Depuis l’avènement de la communication mobile au début des années 1980, les entreprises et les consommateurs se sont adaptés aux nouvelles façons d’envoyer et de recevoir des informations. La technologie de première génération de cette époque permettait aux gens de passer et de recevoir des appels téléphoniques via leurs appareils portables tandis que les deuxième et troisième générations ajoutaient la messagerie texte et multimédia, ainsi que des services de messagerie aux téléphones portables. L’émergence de la 4G au début de la dernière décennie a changé le paysage de la téléphonie mobile. Ce changement paradigmatique permet aux utilisateurs de diffuser et de télécharger des vidéos à des vitesses trois fois supérieures à la 3G. La génération basée sur la norme Long Term Evolution (LTE) avait deux caractéristiques importantes qui la distinguaient de ses prédécesseurs.

Multiplexage 4G

Avec les téléphones portables compatibles 4G, les gens pourraient passer des appels via Internet plutôt que via les réseaux téléphoniques. L’évolution de cette génération vers la 4G+ (LTE avancée), qui offrait des vitesses de téléchargement de 200 à 300 Mbps, a facilité la connexion et la conversation sur Internet.

Deuxièmement, la capacité de multiplexage de la 4G, techniquement connue sous le nom de multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM), a fourni un niveau d’efficacité pour atteindre des taux de transfert de données élevés tout en permettant à plusieurs utilisateurs de partager un canal commun. Le schéma de modulation OFDM divise un canal en plusieurs sous-porteuses. Ces sous-porteuses sont espacées orthogonalement afin de ne pas interférer les unes avec les autres malgré l’absence de bandes de garde entre elles. « L’OFDM est un très bon choix pour une interface hertzienne de télévision mobile. Il offre une bonne efficacité spectrale, une immunité aux trajets multiples, de bonnes performances mobiles et il fonctionne bien dans les réseaux à fréquence unique tels que ceux prévus pour la télévision mobile », selon un document de recherche intitulé « Orthogonal Frequency Division Multiplexing and its Applications ». C’est cet aspect de la 4G qui permet aux gens d’utiliser les médias sociaux, de télécharger de la musique dans une application et de diffuser des vidéos en direct sur des appareils mobiles.

Des gadgets à gogo

Depuis l’apparition de la 4G au début des années 2010, le nombre d’utilisateurs de smartphones a considérablement augmenté. Selon la société de renseignement sur les données Statista, le nombre total d’utilisateurs de smartphones dans le monde a presque doublé au cours des sept dernières années pour atteindre 6,6 milliards en 2022, contre 3,7 milliards en 2016. Ce nombre devrait augmenter d’un autre milliard d’ici 2027.

Non seulement les utilisateurs, mais le nombre d’appareils mobiles utilisés a également explosé. Le nombre total de téléphones et de tablettes utilisés devrait dépasser 18,2 milliards, selon la société d’études de marché technologique Radicati. Lorsque l’on ajoute quelques milliards de dispositifs portables et d’appareils Internet des objets (IoT) supplémentaires à ce mélange, le résultat est un monde de gadgets avide de données. À mesure que le nombre d’appareils connectés augmente, notre dépendance à leur égard augmente également pour effectuer les tâches quotidiennes.

Le nombre d’appareils et d’objets connectés à Internet ne se limite pas au monde des consommateurs. Les entreprises se tournent également vers les canaux numériques et optimisent la façon dont les tâches sont effectuées à l’aide de l’intelligence artificielle (IA), de l’apprentissage automatique (ML), de la maintenance prédictive et d’autres capteurs de surveillance des conditions environnementales. Pour que ces appareils fonctionnent en synchronisation avec plusieurs autres applications, une mise en réseau et une connectivité bien supérieures sont nécessaires et la génération basée sur LTE, vieille de dix ans, est mal préparée pour gérer des charges de travail et un traitement de données en temps réel de cette ampleur.

