Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Netcom Réseaux, communication et territoires 32-1/2 | 2018 Expéditions géograph

Netcom Réseaux, communication et territoires 32-1/2 | 2018 Expéditions géographiques en Terres Numériques, fronts pionniers et nouvelles limites - Hommage à Henry BAKIS La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infrastructure, Réglementation) The Next Generation of Mobile Telecommunications (5G) and its Implications (Infrastructure, Regulation, Telegraphy) Edward M. Roche, Benjamin H. Dickens-Jr. et Walker Townes Traducteur : Henry Bakis et Michelle Rodet Édition électronique URL : http://journals.openedition.org/netcom/2869 ISSN : 2431-210X Éditeur Netcom Association Édition imprimée Date de publication : 16 décembre 2018 Pagination : 139-162 ISSN : 0987-6014 Référence électronique Edward M. Roche, Benjamin H. Dickens-Jr. et Walker Townes, « La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infrastructure, Réglementation) », Netcom [En ligne], 32-1/2 | 2018, mis en ligne le 18 décembre 2018, consulté le 20 décembre 2018. URL : http:// journals.openedition.org/netcom/2869 Ce document a été généré automatiquement le 20 décembre 2018. Netcom – Réseaux, communication et territoires est mis à disposition selon les termes de la licence Creative Commons Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de Modiﬁcation 4.0 International. La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infrastructure, Réglementation) The Next Generation of Mobile Telecommunications (5G) and its Implications (Infrastructure, Regulation, Telegraphy) Edward M. Roche, Benjamin H. Dickens-Jr. et Walker Townes Traduction : Henry Bakis et Michelle Rodet Les traducteurs remercient Dan Sebban pour sa contribution à cette traduction. Introduction 1 La prochaine génération de technologie sans fil mobile sera dénommée la « 5G ». Comme son nom l’indique, elle fait suite aux précédentes générations de la téléphonie mobile. La première génération de téléphones mobiles (« 1G »), les « téléphones de voiture », vit le jour vers 1980 ; introduits sur le marché par Motorola, ces téléphones fonctionnaient comme des radios et utilisaient leurs fréquences en mode analogique. Au début des années 1990, les téléphones de deuxième génération (« 2G ») furent développés avec une évolution vers les réseaux numériques : les débits d’échanges de données pour ces téléphones étaient bien inférieurs à 1000 bits par seconde (bps) mais des améliorations significatives en termes de performance ont été introduites en l’an 2000 (« 2,5G »). Peu de temps après, apparut la troisième génération (« 3G »), et la vitesse de débit de données atteignit 100000 bps ; l’amélioration était considérable, puisqu’il devenait possible de transmettre des appels vidéo limités, et de fournir des connexions Internet à des vitesses raisonnables. Des améliorations furent introduites dans le codage numérique de la communication (« 3.5G », vers 2009 ; « 3.9G » en 2012). La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infras... Netcom, 32-1/2 | 2018 1 2 En 2015, avec la norme suivante (dite génération « 4G »), des vitesses de transmission dix fois supérieures devinrent possible. Depuis le passage vers les réseaux cellulaires au début des années 1990, la téléphonie mobile a reposé sur un modèle défini : les opérateurs construisaient leurs réseaux, puis vendaient leurs services sous forme d’abonnements avec engagement aux consommateurs. Il était important de « verrouiller » le consommateur, et aux États-Unis par exemple, cela a été accompli en subordonnant l’achat du téléphone mobile à un abonnement d’assez longue durée. Étant donné que les utilisateurs, eux, étaient mobiles, des accords inter-opérateurs furent passés pour permettre aux consommateurs de transiter sur d’autres réseaux, généralement avec suppléments financiers. Bien que ces frais d’itinérance aient été fermement maintenus aux États-Unis, ils ont été supprimés en 2017 dans l’ensemble de la Communauté européenne2, dans le cadre de la mise en œuvre d’une stratégie pour un unique marché numérique3. Tableau 1 : Vitesses permises par les différentes générations de réseaux de téléphonie mobile 1G 2.4 kbps 2G 64 kbps 26x 3G 2 000 kbps 31x 4G 100 000 kbps 50x 5G 100 000 000 kbps 1000x La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infras... Netcom, 32-1/2 | 2018 2 Figure 1 : Comparaison 4G / 5G 3 Malgré son nom, la 5G ne consiste pas en une amélioration des normes précédentes de télécommunications. Il s’agit plutôt d’une innovation de rupture4 qui va révolutionner les télécommunications et qui est susceptible d’apporter des changements radicaux dans les modèles commerciaux ayant cours chez les opérateurs. Nouvelles applications 4 La nouvelle architecture 5G rendra possible un certain nombre de nouvelles applications5. On pourra bénéficier de vidéos en ligne avec une bonne qualité de réception, même dans des zones à forte densité d’utilisateurs comme durant un événement sportif important où chaque spectateur utilise un dispositif connecté. 