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La 5G, qu'est-ce que c'est ?

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La 5G est la cinquième génération de réseaux mobiles. Elle offre des avancées en matière de bande passante et de latence qui ouvrent la voie à des services impossibles à envisager avec les anciens réseaux. Les réseaux 5G sont conçus pour renforcer les réseaux cellulaires LTE 4G actuels, voire les remplacer complètement. Chaque génération est définie par plusieurs facteurs, tels que les technologies utilisées, le délai entre l'envoi et la réception d'un signal (la latence) et la vitesse de transmission des données du réseau vers des appareils mobiles. Les réseaux 5G doivent offrir des débits de transmission allant jusqu'à 10 Gb/s. Le service 5G doit également réduire considérablement la latence et étendre la couverture aux zones isolées. 

Cependant, la 5G n'en est encore qu'au stade de projet dans la plupart des cas, car l'infrastructure nécessaire à son exploitation (telle qu'elle existe en 2021) n'a été déployée que dans un faible nombre de régions. Toutefois, la situation va probablement évoluer rapidement. La Corée du Sud a déjà déployé la 5G au niveau national, et le Japon envisage de le faire avant d'organiser les Jeux olympiques sur son territoire. La FCC (Commission fédérale des communications) des États-Unis, d'autres pays tels que l'Australie, la Chine ainsi que l'Europe, collaborent avec les prestataires de services régionaux pour étendre la couverture de la 5G.

Tout simplement parce que le réseau 4G est de plus en plus saturé. Et le niveau de rapidité exigé n'a jamais été aussi élevé.

La forte croissance de la demande ne devrait pas tarder à causer des problèmes aux consommateurs, aux entreprises, aux gouvernements. Tout le monde est concerné. La latence va augmenter et les téléchargements vont ralentir, avec une forte diminution des performances globales. Les désagréments potentiels pour les consommateurs et les entreprises sont évidents puisque les appareils connectés sont de plus en plus omniprésents. Les services dont le fonctionnement s'appuie sur les données mobiles (services financiers, services d'urgence et sécurité des données) vont enregistrer une augmentation des délais et des défaillances dans la transmission et la réception des données.

Pour pallier ces problèmes, la 5G tire parti de différentes technologies qui fonctionnent ensemble : des ondes radio à très hautes fréquences, le beamforming (ou formation de faisceaux) et le network slicing (ou découpage du réseau). La 5G promet ainsi de multiplier le débit de téléchargement par dix par rapport à la 4G et de réduire la latence jusqu'à 1 milliseconde. Certaines tranches du réseau 5G peuvent aussi être réservées aux services critiques afin d'améliorer la fiabilité.

Toutes les entreprises ont besoin de services de télécommunications pour l'accès à Internet. Beaucoup profiteront des avantages de la 5G, en particulier du network slicing ou « découpage du réseau » (expliqué plus loin), qui permet de réserver une tranche du réseau aux données utilisées pour le divertissement et les communications, et une autre pour les données critiques. Pour modifier l'infrastructure, le secteur des télécommunications concentre ses efforts sur la transition vers la 5G. La transformation du réseau 5G dépend souvent de la virtualisation des RAN (vRAN) et suppose de plus en plus que l'avenir du secteur soit basé sur des conteneurs et cloud-native. Les RAN représentent un poste important de dépenses globales liées au réseau pour les opérateurs de télécommunications. Ils effectuent des traitements de grande ampleur et complexes et doivent maintenant faire face à une demande qui augmente rapidement à mesure que de nouveaux cas d'utilisation de l'edge computing et de la 5G émergent.

Heureusement, grâce à la virtualisation des fonctions réseau, les opérateurs de télécommunications et fournisseurs Internet peuvent simplifier l'exploitation du réseau et améliorer la flexibilité, la disponibilité et l'efficacité, tout en desservant un nombre croissant d'appareils et applications gourmands en bande passante. Les secteurs d'activité qui font appel à un fournisseur Internet (c'est-à-dire, tous les secteurs) bénéficient ainsi d'un plus haut niveau de rapidité et de flexibilité.

Les réseaux 5G s'appuient sur des technologies complexes. Les réseaux actuels reposent sur de grandes antennes-relais puissantes qui envoient des signaux basse fréquence (sous 6 GHz) sur de longues distances. Ces basses fréquences radio ne peuvent cependant pas transmettre les données assez rapidement pour permettre au service 5G d'atteindre les débits élevés annoncés. 

Et comme le nombre d'appareils connectés augmente également, d'autres ralentissements sont à prévoir. C'est pourquoi de nouvelles technologies vont devoir être déployées.

Ondes millimétriques (Ondes mm)

Ces ondes à très hautes fréquences (de 20 à 100 GHz) permettent de transmettre des signaux à des vitesses incroyablement élevées. Cependant, ces hautes fréquences à grande vitesse ne peuvent voyager que sur de courtes distances, sont très directives et ne peuvent pas traverser les murs. Les moyennes et basses fréquences sont généralement utilisées pour contourner ces obstacles. Toutefois, avec l'installation de nœuds d'ondes millimétriques sans obstacle entre eux, des ondes à très hautes fréquences peuvent sauter d'un point à un autre tout en fournissant une couverture sans fil 5G étendue avec une latence réduite.

Formation de faisceaux

Les antennes-relais diffusent leurs signaux dans toutes les directions, ce qui peut potentiellement créer des interférences. La formation de faisceaux (ou beamforming) fonctionne comme un feu de circulation qui régule les signaux des antennes pour les concentrer en un seul faisceau de données pour un utilisateur spécifique à un moment précis. Une fois les données transmises, le signal est redirigé pour répondre à la demande d'un autre utilisateur. Ce signal personnalisé permet de réduire considérablement les interférences entre les sites des antennes, d'accélérer la transmission des données et de l'optimiser.

Network slicing

Considéré par certains comme la principale caractéristique de la 5G, le network slicing (littéralement, le « découpage du réseau ») permet aux fournisseurs d'attribuer des « tranches » virtuelles de leurs réseaux à des usages spécifiques. Par exemple, une tranche du réseau peut être réservée aux données utilisées pour le divertissement, les communications et Internet, et une autre peut être allouée à la transmission des données M2M (Machine-to-Machine), un composant clé de l'Internet des objets (IoT). Les données essentielles, par exemple celles nécessaires aux véhicules autonomes, aux services d'urgence et à d'autres infrastructures vitales, bénéficieront d'un accès spécifique à la 5G qui ne pourra pas être exploité par d'autres services.

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