mercredi 8 avril 2015

La 5G : Toujours plus loin, toujours plus haut, toujours plus fort

La cinquième génération de réseau mobile :
bientôt dans nos poches ?



Les nouveaux réseaux mobiles changent à peu près à chaque dizaine d’année. Depuis les années 1980, la première génération de téléphones cellulaires reposait uniquement sur de la technologie analogique (des signaux continus, à l’opposé du numérique aujourd’hui, c’est-à-dire des signaux dits « discrets »). Quand la deuxième génération a vu le jour en 1991, les réseaux ont commencé à se digitaliser, et dès 2001, la 3G a encore changé la donne.
Autour de 2010, la quatrième génération de réseaux mobiles a adopté la technologie IP (internet protocol), permettant ainsi aux appareils mobiles d’accéder à l’internet de façon simplifiée. Chaque changement de génération s’est basé sur des nouvelles bandes de fréquence, a permis des vitesses plus grandes, et s’est concentré surtout sur la transmission de données (en streaming) plutôt que de se contenter de pouvoir dialoguer avec un interlocuteur.


De nos jours, les opérateurs sans fil commencent à se demander qu’est-ce qu’ils pourraient bien inclure dans la cinquième génération de réseaux (la 5G). Il paraît évident que répondre à la demande grandissante des « Datavores » Google et Facebook se doit d’être pris en compte : il faut savoir que si les opérateurs téléphoniques s’en sortent assez bien, on peut espérer avoir des réseaux de cinquième génération en place d’ici 2020, Pas mal !

En réalité c’est peut-être un peu ambitieux comme objectif : quand on sait que les personnes en charge des lois sur la technologie de transmission des données ont une vision bridée par leurs propres fournisseur d’accès qui ne sont pas 5G, on peut se demander s’il y a raison d’avoir de l’espoir. Mais si espoir il doit y avoir, alors l’objectif serait d’avoir un véritable standard de données mondial : on permettrait aux voyageurs d’utiliser leur téléphone personnel partout sur la planète, sans avoir à s’embêter à changer de carte SIM à chaque débarquement d’avion…

Mais que peut-on véritablement attendre de la 5G ? A ce stade, une des quelques choses que l’on peut dire sans aucun doute à propos de la 5G c’est que si elle souhaite répondre absolument aux attentes des citoyens occidentaux de notre ère, les réseaux devront avoir une latence (un temps de réponse entre la requête d’une information et sa réception sur l’appareil) de l’ordre de la milliseconde. De nos jours, la vitesse à laquelle deux machines peuvent communiquer entre elles est, sur les réseaux 4G, d’environ 50 millisecondes, tandis que les « vieux » réseaux 3G que nous utilisons encore beaucoup ce temps de latence monte à 500 millisecondes (une demi seconde, quand même : rendez-vous compte !!).

Nous vivons dans l’ère du numérique, du tactile, et du clic facile, où chacun s’attend à pouvoir avoir tout, tout de suite, et sans faire d’effort, sans se déplacer (d’un coup de baguette… euh… de carte de crédit). Mais même la 4G est aujourd’hui loin d’être capable d’une rapidité telle qu’un système en cloud (comprenez « en réseau ») puisse transmettre par exemple des instructions d’urgence à des voitures sans chauffeurs qui se frayent un chemin à travers le trafic. La 4G n’est même pas capable de fournir une traduction parfaite en temps réel entre deux participants qui font une téléconférence, et encore moins guider un scalpel pendant qu’un chirurgien pratique une opération vitale à distance. La plupart des applications sans fil en « temps réel » ont et auront besoin d’une latence, d’un temps de réponse de l’ordre de la milliseconde tout au plus, et nous n’en sommes pas là…

Un autre besoin évident du réseau mobile du futur et dont nous avons déjà fait mention : le débit de données : il faudrait au moins commencer avec du 1Gbps (Gigabit par seconde, soient 1000Mbps !) et envisager de doubler ou tripler ce débit par la suite. En fait les utilisateurs ont besoin de cette vitesse de téléchargement pour streamer (visualiser sans téléchargement permanent) des vidéos en ultra haute définition (c’est-à-dire en résolution 4k, et bientôt en 8k !!) sur leurs téléphones mobiles et leurs tablettes.


Or de nos jours, les réseaux 4G basés sur la technologie LTE (anglais pour Evolution Long Terme) peuvent supporter entre 10 et 100 Megabits par seconde (Mbps), en fonction du modèle d’appareil et du trafic alentours. En fait la plupart des fournisseurs d’accès mobile sont encore en train de sortir leurs services LTE, et quelques-uns déploient le tout dernier équipement avancé LTE (qui est en fait la vraie 4G) qui culmine à 250Mbps (4 fois moins que le 1Gbps…).

Alors si la 5G tient effectivement ses promesses et que son 1Gbps évolue au fil des ans en 10Gbps, on pourra officiellement dire que l’on dépasse le débit obtenu dans nos maisons par la fibre optique, nos appareils mobiles seraient des véritables formules 1 de l’internet !


Mais Jamy, comment faire pour transmettre autant de données en un temps record de 1 seconde? Eh bien Fred, l’astuce est de se servir de plusieurs antennes-relais pour transmettre les informations, un peu comme remplacer une route de campagne avec une seule voie pour circuler par une autoroute à plusieurs voies. Aujourd’hui, trois ou quatre antennes s’occupent de la réception/transmission, mais que peut-on imaginer dans le cas de 10 ou même 100 ? Certainement un débit incroyablement plus grand, et une utilisation du spectre de fréquences bien plus efficace.

En réalité, la 5G pourrait correspondre tellement bien à nos attentes en termes de vitesse de connexion, de temps de latence, et d’accessibilité, qu’elle pourrait bien être l’ultime génération de réseaux sans fils. Non ?



Source : Your phone on steroids, The Economist [http://www.economist.com/news/science­and­technology/21646962­5g­mobile­wireless­will­be­faster­fibre­your­phone­steroids]