5G : débit, fonctionnement, date de déploiement

5G : débit, fonctionnement, date de déploiement La 5G n'aura pas d'impact massif dans l'IoT avant 2025. Orange rappelle néanmoins qu'il sera possible de constituer à partir de cette date des réseaux dédiés à certaines applications en entreprise.

[Mise à jour le 28 novembre 2019 à 14h50] Objenious a lancé une offre de réseau dédié en LoRaWAN début 2019. Sigfox l'a suivi en novembre 2019. Si des réseaux dédiés sont déjà possibles sur les réseaux cellulaires en 4G, il faudra attendre la 5G pour les voir se démocratiser progressivement, grâce à une gestion virtuelle à partir de 2022, puis dynamique et entièrement automatisée aux alentours de 2025. "Il nous faut d'abord déployer à partir de 2022 le nouveau cœur de réseau virtuel en 5G. Mais avec cette capacité à créer des réseaux privés virtuels, appelée slicing, nous pourrons répondre à un réel enjeu concernant l'IoT critique, c'est-à-dire portant sur des services dont la défaillance serait préjudiciable à la sécurité des personnes ou à l'efficacité des entreprises, comme des caméras de surveillance, a expliqué Éric Hardouin, directeur du domaine de recherche Ambient Connectivity chez Orange, lors d'une table-ronde organisée par le syndicat Ignes, jeudi 28 novembre. Par exemple dans une usine, un industriel pourra ainsi paramétrer en ligne et à la demande un réseau spécifique pour les robots de ses chaînes de production et s'assurer de la continuité du service, même en cas de congestion du réseau public. Aujourd'hui, créer un réseau privé en 4G nécessite pour une entreprise de se doter d'un mini cœur de réseau, un équipement onéreux.

L'opérateur a rappelé le principal avantage pour l'IoT de la 5G : sa fiabilité. "Dans les bâtiments, les réseaux utilisés aujourd'hui (Wi-Fi, Zigbee ou Z-Wave) sont des réseaux sans licence où il n'y a aucune maîtrise des interférences. Avec la 5G, les clients auront la garantie que les données sont envoyées dans une fenêtre de temps précise", explique Éric Hardouin.

Cette contrainte de l'environnement est ce qui freine encore les déploiements à grande échelle, selon Huawei. "Le problème des projets IoT aujourd'hui, c'est qu'ils dépendent des sites. Il faut évaluer s'il y a des vitres, du métal, etc. pour choisir la technologie offrant la meilleure couverture. La 5G offrira une seule architecture quels que soient les besoins", rappelle Merouane Debbah, directeur du laboratoire R&D en mathématiques et algorithmes chez Huawei en France, qui travaille déjà depuis trois mois sur la 6G pour offrir des applications à partir de 2030. "Un budget vient d'être attribué à ce sujet. La 5G servira à connecter massivement les objets ces prochaines années, la 6G les fera dialoguer de manière intelligente."

Les avantages de la 5 G

Faire transiter plus de données, plus vite. Voici l'objectif numéro 1 poursuivi par les entreprises et les autorités de régulation des télécoms qui travaillent en ce moment sur la 5G, dont le nom officiel est IMT-2020. Cette technologie de communication mobile cinquième génération prendra prochainement la suite de la 4G+ (ou LTE advanced) pour permettre aux appareils mobiles – que ce soient des smartphones, des tablettes ou encore des objets connectés – d'envoyer et de recevoir des data en grande quantité. "Il y a quatre usages différents pour la 5G : le haut débit, le premier cas actuellement développé en continuité de la 4G pour lequel nous anticipons de nouveaux services liées à la réalité augmentée, détaille-t-il. Puis l'accès sans fil qui viendra remplacer la fibre, la gestion d'un grand nombre d'objets connectés et la communication de machines industrielles", explique Franck Bouétard, PDG d'Ericsson en France.

La 5G, c'est ainsi une promesse de rapidité, d'une faible latence, d'une faible consommation d'énergie et permettant à un grand nombre d'utilisateurs d'être connectés simultanément. Avec ce standard de communication, les utilisateurs pourront notamment télécharger des vidéos haut débit en un temps record.

"Plus on augmente la connectivité et le débit, plus les possibilités d'attaques s'accroissent"

Pour l'IoT, la 5G est une clé vers une plus grande interopérabilité. "Avec un même composant, un industriel pourra se connecter en haut ou bas débit en fonction de ses besoins. Cela va simplifier le design des objets car il n'y aura plus besoin de choisir les composants pour du LoRa, du NB-IoT ou une carte SIM : l'IP mènera à l'interopérabilité", explique Frédéric Salles, président de Matooma, spécialiste dans le domaine de l'IoT et la connectivité par carte SIM multi-opérateurs.

Avec la 5G, la sécurité du réseau de communication devra néanmoins être renforcée. "Plus on augmente la connectivité et le débit, plus les possibilités d'attaques s'accroissent", prévient Hervé Doreau, presales manager chez Symantec.

Débit 5G

Plus de limite : les futurs utilisateurs de la 5G pourront télécharger un film en haute définition en deux ou trois secondes. Les futurs réseaux 5G seront théoriquement capables de transférer 20 gigabits de données par seconde, depuis une station de base jusqu'à un appareil connecté au réseau, et 10 gigabits par seconde dans le sens inverse, soit environ 100 fois plus que les réseaux 4G. C'est en tout cas l'objectif fixé aux opérateurs par l'Union internationale des télécommunications, bien que ce débit reste théorique.

