Qu’est-ce qu’une antenne 3G, 4G ou 5G ?
Une antenne 3G, 4G ou 5G est un composant essentiel des stations de base (également appelées « cellules » ou « sites cellulaires ») des réseaux mobiles. Elle sert à émettre et recevoir des signaux radioélectriques pour permettre la communication sans fil entre les appareils (smartphones, objets connectés) et le réseau. Ces antennes sont généralement installées sur des pylônes, des toits d’immeubles ou des structures dédiées, et elles diffèrent selon la génération de réseau :
- Antenne 3G (UMTS/HSPA) : Utilisée pour la troisième génération de réseaux mobiles, elle opère principalement sur des fréquences autour de 900 MHz, 1800 MHz et 2100 MHz. Elle supporte des débits jusqu’à environ 42 Mbit/s (en HSPA+). Les antennes 3G sont souvent de type MIMO (Multiple Input Multiple Output) basique avec 2 à 4 éléments, offrant une couverture large mais des performances limitées par rapport aux générations suivantes. Elles sont progressivement désactivée au profit de la 4G et 5G.
- Antenne 4G (LTE) : Pour la quatrième génération, ces antennes utilisent des fréquences de 700 MHz à 2600 MHz et intègrent des technologies comme le MIMO 4×4 (jusqu’à 4 antennes émettrices/réceptrices). Elles permettent des débits théoriques jusqu’à 1 Gbit/s et une meilleure efficacité spectrale. En Suisse, de nombreuses antennes 4G ont été adaptées pour supporter la 5G en mode NSA (voir section dédiée).
- Antenne 5G (NR – New Radio) : Les antennes 5G sont plus avancées, avec des technologies comme le Massive MIMO (jusqu’à 64 ou 128 éléments antennaires) et le beamforming (concentration du signal vers l’utilisateur). Elles opèrent sur un spectre élargi (de 600 MHz à plus de 50 GHz, y compris les bandes 3,5 GHz en Suisse). Cela permet des débits jusqu’à 10 Gbit/s théoriques, une latence faible et une connexion massive d’appareils. Contrairement aux antennes 3G/4G, les antennes 5G sont souvent « actives » (intégrant des amplificateurs et processeurs), ce qui les rend plus compactes et performantes.
En Suisse, les antennes sont réglementées par l’OFCOM (Office fédéral de la communication), avec des limites d’exposition aux ondes fixées par l’ORNI (Ordonnance sur la protection contre le rayonnement non ionisant). Les antennes 5G peuvent coexister avec les 3G/4G sur les mêmes sites pour optimiser les coûts de déploiement.
| Génération | Fréquences typiques | Technologies clés | Débits théoriques max. | Portée typique |
|---|---|---|---|---|
| 3G | 900 à 2100 MHz | MIMO basique 2×2 | 42 Mbit/s | 5-10 km |
| 4G | 700 à 2600 MHz | MIMO 4×4 | 1 Gbit/s | 2-10 km |
| 5G | 600 MHz à 52 GHz | Massive MIMO, beamforming | 10 Gbit/s | 0.1-10 km (selon fréquence) |
Qu’est ce qu’une fréquence ?
En télécommunications, la fréquence désigne le nombre d’oscillations par seconde d’une onde électromagnétique, mesurée en Hertz (Hz). Elle détermine la « vitesse » à laquelle l’onde vibre et influence directement les propriétés du signal radio :
- Fréquences basses (<1 GHz) : Comme 700 MHz, elles ont une longue portée (jusqu’à plusieurs kilomètres) et pénètrent bien les obstacles (murs, arbres). Idéales pour la couverture rurale, mais limitées en débit car la largeur de bande est limitée à cette fréquence.
- Fréquences moyennes (1-6 GHz) : Ex. 3,5 GHz en Suisse, équilibre entre portée (quelques centaines de mètres à 2 km) et débit élevé.
- Fréquences hautes (>24 GHz, « ondes millimétriques mmWave ») : Portée courte (100-500 m), sensibles aux obstacles, mais permettent des débits massifs grâce à une largeur de bande très élevée.
Plus la fréquence est élevée, plus la capacité de transport de données augmente grâce à une très grande largeur de bande disponible, mais la propagation diminue. En 5G, l’utilisation de multiples bandes de fréquences permet d’adapter le réseau aux besoins (couverture vs. débit).
Qu’est ce qu’une largeur de bande ?
