La 5G, ce réseau « révolutionnaire » tant attendu

Selon Qualcomm, la 5G sera une révolution aussi importante que le moteur à explosion ou l’électricité. Rien que ça. Annoncée comme un véritable bouleversement dans le domaine des télécommunications, impossible aujourd’hui de passer à côté de la 5G. Elle est dans toutes les bouches, dans tous les articles et dans toutes les grosses tendances annoncées pour les années à venir.

D’autant que la 5G se précise et se rapproche à grands pas : la 3GPP – l’organisme international qui fixe les standards de télécommunications – s’est mit d’accord fin Décembre sur un premier standard technique pour la 5G. On profite de cette entrée en grande pompe de la 5G dans l’année 2018 pour faire un petit point sur cette technologie qui promet de révolutionner notre monde connecté par une rapidité extraordinaire.

Qu’est ce que la 5G ?

C’est le réseaux qui remplacera a terme la 4G que nous connaissons tous. La rapidité du réseau sera la principale caractéristique révolutionnaire.

Si au début on pourra s’attendre à des débits d’environ 1 Gb/s (en téléchargement), à terme la vitesse de la 5G pourrait dépasser les 10 Gb/s (près de 30 fois la vitesse de la 4G). Elle sera par contre plus ou moins rapide selon les usages et les différentes technologies 5G.

Au-delà de la vitesse brute, c’est surtout le temps de latence qui devrait être réduit. Il est aujourd’hui d’environ une demi-seconde (ce qui est bien trop long pour un véhicule autonome par exemple), alors qu’il pourrait être réduit à moins d’une milli-seconde avec la 5G.

Pourquoi la 5G est si rapide ?

Si la 5G est si rapide, c’est parce qu’elle reposera (en partie) sur des ondes millimétriques – soit des ondes radios hertziennes d’une très haute fréquence (au delà de 6 GHz). Ces ondes sont actuellement uniquement utilisées par l’armée. Le principe est simple : plus la fréquence est élevée, plus la largeur de spectre est grande et donc plus la bande passante est grande, soit un débit supérieur reçu par chaque cellule radio et donc plus de rapidité.

L’implémentation de la 5G représente un véritable défi

Le problème avec les ondes millimétriques, c’est qu’elles sont instables et que leur portée est courte. Car plus la fréquence est grande, plus l’onde est sensible aux obstacles (collines, bâtiments) et aux conditions météorologiques, ce qui disperse le signal et induit des erreurs dans la transmission des données. Hors, la rapidité de la 5G viendra de la haute fréquence des ondes et de leur capacité à arriver jusqu’aux récepteurs en bonne qualité.Plusieurs solutions sont donc envisagées pour répondre à cette contrainte, notamment celle des 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, là où aujourd’hui seulement de grosses antennes émettent sur de vastes étendues. Ces mini antennes s’intègreront au mobilier urbain : lampadaires, poubelles, arrêts de bus, bancs, etc. Cela permettra de diffuser plus efficacement le très haut débit vers les utilisateurs selon leur situation géographique et ainsi d’éviter la surcharge du réseau.

Le projet de la 5G : non pas une mais plusieurs 5G

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, tout sera ultra-connectés : smartphones, tablettes, PC, objets connectés, domotique, voitures connectés, casques VR, réalité augmentée, intelligence artificielle, etc. La 5G sera alors le réseau qui permettra à tous nos appareils connectés de communiquer entre eux et avec nous.

Elle ne sera donc pas supportée par une technologie unique mais par un écosystème de réseaux 5G pour différents usages (IoT, smartphones, voitures autonomes, etc.) – et donc différentes fréquences plus ou moins élevées pour différentes 5G plus ou moins rapides.

Ce sera la fin au réseau neutre. Aujourd’hui, entre se connecter à la 4G avec un smartphone, une tablette ou une montre connectée, les applications sont gérées de la même manière par le réseau. Avec la 5G, il y aura un système de priorités et 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.

D’une manière générale, la rapidité que permettra la 5G concernera tout ce qui demande beaucoup de réactivité et de bande passante pour effectuer d’importants calculs à distance avec un temps de latence minime : véhicules autonomes, applications en médecine (opérations à distances ou assistées), en robotique industrielle, applications d’intelligence artificielle dans le cloud, etc. Selon Qualcomm, la 5G sera donc aussi importante que l’apparition du moteur à explosion ou de l’électricité tant ses applications seront révolutionnaires et nombreuses.

Quelle norme vient d’être adoptée ?

Jusqu’ici, la 5G n’était définie par rien d’autre que son logo au design des années 2000.

Cette première décision du 3GPP porte sur les fréquences attribuées à la 5G. Elle aura ainsi droit à un large éventail puisqu’elle s’étendra entre les bandes 600 MHz (basse fréquence) et 50 GHz (très haute fréquence), afin de créer différents réseaux 5G adaptés à différents usages. Ce consensus porte sur la 5G dite Non-Standalone (NSA), qui pourra être testée sur les infrastructures 4G déjà existantes et permettra aux opérateurs de proposer de la 5G en test à grande échelle. La version Standalone (SA), propre a la 5G, devrait être définie l’été prochain.

Cette décision est l’étape qui permet aux fournisseurs de commencer à construire les équipements adaptés à la 5G. Mais les fabricants n’ont pas attendu cet accord pour travailler sur le sujet. En octobre dernier, Qualcomm a ainsi présenté un premier design de référence pour un smartphone 5G. Il s’agit du premier téléphone pouvant supporter la 5G avec une puce capable de réceptionner des ondes millimétriques. Ce modèle servira donc aux opérateurs à tester leurs réseaux et à reproduire des cas d’usages semblables à ceux rencontrés sur le terrain, notamment au niveau de la mobilité.

Et la 5G, c’est pour quand ?

Cette norme permettra aux premiers opérateurs de proposer dès 2019 des premières offres de pré-5G en phase de test. Par ailleurs, les premiers téléphones grand-publics compatibles 5G devraient eux-aussi voir le jour aux alentours de 2019.

Concernant le déploiement commercial à grande échelle, la 5G arrivera dans certains pays dès 2020. Mais ce sera très progressif et les opérateurs et industriels du secteur ont encore énormément de travail à accomplir. Car n’oublions pas que dans certaines campagnes, la 4G n’est toujours pas déployée…