INFOGRAPHIE – Comment fonctionnera le réseau mobile 5G?

En utilisant des ondes à plus haute fréquence, le réseau 5G permettra de multiplier par 10, voire par 100, le débit de données cellulaires. Ce nouveau standard est pensé avant tout pour les objets connectés, avec un temps de latence réduit à une milliseconde et une utilisation moindre de la batterie.

En 1980, la première génération de réseau cellulaire nous a permis de passer des coups de fils n’importe où, la 2G d’envoyer des textos, la 3G d’accéder à Internet et la 4G de vivre connectés en permanence. Tous les dix ans, un nouveau standard de téléphonie mobile voit le jour. La norme LTE ayant vu le jour en 2012, la prochaine révolution numérique se rapproche.

Les premières expérimentations sur la 5G ont débuté en septembre 2015. Cette nouvelle technologie devrait permettre de multiplier de 10 à 100 fois le débit des réseaux 4G et d'atteindre une vitesse de transmission de 10 gigabits par seconde au maximum.

La prochaine génération sera pensée avant tout pour l’Internet des Objets connectés. La faible latence est une exigence indispensable pour développer les voitures autonomes, qui se doivent d’interagir en temps réel avec le cloud. Le temps de latence attendu pour ce nouveau standard est d’une milliseconde. Moins gourmand en énergie, la 5G permettrait également de réduire de 90% l’utilisation des batteries liée au réseau, donnant une plus grande autonomie aux terminaux connectés. Comment une telle avancée technologique est possible? Explication en infographie:

infographie 5G © -

Jusqu’à présent, les opérateurs utilisaient exclusivement les ondes décimétriques pour le transfert de données, dont la fréquence varie entre 300MHz et 3 GHz. Ils cherchent désormais à employer les ondes centimétriques, qui s’étendent de 3GHz à 30GHz. Or, plus la fréquence porteuse d’un système sera élevée, plus la bande passante disponible est importante. En mars 2018, le constructeur chinois Huawei et l’opérateur nippon NTT DoCoMo ont même réussi à transmettre un signal dans la bande des ondes millimétriques, sur une fréquence de 39GHz. Une liaison descendante de 3 gigabits par seconde a été enregistrée malgré une distance de 1,5 kilomètre.

Une implémentation encore plus limitée à la campagne

Cependant, la montée en fréquence apporte également son lot d’inconvénients. Plus la longueur d’une onde est petite, plus sa portée et sa capacité de pénétration est limitée. Dès 20GHz, un peu de pluie ou des feuilles suffisent déjà à atténuer le signal. La Société de l'électricité, de l'électronique et des technologies de l'information et de la communication (SEE) conclut que les ondes millimétriques seront a priori limitées à des transmissions de courte distance, à moins d'un kilomètre de distance.

Le réseau 5G nécessitera donc de très nombreux relais. Or, l’installation des antennes 3G et 4G dans les zones rurales n’est toujours pas terminée en France. Pour réussir leur test, Huawei et NTT DoCoMo ont utilisé un faisceau directionnel, capable de cibler un appareil en particulier. L’idée est de converger la puissance des ondes sur une zone moins large, pour gagner en efficacité.

L’opérateur américain AT&T a annoncé ce vendredi qu’il proposerait la 5G avant la fin de l’année 2018. En France, l'Arcep prépare déjà l’attribution des bandes centimétriques et millimétriques, encore très peu utilisées. Mais le standard de la 5G est loin d’être défini, l'Union internationale des télécommunications table plutôt sur 2020. Des failles de sécurité retardent notamment sa normalisation.

Emeline Gaube