ARFCN en LTE : Définition, Fonction et Plages de Fréquences
Le concept d’ARFCN (Absolute Radio Frequency Channel Number) en LTE désigne un identifiant numérique unique utilisé pour représenter une fréquence radio spécifique dans un réseau LTE. Chaque ARFCN correspond à une fréquence centrale d’un canal physique attribué à un opérateur dans une bande LTE. Ce système d’indexation facilite la gestion, l’identification et la configuration des fréquences dans l’architecture radio d’un réseau 4G.
Définition de l’ARFCN dans le contexte LTE
En LTE, l’ARFCN est officiellement désigné sous le nom de EARFCN (E-UTRA ARFCN), une évolution du concept ARFCN utilisé dans les systèmes GSM. L’EARFCN est un entier unique qui permet d’identifier la fréquence centrale d’un canal LTE downlink (DL) ou uplink (UL). Ce système remplace la gestion traditionnelle par fréquence exprimée en MHz, simplifiant l’allocation dynamique et l’identification des ressources.
Calcul de la fréquence à partir d’un EARFCN
La fréquence réelle associée à un EARFCN peut être calculée à l’aide d’une formule définie par la 3GPP :
- Pour le downlink : FDL = FDL_low + 0.1 × (NDL − NOffs-DL)
- Pour l’uplink : FUL = FUL_low + 0.1 × (NUL − NOffs-UL)
Où :
- FDL_low et FUL_low sont les fréquences de base de la bande LTE (en MHz)
- NDL et NUL sont les EARFCN respectifs
- NOffs-DL et NOffs-UL sont les offsets d’EARFCN propres à chaque bande
Fonction de l’ARFCN dans le réseau LTE
L’EARFCN joue un rôle central dans plusieurs fonctions du réseau LTE :
- Configuration radio : Les équipements tels que l’eNodeB utilisent l’EARFCN pour configurer les canaux RF et planifier les transmissions sur les bonnes fréquences.
- Mobility Management : Pendant les procédures de handover ou reselection, le terminal mobile (UE) utilise les EARFCN pour identifier les cellules voisines disponibles.
- Optimisation du spectre : L’attribution des EARFCN permet de minimiser les interférences et de maximiser la réutilisation fréquentielle dans le réseau.
Tableau des bandes LTE et plages d’EARFCN associées
Exemple concret d’utilisation d’un EARFCN
Considérons un opérateur utilisant l’EARFCN 6300 pour le downlink. En consultant les spécifications 3GPP, cet EARFCN est dans la bande 20. Appliquant la formule précédente avec FDL_low = 791 MHz et NOffs-DL = 6150 :
FDL = 791 + 0.1 × (6300 − 6150) = 791 + 15 = 806 MHz
Ce calcul permet au terminal de s’accorder précisément à la fréquence correspondante.
Comparaison EARFCN vs ARFCN (GSM)
| Caractéristique | ARFCN (GSM) | EARFCN (LTE) |
|---|---|---|
| Système | GSM (2G) | LTE (4G) |
| Largeur de bande | 200 kHz | 1.4 à 20 MHz |
| Granularité | 200 kHz | 100 kHz |
| Nom officiel | ARFCN | EARFCN |
Différences majeures avec les systèmes NR (5G)
- Numérotation : Le système 5G utilise le NR-ARFCN avec une granularité de 5 kHz, offrant une plus grande précision.
- Plages de fréquences : Le NR-ARFCN couvre des bandes FR1 (<6 GHz) et FR2 (>24 GHz), au-delà des capacités LTE.
- Compatibilité : Les terminaux multi-mode doivent prendre en charge plusieurs schémas de numérotation (GSM ARFCN, EARFCN, NR-ARFCN).
Conclusion
L’EARFCN est un identifiant essentiel dans les réseaux LTE, permettant la gestion efficace des fréquences et facilitant l’implémentation des fonctions radio. Sa structure numérique standardisée favorise l’automatisation, la flexibilité des déploiements et la compatibilité avec des dispositifs multi-bandes.
Pour mieux comprendre comment le terminal LTE gère la sélection des cellules voisines, explorez notre contenu sur le mécanisme de cell reselection en LTE.
