Contenu
- Qu'est-ce que la 5G et que pouvons-nous en attendre?
- 5G Non autonome vs autonome
- Que signifie la 5G pour les consommateurs?
- 5G vs 4G - principales différences
- Réseaux 5G à travers le monde
- Déploiement aux États-Unis 5G
- L'Europe traîne les leaders
- Asie ambitieuse
- Qu'en est-il des smartphones 5G?
- Bandes de fréquence 5G
- en relation
22 juillet 2019
Qu'est-ce que la 5G et que pouvons-nous en attendre?
La 5G augmente considérablement la quantité de spectre utilisée pour envoyer et recevoir des données.
Voici une liste des termes clés de la technologie 5G que vous devez connaître.
- mmWave - très haute fréquence entre 17 et 100 GHz et bande passante élevée pour des données rapides. La plupart des opérateurs ciblent une utilisation dans la gamme 18-24 GHz. Technologie à courte portée qui sera utilisée dans les zones densément peuplées.
- Sub-6 GHz - fonctionne à des fréquences de type WiFi comprises entre 3 et 6 GHz. Peut être déployé dans des concentrateurs de petites cellules pour une utilisation en intérieur ou des stations de base extérieures plus puissantes pour couvrir une portée moyenne, un peu comme le 4G LTE existant. La plupart du spectre 5G se trouve ici.
- Bande basse - très basses fréquences inférieures à 800 MHz. Couvre les très grandes distances et est omnidirectionnel pour fournir une couverture générale du réseau fédérateur.
- Formation de faisceau - utilisé dans les stations de base mmWave et inférieures à 6 GHz pour diriger les formes d'onde vers des appareils grand public, telles que les ondes rebondissantes sur les bâtiments. Une technologie clé pour surmonter les limitations de portée et de direction des formes d'onde à haute fréquence.
- MIMO massive - plusieurs antennes sur les stations de base desservent plusieurs appareils d'utilisateur final à la fois. Conçu pour rendre les réseaux haute fréquence beaucoup plus efficaces et pouvant être combinés avec la formation de faisceaux.
Bien que de nombreux opérateurs préfèrent parler des dernières avancées technologiques en matière de technologie mmWave, les réseaux 5G seront en réalité une combinaison de tout. Les différentes technologies peuvent être divisées en trois niveaux, ce que Huawei explique parfaitement dans nombre de ses journaux.
Les bandes basses pouvant être réutilisées depuis la radio et la télévision constituent la «couche de couverture» à une fréquence inférieure à 2 GHz. Ceci fournit une couverture intérieure étendue et profonde et constitue l'épine dorsale du réseau. Il existe une «super couche de données» composée d’un spectre haute fréquence appelé mmWave qui convient aux zones nécessitant des débits de données extrêmement élevés ou une couverture de la population. La «couche de couverture et de capacité» se situe alors entre 2 et 6 GHz, ce qui offre un bon équilibre entre les deux.
En résumé, la 5G permet aux consommateurs de se connecter et de tirer parti des avantages de cette large gamme de spectre pour une couverture plus rapide et plus fiable.
5G Non autonome vs autonome
La clé pour comprendre les différences entre 5G NSA et SA réside dans le back-end du réseau. Les premiers réseaux 5G basés sur le standard NSA utilisent l'infrastructure LTE 4G existante pour gérer le plan de contrôle. Le plan de commande gère le trafic des signaux, gère la façon dont les périphériques des utilisateurs se connectent aux stations de base, vérifie les abonnements, etc. Pendant ce temps, le plan de données correspond à ce que vous et moi utilisons réellement pour envoyer et recevoir des données.
En un sens, la 5G NSA peut être considérée comme un simple canal de données extrêmement rapide connecté à l'infrastructure 4G LTE existante. L'adoption de la spécification 5G Standalone (SA) permet au plan de contrôle de passer au 5G Core et marque des changements beaucoup plus importants pour le mode de fonctionnement des réseaux.
5G Standalone implémente les plans de base et de contrôle 5G.
En plus d'introduire le plan de commande sur les technologies radio 5G, Standalone prend en charge un découpage de réseau et un codage de sous-porteuse plus souples.
Le découpage en réseau est une forme d'architecture réseau virtuelle offrant une plus grande flexibilité pour la partition, le partage et la liaison de parties du réseau principal. Cela permettra aux opérateurs de réseaux d'offrir à leurs clients un trafic, des applications et des services plus flexibles. Cette idée est considérée comme essentielle pour concrétiser des idées telles que les véhicules autonomes et les villes intelligentes.
Les modifications apportées aux sous-porteuses sont un peu plus difficiles à expliquer. Les technologies englobées dans ce cadre comprennent la modulation OFDM et l’espacement des sous-porteuses, la modulation OFDM avec fenêtres, la numérologie flexible et les intervalles de temps de transmission évolutifs. En termes simples, les images contenant des données peuvent être plus volumineuses et plus rapides lorsqu'un débit plus élevé et plus efficace est requis. En variante, ces trames peuvent être réduites afin d’obtenir une latence beaucoup plus faible pour les applications en temps réel.
