Réseau 5G : 12 choses à savoir sur l'arrivée de la technologie 5e génération en France

Alexandre Boero Contributeur
30 juillet 2019 à 12h11
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Pixabay

La 5G promet de marquer une rupture pour la téléphonie mobile, avec des débits et des nouveaux usages qui vont bouleverser le marché. Profitons de son déploiement progressif pour décortiquer cette technologie de communication mobile de cinquième génération, qui sera proposée au grand public dès 2020.

Alors que la société se numérise dans son ensemble, la 5G tombe à point nommé pour offrir une seconde jeunesse aux communications mobiles, même si la 4G n'est elle-même pas encore pleinement arrivée à maturité. Quoi qu'il en soit, la 5G arrivera en France en 2020, avec l'ambition de développer de nouveaux usages portés par des performances globales impressionnantes. Découvrez en 10 questions ce que sera la 5G, avec les expertises de Jean-François Hernandez, responsable de la communication de l'Arcep jusqu'à l'été, et Soizick Lamandé d'Aloi, directrice de la communication chez Nokia France.

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1. Qu'est-ce que c'est, la 5G ?

La 5G est le standard de réseau sans fil de cinquième génération. Prêt à régner en maître sur la prochaine décennie, il devrait accompagner l'Internet mobile vers l'Internet des objets (IoT), la domotique et la ville intelligente.

2. Quels débits pour la 5G ?

Les gains de performance seront colossaux. En soit, la 5G doit permettre de multiplier par 10 le débit, de diviser par 10 le délai de transmission, et de renforcer la fiabilité, avec une latence d'à peine 1 milliseconde. Le débit pourrait ainsi atteindre 10 Gbit/s, soit 10 à 100 fois plus que les réseaux 4G et 4.5G.

Imaginez qu'en moyenne, un document pesant 50 Go met plus de 25 minutes pour se télécharger via la 4G+ à 300 Mb/s. Grâce à la 5G, ce délai sera réduit à 8 minutes avec une connexion 5G à 1Gb/s, et tombera à 50 secondes avec une connexion 5G à 10Gb/s. Un fichier d'1 Go, lui, ne mettra qu'entre 1 et 10 secondes (selon le débit 5G) pour être téléchargé, contre 30 secondes en 4G+.

En France, certains opérateurs, comme Orange ou Bouygues Telecom, plus avancés que les autres, se targuent d'avoir déjà atteint des vitesses de 10 à 25 Gb/s.

« La 5G sera un des fondements de la 4e révolution industrielle »


3. Quels nouveaux usages avec l'arrivée de la 5G ?

La 5G pourrait définitivement réconcilier le numérique et les usagers, et plusieurs secteurs vont profiter de ses bienfaits. Ce sera le cas des véhicules autonomes et connectés, de la réalité virtuelle (VR) et de la réalité augmentée (AR), des Smart cities (pour ce qui concerne le contrôle du trafic routier ou l'optimisation énergétique notamment), de l'industrie du futur (comme la robotique, la connectivité des machines, la sécurité) ou encore de la santé.

L'arrivée de la 5G changera notre quotidien dans bien des domaines, accessibles à tous en mobilité. Elle permettra aussi l'arrivée de nouveaux formats, avec la 4K qui se démocratisera et la 8K qui fera véritablement son apparition.

« Tous les secteurs industriels vont bénéficier pleinement de la 5G », indique Soizick Lamandé d'Aloia, directrice de la communication de Nokia France. « Avec un temps de réponse (latence) inférieur à 1 milliseconde entre le réseau et le terminal (c'est-à-dire plus rapide que le temps de réaction du cerveau humain) et une fiabilité à 99,99% les champs d'applications sont immenses, notamment sur des applications critiques. La 5G sera un des fondements de la 4e révolution industrielle en permettant le développement de la robotique industrielle avec des robots qui gageront en mobilité et seront capables de communiquer entre eux. Grâce à la 5G des zones non desservies par la fibre aujourd'hui auront accès au très haut débit ».

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Les bienfaits de la 5G (Source : 5g-ppp.eu)

4. Quelles fréquences ? Qu'est-ce qui les différencie ?

Avec la cinquième génération de réseau sans fil, trois nouvelles bandes de fréquence seront mises à contribution. Elles possèdent chacune leurs avantages.

La première, la bande 700 Mhz, est déjà attribuée depuis 2015 et utilisée par certains opérateurs français pour leur réseau 4G. Elle présente l'avantage de bien pénétrer dans les bâtiments et d'offrir un débit similaire à celui que l'on connait avec la 4G monobande.

