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Le LTE, ou Long Term Evolution, est dérivée des normes de téléphonie mobile GSM/EDGE, CDMA2000, TD-SCDMA et UMTS. Cette norme, définie par le consortium 3GPP1, fut dans un premier temps comparée à une norme « 3.9G », de troisième génération, très similaire à la 4G, utilisée dans le contexte des technologies IMT-2000, étant donné que les versions 8 et 9 ne répondaient pas aux spécifications techniques requises pour les normes d'antenne 4G par l'Union internationale des télécommunications.
La norme LTE évolue. Le consortium 3GPP la fait modifier régulièrement, à raison d'une fois tous les 12 à 18 mois. La technologie LTE-Advanced, dérivée de LTE provenant du 3GPP depuis la release 10, a été validée comme une technologie 4G en octobre 2010 par l'UIT. En décembre 2010, ce sont les normes LTE et WiMAX datant d'avant les spécificités « IMT-Advanced » qui ont été reconnues comme des technologies 4G. Les réseaux mobiles LTE sont aujourd'hui appelés réseaux « 4G » par la plupart des opérateurs, un peu partout dans le monde. Les bandes de fréquences hertziennes utilisées par le LTE possèdent une largeur comprise entre 1,4MHz et 20MHz pour une plage de fréquences comprise entre 450MHz et 3,8GHz, en fonction du pays.
Le débit binaire théorique ainsi obtenu est de 300 Mbit/s pour une liaison descendante, ou downlink, vers le téléphone, dans le cas d'une largeur de bande de 20 MHz. La norme 4G, nommée LTE Advanced, permet d'obtenir un débit descendant qui dépasse 1Gbit/s. Il faut alors utiliser des bandes de fréquences agrégées de 2×100MHz de largeur que l'on trouve dans les versions 10 à 15 (3GPP versions 10, 11, 12, 13, 14 et 15) des normes LTE Advanced.
La bande des 800 MHz, bande LTE n°20 FDD est consacrée au LTE et au LTE Advanced, la bande des 700 MHz, bande LTE n°28 FDD également, depuis le 24/11/2015. La bande des 900 MHz, R-GSM et E-GSM compris, bande LTE N°8, peut être utilisée pour le GSM ou l'UMTS. Cependant, le réseau GSM-R de SNCF Réseau est privé. Il est consacré aux communications ferroviaires Sol-Trains. Il n'est pas compatible avec les terminaux GSM classiques.
Depuis juin 2019, l'Arcep a décidé que la bande des 1 500 MHz serait dédiée à la 5G en France. La bande des 1 800 MHz, bande LTE n°3 FDD concerne la 2G (GSM) et la 4G (LTE). La bande des 1900 MHz, bande de fréquence UMTS TDD ne concerne pas vraiment les mobiles classiques, elle vise davantage les professionnels sur le territoire français. Les bandes des 1900-2100 MHz, bande LTE n°1 FDD, sont normalement utilisées pour l'UMTS, cependant, l'ARCEP a autorisé Bouygues Télécom et SFR depuis juin 2017 et Orange depuis septembre 2017 à s'en servir pour la LTE et autorise également Free à en disposer s'il le souhaite.
La bande concerne en ce moment en France l'UMTS et la LTE. Le 22 juin 2017, un communiqué de presse de l'ARCEP nous informait de l'ouverture en 2017 de l'attribution de fréquences dans les bandes 3,5 MHz pour l'Internet à très haut débit et de l'arrivée des réseaux mobiles 5G dans la bande des 3,460 MHz à 3,800 MHz. En juin 2019, l'Arcep a indiqué que la bande des 3500 MHz était réservée à la 5G en France.
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