Technologie sans fil 5G : Tout ce que vous devez savoir

La 5G est la nouvelle génération de technologie de réseau mobile issue de la 4G. Comme toutes les générations précédentes, la 5G a pour objectif de rendre la communication mobile plus rapide et plus fiable à mesure que de plus en plus d’appareils se connectent.

Contrairement aux années précédentes, lorsque les réseaux mobiles devaient uniquement prendre en charge des téléphones portables uniquement destinés à la navigation sur le Web et à la messagerie texte, nous disposons désormais de toutes sortes d’appareils à bande passante tels que nos smartphones à diffusion HD en continu, nos montres avec plans de données, nos caméras de sécurité permanentes… les voitures autonomes et les voitures connectées à Internet, ainsi que d’autres dispositifs prometteurs tels que les capteurs de santé et le matériel AR et VR non connecté.

Alors que des milliards d’appareils supplémentaires se connectent au Web, l’ensemble de l’infrastructure doit prendre en charge le trafic non seulement pour prendre en charge des connexions plus rapides, mais également pour mieux gérer les connexions simultanées et pour offrir une couverture plus étendue à ces appareils. C’est ce que la 5G est tout.

En quoi la 5G est-elle différente des autres «G»?

La 5G est simplement la génération numérotée suivante après la 4G, qui a remplacé toutes les technologies plus anciennes.

1G introduit la voix analogique
2G introduit la voix numérique
3G inauguré dans les données mobiles
La 4G a ouvert la voie à une utilisation généralisée de l’internet mobile

A quoi servira la 5G?

Cela peut sembler évident compte tenu de l’omniprésence des smartphones, mais si les téléphones sont certainement un acteur majeur de la communication mobile, ils ne sont peut-être pas la cible principale d’un réseau 5G.

Comme vous le verrez ci-dessous, les composants clés de la 5G sont des connexions ultra-rapides et des retards minimes. Bien que cela soit sans aucun doute très utile pour quiconque visionnant en streaming des vidéos à partir de son téléphone, il est plus important dans les cas où la réduction des délais est vraiment importante, comme dans le cas des futurs appareils interconnectés.

Une application peut être un dispositif de réalité augmentée ou un casque de réalité virtuelle. Ces appareils nécessitent énormément de bande passante et doivent communiquer sur Internet le plus rapidement possible pour obtenir les effets souhaités. Toute latence peut avoir un impact considérable sur le ressenti réel de ces environnements.

Il en va de même pour tous les autres appareils devant agir rapidement, comme les voitures autonomes, pour éviter les collisions soudaines et comprendre les instructions pas à pas, le matériel télécommandé et les systèmes robotiques qui apprennent ou respectent les contrôleurs à distance.

Cela étant dit, la 5G ouvrira encore la voie à une connectivité plus fluide de nos appareils quotidiens, comme les jeux, les appels vidéo, les vidéos en streaming, le téléchargement de fichiers, le partage de médias HD et 4K , la réception de mises à jour du trafic en temps réel, le vlogging etc.

La 5G est si rapide qu’elle ne sera pas uniquement disponible pour les appareils mobiles. Elle peut même remplacer votre câble par un accès sans fil fixe ! 

Comment fonctionne la 5G?

La version non autonome (NSA) de la norme 5G NR a été achevée en décembre 2017 et la version autonome (SA) a été achevée en juin 2018.

Cependant, les fournisseurs de services n’utiliseront pas nécessairement la même technologie pour implémenter la 5G, il est donc difficile de dire exactement comment cela fonctionnera pour toutes les entreprises dans tous les pays.

Par exemple, dans certains cas, la 5G diffusera des données à une gamme de fréquences totalement différente de celle des réseaux existants. Cette gamme d’ondes supérieure est appelée ondes millimétriques, qui fonctionnent dans la plage de 30 GHz à 300 GHz (les réseaux actuels utilisent des bandes inférieures à 6 GHz).

Ce qui est important, c’est que, au lieu d’une multitude d’appareils partageant un espace restreint sur ce spectre, ils pourront «s’étaler» sur cette ligne et utiliser davantage de bande passante, ce qui signifie des vitesses plus rapides et des connexions moins interrompues.

Cependant, bien que ces ondes hautes fréquences puissent transporter plus de données, elles ne peuvent pas diffuser aussi loin que les basses.

Les fournisseurs qui utilisent des fréquences plus élevées peuvent avoir besoin de positionner de petites stations sans fil entre des tours 5G pour répéter les données afin de fournir des vitesses 5G tout en couvrant plus de distance. Au lieu de diffuser des signaux un peu partout pour atteindre les périphériques à proximité, ces stations utiliseront probablement ce qu’on appelle la formation de faisceau pour diriger les signaux vers des cibles spécifiques.

