Qu'est-ce que l'UMTS ?
Le service universel de télécommunications mobiles (UMTS) désigne un groupe de technologies radio associées à la troisième génération de réseaux cellulaires (3G).
Par rapport à ses prédécesseurs, l’UMTS a permis de déployer un plus large éventail d’applications IoT à forte intensité de données. Bien qu’il ait été éclipsé depuis par des technologies plus adaptées à IoT ou, dans certains cas, par la 4G, il existe encore de nombreux déploiements qui s’appuient sur lui. Voici un examen plus approfondi du fonctionnement de l’UMTS, de sa place parmi les autres options de connectivité IoT et des implications de l’abandon de la 3G.
Qu'est-ce que l'UMTS ?
L’UMTS est le groupe de technologies dominant derrière la 3G. Son déploiement remonte au début des années 2000.
Il est basé sur la norme de réseau CDMA (Code Division Multiple Access). Le CDMA permet essentiellement au même signal sans fil d’être partagé par de nombreux appareils différents, de sorte que la capacité des réseaux CDMA est jusqu’à cinq fois supérieure à celle des services 2G basés sur le GSM. La capacité des réseaux CDMA est donc jusqu’à cinq fois supérieure à celle des services GSM 2G, ce qui réduit considérablement la probabilité d’une interruption du service ou de problèmes de connectivité en cas de trafic intense.
Comme le protocole de réseau évolué de deuxième génération (« 2,5G ») GPRS (General Packet Radio Service), l’UMTS est un système à commutation de paquets. Pour les déploiements IoT, cela permet aux appareils de partager la bande passante et d’envoyer et de recevoir des paquets de données en fonction des besoins.
L’UMTS permet également de calculer les coûts de réseau d’un utilisateur en fonction du volume de données envoyées ou reçues. Cette fonction permet de maintenir les coûts à un niveau bas pour des applications telles que les capteurs environnementaux et les moniteurs industriels, où les appareils restent en mode « toujours actif » et transmettent de petites quantités de données de manière intermittente.
Quelle est la différence entre UMTS, GSM et LTE ?
UMTS vs GSM
Le GSM (Global System for Mobile Communication) était la technologie la plus largement déployée derrière la deuxième génération de réseaux sans fil (2G).
Au début, l’UMTS avait un débit maximal de 384 kbit/s en liaison descendante, soit environ 40 fois plus rapide que le débit de 9,6 kbit/s du GSM. Au fil du temps, les opérateurs ont intégré les technologies HSPA (High Speed Packet Access) à l’UMTS, ce qui a permis d’augmenter encore les débits. La technologie HSPA+ avancée porte le débit descendant de l’UMTS à 168 Mbits/s et son débit montant à 22 Mbits/s.
La capacité de transférer des quantités plus importantes de données, combinée à la commutation par paquets, a permis à l’UMTS de prendre en charge des fonctions supplémentaires dans les déploiements IoT, telles que la transmission vidéo : une fonctionnalité qui était hors de portée avec le GSM.
UMTS vs LTE
Le LTE (Long-Term Evolution) est la norme dominante du réseau 4G.
Les débits de données LTE standard peuvent être jusqu’à 15 fois plus rapides que ceux de l’UMTS. Une nouvelle version du LTE (LTE-A) offre des débits de données encore plus élevés, soit trois fois plus rapides que le LTE original. Il s’agit d’une option de connectivité intéressante pour les applications IoT qui impliquent un niveau élevé de débit de données, comme les outils de diagnostic visuel et la diffusion en continu de vidéos haute définition.
La consommation d’énergie des appareils est environ 50 % plus élevée avec le LTE standard (LTE Cat-4, Cat-6 par exemple) qu’avec l’UMTS. Elle utilise également beaucoup plus de bandes de fréquences que la 2G ou la 3G, ce qui peut compliquer le déploiement à l’échelle mondiale. En termes de coût et de consommation d’énergie, le LTE Cat-4 ou plus représente donc une solution excessive pour de nombreux projets IoT.
Cependant, le LTE a donné naissance à un certain nombre de technologies de réseaux étendus à faible consommation (LPWAN) conçues pour des applications IoT moins gourmandes en données. Trois des plus populaires sont le LTE Cat M (Long-Term Evolution for Machines), le NB-IoT (Narrowband IoT) et le LTE Cat-1 (qui a également une version à antenne unique appelée LTE Cat-1 BIS).
Comment l'UMTS peut-il être utilisé pour les applications IoT ?
Bien qu’il ait été conçu principalement pour répondre aux besoins du marché des smartphones, l’UMTS s’est également avéré très populaire en tant que méthode de connectivité pour les projets IoT et M2M.
Il s’agit d’une option particulièrement attrayante pour les services et les applications relativement riches en fonctionnalités où les demandes de données sont plus élevées. Parmi les exemples, on peut citer l’assistance vocale aux utilisateurs dans le domaine de la santé et des soins sociaux, les systèmes d’ouverture de portes et les kiosques de paiement dotés d’interfaces multimédias.
La connectivité mondiale était un autre avantage majeur de l’UMTS – de nombreux opérateurs l’utilisaient dans le monde entier, ce qui signifiait que des applications telles que les traceurs GPS et les diagnostics de véhicules pouvaient fonctionner de manière transparente au-delà des frontières.
En revanche, les appareils fonctionnant sur les réseaux UMTS ont tendance à consommer plus d’énergie que les réseaux 2G et les nouveaux réseaux à faible consommation d’énergie. Pour les applications industrielles, commerciales et grand public à faible demande de transfert de données, les variantes IoT basées sur le LTE sont mieux adaptées.
Actuellement, la menace de l’extinction des réseaux signifie qu’il n’est pas conseillé de lancer une nouvelle initiative IoT sur un réseau 2G ou 3G. Étant donné que de nombreux fournisseurs s’apprêtent à fermer leurs anciennes technologies de réseau, un nouveau déploiement UMTS signifie que vous n’aurez probablement à faire face qu’au coût et à la difficulté de passer à un autre réseau plus tard.
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