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5G : tout ce qu’il faut savoir sur le réseau du futur

5G

La 5G, tout le monde en parle. On nous promet quelque chose d’extraordinaire, un avenir technologique incroyable. Mais à l’heure où la 4G n’est pas encore déployée partout, on a du mal à s’imaginer ce que pourrait être un monde connecté en 5G. Pour y voir plus clair, on vous dit tout ce qu’il faut savoir sur le réseau de demain.

5G : qu’est-ce que c’est ?

Alors que le déploiement de la 4G n’est pas terminé en France (notamment dans les zones rurales), on entend déjà parler partout du réseau 5G, du réseau de demain. Les promesses de ce nouveau standard sont impressionnantes. Les débits promis dépasseront les 10 Gbit/s et permettraient de repousser les limites de nos usages. Un test 5G réalisé en condition réelle a prouvé que le réseau sera 14 fois plus rapide que la 4GA côté, même la fibre optique fait pâle figure.

Pour le moment, la 5G n’en est qu’à ses débuts. Les grands industriels du monde entier réfléchissent aux grandes principes à suivre pour déployer le réseau. La 5G n’a rien de concret pour le moment. Il y a des idées, des promesses, mais déjà des expérimentations. Début février 2018, Samsung réussissait d’ailleurs un appel vidéo 5G entre la Corée du Sud et les USA.

Alors que la 4G et la 3G avaient étaient créés pour répondre à un besoin de vitesse sur l’internet mobile, la 5G s’inscrit dans un projet plus global. Dans le futur, nous serons tous ultra-connectés : smartphones, tablettes, PC, objets connectés, domotique, voitures connectés, casques VR, réalité augmentée, intelligence artificielle. Dans 20 ans nous vivrons dans un monde que nous ne pouvons même pas imaginer aujourd’hui.

Les industriels de ce monde, eux, doivent avoir une vision de ce futur, et nous y préparer. La 5G est ce réseau qui permettra à tous nos appareils connectés de communiquer entre eux. Un débit important est nécessaire, mais pas seulement. La 5G apportera également une meilleure autonomie pouvant atteindre des années.

5G : comment ça marche ? Quels avantages ?

Partout dans le monde, les industriels commencent leurs premières expériences sur la 5G. Le standard n’est pas encore défini, les recherches sont donc importantes. Toutefois, tous s’accordent à dire que la 5G devrait reposer sur les ondes millimétriques.Ces ondes sont actuellement utilisées par l’armée mais elles ne sont pas exploitées dans un autre cadre.

Pourtant la FCC (commission fédérale américaine en charge des communications) a bien suggéré d’utiliser les ondes millimétriques qui offrent des hautes fréquences. Mais pour les scientifiques, les ondes millimétriques présentent deux défauts majeurs : elles sont instables et leur portée est courte, mais surtout on ne connaît pas leurs effets sur la santé.

Toutefois, récemment, des chercheurs ont découvert que certaines fréquences ne présentaient pas d’instabilité. Mieux, elles pouvaient se comporter comme les réseaux que l’on utilise déjà aujourd’hui. La 5G devrait donc passer par les ondes millimétriques à très haute fréquence pour fonctionner.

5g technique


Moins de temps de latence

Le défi sera de pouvoir proposer une 5G qui offre des débits très rapides mais pas nécessairement en termes de vitesse brute. C’est en fait le temps de latence qui doit être réduit. Aujourd’hui on atteint une demi-seconde (ce qui paraît peu) pour nos usages mobiles.

Mais demain, certaines technologies nécessiteront un temps de réponse plus rapide. Par exemple, une demi-seconde de temps de latence pour les millions de voitures connectées qui circuleront, c’est beaucoup trop long. Afin d’éviter tout accident, il faudrait un temps de latence inférieur à une milli-seconde.

Une consommation énergétique minimale

Selon le livre blanc de l’alliance NGMN, l’arrivée de la 5G pourrait signifier une hausse significative de l’autonomie des smartphones et autres objets connectés. L’alliance prédit jusqu’a trois jours d’autonomie pour un smartphone et jusqu’à une quinzaine d’années pour d’autres objets à très basse consommation. Bien sûr ces objectifs ne comptent pas d’éventuelles améliorations dans le stockage de l’énergie qui pourraient encore améliorer cette autonomie.

Les défis techniques concernant la 5G sont d’autant plus importants qu’il n’y aura pas une mais plusieurs 5G. Le tout reposerait en fait sur un principe de convergence. Car tous nos appareils n’auront pas forcément besoin d’autant de ressources. D’ici 2020, 50 milliards d’objets connectés seront en fonctionnement sur notre planète. Le trafic va être multiplié par 1000 en dix ans.