La largeur de bande (ou « bandwidth ») est la plage de fréquences allouée pour la transmission de données, mesurée en MHz (mégahertz). Elle représente la « capacité » du canal : plus elle est large, plus de données peuvent être transmises simultanément, augmentant le débit.
- Analogie : Imaginez une autoroute – la fréquence est la vitesse des véhicules, la largeur de bande est le nombre de voies. Une largeur plus grande permet plus de trafic sans embouteillages.
- En 4G : Typiquement 20-40 MHz par porteuse, limitant les débits à ~100-300 Mbit/s.
- En 5G : Jusqu’à 120 MHz pour la bande 78 (3500 MHz) moyennes et 400 MHz en mmWave, multipliant les débits par 5-20.
Exemple pour une fréquence de 750 MHz (conditions idéales, un utilisateur) :
| Largeur de bande | Débit estimé en 5G |
|---|---|
| 10 MHz | 60-100 Mbit/s |
| 20 MHz | 120-200 Mbit/s |
| 30 MHz | 180-300 Mbit/s |
| 100 MHz | 600-1000 Mbit/s |
La largeur de bande impacte aussi la latence et la densité de connexions.
Ce qu’est la 5G
La 5G (cinquième génération de réseaux mobiles) est le standard international succédant à la 4G, conçu pour des performances élevées en débit, latence et connectivité. Elle repose sur la norme 5G NR (New Radio) définie par le 3GPP.
- Améliorations par rapport à la 4G : Débits jusqu’à 100 fois supérieurs (pics à 10 Gbit/s), latence réduite de 30-50 fois (1-8 ms), capacité pour 1 million d’appareils par km² (vs. 10 000 en 4G).
- Profils d’usage :
- eMBB : Haut débit mobile (streaming 4K, VR).
- mMTC : Connexions massives (IoT, capteurs).
- URLLC : Communications fiables à faible latence (voitures autonomes, chirurgie à distance).
- Impacts : Soutien aux innovations comme les villes intelligentes, l’industrie 4.0 et la télémédecine. En Suisse, déploiement progressif depuis 2019 par Swisscom, Sunrise et Salt.
Fonctionnement de la 5G
La 5G utilise un spectre radio élargi (600 MHz à 52 GHz) et des technologies avancées pour atteindre ses objectifs. La 700 MHz pour la couverture, les 1,8-2,6 GHz réutilisées de la 4G compromis entre débit et couverture, la 3,5-3,8 GHz débit élevé avec une massive MIMO. Les fréquences mmWave (>24 GHz) pour des usages futurs.
Technologies clés :
- Massive MIMO : Utilisation de dizaines à centaines de petites antennes (ex. 64T64R) pour servir plusieurs utilisateurs en parallèle, augmentant la capacité par 5-10 fois et l’efficacité spectrale. Cela multiplie les flux de données et réduit les interférences.
- Beamforming : Concentration dynamique du signal en « faisceaux » vers l’utilisateur, améliorant la portée et le débit (jusqu’à 20-30% d’efficacité en plus).
- Densification : Plus de petites cellules pour couvrir les zones denses.
- Performances réelles : Débits jusqu’à 2 Gbit/s en conditions optimales (<6 GHz), latence 1-8 ms.
5G Non-Standalone (NSA) vs Standalone (SA)
- NSA : Intègre la 5G sur l’infrastructure 4G (cœur EPC LTE). Rapide à déployer, améliore les débits mais limite les fonctionnalités avancées.
- SA : Réseau 5G pur avec cœur 5G Core (cloud-native, virtualisé). Permet la pleine 5G : slicing réseau, IoT massif. En Suisse, actuellement uniquement Sunrise propose la 5G SA..
| Caractéristique | 5G NSA | 5G SA |
|---|---|---|
| Dépendance | Sur 4G | Autonome |
| Déploiement | Rapide, économique | Investissements majeurs |
| Performances | Débits élevés, latence moyenne | Latence ultra-faible, efficacité max |
| Usages | Haut débit mobile | IoT, usages critiques |
Latence en 5G
La latence, c’est le temps qu’une donnée met à voyager d’un point à un autre, mesuré en millisecondes (ms). En 5G, elle est bien plus faible qu’en 4G (20-50 ms). L’objectif est d’atteindre 5-10 ms pour les usages courants et 1 ms pour les applications critiques (URLLC, communication ultra-fiable à faible latence).
Pourquoi si rapide ? Les fréquences hautes (ex. >24 GHz), l’edge computing (traitement près de l’utilisateur) et le beamforming (signal focalisé) réduisent les délais. Le massive MIMO et le network slicing optimisent aussi la réactivité.
