5G : tout ce qu’il faut savoir sur le réseau du futur

La 5G, tout le monde en parle. On nous promet quelque chose d’extraordinaire, un avenir technologique incroyable. Mais à l’heure où la 4G n’est pas encore déployée absolument partout, on a du mal à s’imaginer ce que pourrait être un monde connecté en 5G. Pour y voir plus clair, on vous dit tout ce qu’il faut savoir sur le réseau de demain.

Qu’est-ce que la 5G : comment ça marche
La 5G repose en partie sur les ondes millimétriques. Ces ondes sont actuellement utilisées par l’armée en France, mais les fréquences vont être réattribuées aux opérateurs lors d'enchères, attendues en septembre 2020. La plupart des opérateurs devraient intégrer leurs réseaux 4G et 5G pour une expérience la plus continue possible. Le but de la 5G étant, en plus de faire grimper le débit, de diminuer autant que possible le temps de latence, l'infrastructure devra s'appuyer sur un réseau fibre et des serveurs cache au plus près des utilisateurs.

A lire aussi : il faudra un nombre colossal d’antennes pour déployer le réseau 5G en France

La partie radio du réseau s'appuiera sur une variété de dispositifs semblables à ceux utilisés pour les réseaux 4G. Avec une différence : il devient possible d'installer une multitude de petites cellules mmWave dans les zones denses. Ces small cells s'appuieront sur les ondes millimétriques pour fournir un réseau très localisé – à faible portée. Ces small cells seront évidemment installées dès qu'une saturation est détectée dans une partie du réseau. Pour assurer la continuité de la connexion, des antennes plus grosses s'appuyant sur la technologie MIMO seront installées sur des points hauts. Leur taille et facteur de forme est difficilement discernable de celui des antennes cellulaires actuelles.

5G : latence réduite au maximum
L'enjeu central autour de la 5G, c'est le temps de latence : parvenir à le réduire à moins d'une milliseconde permet de révolutionner les usages sans fil. Il devient par exemple possible d'utiliser un casque de réalité virtuelle du futur, sans fil, qui envoie une image 4K à chaque œil, avec une expérience fluide et agréable. Le temps de latence rend la navigation plus réactive, et participe à la hausse des débits.

Une consommation énergétique minimale
L'autre enjeu autour de la 5G, c'est qu'elle devra tout connecter. Y compris de très nombreux objets connectés basse consommation, des smartphones et PC always connected – qui ont besoin de modules particulièrement économes pour éviter un impact trop grand sur la batterie. Les premiers modems 5G, le Qualcomm X50 et le Balong 5000 n'ont pas encore tout à fait atteint cet objectif. Ce sont des composants qui chauffent, et donc gaspillent encore un peu trop d'énergie pour l'imaginer, par exemple, dans une station météo sur batterie. Mais c'est la direction que prennent les efforts de recherche et développement.

Un réseau fiable et sécurisé
Si aujourd’hui une perte de réseau ne provoque pas grand-chose de dramatique, dans le futur une défaillance de la 5G pourra causer des accidents de voiture très graves par exemple. Et dans les grandes villes, avec ces millions d’objets connectés concentrés dans une toute petite zone, les défaillances peuvent vite survenir. Plusieurs solutions sont donc envisagées pour répondre à cette contrainte. La première, les Small Cells dont nous vous parlions plus haut. Le fonctionnement est simple : une grosse antenne 5G éloignée des centres urbains distribue un signal à plusieurs antennes plus petites situées en plein centre-ville comme nous l'expliquions plus haut.

Le protocole derrière la 5G est lui aussi très important
Enfin, et c’est sans doute la chose la plus importante, la 5G va mettre fin au réseau neutre. Aujourd’hui, que vous vous connectiez avec un smartphone, une tablette ou une montre connectée, les applications sont gérées de la même manière par le réseau. Demain, avec la 5G, il y aura un système de priorités en fonction des applications. Il n’y aura pas une, mais plusieurs 5G. Chaque application devra utiliser les fréquences et protocoles radio les plus adaptés. Inutile de se brancher sur les fréquences les plus rapides pour une application donnant la météo par exemple.

Quelles sont les fréquences utilisées par la 5G
Voici la liste des fréquences utilisées pour la 5G. Comme vous pouvez le constater, certaines sont les mêmes que celles exploitées jusque-là par la 4G LTE :

n78 : 3,5 GHz (sub-6)
n256 : 26 GHz (mmWave)
n1 : 2100 MHz (4G LTE)
n3 : 1800 MHz (4G LTE)
n7 : 2600 MHz (4G LTE)
n20 : 800 MHz (4G LTE)
n28 : 700 Mhz (4 G LTE)
5G : usages
C’est à l’usage que l’on se rendra compte de la puissance de la 5G. Pour Qualcomm, la 5G sera aussi importante que le moteur à explosion ou l'électricité. Dans le futur nous serons suréquipés, mais également parfaitement connectés. Les industriels n’ont pas vraiment abordé la 4G comme ils l’auraient dû : trop tard, trop lentement. Pas question de se louper une deuxième fois.

Ainsi, pour l’utilisateur, la 5G devra représenter une vraie révolution. Les débits théoriques ont beau être hallucinants, nous aurons droit en moyenne à 1 Gbit/s pour le téléchargement et 500 Mbit/s pour l’upload. Par contre, la différence avec la 4G c'est qu'au plus bas, la 5G proposera un débit de 50 Mbit/s à une vitesse comprise entre 0 et 120 km/h. Lors d’un voyage en avion, votre smartphone pourra en théorie se connecter en 5G avec tout de même un débit de 10 Mbit/s environ. Et tout ceci dans 95% du temps et 95% des lieux.

