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

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 le réseau du futur

Qu’est-ce que la 5G

La 5e génération de standards pour la téléphonie mobile est une technologie-clé qui devrait permettre à terme des débits de internet mobile de plusieurs gigabits par seconde, à des années-lumières des réseaux actuels. Le tout avec une latence réduite au minimum, et quantité de technologies pour améliorer le signal, y compris dans les environnements où les réseaux sont sur-utilisés. Pour le moment, la 5G n’en est qu’à ses débuts. Les opérateurs ont lancé leurs premiers réseaux 5G dans certains pays, mais, en France, par exemple, les fréquences nécessaires n’ont même pas encore été attribuées. La 4G et la 3G avaient étaient conçues pour répondre le plus rapidement possible à un besoin de vitesse sur l’internet mobile.

La 5G s’inscrit dans un projet plus global. Tout pourra y être connecté : smartphones, tablettes, PC, mais aussi vos objets, voitures connectés, casques VR ou encore les accès internet résidentiels. Ce type de réseau devrait favoriser le cloud computing, l’intégration et l’interopérabilité d’objets communicants et de smartgrids et autres réseaux dits intelligents, dans un environnement domotisé et une « ville intelligente ». Autrement dit la 5G est aussi la modalité technique qui va accompagner le développement d’un futur encore plus connecté qu’aujourd’hui.

5G : comment ça marche ? Quels avantages ?

La 5G devrait reposer en partie sur les ondes millimétriques. Ces ondes sont actuellement utilisées par l’armée en France, mais les fréquences devraient être prochainement ré-attribuées aux opérateurs lors d’enchères. La plupart des opérateurs devraient intégrer leurs réseaux 4G et 5G pour une expérience la plus continue possible. Le but de la 5G étant, en plus de faire grimper le débit, de diminuer autant que possible le temps de latence, l’infrastructure devra s’appuyer sur un réseau fibre et des serveurs cache au plus près des utilisateurs.

La partie radio du réseau s’appuiera sur une variété de dispositifs semblables à ceux utilisés pour les réseaux 4G. Avec une différence : il devient possible d’installer une multitude de petites cellules mmWave dans les zones denses. Ces small cells s’appuieront sur les ondes millimétrique pour fournir un réseau très localisé – à faible portée. Ces small cells seront évidemment installées dès qu’une saturation est détectée dans une partie du réseau. Pour assurer la continuité de la connexion, des antennes plus grosses s’appuyant sur la technologie MIMO seront installées sur des points hauts. Leur taille et facteur de forme est difficilement discernable de celui des antennes cellulaires actuelles.

5G : latence réduite au maximum

L’enjeu central autour de la 5G, c’est le temps de latence : parvenir à le réduire à moins d’une milli-seconde permet de révolutionner les usages sans fil. Il devient par exemple possible d’utiliser un casque de réalité virtuelle du futur, sans fil, qui envoie une image 4K à chaque oeil, avec une expérience fluide et agréable. Le temps de latence rend la navigation plus réactive, et participe à la hausse des débits.

Une consommation énergétique minimale

L’autre enjeu autour de la 5G, c’est qu’elle devra tout connecter. Y compris de très nombreux objets connectés basse consommation, des smartphones et PC always connected – qui ont besoin de modules particulièrement économes pour éviter un impact trop grand sur la batterie. Les premiers modems 5G, le Qualcomm X50 et le Balong 5000 n’ont pas encore tout à fait atteint cet objectif. Ce sont des composants qui chauffent, et donc gaspillent encore un peu trop d’énergie pour l’imaginer, par exemple, dans une station météo sur batterie. Mais c’est la direction que prennent les efforts de recherche et développement.

voitures connectees 5g

Un réseau fiable et sécurisé

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 dont nous vous parlions plus haut. 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 comme nous l’expliquions plus haut.

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 devra représenter une vraie révolution. Les débits théoriques ont beau être hallucinants, nous auront droit en moyenne à 1 Gbit/s pour le téléchargement et 500 Mbit/s pour l’upload. Par contre, la différence avec la 4G c’est qu’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, votre smartphone pourra en théorie se connecter en 5G avec 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 plus d’endroits, avec une meilleure qualité. Les jeux VR dans le cloud seront une réalité. 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.

5G : les smartphones compatibles

Comme vu précédemment, l’utilité du réseau mobile 5G va bien au-delà des smartphones. Mais ceux-ci seront bien sûr parmi les principaux bénéficiaires de cette technologie. Actuellement, il existe deux possibilités pour rendre un smartphone compatible 5G. La première est d’utiliser un SoC Snapdragon 855 couplé à un modem X50 de Qualcomm, la solution la plus plébiscitée. La seconde est une solution développée par Huawei sur ses appareils avec SoC Kirin 980 et modem Balong 5000. Ce dernier serait d’ailleurs plus performant que son concurrent, mais il est encore tôt pour tester cela en conditions réelles. Retrouvez ci-dessous la liste des smartphones compatibles 5G annoncés :

Comme nous allons le voir dans la partie suivante, la France n’est pas particulièrement en avance en ce qui concerne le déploiement du réseau 5G. Tous les smartphones compatibles ne seront pas commercialisés sur le territoire. On sait que le Galaxy S10 5G sera disponible en France chez Orange. Il est également fort probable que le OnePlus 5G qui a fait une apparition au MWC 2019 sorte chez nous, la marque visant l’Europe. Un lancement au Royaume-Uni et en Finlande ont d’ailleurs déjà été confirmés.

5G : quand ?

Selon l’Arcep, les premiers forfaits 5G arrivent en France dès 2020. Mais ce sera progressif, et tout le potentiel de la vraie 5G sera disponible à partir de 2025 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. La France a déjà un an de retard sur le 5G alerte Orange. 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. Les premiers opérateurs à la proposer seront vraisemblablement Orange, Bouygues et SFR. Plus discret, Free Mobile prépare aussi l’arrivée de la 5G. « Plus de 90% des sites dans les zones denses sont raccordés en fibre, élément essentiel pour le lancement de nos offres 5G », a expliqué Iliad.

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