À quoi ça sert ? Cette faible latence rend possibles des innovations comme les voitures autonomes (réactions instantanées), les jeux en ligne sans lag, la chirurgie à distance, l’industrie automatisée ou la réalité virtuelle fluide. En bref, la 5G rend le futur plus rapide et fiable.
Déploiement en Suisse
En Suisse, les opérateurs utilisent principalement :
- 700 MHz et 950 MHz pour la couverture étendue et à l’intérieur des bâtiments.
- 1.8–2.6 GHz pour compléter les besoins des zones urbaines et périurbaines.
- 3.5 GHz pour les zones à forte densité avec une pénétration dans les bâtiments plus faible. L’objectif des opérateurs est que la couverture avec cette fréquence s’étende à toute la suisse, et c’est uniquement à cette condition que nous pourrons effectivement utiliser une “vrai“ 5G Stable .
Les mmWave (>24 GHz) ne sont pas encore déployées mais sont envisagées pour des usages spécifiques à haute capacité dans l’avenir. La prochaine attribution des fréquences aura lieu en 2027, pour une utilisation à partir de 2029. Ainsi, la combinaison des bandes basses, intermédiaires et hautes permet à la 5G de répondre à des besoins variés en termes de couverture, débit et connectivité.
Comment utiliser la carte interactive de l’emplacement des antennes de Sunrise, Swisscom et Salt ?
Mode par défaut (comparaison désactivée)
Lorsque le mode par défaut est activé vous ne pouvez sélectionner uniquement un seul opérateur (Sunrise, Swisscom ou Salt), une seule technologie (3G, 4G ou 5G) et toutes les fréquences avec le bouton Tous ou une seule en cliquant sur la fréquence souhaitée.
Faisceau de rayonnement des ondes et caractéristiques techniques des antennes
Lorsque vous vous rapprocher des antennes, le faisceau de rayonnement qui permet de voir la direction de propagation des ondes s’affiche. Lorsque vous cliquez sur le faisceau qui vous intéresse les caractéristiques techniques des antennes apparaissent telles que :
- Le nom officiel de la station et la technologie utilisée (3G, 4G, 5G)
- Le type d’antennes : extérieur, intérieur (bâtiment, Parking), et tunnel
- Les fréquences utilisées : 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1400 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2600 MHz, 3500 MHz
- L’état du mode adaptatif des antennes 5G
- La puissance de chaque antenne
- La hauteur des antennes par rapport au sol
- Le PCI (Physical Cell Identifier) pour savoir sur quelle cellule vous êtes connecté
- l’azimut l’angle de la direction des antennes
- Leur date de mise en service
Mode comparaison activé
Lorsque ce mode est activé, il vous permet de faire tout ce qui a été cité précédemment, mais avec en plus la possibilité de choisir plusieurs opérateurs, technologies et fréquences en même temps.
Absence pour Swisscom du type d’antenne, de la puissance pour la 3G, 4G et 5G et du PCI pour la 5G
Actuellement, Swisscom est le seul à ne pas m’avoir transmis les données permettant de distinguer les antennes intérieures et extérieures. Cette donnée permet également de déduire la puissance maximum. Swisscom ne me transmet pas également le PCI pour la 5G, indispensable pour savoir sur quelle cellule (antenne) un utilisateur est connecté. Depuis le lancement de mon site, j’ai à maintes reprises interpellé Swisscom et l’Office fédéral de la communication (OFCOM) pour rappeler l’importance de ces données.
Aujourd’hui le 18.09.2025, j’ai refais une demande au service média de Swisscom pour insister sur l’importance de ces données. J’ai mis en évidence le vif intérêt des citoyens, en témoigne le nombre exceptionnel de demandes reçues par email et via les réseaux sociaux. Leur réponse a été la même que ces derniers mois » Nous travaillons avec l’OFCOM sur une solution qui permettrait de transmettre les informations mentionnées. Étant donné que des adaptations sont nécessaires tant de notre côté que du côté de l’OFCOM, nous ne pouvons pas vous donner plus de détails sur la date de mise en œuvre. Cela risque de prendre du temps. Nous vous remercions de votre compréhension. ».
Si vous souhaitez plus d’informations sur l’avancement de cette question vous pouvez contacter directement Swisscom au mail suivant media@swisscom.com et l’OFCOM au mail suivant transmitter@bakom.admin.ch n’hésitez pas à me contacter ici.