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[MWC] La route vers la 5G est tracée

Image 1 : [MWC] La route vers la 5G est tracée

Opérateurs, équipementiers et régulateurs se sont donnés rendez-vous au MWC 2015 pour présenter leur feuille de route vers la 5G. Elle est très ambitieuse. Rappelons que la 5G devra :

  • fournir des débits de l’ordre 10 Gbit/s, soit presque 100 fois plus rapides que la 4G (le LTE Cat. 4 délivre 150 Mbit/s)
  • diviser la latence d’accès par 50 (pour descendre autour de 1 ms)
  • baisser de 90 % la consommation énergétique du réseau 
  • multiplier la capacité du réseau par 1000
  • être déployée commercialement en 2020

Le soleil de Barcelone leur a-t-il fait perdre la tête ? À première vue la liste des améliorations semble irréalisable, mais lorsqu’on se penche sur les détails, le défi apparait moins impossible. 

Il est question d’augmenter les débits et l’efficacité spectrale des réseaux cellulaires grâce à une nouvelle méthode d’encodage (polar code) ou une nouvelle forme d’onde (F-OFDM). Huawei indique que ces développements permettent déjà une augmentation d’un facteur 3 de l’efficacité spectrale.

Il est aussi question d’ouvrir de nouvelles bandes de fréquence, notamment au-dessus de 6 GHz. Les opérateurs envisagent de recourir aux ondes millimétriques, notamment à la bande 60 GHz très peu utilisée. Elle est déjà utilisée par le WiFi ad, qui atteint plusieurs gigabit/s grâce à l’énorme réserve de spectre disponible à cette fréquence (un canal 802.11 ad occupe 2 GHz, quand un canal 802.11 ac 5 GHz mesure tout juste 20 MHz). La discussion tourne aussi autour de la bande L, à 1400 MHz, autrefois réservée pour la radio numérique terrestre.

Autre piste envisagée pour la 5G : la multiplication des cellules. Pour couvrir une zone, un opérateur n’installera plus une seule antenne relais recevant tout le trafic. A l’avenir, il y aura des small cells, des petites cellules complémentant une cellule principale. Les petites cellules pourront émettre sur des fréquences plus élevées, qui ont une moins bonne portée.

L’industrie réfléchit aussi à renforcer le délestage des réseaux cellulaires sur les points d’accès WiFi résidentiels, via des mécanismes d’agrégation LTE/WiFi et de transition à la volée, transparente, d’un réseau à l’autre, à la fois pour les données et aussi pour la voix.

L’étape suivante sera l’utilisation des bandes de fréquences utilisées par les réseaux WiFi par les réseaux cellulaires. On parle alors de LTE-U (LTE- Unlicensed). Ce sont encore plusieurs gigabits par seconde qui pourraient être délivrés par voie.

Enfin, la 5G nous fera entrer dans l’ère des communications directes d’appareils à appareils. Alors qu’aujourd’hui, les réseaux LTE sont bâtis sur le modèle d’une antenne centrale servant des appareils clients, en 5G, deux appareils pourront se parler sans intermédiaire. Il n’est pas encore question d’un véritable réseau maillé cependant, mais de répondre à des besoins très spécifiques : par exemple, les futures voitures autonomes utiliseront la 5G pour détecter leurs voisines.

La standardisation de la 5G est en bonne voie. L’année dernière, la Commission européenne avait annoncé la création d’un partenariat public-privé, le 5G PPP. Il ne réunissait à l’époque que des acteurs européens, ce qui faisait naître la crainte d’une guerre des standards entre l’Europe, les États-Unis ou la Chine. Heureusement, le 5G PPP a réussi à fédérer les efforts internationaux et compte aujourd’hui dans ses membres Huawei, Samsung, Docomo ou Intel.