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Réseau 5G : notre dossier complet pour y voir plus clair

La 5G promet des avancées majeures en termes de télécommunications mais parvient également à cristalliser les opinions divergentes. Retour sur les promesses et usages de cette nouvelle génération de télécommunications dans notre dossier !

Dernière mise à jour le 11 novembre 2020 par Clément Hesse

Qu’est ce que la 5G ?

La 5G est la cinquième génération de téléphonie mobile qui s’ajoutera (sans se substituer) aux générations précédentes que sont la 4G, la 3G et la 2G. Ces dernières ne permettaient que de passer et recevoir des appels vocaux, puis l’envoi de SMS. Les générations qui se succédèrent permettaient de développer de nouveaux usages tels que la connexion à internet, l’accès à des applications ou encore la possibilité de passer des appels vidéo.

Les différentes générations de télécommunications à travers le temps / Crédits : Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse (ARCEP) 2020

Quels usages et promesses pour la 5G ?

Dans un premier temps, la 5G ne devrait pas représenter un bouleversement majeur pour le grand public, mais permettra surtout d’améliorer les services déjà déployés et existants. Concrètement, avec la 5G, il sera possible de télécharger plus rapidement des films en très haute définition, de développer le cloud gaming en le rendant plus stable et régulier, de réduire également l’engorgement dans des lieux très denses et fréquentés tels que les gares ou aéroports, etc.

En résumé, la 5G permettra des avancées en termes de :

  • débit : il serait 10 fois plus élevé qu’avec la 4G actuelle,
  • latence : le délai entre le moment où une donnée sera envoyée et réceptionnée sera divisée par 10 par rapport à la génération actuelle,
  • densité : on estime que 10 fois plus d’objets connectés pourront l’être au même réseau de façon simultanée sans provoquer d’engorgement.
Les trois usages de la 5G schématisés / Crédits : Arcep – 2020

Comment fonctionne la 5G ?

Pour fonctionner, la 5G utilisera certaines technologies déjà en place et utilisées pour la 4G en étant, en quelque sorte, une mise à jour de cette dernière. Dans les faits, la 5G pourra réutiliser les mêmes bandes de fréquences que la 4G LTE, ce qui lui permettra d’avoir un meilleur débit qu’un périphérique 4G connecté à la même antenne et sur la même fréquence. Cependant, la 5G apportera au terme de son déploiement son lot de nouveautés et d’avancées technologiques majeures.

De nouvelles bandes de fréquence

Pour déployer la 5G, de nouvelles bandes de fréquences seront mises à contribution, chacune ayant des avantages :

  • La bande 700 Mhz : déjà attribuée depuis 2015 et utilisée par certains opérateurs français pour leur réseau 4G. Elle bénéficie d’une bonne pénétration dans les bâtiments tout en offrant un débit similaire à celui de la 4G monobande.
  • La bande 3,5 Ghz (3,4 – 3,8 Ghz, ou fréquence 5G Sub-6) : considérée comme la « bande coeur » de la 5G, cette fréquence propose un compromis idéal entre couverture et débit. Bien que sa capacité à pénétrer les bâtiments soit plus faible que la bande 700 Mhz, elle permet en revanche de monter plus haut dans les débits.
  • La bande 26 Ghz (ou « bande millimétrique ») : il s’agit de la fréquence la plus élevée, utilisée par exemple en technologie cellulaire. Son débit très élevé, similaire à la fibre, a la particularité de se propager.
Caractéristiques des bandes et fréquences attribuées aux opérateurs à travers le temps / Crédits : Arcep – 2020

Quels débits pour la 5G ?

Comme nous l’avons vu en introduction, les gains en termes de performances seront importants pour la 5G. Le débit sera multiplié par 10 tandis que le délai de transmission sera divisé par 10, le tout en permettant un renforcement de la fiabilité qui se matérialisera par une latence d’ 1 milliseconde. Le débit pourrait donc atteindre 10 Gbit/s, ce qui sera 10 à 100 fois plus important que les réseaux 4G.

Le MIMO Massif et le beamforming

Pour ce faire, la 5G reposera sur du « slicing », qui consiste à découper le réseau en tranches horizontales avec des réglages différents. Les antennes dites « passives » laisseront place à des antennes « actives » qui permettront de généraliser le beamforming et utiliseront une technologie dite « MIMO massif ».