Pour l’utilisateur, cela ouvre des portes à peine imaginables aujourd’hui. Bien sûr les usages que l’on connaît aujourd’hui vont encore s’améliorer. Par exemple nous pourrons continuer de regarder nos vidéos en streaming, mais dans plus d'endroits, avec une meilleure qualité. Les jeux VR dans le cloud seront une réalité. Les voitures communiqueront entre elles et seront totalement autonomes. La réalité augmentée s’invitera dans nos vies. Les GPS seront plus précis grâce à la triangulation de la 5G qui permet de donner une position avec une marge d’erreur de moins d’un mètre.

5G : les smartphones compatibles
Comme vu précédemment, l'utilité du réseau mobile 5G va bien au-delà des smartphones. Mais ceux-ci seront bien sûr parmi les principaux bénéficiaires de cette technologie. Actuellement, il existe plusieurs possibilités pour rendre un smartphone compatible 5G. La première est d'utiliser un SoC Snapdragon 855, 855+ ou 865/865+, couplé à un modem X50 ou X55 de Qualcomm, la solution la plus plébiscitée. La deuxième est une solution développée par Huawei sur ses appareils avec SoC Kirin 980, 990, 1000 et modem Balong 5000. Ce dernier serait d'ailleurs plus performant que son concurrent, mais il est encore tôt pour tester cela en conditions réelles. Samsung a développé sa propre solution pour accompagner sa gamme de téphones Galaxy S20 et Galaxy Note 20, qui sont équipés d'un Exynos 990 et d'un modem 5123. Enfin, Apple a aussi travaillé sur le sujet, puisque les nouveaux iPhone 12 sont tous compatibles 5G grâce à leur SOC A14 Bionic.

Notez par ailleurs que Qualcomm annonce également un Snapdragon X60, lequel promet d'exploser tous les records, avec notamment 7,5 Gb/s de débit. Retrouvez ci-dessous la liste des smartphones compatibles 5G annoncés :

Apple iPhone 12 Mini
Apple iPhone 12
Apple iPhone 12 Pro
Apple iPhone 12 Pro Max
Huawei Mate X
Huawei Mate Xs
Huawei Mate 20 X 5G
Huawei Mate 30 X 5G
Huawei Nova 7
Honor 10X
Samsung Galaxy Fold
Samsung Galaxy Z Fold 2
Samsung Galaxy Z Flip 5G
Samsung Galaxy S10 5G
Samsung Galaxy S20 5G
Samsung Galaxy S20+ 5G
Samsung Galaxy S20 Ultra
Galaxy Note 20
Galaxy Note 20 Ultra
Samsung Galaxy Note 10+ 5G
Samsung Galaxy A90 5G
Galaxy A51 et A71
LG V50 ThinQ
LG Velvet
Realme X50 Pro 5G
Oppo Reno 3 5G
Oppo Find X2
Oppo Find X2 Neo et Find X2 Lite
OnePlus 7 Pro 5G
OnePlus 8 Pro 5G
Poco F2 Pro
Nubia Redmagic 5G
ZTE Axon 11 SE
Xiaomi Mi 10T Lite
Xiaomi Mi 10T
Xiaomi Mi 10T Pro
Xiaomi Mi Mix 3 5G
Vous pouvez retrouver tous les détails sur ces différents modèles dans notre article consacré aux premiers smartphones compatibles 5G.

5G : quand pourra-t-on en profiter en France ?
Les premiers forfaits 5G commencent progressivement à être annoncés. Orange a donné le coup d'envoi en matière de forfaits 5G, en affichant des tarifs qui vont de 14,99 €/mois la première année (data de 70 Go), jusqu'à 79,99 €/mois (illimité). Mais ce sera progressif, et tout le potentiel de la vraie 5G sera disponible à partir de 2025 seulement, avec une promesse de débits exceptionnels et une latence extrêmement faible.

Pour en arriver là, les opérateurs et industriels du secteur ont encore énormément de travail à accomplir. La France a déjà un an de retard sur la 5G, alerte Orange. Forcément, les grandes villes seront couvertes en premier lieu et tout le monde n'aura pas l'utilité d'un abonnement 5G dès cette année.Les premiers opérateurs à la proposer seront vraisemblablement Orange, Bouygues et SFR. Plus discret, Free Mobile prépare aussi l’arrivée de la 5G. “Plus de 90% des sites dans les zones denses sont raccordés en fibre, élément essentiel pour le lancement de nos offres 5G”, a expliqué Iliad.

Sans surprise, la crise du coronavirus a retardé le déploiement de la 5G dans l'Hexagone. Face aux mesures de confinement, l'Arcep a été contraint de décaler de plusieurs mois les enchères 5G pour l'attribution des fréquences. Néanmoins, le gouvernement s'est engagé à déployer la 5G le plus vite possible malgré l'avis de Bouygues. Le FAI estime que la 5G n'est une priorité face à la crise sanitaire. Finalement, les enchères 5G on eu lieu le 29 septembre 2020. Sans réelle suprise, c'est Orange qui a raflé la mise avec 4 blocs de 10 MHz et dispose au total de 90 MHz. SFR a remporté 3 blocs, tandis que Bouygues Telecom et Free en ont acquis 2 chacun.

5G : à quel prix ?
Les opérateurs ne proposent pas encore d'offre dont il est difficile de dire dans quelle mesure, en France, ces derniers proposeront des forfaits 5G plus chers que les autres. Mais force est de constater que la guerre des opérateurs a fait rage et que ces derniers pourraient (on insiste sur le conditionnel) profiter des premières offres 5G pour augmenter leurs tarifs. Une étude montre par exemple que les Français seraient prêts à payer leur abonnement 9 euros plus chers pour profiter de la technologie.