Les premiers réseaux 5G seront basés sur la spécification non autonome, avant que des modifications plus importantes soient apportées à la spécification autonome complète après 2021.
Le découpage de réseau peut déjà être réalisé avec les réseaux 4G, mais la 5G vise à améliorer la gamme de flexibilité et à standardiser le support. La spécification 5G Standalone (SA) 5 (3GPP version 16), qui doit encore être finalisée, fournira plus de détails sur les technologies back-end qui alimenteront les réseaux de nouvelle génération.
Lire ensuite: Ne croyez pas les transporteurs, la révolution 5G est encore à des années (SA vs NSA)
Que signifie la 5G pour les consommateurs?
Plus important que la question «qu'est-ce que la 5G», c'est de savoir comment cela affectera réellement les consommateurs. En bout de ligne, si vous avez besoin de vitesse, la 5G vous aidera à ouvrir de nouvelles portes.
Les stations de base radio IMT-2020 5G devront offrir aux consommateurs des vitesses de téléchargement d'au moins 20 Gbps et de 10 Gbps. Cela fait référence à un lien partagé, donc les vitesses réelles seront plus basses. La spécification indique que les utilisateurs individuels doivent connaître une vitesse de téléchargement minimale de 100 Mbps et une vitesse de téléchargement de 50 Mbps. Certains d'entre vous auront peut-être la chance de voir déjà ces vitesses sur votre réseau LTE-Advanced, mais cela deviendra un niveau de base pour tous les consommateurs sur les réseaux 5G.
Les stations de base 5G devront couvrir les utilisateurs stationnaires jusqu’à des véhicules circulant jusqu’à 500 km / h, de sorte que votre connexion de données ne risque pas de tomber dans le train à l’avenir. Les réseaux de cinquième génération devraient offrir aux consommateurs une latence maximale de 4 ms seulement. On mentionne également une latence de 1 ms pour les communications ultra-fiables à faible temps de latence (URLLC). À titre de comparaison, ma connexion 4G LTE à Londres a une latence discutable de 82 ms, alors que la moyenne américaine est d’environ 61 ms.
La 5G souhaite également permettre une connectivité simultanée à des milliers d'appareils Internet de faible consommation (IoT) et prendre en charge la connectivité de périphérique à périphérique (D2D) pour les connexions à faible latence entre les périphériques à proximité.
5G vs 4G - principales différences
Comparés à la 4G LTE, les réseaux 5G seront toujours plus rapides. La vitesse minimale du taux d’utilisation augmente de 10 Mbits / s à 100 Mbits / s. La latence devrait baisser d’un montant similaire, passant de 10 ms à seulement 1 ms par rapport à LTE-Advanced. La forte augmentation de la bande passante signifie également que la 5G sera en mesure de gérer jusqu'à un million d'appareils par kilomètre carré, soit 10 fois plus que la LTE-A, le tout avec un gain de rendement énergétique du réseau 10 fois supérieur.
Comme nous l'avons vu précédemment, le nombre de technologies de réseau augmente également considérablement. Le LTE a subi de nombreuses améliorations au fil des ans. Depuis l’introduction de la technologie 256QAM et de l’agrégation de porteuses avec LTE-A, jusqu’à la prise en charge d’une utilisation plus large du spectre sans licence via LAA, LWA et Multefire avec LTE-A Pro. C’est pourquoi le réseau 4G d’aujourd’hui est beaucoup plus rapide que ceux construits lors du déploiement initial il ya de nombreuses années.
La 5G franchit une étape supplémentaire en imposant l'utilisation de 256QAM et en améliorant la technologie d'agrégation de porteuses afin de prendre en charge des bandes de porteuses plus flexibles sur des fréquences sans licence, sous-6 GHz et mmWave. L'image ci-dessous, tirée d'Arm, tout au long de l'année 2016, explique cette différence fondamentale de manière assez succincte.
Réseaux 5G à travers le monde
Le monde se prépare au lancement de la 5G, tant les opérateurs de réseau que les fabricants d’appareils. Comme avec l'adoption des réseaux 4G LTE, la 5G sera un processus par étapes et certains pays lanceront leurs réseaux bien avant les autres.
La mi-2019 est la date à surveiller, car les smartphones et les réseaux 5G seront disponibles pour la première vague de consommateurs. Toutefois, le déploiement ne devrait pas être intensifié à l’échelle mondiale avant 2020 et 2021. Même à l’horizon 2023, 50% seulement des consommateurs disposeraient d’un smartphone 5G et d’une connexion réseau.
Déploiement aux États-Unis 5G
Les États-Unis sont l’un des premiers pays à utiliser leurs réseaux 5G avec plusieurs transporteurs et parmi une sélection décente de villes au premier semestre de 2019. Les transporteurs américains ont été parmi les plus grands défenseurs de la technologie des ondes millimétriques. Verizon a été le premier à utiliser la 5G grand public via son service d’accès fixe sans fil, mais Sprint et T-Mobile sont tout près derrière avec des déploiements mi-2019.
