La 5G ou cinquième génération fait partie de la série des générations de réseaux sans fil dans les télécommunications mobiles. Le déploiement de ce réseau cellulaire a commencé en 2019 comme successeur du réseau 4G. De nombreuses entreprises de téléphonie cellulaire de différents pays contribuent au développement du réseau 5G.
Partie 1 : Introduction à la vitesse de la 5G
Actuellement, le réseau sans fil n'en est qu'à ses débuts et n'est pas prêt d'être achevé. Certains pays du monde, comme le Royaume-Uni, les États-Unis, l'Australie et d'autres pays, utilisent déjà ces réseaux, notamment pour des demandes commerciales. Selon la GSM Association, le réseau 5G devrait compter au moins 1,7 milliard d'abonnés d'ici 2025. Le reste du monde aura déployé le réseau sans fil pour que les appareils 5G profitent de ce nouveau réseau avec un débit plus important.
Comme on l'a déjà constaté dans les pays dotés d'un réseau 5G, celui-ci devrait donner un coup de fouet aux entreprises, aux diffuseurs en direct, aux joueurs, aux industries et à d'autres domaines marqués qui investissent massivement dans la technologie des réseaux sans fil.
De multiples opérateurs dans le monde ont déjà annoncé divers plans visant à rendre le réseau accessible aux gens plus tard cette année. Étant donné que le réseau 5G nécessitera une transmission sans fil plus rapide, une prise en charge plus large de la connexion simultanée des appareils et une latence plus faible que les réseaux 4G prédécesseurs, cela se traduit par des vitesses plus rapides. Cela signifie que si vous téléchargez des films 8K, les abonnés 5G prendront probablement quelques secondes plutôt que d'attendre environ 30 minutes comme avec le réseau 4G. La vitesse délivrée est plus fiable sur les smartphones et autres appareils de technologie de réseau sans fil que jamais auparavant.
Le réseau 5G devrait transmettre de grandes quantités de données pour permettre un monde intelligent et connecté. Le processus va probablement surcharger la technologie de l'internet des objets, car le réseau sera intégré dans de multiples appareils intelligents que nous utilisons quotidiennement. Le processus de développement n'est pas encore terminé, mais les calendriers de déploiement vont commencer malgré le ralentissement dû à l'épidémie de coronavirus. Le réseau s'étendra tandis que les transporteurs déploieront davantage d'efforts pour développer les installations actuelles dans de nouvelles régions du monde.
La 5G adopte une approche pratique pour garantir une connectivité fiable. Les appareils 5G seront connectés par ondes radio à l'aide d'un réseau d'antennes locales dans de petites zones géographiques appelées cellules. Ces antennes locales sont connectées avec l'internet et le réseau téléphonique en utilisant une technologie de connexion sans fil de type backhaul et une fibre optique à haut débit. Le protocole permettra au réseau 5G de connecter environ un million d'appareils par kilomètre carré, soit un débit supérieur à celui du réseau 4G qui prend en charge environ 100000 appareils par kilomètre carré.
Partie 2 : À propos des performances de la 5G
Le réseau 5G connaît une demande croissante d'applications. L'évolution en termes de débit et de latence constatée avec cette technologie de réseau sans fil explique cette demande. Le réseau de communication de 5ème génération pourra accueillir de nombreux appareils et prendre en charge les applications existantes grâce aux nouvelles fonctionnalités et technologies utilisées avec le réseau 5G. Les nouvelles fonctionnalités qui apportent de nouvelles expériences avec le réseau sans fil 5G comprennent le MIMO (Multiple Input Multiple Output), les petits réseaux denses, les stations de base mobiles, la formation de faisceaux et les ondes millimétriques. Ces caractéristiques entraînent un trafic de données rapide et une expansion considérable du réseau sans fil.