Ces deux nouveautés permettront de suivre l’usager plutôt que d’arroser une zone dense et surchargée (telle qu’un stade ou un centre commercial par exemple) de façon uniforme, sans risque de provoquer des coupures pour les utilisateurs à cause de la densité de fréquentation.

Le beamforming, une nouveauté de la 5G / Crédits : Arcep – 2020

Le « MIMO massif », quant à lui, permettra d’améliorer la fiabilité du réseau, de réduire sa latence et d’augmenter les débits en s’appuyant sur une centaine d’antennes pour envoyer le signal aux appareils connectés, contrairement aux « MIMO classique ».

Les inquiétudes liées à la 5G

Bien que synonyme d’avancées technologiques majeures en termes d’usages et de possibilités, la 5G inquiète autant qu’elle fascine. Au cœur de l’actualité, de nombreux faits divers relataient des actes de vandalisme contre des antennes 5G, des prises de positions politiques délibérément opposées à la 5G, mais aussi certaines théories du complot qui peuvent laisser craindre de réels effets néfastes de la 5G.

Les inquiétudes sanitaires

Plusieurs associations qui font front contre le déploiement de la 5G en France ont soumis pétition au gouvernement et recours devant le Conseil d’État afin de statuer sur les potentiels risques de la 5G pour la santé, principalement liés aux ondes électromagnétiques.

Cette lutte associative a également été appuyée par la Convention citoyenne pour le climat qui a demandé l’instauration d’un « moratoire sur la mise en place de la 5G ». Le gouvernement avait alors chargé quatre administrations, le 2 juillet 2020, d’effectuer un bilan des premiers déploiements de la 5G à travers le monde pour en synthétiser « les bonnes pratiques ».

Les fréquences d’ondes émises par la 5G, à la source de nombre d’inquiétudes, n’ont pourtant qu’un effet avéré par le monde scientifique : un effet thermique provoquant un échauffement. De ce fait, « les seuils d’exposition imposés par la réglementation en vigueur pour le public sont eux-mêmes 50 fois inférieurs aux seuils d’apparition d’effets dus à l’échauffement« , explique Anne Perrin, experte et co-auteure du livre Champs électromagnétiques, environnement et santé (EDP-Sciences, 2018).

Pour lever les derniers doutes existants concernant d’éventuels impacts sanitaires causés par la 5G, en comparaison des précédentes normes de télécommunication, l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) publiera un rapport sur le sujet au premier trimestre 2021.

Les inquiétudes écologiques

A côté des craintes concernant l’impact de la 5G sur la santé se sont ajoutées des craintes concernant l’impact écologique potentiellement néfaste de la 5G. Cette crainte a trouvé écho dans l’opposition politique, où plusieurs maires de France contestent le bienfondé du déploiement de la 5G.

Pourtant, les études scientifiques ont montré que la 5G est moins énergivore que les générations de télécommunication qui la précèdent. Orange affirme d’ailleurs sur son site internet que la 5G « utilisera deux fois moins d’énergie que la 4G à son lancement et 10 fois moins d’énergie à l’horizon 2025 pour acheminer 1 Go de données ». L’usage d’antennes actives, du beamforming et du « MIMO massif » seront donc les clés pour tenir ces promesses.

Pourtant, cet aspect ne saurait pour autant répondre au spectre des questions liées à l’impact écologique du déploiement de la 5G : si les usages se diversifient et se multiplient, certains devenant très énergivores comme les véhicules autonomes, la consommation de données risque elle aussi d’augmenter. Cette crainte s’est vérifiée dans d’autres pays européens où la 5G est déjà déployée.

La consommation de données n’est pas le seul vecteur d’inquiétudes concernant l’écologie. En effet, le passage de la 4G à la 5G pourrait également accélérer le cycle de renouvellement des périphériques compatibles, causant au passage une obsolescence programmée accélérée elle aussi. C’est dans ce contexte d’incertitudes que l’Arcep a décidé d’élaborer un « baromètre vert » pour identifier des leviers d’amélioration dans le secteur des télécoms.

Les inquiétudes politiques

Enfin, le déploiement de la 5G inquiète également l’opinion pour des questions de souveraineté et de cybersécurité. Les fréquences, vendues aux enchères, verront transiter une quantité importante de données dans des domaines d’application bien plus larges et stratégiques que par le passé, comme la santé, les smart cities, etc. Autant de données sensibles aux cyberattaques, sources de convoitises pour des États malveillants.

