thumb|Routeur 4G de la marque Samsung sur un ordinateur portable.
En télécommunications, la 4G (quatrième génération) est une norme de réseau de téléphonie mobile correspondant au LTE-Advanced (IMT-Advanced) IMT-Advanced. Succédant à la 2G, la 3G et 3.5G (HSPA) ; puis continuée par la 5G, elle permet des débits plus élevés jusqu’à LTE Release10 en LTE-Advanced et en LTE Cat 5 et 6. Ses spécifications sont définies par l'UIT next-generation 4G et le 3GPP. En pratique, les débits sont de l'ordre de à par utilisateur, selon le nombre d'utilisateurs, selon la catégorie des terminaux LTE minimum requis mimo 2x2 pour la 4G soit LTE-A Cat 6 pour , LTE-A Cat 12 pour et le nombre d'utilisateurs actifs présents dans une même cellule radio, puisque la bande passante est partagée entre les terminaux des utilisateurs.
Une des particularités de la 4G est d'avoir un « cœur de réseau » basé sur IP et de ne plus offrir de mode commuté (établissement d'un circuit pour transmettre un appel « voix »), ce qui signifie que les communications téléphoniques utilisent la voix sur IP (en mode paquet), ce qui permet un temps de latence du téléchargement des données web et de l’appel téléphonique réduit considérablement.
Normes 4G IMT-Advanced : LTE, WiMAX, LTE-Advanced, Gigabit WiMAX (non déployée)
Les organismes de normalisation UIT-R et ETSI ont établi, en 2008, les spécifications « » (International Mobile Telecommunications Advanced) pour définir les caractéristiques des normes 4G. La norme LTE-Advanced fait partie des technologies réseaux retenues dans le cadre de l'IMT-Advanced, avec le Gigabit WiMAX.
Les normes précédentes LTE et WiMAX ont d'abord été considérées comme des normes de troisième génération (« 3,9G »), spécifiées dans le cadre des technologies IMT-2000. Cependant, en , l'UIT a accordé aux normes LTE et WiMAX la possibilité commerciale d'être considérées comme des technologies « 4G », du fait d'une amélioration sensible des performances comparées à celles des premiers systèmes « 3G » UIT, communiqué de presse : « Il est admis que ce terme (4G) peut également désigner leurs précurseurs, c'est-à-dire les technologies LTE et WiMax, apportant une amélioration sensible de la qualité de fonctionnement et des capacités par rapport aux premiers systèmes de troisième génération » UIT (ITU-T), le 6 décembre 2010.
Depuis lors, les réseaux mobiles WiMAX et LTE lancés partout dans le monde (par exemple : Proximus en Belgique, Swisscom en Suisse, Verizon, AT&T et Sprint aux États-Unis, Orange, Bouygues Telecom, SFR et Free mobile en France…) sont commercialisés sous l'appellation « 4G ».
Historique de déploiement Le 3GPP et l'UIT ont normalisé les fréquences 4G fin 2010, ce qui permet aux opérateurs de téléphonie mobile d'installer les BTS permettant d'émettre les fréquences dans les bandes 700, 800 et 900 MHz, 1800, 2100 et 2600 MHz.
Afrique Algérie La 4G est officiellement lancée le , Les opérateurs pourront commencer la commercialisation de leurs offres de téléphonie mobile de quatrième génération (4G). Les décrets autorisant les trois opérateurs Djezzy, Mobilis et Ooredoo à exploiter les licences ont été publiés le au Journal officielLa téléphonie 4G arrive : ce qui va changer pour le client. Tout sur l'Algérie (consulté, le 26 septembre 2016).
Cameroun Le leader de la téléphonie mobile du pays MTN a lancé le réseau MTN 4G TurboSpeed LTE en dans quatre grandes villes du pays Yaoundé Cameroun, Douala, Bamenda et Buéa.
Madagascar L'opérateur historique Telma est le premier opérateur mobile à commercialiser une offre 4G/LTE à Madagascar. L'opérateur malgache a commencé à déployer son réseau 4G dans 50 villes du pays à compter du mois de Telma lance son réseau mobile 4G, sur lexpressmada.com, article du 20 juin 2015.