Plusieurs technologies vont se développer, comme la domotique ou l’intelligence artificielle. Les objets vont communiquer entre eux en permanence. Les voitures « parleront » entre elles, les objets de la maison également. Dans ce monde ultra-connecté, il va falloir trouver une méthode pour suivre la cadence.

Une 5G partout, et à plusieurs vitesses adaptée à un monde ultra-connecté

Car si aujourd’hui une perte de réseau ne provoque pas grand chose de dramatique, dans le futur une défaillance de la 5G pourra causer des accidents de voitures très graves par exemple. Et dans les grandes villes, avec ces millions d’objets connectés concentrés dans une toute petite zone, les défaillances peuvent vite survenir.

Plusieurs solutions sont donc envisagées pour répondre à cette contrainte. La première, les Small Cells. Le fonctionnement est simple : une grosse antenne 5G éloignée des centres urbains distribue un signal à plusieurs antennes plus petites situées en plein centre-ville.

Ces mini antennes s’intègrent au mobilier urbain : lampadaires, poubelles, arrêts de bus, bancs, plans de métro etc. Cela permettra de diffuser plus efficacement le très haut débit vers les utilisateurs selon leur situation géographique. On évite ainsi la surcharge.L’autre solution est la technologie dite MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). Actuellement, elle est utilisée pour la 4G. Son but est de ne pas reposer sur le principe d’une antenne émettrice et d’une antenne réceptrice.

La technologie MIMO utilise des centaines de petites antennes ce qui multiplie les entrées et sorties et renforce le signal tout en réduisant les interférence. Grosso modo, la technologie MIMO permettrait d’offrir des débits beaucoup plus importants tout en économisant de l’énergie.

5g mimo

Le protocole derrière la 5G est lui aussi très important

Enfin, et c’est sans doute la chose la plus importante, la 5G va mettre fin au réseau neutre. Aujourd’hui, que vous vous connectiez avec un smartphone, une tablette ou une montre connectée, les applications sont gérées de la même manière par le réseau.

Demain, avec la 5G, il y aura un système de priorités en fonction des applications. Il n’y aura pas une mais plusieurs 5G. Chaque application devra utiliser les fréquences et protocoles radios les plus adaptés. Inutile de se brancher sur les fréquences les plus rapides pour une application donnant la météo par exemple.

5G : usages

C’est à l’usage que l’on se rendra compte de la puissance de la 5G. Pour Qualcomm, la 5G sera aussi importante que le moteur à explosion ou l’électricité. Dans le futur nous serons suréquipés mais également parfaitement connectés. Les industriels n’ont pas vraiment abordé la 4G comme ils l’auraient dû : trop tard, trop lentement. Pas question de se louper une deuxième fois.

Ainsi, pour l’utilisateur, la 5G représentera une vraie révolution, un vrai bon en avant. Elle pourra d’abord couvrir toujours plus d’appareils, du bracelet connecté à la voiture connectée, en passant par le smartphone ou le détecteur de fumée.

Si les débits théoriques affichés sont hallucinants, nous auront droit en moyenne à 1 Gbit/s pour le téléchargement et 500 Mbit/s pour l’upload. Au plus bas, la 5G proposera un débit de 50 Mbit/s à une vitesse comprise entre 0 et 120 km/h. Lors d’un voyage en avion par exemple, la 5G offrira tout de même un débit de 10 Mbit/s environ. Et tout ceci dans 95% du temps et 95% des lieux.

Pour l’utilisateur, cela ouvre des portes à peine imaginables aujourd’hui. Bien sûr les usages que l’on connaît aujourd’hui vont encore s’améliorer. Par exemple nous pourrons continuer de regarder nos vidéos en streaming mais dans des qualités encore plus folles. Le jeu vidéo en ligne pourra passer par la réalité virtuelle.

Les voitures communiqueront entre elles et seront totalement autonomes. La réalité augmentée s’invitera dans nos vies. Les GPS seront plus précis grâce à la triangulation de la 5G qui permet de donner une position avec une marge d’erreur de moins d’un mètre.

voitures connectees 5g

Non seulement ces usages seront soit améliorés soit complètement nouveaux, mais en plus nous n’aurons plus à craindre de perdre de l’autonomie sur nos appareils. Car l’autre objectif de la 5G est de ne pas faire consommer trop d’énergie à nos appareils. Ainsi, grâce à elle, nos smartphone pourraient tenir 3 jours sans être rechargé. Certains objets connectés peuvent avoir une autonomie de plus de 15 ans grâce à la 5G. Il n’y a plus de limite avec ce réseau du futur.

