Quel débit, et quel ping ?
Les réseaux de téléphonie 4G sont bien implantés. Les opérateurs ont les yeux rivés sur l’avenir, les réseaux 5G. Voyons ce que nous réserve cette future révolution. La principale promesse de la 5G est de faire exploser les compteurs de débit. Alors que la 4G tutoie aujourd’hui le gigabit par seconde, la 5G vise plusieurs Gbit/s, jusqu’à 10 si tout va bien.
La performance perçue sera aussi fortement améliorée par une réduction drastique de la latence (le ping) : alors qu’elle se compte en dizaines de millisecondes en 4G, la latence devra descendre aux alentours de la milliseconde en 5G.
Comment ça marche ?
Pour obtenir de telles performances, les milliers d’ingénieurs et chercheurs travaillant sur la 5G vont utiliser plusieurs moyens. Pour le débit, l’équation est simple : plus de débit demande plus de spectre radio. Les bandes basses étant à peu près saturées, il faudra recourir aux fréquences plus hautes. On parle d’abord de la bande des 3,5 GHz (reprise aux opérateurs Wimax) puis des bandes millimétriques, 28 GHz (aux USA), 32 GHz (en Europe).
Ces ondes posent de gros problèmes de propagation et sont donc restées jusqu’à aujourd’hui à peu près vierges. Les opérateurs pourront y exploiter des canaux de 100 MHz de large, alors qu’ils se bagarrent pour des licences sur 5, 10 ou 20 MHz dans les bandes basses. Pour la latence, la solution est plus délicate et demandera de grosses modifications non seulement des antennes (l’interface radio) mais aussi des équipements du coeur du réseau.
Est-ce que mon téléphone est compatible ?
La réponse, vous vous en doutez, est négative. Pour être pleinement compatible 5G, un téléphone mobile devra se doter d’antennes supplémentaires correspondant aux nouvelles fréquences. Il devra aussi embarquer un modem suffisamment puissant pour faire face aux débits, une batterie adaptée, etc.
La complexité de l’étage radio des terminaux mobiles va devenir telle que les acteurs de ce secteur ont entamé une consolidation verticale (comme Qualcomm en créant une coentreprise avec TDK) pour mieux contrôler la chaîne radio de bout en bout.
Est-ce que ce sera plus dangereux ?
Plus les fréquences sont hautes, plus elles sont énergétiques. Va-t-on se griller le cerveau avec la 5G à 28 GHz ? A priori, non, car ces fréquences sont également très facilement absorbées et donc stoppées par n’importe quel matériau.
Les ondes millimétriques pénétreront donc moins profondément dans les tissus humains, ce qui réduit d’autant le risque d’effets néfastes – risque qui est du reste encore largement débattu dans la communauté scientifique.
Est-ce que ce sera plus cher ?
Ceux qui ont connu la transition vers les réseaux 3G se souviennent de la hausse des prix à l’époque, due aux nouveaux modèles de téléphones et aux services supplémentaires vendus par les opérateurs. Mais les FAI n’ont pas réitérés cette hausse lors du passage de la 4G. En France, on doit peut-être ce bonus à la décision de Free mobile de commercialiser la 4G au même prix que la 3G.
Pour la 5G, il est évidemment trop tôt pour affirmer avec certitude que les forfaits ne coûteront pas plus, mais il est probable que ce soit à nouveau le cas. Certes, les opérateurs pourront mettre en avant de nouveaux services, mais qui sera vraiment prêt à payer plus pour accéder à internet à 2 Gbit/s sur son mobile 5G, quand il aura déjà 600 Mbit/s ou plus en 4G ?
Aura-t-on enfin du réseau partout ?
Lorsqu’on évoque les promesses de débit des différentes technologies, nos lecteurs sont prompts à répondre par un commentaire récurrent : « tant mieux pour ceux qui l’auront, mais moi, du fond de ma campagne/montagne/appartement/etc., j’aimerais bien déjà avoir de la 3G ». Hé bien que ces malheureux se rassurent, l’un des buts de la 5G est justement d’améliorer la couverture et les débits en bord de cellule.