Fonctionnement

La 5G ne se contentera pas de multiplier par cent le volume de données qui pourra transiter sur ses réseaux. Ces informations circuleront également plus vite : le temps de latence devrait être inférieur à une milliseconde, contre 25 à 40 millisecondes pour la 4G. Le standard promet également l'utilisation d'un spectre élargi de 30 à 300 GHz.

La 5G est l'une des technologies les plus attendues du secteur du véhicule autonome, car les autos doivent pouvoir envoyer instantanément les images de leur environnement à un logiciel de traitement, situé par exemple dans le cloud, et prendre une décision dans la foulée. Une petite seconde de décalage dans l'envoi des données risquant de provoquer un accident. Cette réduction de la latence pourra aussi permettre de réaliser des opérations chirurgicales à distance par exemple, car les mouvements des instruments seront suffisamment fluides.

La 5G devrait par ailleurs être capable de traiter des données de natures différentes à des rythmes différents. Les opérateurs travaillent sur des technologies permettant de découper leur réseau en plusieurs tranches, pour y faire circuler des informations plus ou moins prioritaires (network slicing). Les informations émises par un véhicule autonome en mouvement seront traitées en absolue priorité, alors que les data envoyées par un compteur de gaz intelligent pourront être envoyées avec un certain délai. Cette technologie fait toutefois débat, car elle est synonyme de fin partielle de la neutralité du net. En vertu de ce principe, les opérateurs étaient jusqu'à présent obligés de traiter à égalité toutes les données qui transitaient sur leurs réseaux, sans analyser leur contenu. Mais pour prioriser le traitement de certaines données par rapport à d'autres, ils devront savoir quel type d'informations leurs clients font transiter via leurs antennes.

Date de sortie

Malgré l'absence de norme, de nombreuses expérimentations sont actuellement conduites par les opérateurs et les équipementiers télécom. Ces tests sont pris en compte par l'instance de normalisation dans la définition du futur standard. Selon le dernier rapport de la Global mobile Suppliers Association (GSA), 201 opérateurs sont en train de la déployer ou de tester la pré-5G dans 83 pays. 37 réseaux 5G ont déjà été déployés à large échelle.

La Corée du Sud et Monaco ont annoncé une couverture complète de leur territoire en 5G. En Chine, l'opérateur China Mobile a annoncé qu'il couvrirait cette année 40 villes en 5G. L'opérateur américain Verizon couvre Minneapolis et Chicago depuis avril 2019.

Le Japon prévoit une mise en place du réseau 5G pour les Jeux olympiques de Tokyo en 2020. La France devrait aussi voir débarquer la technologie à cette date. D'ici la fin de l'année 2024, la 5G devrait couvrir plus de 40% de la population mondiale pour 1,5 milliard d'abonnés au très haut débit mobile, selon l'équipementier Ericsson.

5G en France

Les premières offres 5G pourraient voir le jour en France autour de 2020, selon les observateurs du secteur. L'Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (Arcep) a présenté sa roadmap en juin 2017. Un guichet pour les plateformes ouvertes d'expérimentation 5G en bande 26 GHz, dite bande "millimétrique", a été lancé en janvier 2019 et la liste de onze projets retenus a été dévoilé début octobre. Les onze porteurs de projet disposeront des bandes de fréquence de 26 GHz d'ici le 1er janvier 2021 au prix de 200 euros par an et par bloc de 200 MHz, et ce pendant trois ans. Parmi les projets retenus figurent la métropole de Bordeaux, qui ambitionne de mettre en place un éclairage intelligent le long des quais, le port du Havre qui vise à accroître ses performances et à réaliser de la maintenance prédictive, ou encore la ville de Saint-Priest, pour permettre l'émergence de l'IoT haut-débit dans une zone industrielle. "Nous avons encore peu de visibilité sur les cas d'usage que permettra réellement la 5G, c'est pourquoi nous voulons associer les start-up de la French Tech à notre plateforme d'expérimentation", a déclaré Christophe Trouillet, responsable de l'aménagement numérique du territoire à la métropole de Bordeaux.

L'Arcep a par ailleurs lancé lundi 15 juillet 2019 sa procédure d'attribution des fréquences 5G auprès des opérateurs télécoms et propose une attribution en deux temps : des blocs de fréquences de 40 à 60 mégahertz (MHz) seront mis à disposition des quatre opérateurs à un prix fixé par le gouvernement, et des blocs complémentaires seront mis aux enchères pour permettre aux opérateurs d'acquérir plus de capacité, dans une limite de 100 MHz par opérateur. L'attribution des fréquences devrait être finalisée au mois d'octobre, mais il faudra attendre le début de 2020 pour que les opérateurs soient juridiquement détenteurs des fréquences pour 15 ans et lancent leurs services. Ils auront ensuite jusqu'à 2025 pour couvrir 90 % du territoire en 5G et 4G+. L'Arcep insiste sur une couverture nationale à cette date pour couvrir les deux tiers de la population. 

Le Parlement français a adopté une proposition de loi LREM, dite "PPL 5G", visant à sécuriser le déploiement de la 5G. Cette dernière crée un régime d'autorisation administrative avant toute activité d'exploitation des équipements 5G. Les opérateurs devront ainsi demander l'accord de l'Etat avant de pouvoir exercer leur activité. 

Dès 2015, l'Arcep avait autorisé Orange à lancer des pilotes 5G à Belfort sur plusieurs bandes de fréquence. L'opérateur a depuis étendu ses tests à Marseille, à Lille et à Douai. Les autres opérateurs s'intéressent de près au sujet. Bouygues Telecom expérimente à Bordeaux, SFR à Nantes et Toulouse, Free à Marseille et en Bretagne. Au total, 14 métropoles françaises sont dans les starting-block. 

Autour du même sujet