Ce type de configuration devrait permettre des transmissions plus rapides, non seulement parce qu’il y aura un certain nombre de stations pour relayer les données à la vitesse maximale, mais aussi parce que les signaux n’auront pas besoin de se déplacer physiquement pour atteindre d’autres périphériques. Cette communication entre périphériques est ce qui permettra une latence aussi faible.

Une fois que la 5G est largement disponible, il est possible que ce soit la dernière avancée majeure dans le domaine des réseaux mobiles. Au lieu d’un 6G ou d’un 7G plus tard, nous pourrions simplement nous en tenir à la 5G mais obtenir des améliorations incrémentielles au fil du temps.

Quand la 5G va-t-elle sortir?

Le délai de disponibilité du service 5G dépend non seulement de votre lieu de résidence, mais également des fournisseurs de services disponibles dans votre région.

 

Spécifications 5G: débit de données, latence, etc.

La 5G cherche à améliorer plusieurs domaines de la communication mobile, à partir de la vitesse à laquelle vous pouvez télécharger des données sur le nombre de périphériques pouvant se connecter simultanément à Internet.

Débit de données

Ce sont les exigences minimales pour les débits de données de pointe 5G. En d’autres termes, c’est la vitesse minimale de téléchargement et de téléchargement que chaque cellule 5G doit prendre en charge, mais elle peut fluctuer dans certaines conditions.

Téléchargement: 20 Gb / s (2,5 Go / s)
Téléchargement: 10 Gb / s (1,25 Go / s)

Les numéros ci-dessus correspondent à ce que chaque station mobile doit prendre en charge, mais cela ne signifie pas pour autant que votre appareil sera capable de le faire. Cette vitesse est répartie entre tous les utilisateurs connectés à la même station de base, ce qui rend ces débits un peu plus réalistes pour chaque utilisateur:

Téléchargement: 100 Mo / s (12,5 Mo / s)
Téléchargement: 50 Mo / s (6.25 Mo / s)

Avec les vitesses 5G, vous pouvez télécharger un film de 3 Go sur votre téléphone en quatre minutes ou télécharger une vidéo de 1 Go sur YouTube en moins de trois minutes.

À titre de comparaison, la vitesse moyenne de téléchargement sur mobile signalée par Speedtest.net au premier semestre de 2018, pour les utilisateurs aux États-Unis, était d’environ 27 Mbps – plus de 3,5 fois plus lente que celle proposée par 5G.

Densité de connexion

Au minimum, la 5G prendra en charge 1 million d’appareils par kilomètre carré (0,386 mile). Cela signifie que dans cet espace, la 5G sera en mesure de connecter un million d’appareils ou plus à Internet en même temps.

Ce type de scénario peut sembler difficile à comprendre, dans la mesure où les villes à forte densité de population (comme Manille aux Philippines et Mumbai en Inde) ne comptent que 70 000 à 110 000 habitants par kilomètre carré.

Latence

La latence fait référence au délai entre le moment où la tour de téléphonie cellulaire envoie des données et celui où le périphérique de destination (comme votre téléphone) reçoit les données.

La 5G requiert une latence minimale de seulement 4 ms en supposant que les conditions idéales soient remplies, mais pourrait chuter à 1 ms pour certaines formes de communication, en particulier les communications ultra-fiables et à faible temps de latence (URLLC).

À titre de comparaison, la latence sur un réseau 4G peut être d’environ 50 à 100 ms, ce qui est en réalité deux fois plus rapide que l’ancien réseau 3G!

Mobilité

La mobilité fait référence à la vitesse maximale à laquelle un utilisateur peut voyager tout en bénéficiant du service 5G.

La spécification 5G a défini quatre classes qu’elle prendra en charge, qu’il s’agisse d’une personne stationnaire qui ne se déplace pas ou d’un véhicule à grande vitesse comme un train qui roule jusqu’à 500 km / h (310 mi / h).

Il est possible que différentes zones nécessitent une station de base mobile différente pour des vitesses variables. Par exemple, une petite ville qui ne compte que des utilisateurs voyageant en voiture et à pied peut ne pas disposer de la même station de base dans une ville plus grande dotée d’un système de transport en commun à grande vitesse.

Consommation d’énergie

L’efficacité énergétique est un autre élément mentionné dans la spécification 5G. Les interfaces seront conçues pour ajuster rapidement la consommation d’énergie en fonction de leur charge actuelle.

Lorsqu’une radio n’est pas utilisée, elle passera dans un état de puissance inférieure en moins de 10 ms, puis se réajustera tout aussi rapidement si une puissance supplémentaire est nécessaire.

 

Sources et références