Au vu des recherches et développements en cours sur le réseau 5G, les systèmes sans fil 5G visent à résoudre des défis techniques sans précédent. De même, de plus en plus d'appareils exigent le nouveau réseau 5G pour gérer les données, la voix et exécuter divers processus afin d'améliorer la qualité de vie. Cela signifie qu'il faut davantage de capacité et que de plus en plus d'industries évoluent vers le réseau sans fil 5G. Voici les exigences techniques visant à faire du réseau 5G une meilleure solution à ses exigences.
Latence : il a été difficile d'atteindre l'exigence de latence compte tenu du débit de données et des demandes délivrées dans une période spécifique. La latence du réseau sans fil 5G fournit une exigence de latence de bout en bout de 1-5ms.
Couverture et débit de données : le réseau sans fil 5G vise à maintenir une connectivité fiable dans toute sa couverture avec un débit de données minimal de 1Gbps.
Appareils connectés : la 5G a la vision d'intégrer un grand nombre d'appareils. Elle leur permettra de communiquer avec un débit de données allant jusqu'à 100 fois celui du réseau 4G.
Efficacité énergétique et coût : les entreprises cellulaires cherchent à concevoir le réseau 5G pour répondre aux exigences de chaque application consommatrice de données dans divers domaines, et ce à moindre coût. De même, la 5G vise à offrir une efficacité énergétique supérieure à celle des générations précédentes de réseaux sans fil.
Efficacité de l'accès radio multiple : le développement de la technologie de réseau sans fil 5G n'a pas pour but de remplacer le réseau 4G existant. Le réseau est construit sur les technologies sans fil actuelles pour offrir une connectivité fiable et fournir des solutions intelligentes aux demandes de l'industrie des télécommunications. Ces technologies comprennent l'évolution à long terme avancée (LTE-A), la fidélité sans fil (Wi-Fi), le système mondial de communications mobiles (GSM), la troisième génération de communications mobiles (3G), l'évolution à long terme (LTE) et l'accès par paquets à grande vitesse (HSPA).
Les exigences ci-dessus sont des facteurs clés pour permettre aux applications à forte intensité de données de fonctionner efficacement, comme l'ont demandé les industries et les universités ces dernières années. Suite à ces exigences, de multiples technologies doivent être déployées pour que les réseaux 5G deviennent une réalité, notamment les suivantes.
Fréquence à ondes millimétriques : le réseau sans fil 5G utilise le spectre de fréquences qui est inférieur à 6GHz. Les ondes millimétriques offrent le meilleur environnement avec une réponse plus élevée aux vastes besoins de capacité du réseau.
MIMO massif : la technologie MIMO est une extension élevée applicable sur le réseau sans fil 4G pour fonctionner avec de nombreuses antennes. Les fréquences des ondes millimétriques utilisent la technologie MIMO pour transmettre des fréquences plus élevées, qui nécessitent des éléments d'antenne plus petits. De nombreuses antennes sont nécessaires pour la station de base et la station mobile afin que les récepteurs et l'architecture des émetteurs-récepteurs fonctionnent avec une grande efficacité.
Petites cellules : le réseau 5G connaîtra probablement un nombre élevé d'utilisateurs d'où une augmentation de la demande de trafic. Les petites cellules sont nécessaires pour fournir un aspect prioritaire dans le réseau 5G.
Partie 3 : Quelle est la vitesse de la 5G ?
Les réseaux cellulaires sans fil évoluent, apportant de nouvelles expériences sur le marché. Les principaux facteurs moteurs du déploiement d'un nouveau réseau sans fil tournent autour de la vitesse, de la faible latence et de la fiabilité accrue. La conversion à un réseau 5G s'accompagne de la demande d'une percée en matière de vitesse. De nombreuses entreprises de téléphonie mobile cellulaire visent à utiliser différentes technologies pour s'assurer que la vitesse du réseau prévue est atteinte pendant le développement des réseaux 5G. Certains pays comme le Royaume-Uni, les États-Unis, l'Australie et divers pays dans le monde font déjà l'expérience de la 5G à une vitesse variable en fonction de ce que les opérateurs du pays peuvent fournir.