Cependant, un des transporteurs du pays a déjà été surpris en train de jouer vite et mal avec le terme 5G. «5G Evolution» d’AT & T n’est en aucun cas un réseau 5G, c’est simplement une évolution des réseaux LTE-Advanced d’aujourd’hui.
Si vous souhaitez suivre les dernières informations de déploiement lors du déploiement de la 5G de chaque opérateur américain, consultez les liens ci-dessous.
- T-Mobile 5G
- AT & T 5G
- Sprint 5G
- Verizon 5G
L'Europe traîne les leaders
L’Europe reste à la traîne derrière les États-Unis et les premiers réseaux 5G du continent ne devraient pas s’allumer avant la fin de 2019 au plus tôt. Bien que des déploiements plus larges ne soient pas prévus avant 2020 ou plus tard.
Le Royaume-Uni sera probablement le premier pays avec la 5G disponible dans les grandes villes. EE prévoit de lancer son service dans 16 villes cette année. Pendant ce temps, O2, Vodafone et Three semblent encore prêts pour une date de lancement de 5G en 2020. Sur le continent, les opérateurs ont présenté certains de leurs projets, mais les principaux acteurs Orange, Deutsche Telekom et Telefonica ne se sont engagés que dans une échéance de lancement de 2020.
Une partie de ce retard est due au fait que les ministres européens des télécommunications ont dévoilé leur feuille de route 5G pour le bloc fin 2017.
L’harmonisation technique entre les bandes de spectre ne devrait pas commencer avant 2019; l’affectation des fréquences basses à 700 MHz est prévue pour 2020 et la disponibilité attendue encore plus tard en 2022.
Asie ambitieuse
Le Japon et la Corée du Sud ont mené des tests d’infrastructures tout au long du cycle de développement de la 5G et seront à la hauteur des États-Unis lorsqu’ils se déploieront.
En Corée du Sud, les grands transporteurs ont commencé leur déploiement commercial de la 5G au premier semestre, voire au premier trimestre de 2019. La Corée du Sud a touché 1 million d'abonnés à la 5G en seulement 69 jours après le premier lancement. Le déploiement à l’échelle nationale devrait être achevé d’ici 2022. Au Japon, les Jeux olympiques de 2020 sont le prochain objectif des essais en ondes millimétriques 5G dans les zones urbaines denses, et un accord entre Nokia et NTT DoCoMo prévoit l’ouverture des services commerciaux à la fin de l’année.
La Chine est en train de devenir rapidement un acteur majeur de la 5G, en passe d’accélérer ses concurrents asiatiques et de rivaliser avec les États-Unis pour le temps de déploiement. Le pays abrite d'importantes sociétés d'infrastructures de télécommunications telles que Huawei et ZTE, qui fourniront des équipements aux opérateurs du monde entier. La Chine a également investi 180 milliards de dollars dans les infrastructures du continent, soit quatre fois plus que le Japon. China Mobile teste ses services dans les grandes villes cette année et prévoit un lancement commercial complet en 2020.
Qu'en est-il des smartphones 5G?
Il n’existe actuellement pas beaucoup de smartphones conçus pour les réseaux 5G sur le marché. Le 5G Moto Mod disponible pour le Moto Z3 de Motorola compte sans doute comme le premier. Un certain nombre de fabricants de smartphones ont également lancé leurs premiers smartphones 5G, qui coïncidaient avec les premiers lancements de réseaux.
Il n’existe actuellement aucune puce de processeur de smartphone intégrant des modems 5G. Au lieu de cela, les fabricants de téléphones doivent coupler des processeurs existants avec des modems 5G externes, ainsi que les modules d'antenne radio requis. Nous ne devrions donc pas nous attendre à ce que les premiers téléphones 5G soient plus puissants que leurs concurrents 4G LTE. En fait, ils auront peut-être besoin de batteries plus grosses pour faire face à la consommation supplémentaire de 5G.
Si vous souhaitez en acheter un, voici une liste des smartphones 5G actuellement sur le marché:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Huawei Mate 20 X 5G
- LG V50 ThinQ
- OnePlus 7 Pro 5G
- Oppo Reno 5G
- Xiaomi Mi Mix 3 5G
- ZTE Axon 10 Pro
Bien sûr, un certain nombre d’autres grands fabricants, notamment HTC, Google et d’autres, ont tous confirmé leur compatibilité avec le modem X50 de Qualcomm pour les futurs téléphones 5G.
- Tout ce que vous devez savoir sur chaque téléphone 5G confirmé jusqu'à présent
- Pourquoi il n'y a pas de modems 5G dans les SoC de nouvelle génération
Bandes de fréquence 5G
Comme avec la 4G, les réseaux et les smartphones prendront en charge différentes bandes de fréquences pour le transfert de données. En plus des bandes LTE existantes, 5G New Radio en standardise un certain nombre de nouvelles pour les réseaux à venir. La 5G est divisée en deux gammes, la première pour les fréquences comprises entre 400 MHz et 6 GHz. La plage 2 représente les bandes d'ondes mmWave comprises entre 24 et 53 GHz.
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