La seconde, la bande 3,5 Ghz (3,4 - 3,8 Ghz), commence à donner tout son sens à la 5G. Si sa pénétration dans les bâtiments est moins efficace que la bande 700 Mhz (tout comme sa portée), on commence à monter haut dans les débits. Jean-François Hernandez, ancien responsable de la communication de l'ARCEP, explique qu'elle est « la bande cœur » de la 5G. Elle offre un compromis idéal entre couverture et débit grâce à ses propriétés physiques et la quantité de fréquences disponibles.

Enfin, la bande 26 Ghz, « qui est une bande très élevée dite "millimétrique" », est la fréquence la plus élevée, utilisée en technologie cellulaire. Son débit, extrêmement élevé, est comparable à celui de la fibre. Cette haute fréquence a la particularité de peu se propager. « Avec cette dernière, on peut proposer de très importants débits sur de toutes petites zones (ndlr : puisqu'elle ne traverse pas les obstacles). C'est là-dessus que nous avons lancé un appel à expérimentation destiné aux opérateurs et surtout aux industriels pour qu'ils puissent tester techniquement, mais aussi en termes de modèles d'affaires. En Allemagne, par exemple, le port de Hambourg fait un test là-dessus. Cela pourrait être des zones aéroportuaires, des ports, des portions d'autoroutes, des usines, des hôpitaux. On ne sait pas. L'idée, c'est de tester, pour voir », précise Jean-François Hernandez.

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La 5G va multiplier les usages (Source : Orange)

5. Qui sont les principaux équipementiers ?

Huawei, premier équipementier télécoms mondial, est considéré comme le leader mondial de la 5G, et ce malgré la crise que l'entreprise traverse dans divers pays, d'abord aux États-Unis, mais aussi en France, où une loi dite « loi anti-Huawei » va l'empêcher de se déployer à son aise, avec un contrôle renforcé des équipements réseaux 5G. La firme chinoise a récemment dévoilé une puce 5G pour les stations de base. Les deux concurrents de Huawei, Nokia et Ericsson, comptent se tailler une part du lion. Au mois de juillet, Huawei en serait à 50 contrats 5G, devançant Nokia (42) et Ericsson (23).


Comment fonctionne un équipementier comme Nokia en France ? Soizick Lamandé d'Aloia nous indique que sur le territoire, « les activités de Nokia en 5G sont regroupées sur deux sites : Paris-Saclay et Lannion. Elles rassemblent plus de 1 600 ingénieurs de R&D sur cette technologie. Sur le plan des compétences, les sites français maîtrisent l'ensemble de la chaîne de développement 5G : la recherche avec les Bell Labs, l'architecture des systèmes, le développement logiciel, la conception hardware, la gestion du portefeuille produits, l'intégration et la vérification des réseaux de bout en bout, l'introduction de la 5G sur les réseaux des clients et le support commercial ».



Si la firme finlandaise ne communique par sur les prix de ses équipements, elle affirme avoir dépensé 4,9 millions d'euros en R&D en 2017, un investissement qui représente une part importante de son chiffre d'affaires global. Nokia dispose par ailleurs sur son site de Paris-Sarclay d'un « 5G Experience Center » dont l'ambition est de « développer des cas d'usage sur la 5G avec les acteurs de l'écosystème depuis l'idéation, le proof of concept (ndlr : démonstration de faisabilité), jusqu'au développement des démos » ; d'un réseau expérimental 5G, « qui permet de valider les produits du groupe mais également de ceux de nos clients et de nos partenaires de l'écosystème (universités, entreprises, start-up, etc) » ; et d'un Nokia IoT Lab, « dont la vocation est d'accompagner tous les acteurs industriels dans la migration vers la 5G. Ce lab met à disposition l'ensemble du portefeuille produits de Nokia au sein d'un laboratoire flexible et complètement reconfigurable aux besoins de chaque industrie. Il s'agit du 1er laboratoire Nokia au niveau mondial pour l'industrie des transports », indique l'entreprise.

« Les opérateurs français expérimentent déjà la 5G »


6. Les conséquences sur notre santé ?

Ces dernières années, les études, avis et rapports portant sur les radiofréquences mondiales ont circulé par centaines, voire par milliers. Beaucoup concernent la téléphonie mobile, cas d'espèce qui nous intéresse. Et les principales autorités sanitaires de la planète comme l'Organisation mondiale de la santé (OMS), le comité scientifique de l'UE et les différentes autorités étatiques sont formelles : à ce jour, il n'existe aucune preuve d'un risque avéré pour la santé du moment que l'exposition aux ondes radio reste en-deçà des seuils préconisés par l'OMS. De plus, les ondes radio de deux des fréquences 5G (700 Mhz et 3,5 Ghz) sont déjà utilisées depuis une cinquantaine d'année pour la télévision, la radio ou des services comme le Pass Navigo.