Comme nous l’a expliqué Qualcomm, le recours à des antennes dotées d’un grand nombre d’émetteurs (Massive MIMO) améliore la couverture. D’autre part, les antennes en fréquence en basse formant de grandes cellules (les macro cells, de plusieurs centaines de mètres ou plusieurs kilomètres) seront complétées par un grand nombre de petites cellules (small cells – quelques dizaines de mètres) en fréquences hautes. Cette multiplication des bases radio augmentera aussi la capacité et l’homogénéité des débits. Enfin, en 5G les terminaux clients pourront créer un réseau “mesh”, un client se muant en relais pour un autre
La 4G c’est fini ?
Non ! Avant le lancement de la 5G, la 4G va connaître encore de nombreuses évolutions. A vrai dire, il n’y aura pas de rupture technologique entre 4G et 5G comme il a pu y en avoir entre 2G et 3G ou 3G et 4G. Les techniques de modulation radio seront les mêmes et les opérateurs vont utiliser les révisions à venir de la 4G pour préparer le terrain à la 5G.
Pendant de longues années après l’arrivée de la 5G, les réseaux 4G émettront encore. Pire : même la 2G et la 3G vont rester allumées encore longtemps, nombre d’appareils ne pouvant être remplacés ou mis à jour pour la 5G.
À quoi ça sert d’avoir autant de débits ?
La question resurgit lors de tout grand bond technologique. Un disque dur de 1 Go, mais pourquoi faire ? Un processeur à 4 GHz, pour aller sur internet ? Qu’est-ce qu’on ferait d’un appareil photo sur un téléphone ? À chaque fois, elle n’est pas plus pertinente. Pour la 5G, l’industrie envisage un grand nombre d’usages tout bonnement impossibles en 4G :
– la téléprésence (qui requiert un streaming vidéo haut débit, THD),
– l’internet tactile, c’est-à-dire la possibilité d’interagir via le monde physique via un robot commandé à distance avec une latence si faible qu’on a l’impression de toucher des objets
– la communication de véhicule à véhicule (V2V)
Enfin, la 5G est pensée pour accueillir l’énorme volume de connexion et de données renvoyées par les objets connectés, dont le nombre doit exploser dans la prochaine décennie.
C’est pour quand ?
Encore flou il y a quelques mois, le calendrier de la 5G est à peu près défini aujourd’hui. Les premiers essais ont déjà lieu de par le monde pour mettre au point la technologie, mais il ne s’agit pas encore d’exploitation commercial.
Les premiers réseaux ouverts au public devraient l’être à l’horizon 2018 – la Corée notamment vise les jeux olympiques d’hiver à Pyeongchang en février 2018. Le 3GPPP, organisme présidant à la standardisation de la 5G prévoit un standard pour des déploiements à plus grande échelle à partir de 2019.
Et après c’est fini ?
Si la 5G tient toutes ses promesses, elle permettra d’avori un réseau de communication mobile délivrant plusieurs gigabits par seconde à peu près partout, même dans des lieux à très forte densité de clients, elle rendra possible le rêve de la voiture connectée ou de la téléprésence et donnera vie aux réseaux d’objets connectés qui doivent envahir nos vies d’ici quelques années. Pour ce faire elle devra cependant piocher dans les dernières réserves de spectre radio disponibles et loger une multitude d’antennes supplémentaires.
Sera-t-il possible d’aller encore au-delà, plus vite, plus loin ? Hé bien à en croire les professionnels du secteur, oui. Les travaux sur ce qui ne s’appelle pas encore 6G ont déjà commencé. Il ne représentent évidemment rien de concret encore, mais montrent que l’industrie des télécoms n’envisage pas une seconde de raccrocher… Rendez-vous dans dix ans !
