5G : la génération mobile ultime ?

5G

Cinquième génération de téléphonie mobile, la 5G devrait permettre à l’horizon 2020 de faire face à l’accroissement exponentiel des objets connectés (internet des objets), aux besoins des véhicules autonomes et aux nouveaux usages (réalité virtuelle, big data…). Si la coopération internationale porte ses fruits (normes, matériels…), la 5G pourrait être la génération mobile ultime.

Qu’est ce que la 5G ?

La 5G regroupe l’ensemble des technologies correspondant à la cinquième génération du standard pour la téléphonie mobile validé par l’ITU (International Telecommunication Union) et le consortium 3GPP (3 rd Génération Partnership Project). Elle devrait entrer en vigueur en 2020.

Evolution 5G

Quels sont ses fondements technologiques ?

La clé technologique de la 5G est l’utilisation de fréquences plus élevées du spectre radio : entre 30 à 300 GHz ou ondes millimétriques (la 4G et ses prédécesseurs recourant à des fréquences inférieures à 6 GHz).

Permettant des débits plus importants, ces fréquences ont une portée plus courte qui nécessite :

  • des petites cellules ou antennes intégrées au mobilier urbain ;
  • des techniques de Massive MIMO (au lieu de deux antennes, une réceptrice et l’autre émettrice, plusieurs antennes aux entrées et sorties multiples) s’affranchissant des grosses antennes relais, renforçant le signal, réduisant les interférences et multipliant la capacité ;
  • du beamforming pour diriger les signaux de manière intelligente vers les appareils ;
  • une architecture logicielle permettant l’adaptation aux besoins de chaque appareil en termes de latence, débit et intensité (network slicing).

Quelles sont les exigences techniques sur lesquelles se fonde la 5G ?

D’ici cinq ans, le volume de données transitant sur les réseaux devrait être 10 000 fois plus important et nécessiter un temps de réponse (latence) très court.

La technologie 5G est développée avec huit exigences de spécification.

5G

Autrement dit, 

  • les débits descendant et montant seront très élevés ;
  • la densité d’appareils connectés au km2 sera démultipliée ;
  • le temps de latence sera très court ;
  • l’efficacité en termes de couts et d’énergie consommée permettrait aux objets connectés de fonctionner dix fois plus longtemps sur une charge ;
  • la couverture sera élargie (disparition des déserts numériques ?) ;
  • la convergence des technologies : il n’y aura vraisemblablement pas une seule 5G, mais différentes technologies adaptées aux différents usages de demain et capables de communiquer entre elles. Les réseaux 5G auront un large potentiel d’amélioration.

Quels sont les apports attendus en termes d’usages ?

La 5G  devrait permettre de connecter instantanément un nombre exponentiel d’objets à des vitesses démultipliées et d’en prendre le contrôle à distance à des couts faibles.

La promesse de la 5G est celle d’un monde parfaitement connecté.

5G

La 5G devrait favoriser :

  • le cloud computing ;
  • l’intégration et l’interopérabilité d’objets communicants et des smartgrids (environnement domotisé et ville intelligente) ;
  • l’imagerie 3D ou holographique ;
  • le datamining ;
  • la gestion du big data et de l’internet of everything ;
  • la numérisation de l’industrie et de la médecine (diagnostic distant automatique, chirurgie à distance) ;
  • le déploiement des objets communicants (véhicules autonomes) ;
  • les détecteurs et les senseurs d’e-commerce ;
  • l’intelligence artificielle ;
  • la sécurité (téléprospection, gestion des flux) ;
  • l’éducation et l’accès à l’information…

Quelles sont les difficultés inhérentes à l’implémentation de la 5G ?

Elles sont de différents ordres :

  • financier : environ 500 milliards € d’investissements vont être nécessaires ;
  • technique : des défis de soutenabilité vont se poser concernant la gestion et la gouvernance de la bande passante (neutralité du réseau, gestion des priorités en fonction des applications…) ;
  • sécurité : stockage et protection des données privées ;
  • santé environnementale du fait de ce « smog électromagnétique » même si les normes actuelles ne changent pas (loi du 9 février 2015 sur l’exposition aux ondes électromagnétiques) ;
  • énergétique (écoconception, énergie) ;
  • technologique : convergence des différentes technologies ;
  • coordination entre les différentes parties prenantes.

Effaçant les frontières entre le fixe et le mobile, les smartphones, les ordinateurs et les tablettes, ouvrant l’ère de l’internet de tout et des objets, la 5G promet de nous faire entrer dans un monde tout connecté (vitesse élevée, fin des latences et réduction de la consommation énergétique).

Si l’élaboration de la norme 5G porte ses fruits, cette nouvelle génération de réseau mobile serait assez flexible pour s’adapter à toutes les évolutions sans passer par la création de futurs standards.

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