a recours au multiplexage. Quant à la technologie 4G+ LTE Advanced, elle rend possible l'utilisation simultanée de plusieurs fréquences, ce qui permet aux opérateurs de proposer de meilleurs débits.


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