Divers opérateurs travaillant sur les essais de vitesse de la 5G ont signalé des débits de données de pointe allant jusqu'à 20Gbps et des débits moyens supérieurs à 100Mbps. Outre la vitesse de pointe du réseau 5G, le réseau sans fil est conçu pour offrir une capacité de réseau diversifiée en s'étendant aux ondes millimétriques.
La 5G offre également une faible latence par rapport aux générations de réseaux précédentes. La faible latence intègre la réponse immédiate et l'expérience uniforme globale démontrée avec le réseau 5G. De même, les débits de données restent constamment élevés, même lorsque les abonnés à la 5G se déplacent.
Outre la vitesse époustouflante du réseau sans fil 5G, ce dernier dispose d'un système de codage adaptatif du signal qui maintient les taux d'erreur au plus bas niveau possible. D'autre part, la portée de la connectivité 5G est une préoccupation importante. La 5G dépend de plusieurs facteurs pour déterminer sa portée, la fréquence étant généralement le facteur déterminant. Alors que les signaux à ondes millimétriques ont une faible portée de quelques centaines de mètres, le signal à faible bande peut avoir une portée de centaines de kilomètres dans les bonnes circonstances.
Partie 4 : Les applications 5G que vous devez connaître
Le réseau 5G est un nouveau développement de réseau sans fil qui a eu un impact considérable sur la transmission de données sur les réseaux cellulaires. De multiples fournisseurs travaillent au déploiement de l'infrastructure 5G afin de garantir de vastes applications potentielles dans divers cas. Les applications de la technologie de réseau sans fil 5G sont décrites ci-dessous.
L'expansion de l'IoT
Une utilisation extensive de l'IoT intégré à la technologie 5G est déjà signalée dans les domaines industriels et commerciaux pour surveiller et optimiser la logistique et la production. Le réseau 5g a eu un impact sur la flexibilité sans fil et la baisse de la latence, permettant une rationalisation de diverses infrastructures, l'automatisation dans les usines, l'interconnexion des appareils et une visibilité accrue dans de nombreuses chaînes d'approvisionnement.
Des données en temps réel pour une meilleure prise de décision
Les réseaux 5G fournissent des données en temps réel dans les établissements de santé, les environnements de vente au détail, les réseaux de distribution d'électricité et d'autres domaines pour aider les organisations à prendre des décisions bien précises. De nombreuses informations peuvent être transmises rapidement par le réseau 5G.
Véhicules autonomes
Le développement complet du réseau 5G permettra de mener à bien le développement des projets de véhicules autonomes. Les voitures autonomes utiliseront la 5G pour la transmission de données et fourniront une énorme quantité d'informations au réseau de véhicules autonomes. La 5G jouera également un rôle essentiel dans les véhicules autonomes comme le diagnostic automatique, la maintenance prédictive, la gestion de flotte, les mises à jour du système d'exploitation et les paiements embarqués.
Réseaux de soins de santé
Le secteur de la santé bénéficiera énormément du réseau 5G permettant l'expansion de la flexibilité des dispositifs IoT sans causer de compromis sur les performances. Les services de télémédecine seront également plus rapides et fiables grâce à la connectivité 5G.
Applications pour les villes intelligentes
Les villes du monde entier utiliseront le réseau sans fil 5G pour trouver une solution permettant de minimiser les embouteillages, de fournir un service public efficace et d'améliorer la sécurité sur les routes. L'IdO intelligent doté de capteurs pourrait transmettre des données rapidement par le biais du réseau 5G pour offrir une notification aux autorités concernant les problèmes de circulation et autres conditions.
Conclusion
La 5G crée de nouvelles possibilités à travers le monde dans divers secteurs. La vitesse et la fiabilité incroyables des transmissions de données offrent de meilleures stratégies pour stimuler de multiples projets industriels commerciaux. De nombreuses entreprises de téléphonie mobile cellulaire dans divers pays s'engagent à faciliter le déploiement de la 5G au plus près des clients et des installations afin d'améliorer les performances et de déclencher des innovations pour améliorer la qualité de vie.