Pourquoi la 5G va révolutionner nos usages quotidiens ?
(Partie 1/3 : les spécifications techniques)
Les voitures pourront communiquer entre elles, des opérations chirurgicales à distance seront facilitées… Faisons un tour d’horizon de ce qui sera possible dès demain.
La 5G est la 5ème génération de réseau mobile et succède à la « vieillissante » 4G ou LTE (Long Term Evolution), lancée officiellement en France en 2013, et ses quelques évolutions comme la 4G+ autrement appelée LTE-Advanced.
Cette nouvelle norme de téléphonie mobile nous permettra, grâce à ses évolutions, d’avoir de nouveaux usages !
Au-delà de l’usage commercial, ce sont les services comme l’industrie, la médecine qui pourront en profiter !
Petit rappel sur les normes de téléphonie mobile…
« J’veux du débit ! »
Pour comprendre pourquoi la 5G a été créée, il faut se demander à quels besoins elle répond. C’est principalement au besoin exponentiel du nombre de connexions, pour satisfaire un maximum d’usagers et pour des usages toujours plus gourmands en consommation de « data¹ ».
Aujourd’hui, nous pouvons, avec la 4G, télécharger un film en Full HD (1080p) de 30 Go en 1h40. Dès demain, ce même film pourra être téléchargé en 8 minutes², et la durée de téléchargement d’un album complet de musique au format MP3 sera divisée par 5 en 5G contrairement à la 4G, soit une durée de seulement 3 petites secondes.
1. Data : Données mobiles
2. Sur une base de 500 Mbit/s constants
Quelles seront les fréquences utilisées ?
Les téléphones utilisent les ondes radio pour communiquer entre eux. Les ondes radio sont des ondes présentes dans le spectre électromagnétique et elles sont sur une plage de fréquences variant de 10 kHz à 10¹² Hz.
En 4G, les fréquences utilisées en France étaient les suivantes : 700, 800,
1 800, 2 100 et 2 600 Mhz.
En 5G, ces fréquences pourraient être de : 700 Mhz, 1 400 Mhz, 3 500 Mhz et 26 GHz (la fréquence 26 GHz est située dans les ondes millimétriques si l’on regarde le spectre des ondes électromagnétiques).
Les deux avantages majeurs des ondes à basse fréquence (comme la fréquence des 700 ou 800 Mhz) sont que ces ondes sont capables de traverser les murs d’un bâtiment et que la portée du réseau mobile est beaucoup plus élevée que les hautes fréquences, mais le débit est moins élevé (comme la fréquence des 2 600 Mhz, des 26 GHz…).
La 5G et les ondes millimétriques posent donc un problème, celui de la portée du signal. Cela veut aussi dire que le réseau 5G peut potentiellement être un réseau mobile à deux vitesses entre les ondes à basse et à haute fréquence.
Quelles sont les technologies utilisées ?
En 4G, la technologie MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) est utilisée et peut combiner l’usage de plusieurs antennes 4G à différentes fréquences, en fonction de la capacité du terminal³ à agréger ces différentes « bandes⁴ » de fréquences. Si le terminal peut agréger deux bandes de fréquences, alors en théorie les débits en 4G peuvent atteindre 300 Mbit/s en vitesse de téléchargement et 100 Mbit/s en upload⁵, et on parle de 4G+. Aujourd’hui on peut agréger jusqu’à 3 bandes de 4G, ainsi on peut atteindre des débits de plus de 500 Mbit/s.
La 5G fonctionnera sur le même principe d’agrégation d’antennes, et sa particularité est que le réseau pourra être utilisé en full-duplex (et j’ai déjà perdu la moitié de mes lecteurs), c’est-à-dire que l’on pourra télécharger et uploader⁵ des données en même temps depuis un terminal, contrairement à la 4G où il fallait que l’antenne sur laquelle on est connecté et le téléphone se mettent d’accord pour savoir si l’on va télécharger ou uploader des données.
Les antennes 5G à courte portée pourraient être placées à des endroits stratégiques et avoir la capacité à s’orienter différemment pour répondre à une forte demande d’un côté de l’antenne par exemple, pour permettre à un maximum de terminaux de recevoir la 5G avec un excellent signal ! Ainsi ces antennes pourraient se situer aussi bien au-dessus des poteaux téléphoniques, qu’en haut des arrêts de bus, etc. En complément, des antennes 5G à plus longue portée seraient placées en haut des bâtiments urbains, sur les châteaux d’eau, etc. Cela en fera énormément !
3. Terminal : un téléphone, un ordinateur, une montre connectée… En bref un appareil électronique relié à Internet.
4. Une bande de fréquence est une plage de fréquence qui varie en fonction de l’autorisation accordée par l’ARCEP, elle peut aller de 5 à 20 Mhz pour la 4G.
5. Upload/uploader : téléchargement/télécharger vers un serveur/ordinateur distant.
Notre matériel actuel permet-il de se connecter en 5G ?
Pour pouvoir profiter de la 5G, il faut que dans l’environnement proche il y ait une antenne radio 5G, peu importe la fréquence, et bien sûr un terminal 5G pour pouvoir en profiter, comme un téléphone, une tablette ou un routeur équipé d’une puce réseau 5G. Les téléphones avec la 5G ne sont disponibles aujourd’hui que si on débourse autour de 800 €, mais je pense que cette technologie sera abordable dès 2021. Eh non ! La 5G n’est pas accessible simplement en faisant une mise à jour du système !
Cependant, chaque terminal 5G pourrait devenir un émetteur, permettant une diffusion étendue de la 5G !
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