5G E-UTRAN : Architecture radio d’accès évoluée

5G E-UTRAN : Architecture radio d’accès évoluée

Aujourd’hui on va voir comment l’E-UTRAN, élément fondamental du réseau d’accès en 5G, s’intègre dans l’architecture globale pour assurer la connectivité radio entre les équipements utilisateurs et le réseau central. Le sigle E-UTRAN (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network) désigne la partie radio du système LTE, qui a été adaptée et étendue pour prendre en charge certains cas d’usage 5G, en particulier dans le cadre des déploiements non-standalone (NSA).

Architecture générale de l’E-UTRAN

L’E-UTRAN repose sur une architecture simplifiée composée principalement de stations de base appelées eNodeB (evolved Node B). Dans le contexte 5G NSA, ces eNodeB sont complétés par les gNodeB (gNB), qui sont les nouvelles stations de base 5G. L’E-UTRAN agit comme une interface d’accès radio reliant les terminaux mobiles (UE – User Equipment) au réseau cœur via l’interface S1.

• eNodeB : point d’accès principal dans l’architecture LTE.
• gNodeB : ajouté dans les configurations NSA pour gérer la radio 5G NR (New Radio).
• Interface S1-MME : connecte l’eNodeB au MME (Mobility Management Entity).
• Interface X2 : permet la communication inter-eNodeB, essentielle pour la mobilité.

Fonctionnalités principales de l’E-UTRAN

L’E-UTRAN assure plusieurs fonctions critiques pour le bon fonctionnement du réseau :

1. La gestion de la couche physique (PHY), notamment la modulation, le codage et la transmission des signaux radio.
2. La planification des ressources radio (scheduler), qui alloue dynamiquement les ressources aux différents utilisateurs.
3. Le contrôle de puissance pour optimiser la qualité du lien radio et réduire les interférences.
4. La gestion de la mobilité, y compris les handovers intra et inter-eNodeB.
5. La qualité de service (QoS), avec des files d’attente différenciées selon les services.

Le rôle de l’E-UTRAN dans les déploiements 5G NSA

Dans les configurations non-standalone (NSA), l’E-UTRAN joue un rôle central : la signalisation de contrôle continue à transiter via le réseau LTE existant, tandis que les données peuvent être envoyées via le gNB 5G. On parle alors de Dual Connectivity (DC), où le terminal est connecté simultanément à un eNodeB LTE et un gNodeB 5G.

Cette approche permet un déploiement rapide de la 5G, en s’appuyant sur l’infrastructure existante, tout en bénéficiant des débits plus élevés offerts par la 5G NR. Le gNB est alors appelé en mode secondaire (secondary node, SN), tandis que l’eNodeB est en mode maître (master node, MN).

Interfaces clés de l’E-UTRAN

L’E-UTRAN interagit avec d’autres composants du réseau via des interfaces normalisées :

Gestion de la mobilité et handover

Une des fonctions essentielles de l’E-UTRAN est d’assurer la continuité de service lors des déplacements des utilisateurs. Les handovers peuvent être :

• Intra-eNodeB : changements de cellule au sein d’un même eNodeB.
• Inter-eNodeB : changements de cellule entre deux eNodeB via l’interface X2.
• Entre LTE et NR : coordination entre eNodeB et gNB dans les déploiements NSA.

La performance du handover est cruciale pour garantir des services temps réel comme la voix ou le streaming vidéo sans interruption.

Optimisation et évolutions possibles

Bien que l’E-UTRAN soit historiquement lié au LTE, son évolution continue permet une intégration harmonieuse avec la 5G. Les mécanismes comme l’Enhanced Dual Connectivity (eDC), la coordination inter-cellules (CoMP – Coordinated Multi-Point) ou encore le MIMO massif permettent d’augmenter la capacité et l’efficacité spectrale.

Les déploiements avancés intègrent aussi des algorithmes d’intelligence réseau pour prédire la charge, optimiser la planification et améliorer la qualité de service globale. L’E-UTRAN devient ainsi un composant actif dans l’intelligence du réseau radio, même en cohabitation avec les réseaux 5G natifs.

Pour aller plus loin, découvrez comment la Dual Connectivity transforme l’architecture radio dans les réseaux 5G hybrides.