5G: Une technologie plus puissante que la fibre ?
La 5G n’est pas encore là, cependant elle s’annonce déjà comme une des nombreuses technologies qui révolutionneront le monde de demain. Mais pourquoi changer de génération alors que la 4G peine à se généraliser sur l’ensemble du territoire français ? Déjà en test dans des grandes villes comme Marseille, Bordeaux ou Lyon, la 5G semble se distinguer de la 4G grâce à des performances nettement supérieures : elle répondrait à de nombreux enjeux technologiques. Toutefois, plusieurs questions nous viennent à l’esprit quand on pense à ce phénomène.
La 5G qu’est-ce que c’est exactement ?
Derrière l’appellation le terme 5G fait référence à la cinquième génération de couverture téléphonique. Plus qu’une simple amélioration de la couverture téléphonique , la 5G est une génération de rupture qui viendra occuper une place très importante dans notre quotidien. . En effet, comme le précise l’ARCEP, la 5G est un regroupement de différentes technologies maximisant les performances de connexion qui permettra d’ouvrir la porte à de nouveaux secteurs. Mais pour s’intéresser à ses performances, il faut comprendre son fonctionnement :
les grandes étapes de la communication mobile
Evolution de la 5G
Les ondes millimétriques comme pilier technologique
C’est certainement la clé de voûte de la 5G. Aujourd’hui, la 4G et ses prédécesseurs utilisent des fréquences en dessous de 6GHz. Or la grande majorité des appareils connectés utilisent la même zone de fréquence, elle est donc surchargée. C’est pourquoi les chercheurs envisagent d’utiliser des fréquences de plus de 6GHz, plus précisément entre 30 et 300 GHz. Ainsi, les dernières expériences ont montré que l’utilisation de fréquences moins chargées (au-delà de 6GHZ) permet des vitesses de connexion nettement plus rapides.
Les ondes millimétriques offrent certes une connexion plus puissante, cependant elles sont très légères en termes de portée. En effet, plus la fréquence est importante, plus la portée est faible. L’idée pour la 5G serait donc d’employer des fréquences en dessous de 6GHz, dans un premier temps. C’est pourquoi, l’ARCEP précise que le déploiement de la 5G se fera tout d’abord sur des bandes comprises entre 3,4 et 3,6 GHz. On ne connait pas encore l’impact des ondes millimétriques sur la santé, les enjeux sanitaires peuvent donc devenir un problème majeur dans l’utilisation de ces ondes.
Grace à ces technologies , la 5G serait plus performantes que la 4G
Le Massive MiMo comme solution
Le massive MiMo (Multiple-in Multiple-out) est une technique qui permettrait d’augmenter la vitesse des transmissions en multipliant les connexions des antennes relais. Cette technique utilise des centaines de petites antennes afin de multiplier les entrées et sorties et renforcer le signal tout en réduisant les interférences. Le massive MiMo permet alors aux antennes de transmettre et de recevoir plusieurs signaux de façon simultanée. Ceci aurait pour conséquence d’améliorer le débit et de réduire la latence. De plus, le massive MiMo sera plus sensible aux appareils envoyant des signaux à hautes fréquences ce qui permet d’améliorer la couverture réseau. Ainsi, la capacité d’un signal à traverser des objets sera également améliorer.
Le massive MiMo apparaît donc comme une technique idéale pour combler les problèmes de portée des ondes millimétriques. Cependant plusieurs problèmes sont également liés à l’utilisation du massive MiMo. Le plus important est sans doute celui de la gestion des différentes connexions. En effet , un trop grand trafic peut venir créer des interférences et ainsi grandement alterner la qualité du signal. Pour pallier ce problème , on évoque la solution du Beamforming ( comme l’explique la vidéo ci-dessous).
En résumé , plein de solutions sont disponibles pour permettre l’avènement de la 5G. Cependant , chacune d’entre elles présentes des problèmes techniques différents. De plus il faut également prendre en compte l’aspect légal et éthique de la 5G car les solutions proposées n’ont pas encore de cadre légal bien défini et leurs impact sur la santé sont inconnus.
