Faire progresser la digitalisation dans les transports publics nécessite des flux de données toujours plus rapides vers et depuis les véhicules. Les technologies mobiles comme la 5G offrent certes des bandes passantes théoriquement plus généreuses, mais elles ont besoin, spécialement pour les grandes vitesses, d’antennes dotées de la puissance correspondante. Sur mandat de Huber+Suhner, le professeur Beat Stettler et l’institut de systèmes de communication de la Haute école spécialisée de Suisse orientale ont procédé à des mesures comparatives entre des antennes de l’agglomération zurichoise. Deux antennes 4×4 MIMO*et une antenne 2×2 MIMO ont ainsi été comparées selon leur performance MIMO et leur débit en environnement urbain, dans l’agglomération et sur les autoroutes. Les mesures ont été réalisées avec le véhicule de recherche sans fil d’ICOM, spécialement converti à cet effet.

* Le MIMO (système à entrées et sorties multiples) est une technique mise en œuvre dans les réseaux Wi-Fi et qui permet de transmettre différents flux de données simultanément avec plusieurs antennes. Elle augmente la stabilité et le débit des réseaux Wi-Fi.

Pendant deux jours de novembre 2022, des tests intensifs ont été conduits dans l’agglomération de la ville et de la région du lac de Zurich. Pour toutes les mesures, les modems installés dans le véhicule de mesure ont sélectionné automatiquement la meilleure bande et la meilleure technologie. Afin de représenter les zones habitées, il a été choisi un trajet à travers la ville de Zurich pour les mesures de débit. Sur la route de Zurich vers Wädenswil à travers les villages longeant le lac, la couverture 5G demeure encore (notamment en raison de nombreux recours) très lacunaire, raison pour laquelle ce parcours a été retenu au titre de section de mesure plutôt mal desservie. Le trajet de retour vers Zurich par l’autoroute se présentait sous forme d’un véhicule rapide roulant à grande vitesse.

Le rapport établi à partir de ces mesures donne une idée de la performance et des capacités de débit de trois antennes de trains différentes montées sur des toits de véhicules, celles-ci étant, dans le cas des technologies mobiles modernes, essentiellement liées à la performance MIMO. Une différence s’observe clairement entre les antennes à polarisation croisée et à polarisation verticale, tant au niveau des mesure du numéro d’état que du débit. L’antenne à polarisation croisée arbore ainsi de meilleurs résultats, notamment en environnement de haute vitesse.

«Pour atteindre une réelle vitesse 5G, c’est-à-dire plus de 500 Mbps, on a impérativement besoin du MIMO 4×4. Le MIMO 2×2 est plus lent d’un facteur de 2,5», observe Beat Stettler à l’issue des mesures. «Les deux antennes 4×4 testées ont atteint, même à grandes vitesses, une bande passante moyenne élevée de 400 Mbps avec des pointes à plus de 900 Mpbs, avec une performance encore supérieure d’un peu plus de 10% pour la variante à polarisation croisée. Chose intéressante, c’est sur l’autoroute, et non en ville, que les bandes passantes stables les plus élevées ont été obtenues. Cela tient sans doute au fait que le réseau mobile est davantage sollicité dans les villes que le long des autoroutes.»