Déployer la 5G

La dernière version de la connectivité mobile offre une faible latence, des vitesses de téléchargement supérieures associées à la possibilité de connecter plusieurs appareils et d’échanger des données en temps réel. S’appuyant sur la technologie de multiplexage de son prédécesseur, la 5G inaugure une nouvelle norme appelée 5G New Radio (NR), qui utilise les meilleures capacités de LTE. La 5G NR permettra d’augmenter les économies d’énergie pour les appareils connectés et d’améliorer la connectivité. En dehors de cela, la cinquième génération de communication mobile utilisera des bandes d’ondes millimétriques à haute fréquence (mmWave) qui fonctionnent sur des longueurs d’onde comprises entre 30 GHz et 300 GHz. À titre de comparaison, le LTE de la 4G fonctionne sur des longueurs d’onde inférieures à 6 GHz.

Alors que la 5G existe depuis la fin des années 2010, elle n’a pas atteint le type d’ubiquité dont jouissait son prédécesseur jusqu’au milieu des années 2020. En effet, il y a moins d’appareils compatibles 5G sur le marché que d’appareils 4G, et une mise aux enchères et un déploiement retardés des ondes 5G empêchent les gens d’utiliser le service.

Un avenir connecté basé sur la 5G est à nos portes. Cela signifie déployer des services basés sur la dernière génération dans un monde rempli d’appareils compatibles 4G. Ainsi, les opérateurs de télécommunications et les entreprises qui cherchent à développer leurs services sur la 5G ont deux options. Ils peuvent soit construire une architecture non autonome (NSA) soit une architecture autonome.

Dans un cadre NSA, l’opérateur peut utiliser ses capacités installées existantes et son architecture LTE pour déployer des services 5G tout en mettant en œuvre un nouveau réseau d’accès radio (RAN). Les opérations dans le réseau central seront prises en charge par le noyau de paquets évolué (EPC) existant de LTE. Cette stratégie à court et moyen terme peut aider les opérateurs à réduire les dépenses d’investissement et les coûts d’exploitation pouvant résulter de l’installation d’un nouveau réseau central.

L’Allemagne, par exemple, a utilisé le modèle NSA pour déployer les services 5G en 2019. Deutsche Telekom a tiré parti de son cœur basé sur LTE pour fournir un service qui n’est pas aussi rapide que la 5G pure, mais qui a atteint l’objectif de fournir une large couverture nationale à un grand proportion de la population et cela aussi de manière limitée dans le temps. L’opérateur national a maintenant commencé à tester l’architecture 5G SA dans certains paramètres.

Modèle autonome

Le modèle SA, au contraire, est une architecture pureplay 5G qui offre aux opérateurs une gamme complète de capacités de cinquième génération et leur permet de découper le réseau. Dans cette architecture, le RAN et le cœur sont complètement nouveaux, et il y aura une séparation claire des différentes fonctions réseau conformément aux recommandations 3GPP.

La société américaine Dish Network Corporation a déployé un réseau 5G autonome en 2021. L’entreprise native du cloud serait en train de construire un réseau basé sur Open RAN à partir de zéro et cherche à exécuter son service sur le cloud public. En Inde, le fabricant chinois de combinés Oppo a mené des essais de réseau 5G en juillet 2021 sur l’un de ses smartphones haut de gamme dans l’environnement de réseau SA fourni par Reliance Jio dans son laboratoire 5G à Hyderabad. Reliance Industries Limited prévoit d’étendre son réseau 5G à « chaque ville » en Inde d’ici la fin de 2023, selon le président et directeur général de la société, Mukesh Ambani. La société prévoit de mettre en œuvre l’architecture 5G SA pour offrir de meilleures performances qu’une configuration basée sur la NSA.

Différents pays et entreprises sont à différents stades de déploiement de la 5G. Le passage à une architecture pureplay 5G SA n’est plus une question de savoir si oui ou non, mais quand et comment. Les opérateurs de télécommunications conduiront le déploiement de la 5G vers un avenir autonome dans les prochaines années. Cela simplifiera leurs opérations réseau et améliorera l’expérience utilisateur. Les opérateurs peuvent également chercher à tirer parti des opportunités de découpage du réseau en créant des segments dédiés pour des utilisateurs et des cas d’utilisation spécifiques. Chaque tranche pourrait présenter une opportunité pour les opérateurs de créer une source de revenus. Et tout comme l’ère de la communication basée sur les appareils mobiles a amené les gens à s’adapter à la nouvelle technologie il y a quatre décennies, la 5G pourrait potentiellement permettre aux consommateurs de se connecter et d’échanger des informations d’une nouvelle manière.