Des performances impressionnantes
Si à l’avenir, les chercheurs parviennent à surmonter tous les défis technologiques, on peut s’attendre à des performances nettement supérieures à la 4G. En effet la 5G apporte des améliorations majeures sur de nombreux points, notamment le débit. Le débit est certainement l’élément le plus important pour représenter l’écrasante supériorité de la 5G sur sa grande sœur. SFR a montré lors de ces derniers tests que dans des conditions optimales, la vitesse de connexion pouvait atteindre jusqu’à 25 Gbit/s par exemple. La 5G serait donc théoriquement plus rapide que la fibre. Plus récemment, l’opérateur mobile finlandais Elisa a fait des tests en conditions réelles. Il a pu obtenir une vitesse moyenne de 700Mb/s contre 50Mb/s actuellement pour la 4G LTE (Long Term Evolution).
La 5G serait nettement plus rapide que la 4G
Par ailleurs, l’amélioration du débit permet également une réduction du temps de latence. Bien que ce ne soient que des estimations, la latence de la 5G serait 10 fois moins élevé que pour la 4G. Autrement dit, le temps de réponse d’une page internet ou d’un appareil passerait de 10ms à 1ms en moyenne. Si à l’échelle humaine, ce changement est imperceptible, cette amélioration pourrait permettre de progresser dans de nombreux domaines.
Sur le plan de la couverture, la 5G permet également de fournir un réseau fiable avec de meilleures performances tout en garantissant une connexion plus stable. Enfin, la 5G permettrait d’augmenter l’efficacité énergétique des téléphones (elle serait 100 fois moins énergivore que la 4G sur nos batteries). En effet, grace à des méthodes d’économie d’énergie, la connexion aux réseaux solliciterait moins la batterie. On estime les gains d’autonomies de 1 à 3 jours !
Les usages de la 5G
Une grande avancée pour les voitures sans conducteurs
Sa puissance permettra de nombreux changement dans nos modes de consommation. En effet, avec de telles performances on peut imaginer que la vidéo 4K sera facilement accessible. De même, la consommation de vidéos ou de musiques en streaming sera encore plus généralisée. Il en va de même pour l’utilisation du cloud.
Autre point non négligeable, la 5G offrira des gains d’énergies considérables. En consommant moins d’énergies sur les appareils employés, on estime qu’un smartphone pourrait tenir trois jours sans être rechargé. Mais ce n’est pas tant les changements qui rendent la 5G intéressante, mais les avancées technologiques qu’elle va permettre. En effet, si les évolutions sont peu perceptibles, entre 10 et 1 ms la différence est énorme pour des appareils interconnectés. La transmission d’informations entre les machines seraient 10 fois plus rapides , ce qui augmenterait considérablement leur efficacité.
Ainsi, elle va jouer un rôle fondamental dans les secteurs où le réseau est au centre du fonctionnement. C’est le cas des voitures autonomes par exemple ! Les voitures pourront communiquer entre elles instantanément et seront totalement autonomes. On voit que les exemples sont nombreux.
Secteurs concernant la 5G
On peut cibler les secteurs où la 5G aura une grande importance (la voiture autonome et la santé notamment). Cependant, il est impossible de définir précisément son champ d’applications : il peut s’avérer très large. A tel point que certains pensent qu’elle sera au cœur de la 4ème révolution industrielle.
Et c’est pour quand ?
Aujourd’hui, il est impossible de donner une date exacte pour le lancement d’offres 5G par les opérateurs. Cependant, nous avons toutes les raisons de croire que la 5G fera son apparition d’ici 2020. On sait que Qualcom s’est déjà positionné sur le sujet avec son modem X50 lancé en 2016. En effet, des tests sont effectués à Marseille,Lille et Douai pour Orange, Bordeaux pour Bouygues Telecom et Nantes et Toulouse pour SFR. Avec gain annuel estimé à 125 milliard d’euros d’ici 2025 pour la zone européenne, les opérateurs se précipitent d’investir dans cette technologie qui sera certainement incontournable !
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Sources :
https://journals.openedition.org/netcom/2869#tocto1n4
https://fr.wikipedia.org/wiki/5G
https://www.arcep.fr/uploads/tx_gspublication/rapport-enjeux-5G_mars2017.pdf
https://5g.co.uk/guides/what-is-massive-mimo-technology/
https://www.papergeek.fr/5g-debit-date-de-deploiement-tout-ce-quil-faut-savoir-137538
https://www.phonandroid.com/5g-tout-savoir-reseau-futur.html