L'opérateur télécom Orange Madagascar au cours d’une rencontre avec la presse au salon des Industries de Madagascar (SIM) en au Forello Expo Tanjombato annonce la commercialisation de la 4G/LTE en 2017. Encore en phase de test technique et de respect du cahier des charges de l'autorité de régulation, cela ne serait plus qu'une simple question de temps pour signer ce dossier, et le lancement suivrait rapidementOrange Madagascar annonce le rendez-vous en 2017 pour la commercialisation de la #4G selon Michel Degland, le nouveau directeur général de OMA, sur lexpressmada.com, article du 25 novembre 2016.
4 mois après l'annonce au SIM, la 4G est enfin effective et accessible au grand public selon Michel Degland, Directeur général d’Orange Madagascar lors de la cérémonie officielle du lancement de la nouvelle connexion d’orange au dôme RTA Ankorondrano en . Une soirée VIP où le staff d'Orange était présent pour accueillir les personnalités ministérielles, les dirigeants d'entreprises, et la presse.
Télécommunication – La 4G d’Orange est enfin disponible pour le grand public,sur lexpressmada.com, article du 25 mars 2017.
Maroc Les trois principaux opérateurs marocains de téléphonie, à savoir Maroc Telecom (opérateur historique), Orange (deuxième licence) et Inwi proposent quasi simultanément depuis 2015, la 4G et par Maroc Telecom la 4G+ à leurs clients. Le réseau a d’abord été déployé par INWI dans les grandes villes (Casablanca, Marrakech, Rabat, Meknès, Fès, Temara…) et sur les axes autoroutiers avant de s'étendre au reste du territoire.
Tunisie C'est le , que la Tunisie passe officiellement à la 4G. Les 3 opérateurs (Ooredoo, Tunisie Télécom et Orange Tunisie) lancent commercialement la 4G en Tunisie.
République démocratique du Congo Elle a été lancée en 2017 par Orange RDC, Vodacom RDC… ensuite par Airtel et Africell
Asie Chine populaire China Mobile doit lancer le premier réseau 4G chinois en . Chiffres: d'émission 4G dans 150 endroits du pays
Corée du Sud Le , la Corée du Sud avait annoncé un plan d'investissement de 60 milliards de Won (environ 40 M€) afin de développer les technologies 4G et 5G avec pour objectif d'avoir une plus grande part de marché du secteur de la téléphonie mobile, et l'espoir de devenir une référence internationale Korea to begin developing 5G, Unwired View juillet 2008.
Les premiers réseaux 4G LTE du pays ont été ouverts commercialement en SK Telecom and LG U+ launch LTE in Seoul 5 juillet 2011.
Japon Alors que les réseaux mobiles commerciaux LTE (Long Term Evolution) commencent à peine à être lancés début 2011, l'opérateur japonais NTT DoCoMo se prépare déjà à expérimenter la génération suivante, LTE-Advanced, hors de ses laboratoiresJapon : DoCoMo teste LTE-Advanced sur le terrain sur le site génération-nt.com, le 7 février 2011 DOCOMO Begins Field Experiments of 4G LTE-Advanced System, sur le site nttdocomo.com.
L'opérateur DoCoMo a obtenu le feu vert du bureau des télécommunications rattaché au Ministère de l'Intérieur japonais pour mener des expérimentations LTE-Advanced sur le terrain via une pré-licence qui lui permettra d'exploiter des fréquences sur les villes de Yokosuka et Sagamihara.
Ce pilote permettra de tester des équipements LTE-Advanced en intérieur comme en extérieur. DoCoMo a déjà réalisé une série d'expérimentations en simulant un environnement radio perturbé par des obstacles, modélisant des configurations telles qu'on peut les trouver dans les villes, mais dans ses centres R&D, où il a déjà réussi à obtenir des débits descendant de et montant de .
Singapour Singapour est précurseur en termes de 4G. Le deuxième opérateur de télécommunications du pays, StarHub, a lancé début son réseau 4G dans le Central Business District (CBD) ainsi qu'à l'aéroport. Dans la foulée, l'opérateur historique SingTel et le troisième opérateur M1 prévoient tous de lancer leur réseau 4G prochainement.
Thaïlande La Thaïlande a fait le choix des bandes de fréquence et .