5 Un haut niveau de service (accès à haut débit d’une moyenne de 50 Mbps minimum) est garanti sur tout site géographique (y compris en milieu rural) tant sur des équipements fixes que mobiles et y compris au cours de déplacements rapides comme dans les trains à grande vitesse. L’Internet des objets (IoT) connectera des milliards d’appareils et de capteurs. Le temps de latence (délai) des données dans les réseaux 5G ne sera que d’une milliseconde (ms), comparé aux 50 ms pour les systèmes actuels. Ceci est important parce qu’une latence minimisée rendra possible des communications quasiment en temps réel, comme par exemple entre deux véhicules sans pilote qui se déplacent en tandem à des vitesses relativement élevées ou pour une réalité virtuelle appliquée6. Les drones navigueront en 5G, notamment dans les cas où les autorités devront faire face à une catastrophe naturelle. La 5G promet des communications suffisamment fiables pour être utilisées dans le domaine de la santé, y compris pour relier à distance des médecins à des robots chirurgicaux, afin d’aider des patients en urgence. Le nombre d’applications La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infras... Netcom, 32-1/2 | 2018 3 potentielles est absolument incroyable, et tout cela est rendu possible grâce à la très grande vitesse des « longueurs d’ondes millimétriques » (mmWaves) et leur temps de réponse. On estime qu’en quelques années, des dizaines de milliards de périphériques utilisant cette norme seront connectés7. Les technologies 5G FFFF 6 Afin de comprendre à quel point la 5G va changer le paysage des télécommunications, il est nécessaire de s’attarder sur les technologies qui en constituent la base. L’utilisation de plusieurs technologies clés distingue la 5G des normes précédentes : • L’utilisation de plus hautes fréquences (« mmWaves ») ; • La réutilisation du spectre électromagnétique ; • Le déploiement d’une nouvelle génération d’antennes « intelligentes » ; • Le déploiement d’un réseau de type SDNs8 « virtuel » ; • L’utilisation de l’Intelligence Artificielle ; • Une architecture modulaire et open source. Ci-dessous, ces termes seront définis et discutés brièvement. L’utilisation des fréquences des ondes millimétriques 7 La 5G utilise les très hautes fréquences (extremely high frequencies ; “mmWaves”) ; cela est un des éléments qui la caractérise le plus. Aux États-Unis, l’écrasante majorité des systèmes de communication fonctionne avec des fréquences inférieures à 3 Gigahertz (GHz). Pour la 5G, cinq bandes seront utilisées : quatre sans licence et une sous licence. La bande LMDS9 agréée offre environ 1,5 GHz de bande passante entre 27,5-31,5 GHz. Une deuxième bande de 7 GHz qui fonctionnera dans la gamme 57-64 GHz est déjà utilisée pour certains équipements Wi-Fi10. Enfin, la bande dite « E-Band » est composée de trois segments de bande passante totalisant 12,9 GHz ; elle est également sans licence. 8 Ce qui distingue ces bandes à haute fréquence des autres est leur vitesse. Si le codage des signaux radio est approprié, les vitesses 5G seront mille fois plus rapides que celles des générations précédentes de téléphonie mobile. Ces bandes représentent presque l’équivalent de l’ensemble de la bande passante du spectre radio attribué en dessous de 5 GHz. 9 L’utilisation de telles longueurs d’ondes courtes pose plusieurs défis techniques. Ceux-ci, à leur tour, conduiront à la mise en place d’une architecture apte à supporter leur utilisation. 10 Absorption d’eau et d’oxygène. Ces hautes fréquences sont vulnérables, elles sont absorbées par l’humidité de l’air, et certaines le sont par l’oxygène. Les fréquences 22 et 183 GHz peuvent être absorbées par l’eau ; les fréquences 60 et 118 GHz par l’oxygène lui- même11. En d’autres termes, s’il pleut, les communications mobiles utilisant des fréquences 5G peuvent être interrompues ou leur qualité peut être dégradée12. 11 Incapacité à pénétrer. Ces ondes à haute fréquence (« mmWaves ») ne sont pas en mesure de traverser les murs des bâtiments ou une végétation dense (forêt et même une simple rangée d’arbres). En conséquence, si l’actuelle infrastructure physique de la 3G / 4G était réutilisée telle quelle pour la 5G, rien ne fonctionnerait parce que ces ondes se comportent différemment. Concrètement, cela veut dire que la distance minimale à prévoir entre l’antenne-relais cellulaire et le récepteur de l’utilisateur (le téléphone La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infras... Netcom, 32-1/2 | 2018 4 mobile) doit être considérablement réduite. Ces faiblesses conduisent à une nouvelle architecture de l’infrastructure et du réseau 5G, et comme nous le verrons, cette nouvelle architecture définit également le contexte de la propagation de nouveaux modèles de gestion et d’activités, uploads/Ingenierie_Lourd/ la-prochaine-generation-de-telephonie-mobile-5g-et.pdf