La 5G occupait d’ailleurs une place de choix au MWC 2018. Lors du salon, plusieurs entreprises ont levé le voile sur leurs nouvelles innovations. Nous y avons découvert les premiers appels vidéo en 360°, des robots et des drones pilotés en 5G, ainsi que des voitures autonomes.

5G : quand ?

La 5G arrivera en France à partir de 2020, assure Bouygues Telecom. Mais ce sera progressif, et tout son potentiel sera disponible à partir de 2023 seulement, avec une promesse de débits exceptionnels et une latence extrêmement faible. Mais pour en arriver là, les opérateurs et industriels du secteur ont encore énormément de travail à accomplir. Selon l’Arcep, les premiers forfaits 5G arrivent en France dès 2020. Forcément, les grandes villes seront couvertes en premier lieu et tout le monde n’aura pas l’utilité d’un abonnement 5G dès cette année.

En 2018, les opérateurs français ont commencé à mener des tests sur des sites pilotes. Orange a commencé à tester la 4G à Lille et Douais, puis à Paris et en Île-de-France, tandis que Bouygues Telecom vient avec Huawei de réussir une série de connexions 5G à Bordeaux. SFR et Nokia ont réussi la première connexion 5G New Radio sur bande 3,5 GHz lors d’un test qui a eu lieu sur le campus Nokia de Paris-Saclay. En partenariat avec Huawei, SFR a aussi réussi le premier test 5G en conditions réelles de France. Lors de ce test, l’opérateur a enregistré un pic de débit de 1,6 gbps !

La 5G ne permettra pas seulement aux smartphones et tablettes de se connecter. On parle d’un milliard de milliard d’appareils connectés dans les décennies à venir. Et c’est sans compter les transports de plus en plus rapides qui nécessitent de meilleurs débits. Dans la course à la 5G, la France est à la 7ème position d’un classement mondial dominé par la Chine, la Corée du Sud et les États-Unis.

Ainsi, plusieurs industriels ont dores et déjà annoncé la couleur. Huawei, qui va lancer son premier smartphone compatible 5G à l’été 2019, a mis 600 millions de dollars sur la table alors Samsung a prévu près du double avec 1 milliard de dollars d’investissements. Les institutions s’en mêlent également : la Commission Européenne va mettre à disposition une enveloppe de 700 millions d’euros alors que la Corée du Sud investira également 1 milliard de dollars.

Le Moto Z3 est le premier smartphone compatible 5G au monde et sort le 16 août 2018 aux États-Unis. Il a par contre besoin d’un Moto Mod qui ne sera par contre quant à lui disponible que début 2019. Les autres premiers smartphones 5G arriveront à moment là. En 2019, le Snapdragon X50, un modem 5G, équipera les appareils de Xiaomi, LG et Nokia. Il est déjà présent sur le Moto Z3. De son côté, Samsung vise à peu près le même calendrier, mais on ne sait pas encore avec certitude si le Galaxy S10 en bénéficiera. Même son de cloche du côté de Huawei, qui a annoncé l’arrivée de ses premiers smartphones compatibles 5G pour 2019 également. Par contre, il semble que Huawei peine à dompter la chaleur des nouveaux modem 5G pour l’instant.

Les géants du secteur vont procéder par étapes. Les détails techniques et les premiers designs sont déjà arrivés et les premiers tests sont donc en cours. Mais ce que sera la 5G n’est pas encore définitivement fixé. Fin 2018, le standard 5G devrait être finalement prêt, puis le déploiement se fera petit à petit pendant deux ans. Les constructeurs devront payer une redevance aux acteurs qui ont participé à la création des standards 5G. Par exemple, Nokia va gagner 3€ pour chaque smartphone compatible 5G vendu dans le monde.

Pourtant, sur le marché français, les premiers forfaits qui proposent de la 5G chez Orange, Free Mobile, Bouygues et SFR-Altice pourront être commercialisé à partir de 2019. Mounir Mahjoubi, le secrétaire d’Etat au numérique, affirme  que « la France ne sera pas en retard sur la 5G ». Les opérateurs pourront donc proposer leur premiers forfaits dans plusieurs villes de France dès 2019. Son déploiement commercial final n’aura pourtant bien lieu qu’en 2020 dans l’hexagone. Orange prévoit l’arrivée de la 5G entre 2020 et 2022 en France. Comme Orange, qui couvrira déjà une ville française dès 2019, SFR a lui aussi promis le lancement commercial de la 5G en 2020. De son côté, Free Mobile devrait lancer son réseau 5G en 2020.

phonandroid.com

Abdourahmane

Posté par Abdourahmane

Je suis Diplômé en Aménagement et Gestion Urbaine en Afrique, Spécialiste en économie urbaine en même tant Reporter et Éditeur au Journal Universitaire. Je suis également un passionné des TIC.

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