Du côté de Nokia, on précise que « les produits sont conformes aux directives et limites d'exposition internationales fixées par les autorités de santé publique », comme l'indique Soizick Lamandé d'Aloi. « Concrètement, Nokia développe des fonctionnalités qui permettent techniquement de limiter la somme des émissions électromagnétiques 2G/3G/4G/5G, pour que les puissances 5G ne viennent pas se surajouter aux générations précédentes, tout en maintenant la qualité de service aux utilisateurs ».

L'OMS a fixé une limite de 39 Volts par mètre pour la bande 700 Mhz, comme la 4G ; et une limite de 61 V/m pour la bande à 3,5 Ghz, identique au Wi-Fi, à la 3G et à la 4G.

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Les antennes massives MIMO, qui seront utilisées, agissent comme un phare directionnel. Elle permettent de diriger le signal radio vers les utilisateurs et les dispositifs quand cela est nécessaire
plutôt que d'émettre en permanence et partout. Ainsi, les ondes superflues aux alentours des utilisateurs sont réduites considérablement, voire éliminées (Source : Orange)

7. Qui régule la 5G en France ?

Comme pour toutes les autres générations de communications mobiles, c'est l'Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (Arcep) qui a le rôle du gendarme. L'autorité administrative indépendante veille au bon déploiement de la 5G.

L'Arcep a commencé par délivrer des autorisations d'utilisation de fréquence à des fins d'expérimentation en 2017 avant d'ouvrir un guichet « pilotes 5G » pour offrir du spectre de façon à tester le déploiement de pilotes 5G en 2018.

Jean-François Hernandez, ex-patron de la communication de l'Arcep, nous éclaire sur l'importance de l'autorité ces derniers mois : « Nous avons lancé une consultation publique générique qui s'est terminée le 19 décembre dans laquelle nous posons toutes les questions sur table. Par exemple, faut-il attribuer les bandes fréquence en même temps ou de manière séparée, quelle largeur de bande par type de fréquence, faut-il attribuer uniquement aux opérateurs télécoms ou également à des industriels. Nous avons demandé aux acteurs économiques (opérateurs, équipementiers) de nous répondre. Nous avons eu les réponses du secteur, et maintenant, l'équipe travaille à la synthèse. Nous allons ensuite bâtir le design des futurs appels à candidature. S'il est décidé que la 5G est destinée prioritairement à faire de la voiture connectée (c'est un exemple), évidemment, les obligations qui seront mises dans les futures licences seront plus importantes le long des autoroutes et le long des routes ».

Ces derniers mois, les choses se sont accélérées.

Les premières tractations autour de la bande cœur de la 5G

Le 15 juillet 2019, l'Arcep a mis en consultation publique un projet de modalités et conditions d'attribution des fréquences dans la bande cœur de la 5G (3,4 - 3,8 GHz).

Le Gouvernement a par ailleurs communiqué au régulateur plusieurs objectifs devant accompagner l'attribution de cette bande 3,4 - 3,8 GHz : l'aménagement du territoire, afin que tous les territoires bénéficient de la 5G ; la bonne concurrence entre les opérateurs ou encore les recettes, avec un prix de réserve fixé par le Gouvernement.

Dans ce projet, l'Arcep a décidé d'un total de 310 MHz de fréquences à répartir entre les opérateurs. Dans une première phase, les candidats pourront obtenir des blocs d'au moins 40 MHz, dont le prix, fixe et modéré, pourrait évoluer si un FAI est d'accord pour opérer un déploiement encore plus important de la 5G sur le territoire. L'intérêt pour l'Arcep et le Gouvernement (qui gagnera « moins » dans cette affaire) est de favoriser les investissements plutôt que la surenchère.

Dans la seconde phase, les acteurs pourront acquérir des fréquences additionnelles, par blocs de 10 MHz. Cette fois : il n'y aura pas de prix limite, et les enchères promettent d'être bien plus importantes. Les opérateurs ne pourront tout de même pas acquérir au-delà de 100 MHz de fréquences chacun.

Le projet de consultation publique prend fin le 4 septembre 2019.

8. Les opérateurs de télécommunications français expérimentent-ils déjà la 5G ?

La réponse est oui, et depuis plusieurs mois. L'opérateur Bouygues Télécom a été le premier à recevoir l'autorisation d'installer des infrastructures supportant une ou plusieurs antennes. Il a ensuite été rejoint par Orange, puis SFR. Au 1er juillet 2019, Orange a reçu l'autorisation d'installer 130 supports expérimentaux 5G, Bouygues Telecom 53, et SFR 25.