Ces derniers sont soupçonnés de s’engager dans la course à la 5G afin d’espionner le reste du monde. En témoignent les récentes tensions diplomatiques répétées entre les États-Unis et la Chine, dans lesquelles l’équipementier Huawei a été désigné comme potentielle menace de cyberespionnage par le biais de ses antennes proposées aux différents opérateurs à travers le monde.

Pour limiter cette crainte, l’Union Européenne a décidé de parier sur un montage hybride, en mélangeant les équipementiers européens : l’équipementier suédois Ericsson et son homologue finlandais Nokia se partageront le cœur du réseau 5G (la partie la plus sensible), tandis que Huawei récupérerait des segments moins stratégiques. De ce fait, le groupe chinois n’aura pas la main-mise sur les antennes situées à proximité de lieux sensibles.

La France a quant à elle mis en place la loi du 1er août 2019 (dite « anti-Huawei) qui impose aux opérateurs d’obtenir l’accord de l’Agence nationale des sécurités des systèmes d’information (Anssi) avant tout déploiement d’équipements 5G. Cette loi ne bannira pas totalement Huawei, mais permettra de délivrer des autorisations pour des périodes de 3, 5 ou 8 ans. L’objectif étant de se tourner au maximum vers Nokia et Ericsson afin d’être autonome et de s’émanciper du conflit sino-américain concernant la 5G.

Où se situe la France dans le déploiement de la 5G ?

Le lancement de la 5G en France Métropolitaine a débuté en 2020 sous l’égide de l’Arcep (l’Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse). Les opérateurs Bouygues Telecom, SFR, Free et Orange se sont portés candidats pour obtenir un bloc de fréquences sur la bande 3,4 – 3,8 Ghz. Cette phase d’attribution, qui devait se conclure en juin 2020 avec une mise en application des réseaux 5G dès le mois de juillet suivant, a été perturbée par l’épidémie de Covid-19 qui a éclaté à travers le monde.

Ainsi, l’ARCEP avait décidé de repousser cette phase d’attribution les 29 septembre 2020 et 1er octobre 2020. Cette dernière a permis de déterminer les quantités de fréquences obtenues par chacun des lauréats (communiquées en détails sur le site officiel de l’ARCEP). Pour rendre compte de l’avancée des déploiements et informer élus et citoyens de son arrivée sur le territoire, l’Arcep a également créé un observatoire dédié aux déploiements de la 5G.

Quels sont les smartphones compatibles avec la 5G ?

Il existe sur le marché plusieurs fabricants qui proposent d’ores et déjà des smartphones compatibles avec la 5G. On compte parmi eux :

  • Samsung : avec sa gamme de smartphones Galaxy S20 déclinée en plusieurs appareils, les Z flip et Z fold.
  • Xiaomi : avec la gamme de produits Mi 10.
  • Pocophone : avec le Poco F2 Pro.
  • Oppo : avec les Find X2 et Reno 4.
  • OnePlus : avec ses gammes OnePlus 8 et Nord.
  • Huawei : avec les gammes P40 et Mate 30.
  • Apple : avec la gamme iPhone 12.
  • Sony : avec les Xperia 1 II et 5 II.

FAQ 5G

📶 Comment pourrai-je profiter de la 5G ?

Pour profiter pleinement de la 5G, trois conditions seront nécessaires. Il faudra que le réseau 5G soit disponible, que vous soyez en possession d’un smartphone compatible 5G et que vous ayez souscrit à un forfait 5G.

📶 Quels seront les usages principaux de la 5G ?

La 5G permettra un débit mobile amélioré auquel un plus grand nombre d’objets connectés pourra se connecter, sans latence et avec fiabilité. La 5G permettra concrètement de travailler chez soi comme au bureau, de mieux se soigner, de protéger ses données ou sa maison, etc.

📶 Combien coûtera un forfait 5G ?

Le prix de certains forfaits compatibles 5G sont déjà connus chez plusieurs opérateurs. C’est notamment le cas de Bouygues Télécom et Orange qui proposeront des forfaits 5G plus chers de 5€ environ par rapport aux forfaits 4G. A titre d’exemple, Orange proposera des forfaits 5G dont les prix varieront entre 39,99€ (avec 70 Go de data) à 94,99€ (data en illimité).

L'auteur : Clément Hesse

Contemplateur friand d’univers oniriques et éthérés, je suis amateur d’artbooks de jeux-vidéo et de films qui me permettent de découvrir de nouvelles sources d’inspiration. Journaliste pour Planète PC, l’actualité tech’ et gaming rythment mon quotidien.

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