États-Unis Les États-Unis ont fait le choix des bandes de fréquence duplex (FDD) et 1700- (fréquences dites « »).
Aux États-Unis, la société Verizon Wireless a lancé une offre commerciale 4G LTE fin 2010 ; elle a déjà fin 2012, plus de 16 millions d’abonnés LTE Au 2012 le nombre d’abonnés LTE de Verizon atteint 16,1 million C114.net, 6 décembre 2012 ce qui en fait le leader mondial (par le nombre d'abonnés) devant le japonais NTT DoCoMo et les opérateurs coréens KT et SK Telecom. Le américain AT&T a lui aussi lancé une offre LTE mi 2011.
Europe L’Europe (via la CEPT) a fait le choix de réserver les bandes de fréquence des (issue du dividende numérique) et des pour les réseaux de téléphonie mobile 4G. Dans beaucoup de pays (dont la France) les opérateurs ont aussi la possibilité de réutiliser la bande de fréquence des initialement attribuée au GSM (2G) ; cette bande de fréquence était la plus utilisée dans les réseaux 4G/LTE européens fin 2012 Le est la bande de fréquence la plus populaire pour le LTE avec des réseaux ouverts dans 29 pays dont 15 pays européens GSAcom.com, novembre 2012.
La première commercialisation d'une offre mobile en 4G utilisant le standard LTE a été lancée dans les villes de Stockholm (Suède) et Oslo (Norvège) le par l'opérateur téléphonique Telia« La 4G devient réalité en Suède », L’Expansion, 16 décembre 2009..
La société HTC avait commercialisé aux États-Unis le premier téléphone compatible 4G WiMAX mobile (norme 802.16e) : le HTC Evo 4G, durant le premier semestre 2010, mais ce téléphone n'était pas compatible avec les réseaux 4G LTE européens.
Samsung a commercialisé le premier smartphone compatible 4G LTE sous la référence SCH-R900 durant le second semestre 2010. La connexion aux réseaux peut également se faire depuis un ordinateur et une clé ou un « domino » 4G LTE.
Les déploiements à grande échelle de la 4G LTE ont commencé en 2013 dans la plupart des pays européens.
À partir de 2027, les nouveaux modèles de véhicules passeront à la 4G, pour leur service e-Call.
Belgique Proximus : Le , Proximus (Belgacom) lance officiellement la 4G dans 5 grandes villes belges : Namur, Liège, Anvers, Gand et Louvain. Dans une moindre mesure, la 4G de Belgacom est également disponible à Mons, Wavre, Hasselt et Oud-Heverlee. Les premiers tests par les clients montrent une vitesse crête de 53 Mbit/s.
Le , Dominique Leroy, CEO de Belgacom, annonçait en conférence de presse que la 4G est offerte à tous les clients qu'ils soient postpay ou prepay.. D'après Commsquare, un organisme indépendant qui se charge de tester les différents réseaux data, Proximus couvre 65 % de la population belge. Le débit maximum théorique est de 123 Mbit/s en débit descendant et certains utilisateurs atteignent 80 à 90 Mbit/s en pratique avec l'application speedtest. Proximus utilise majoritairement la fréquence pour sa 4G.
Base : Le , Base lance la 4G dans 15 villes belges. Le réseau a été renforcé depuis et était le disponible dans 203 localités. Les tests montrent une vitesse record d'environ 50 Mbit/s en téléchargement et de 20 Mbit/s en liaison montante (upload). Les MVNO tels que Mobile Vikings bénéficient également de la 4G sans augmentation de forfait.
Orange : Orange annonce une commercialisation de son offre 4G dans le courant 2014..
Terminaux Apple en Belgique : En revanche, la 4G était inutilisable sur les iPhone, car Apple n'avait initialement pas autorisé les réseaux 4G de Base et Proximus. En date du , le Conseil des ministres belge a approuvé une modification de la loi Télécom qui interdit à un fabricant de téléphones ou de smartphones d'empêcher l'accès à la 4G aux consommateurs belges, quel que soit leur opérateurTous les utilisateurs belges d'un iPhone 5 auront accès à la 4G sur 7sur7 le 24/01/14. Le , Apple débloque la 4G sur tous ses appareils mobiles en Belgique.
Espagne