« Les expériences sont techniques et répondent à une demande d'usages et de modèles d'affaires », précise Jean-François Hernandez.

« La France n'est pas en retard par rapport aux autres grandes puissances »


9. Quelle date de lancement ?

Le 30 janvier 2019, la secrétaire d'État en chargé des Télécoms auprès du ministre de l'Économie et des Finances, Agnès Pannier-Runacher, a annoncé le lancement des enchères 5G pour l'automne 2019, en vue d'un déploiement envisagé pour le début de l'année 2020, conformément à la feuille de route publiée le 16 juillet 2018 par le Gouvernement.

10. La France est-elle dans les temps par rapport aux autres pays ?

Sur le sujet, nous avons tenu à avoir l'avis de l'Arcep et de l'équipementier Nokia.

Pour Jean-François Hernandez, « la France n'est pas en retard. En Europe, certains pays ont déjà attribué des fréquences, d'autres le feront au deuxième semestre, dont la France. Il vaut mieux prendre le temps de la réflexion sur les usages à venir de la 5G. C'est une vraie décision politique. On parle d'une technologie "de rupture" ».

« Les premiers terminaux 5G devraient arriver l'année prochaine, en 2020. Il y a une obligation communautaire de couvrir une ville en 5G en 2020 » (ndlr : d'abord un déploiement commercial dans « au moins » une grande ville en 2020, puis la couverture des principaux axes de transport en 5G à l'horizon 2025). Le président de l'Arcep, Sébastien Soriano, a récemment déclaré que la France disposerait de 5 à 10 villes équipées en 5G dès 2020.

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Les grandes échéances 5G à venir (Source : Arcep)

Soizick Lamandé d'Aloia (Nokia) semble sur la même longueur d'onde que le régulateur : « La France n'est ni en retard ni en avance. Le régulateur veille avec raison à ce que le spectre qu'il va octroyer lors de prochaines enchères ne soit pas trop fragmenté (comme cela est le cas en Espagne, Royaume Uni ou Italie) et à ce que les cas d'usage et les nouveaux "business models", notamment dans l'industrie, se développent. La 5G ne tiendra pas ses promesses sans cet écosystème. Les premiers smartphones commerciaux seront disponibles aux 2ème trimestre 2019. Les terminaux fixes domestiques sont déjà disponibles. Les équipement infrastructure de réseaux sont également déjà disponibles. Le véritable lancement commercial de la 5G en France devrait se faire en 2020, 2019 restant l'année des pilotes à grande échelle. »

11. Quels smartphones pour la 5G ?

Pour le moment, les smartphones 5G ne sont pas encore commercialisés. Mais certains ont déjà été testés et sont prêts à prendre du service.

Le Huawei Mate X pourrait sortir au mois de septembre, fort de son puissant modem 5G, le Balong 5000. Celui du concurrent, le Samsung Galaxy S10 5G, n'est pas encore disponible en France mais est accessible chez certains revendeurs suisses au prix de 1279 francs suisses (sans abonnement), soit un peu plus de 1 150 euros.

Un autre fabricant sud-coréen a présenté son modèle compatible 5G. Il s'agit de LG avec le V50 ThinQ, doté d'un modem Snapdragon X50, que l'on n'est pas certain de voir en France. Sans surprise, Xiaomi y est aussi allé de son petit modèle avec un Mi Mix 3 en version 5G, équipé lui aussi d'un modem Snapdragon X50.

D'autres constructeurs (Sony, Oppo, OnePlus ou Orange) ont également annoncé leur modèle compatible 5G en 2019.

12. Quels forfaits 5G ?

La question est épineuse. Doit-on s'attendre à des forfaits dépassant les 50, voire les 100 euros par mois lors des grands débuts de la 5G en France ? Ce n'est pas impossible... Comme tout nouveau marché, et en sachant que les opérateurs commencent à se concentrer sur la 4G+, le lancement de la 5G ne sera pas à la portée de toutes les bourses. Tous les opérateurs font de gros efforts en équipements, sans oublier les enchères, qui seront coûteuses. Ces derniers jouent en tout cas très bien au roi du silence.

Quel opérateur va se risquer le premier à dévoiler des tranches tarifaires et à laisser la concurrence s'en accommoder ? Free a bien tenté de dire qu'il proposerait une gamme de forfaits 5G, un peu sur le modèle de ce que fait l'opérateur de Xavier Niel sur la 4G. De là à voir des forfaits 5G à 0 à 2 euros...
Modifié le 30/07/2019 à 12h44
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