5G : débit, fonctionnement, date de déploiement

5G : débit, fonctionnement, date de déploiement La 5G pourra bénéficier de Oscore, un nouveau protocole assurant une double sécurité, en protégeant la donnée et son moyen de transport.

[Mise à jour le  12 février 2020 à 12h00]  Ericsson a annoncé fin janvier la création d'un nouveau site de R&D en France pour travailler sur les développements logiciels et la sécurité de la 5G. Ce dernier sujet fait partie des priorités du groupe, qui s'investit par ailleurs dans la sécurisation des protocoles de communication pour l'IoT, avec notamment Oscore et Lake. Lancé en juillet 2019, Oscore (pour object security for constrained restful environments) est un protocole de sécurité dédié aux caractéristiques de l'IoT qui permet de sécuriser les messages transmis par les objets connectés de point à point. La sécurité des données est assurée du capteur à la gateway, puis de la gateway vers le serveur.

"Dans l'IoT, les messages sont transmis par le protocole CoAP, équivalent de http dans l'Internet. Oscore vient sécuriser coAP", explique Alexander Pelov, CEO et cofondateur d'Acklio, start-up rennaise qui développe des solutions de gestion et d'interopérabilité des réseaux IoT. Oscore, qui peut être complété par les protocoles de sécurité TLS et DTLS, assure une double sécurité, à la fois au niveau de la donnée, et du transport de l'information, tout en minimisant l'impact des dispositifs de sécurité sur les performances de l'objet.

Pour Hatem Oueslati, président de IoTerop, fournisseur de solutions pour la sécurité et la gestion des objets connectés (également contributeur au développement du protocole, ndlr), Oscore constitue un atout pour la 5G : "Il offre une cryptographie de bout en bout et une notion d'authentification légère, il représente un avantage considérable pour la sécurité des réseaux NB-IoT et LTE-M, même s'il peut s'appliquer à l'ensemble des réseaux IoT", souligne-t-il.

IoTerop a intégré Oscore à ses solutions et procède à des expérimentations avec un client. "Le besoin de sécurisation est primordial dans les déploiements massifs d'objets connectés industriels. Cette sécurité assure la pérennité des solutions mises en place car la cryptographie ou l'authentification ne suffisent pas, c'est la combinaison des deux qui rend une solution pertinente. D'où l'intérêt pour une entreprise de l'adopter", poursuit Hatem Oueslati. Pour Chester Wisniewski, principal research scientist chez l'entreprise de sécurité Sophos, Oscore est encore trop peu connu : "Ce protocole est une excellente nouvelle pour les industriels mais il faudrait que les fabricants s'emparent du sujet", estime-t-il. L'organisme IETF travaille sur la standardisation de Lake, une procédure légère d'échange de clés authentifiées afin d'assurer la confidentialité des retransmissions, pour compléter Oscore.

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. 

Dictionnaire de l'IoT