Il n'est plus étrange d'entendre des gens dire qu'ils disposent d'une connexion 5G chez eux ou sur leur téléphone, ce qui signifie généralement une expérience de vitesse internet plus rapide.
Mais il n'y a pas que la promesse de la connexion 5G, un grand nombre d'appareils connectés, de nouveaux produits et de services sont également inclus.
Il est certain qu'au moment où nous commencerons à utiliser tout ce que la 5G a à offrir, notre façon de vivre sera transformée. Cependant, comprenez-vous bien cette technologie ?
Un expert nous aide à comprendre le fonctionnement de la technologie 5G : William Villota, doctorant en informatique à l'université de Campinas, au Brésil.
La 5G est le nom de la cinquième génération des télécommunications mobiles. Nous avons déjà connu les antécédents 1G, 2G, 3G et 4G, et nous continuerons à connaître les prochains de la lignée, les nouvelles tendances à venir.
Passons en revue les générations passées.
La première génération (1G) de télécommunications mobiles, introduite dans les années 80, permettait les appels entre appareils mobiles, ainsi que les services de messages vocaux.
Plus tard, en 1991, la 2G, a commencé les services de messages texte et d'itinérance.
La 3G, en 1998, a apporté l'expérience de l'internet aux utilisateurs.
En 2008, la 4G a ajouté des services de jeux, la télévision mobile haute définition, les appels vidéo et la télévision 3D.
Enfin, en 2009, la 4G Long Term Evolution (LTE) a été lancée, doublant la vitesse de transmission des données de la 4G déjà rapide.
Chaque nouvelle génération est marquée par l'introduction d'une nouvelle fonctionnalité dans le statut précédent, l'ajout de nouveaux services mobiles ou l'amélioration des services existants.
La 5G est plus qu'une connexion internet plus rapide sur votre téléphone portable. Elle fournira une connectivité pour beaucoup d'autres appareils que les téléphones portables. En particulier, la 5G promet de remplir les conditions suivantes :
Débit de données jusqu'à 10Gbps. Il s'agit de la transmission d'informations 10 fois plus rapide que le pic théorique de la 4G LTE. Ce serait suffisant pour télécharger des films entiers en quelques secondes.
Latence aller-retour de 1miliseconde. Cela représente une réduction de près de 10 fois de la latence par rapport à la 4G. La latence est le temps nécessaire pour que les données aillent et reviennent de leur source à leur destination - la 5G ne prendra qu'une milliseconde. En d'autres termes, il s'agit essentiellement du temps nécessaire à un téléphone portable pour demander des informations à un serveur et obtenir la réponse.
Hight Bande passante par unité de surface. Dans les générations précédentes, plus vous étiez proche de la source, meilleure et plus rapide était la réponse. Cependant, dans la 5G, l'endroit où se trouve l'utilisateur n'a pas vraiment d'importance, sa portion du signal est garantie. La 5G fonctionnera avec un nombre plus élevé d'antennes plus petites par rapport à la 4G, ce qui permettra de connecter encore plus d'appareils avec des bandes passantes plus élevées pendant plus longtemps, indépendamment de l'emplacement de l'utilisateur.
Jusqu'à 100 fois le nombre d'appareils connectés par unité de surface par rapport à la 4G LTE. Les experts prévoient 20 milliards de dispositifs de l'internet des objets (IoT) d'ici 2023.
99.999% disponibilité. Cela signifie une disponibilité du service perçue en permanence.
Couverture 100%.
90% de réduction de la consommation d'énergie du réseau. La 5G entraînera également une réduction des coûts. L'augmentation de l'espérance de vie des batteries jusqu'à 10 ans pour les appareils.
L'objectif général est d'étendre l'utilisation du spectre radioélectrique, en augmentant la gamme de longueurs d'onde, ce qui permet à un grand nombre d'appareils de se connecter à l'internet et d'accéder à des services spécialisés.
Bien que la gamme des longueurs d'onde radio soit caractérisée par des ondes courtes et longues, elle permet un débit élevé de données. Les réseaux mobiles se composent de deux parties principales, à savoir Réseau d'accès radio (RAN) et le Réseau central.
Le RAN est constitué de plusieurs nœuds (antennes) qui permettent aux utilisateurs d'accéder au cœur du réseau. Le cœur est l'élément central du réseau qui fournit le service aux utilisateurs. Il permet l'échange d'informations entre différents sous-réseaux ou réseaux locaux.
Le RAN 5G offre une fonction innovante permettant d'ajouter de nouvelles ondes radio à haute fréquence à celle existante, qui est utilisée pour transmettre des données. De plus, il fournit une connexion continue."
Il est également prévu que le signal du RAN 5G soit composé d'antennes plus petites par rapport aux antennes actuelles, situées beaucoup plus près de l'utilisateur.
La 5G est conçue pour répondre à des exigences de haut niveau en tenant compte des serveurs distribués sur le réseau pour répondre aux besoins de latence", explique M. Villota à propos des changements apportés par la 5G.
La proposition de la thèse de maîtrise de Villota était d'établir un contrôle d'admission pour les demandes de tranche de réseau (NSLR) dans la 5G en utilisant l'apprentissage par renforcement.
Le découpage en réseau est la technologie qui permet l'exécution de plusieurs réseaux virtuels isolés (appelés tranches de réseau) partageant la même infrastructure de réseau physique.
Chaque tranche de réseau est créée à la demande et est adaptée pour répondre aux diverses exigences des services 5G.
Les fournisseurs de tranches de réseau (NSP) sont censés recevoir plusieurs demandes de création de tranches de réseau de la part de plusieurs locataires.
L'apprentissage par renforcement, une technique d'apprentissage automatique, est utilisé pour admettre les demandes qui arrivent tout en optimisant l'utilisation des ressources et le profit du PSN.
En outre, le cœur de la 5G s'appuie sur les technologies de virtualisation pour fournir des services personnalisés à chaque demande spécifique des secteurs industriels ou commerciaux.
Cela signifie que les ressources du réseau seront plus facilement gérées pour fournir aux utilisateurs et aux entreprises les ressources dont ils ont besoin.
Voici quelques exemples de ce que la technologie 5G apportera aux utilisateurs :
– Réalité virtuelle et augmentée. La caractéristique de faible latence de la 5G permet d'améliorer l'expérience simulée, comme les jeux qui utilisent des lunettes de réalité virtuelle.
– Internet tactile. Il s'agit de la manipulation d'objets par le toucher. L'interaction homme-machine doit se faire en temps réel, avec une latence ultra-faible et une disponibilité extrêmement élevée.
– Connectivité machine à machine. Également connu sous le nom de M2M, l'échange de données entre machines avec une intervention humaine réduite ou nulle. Cela permet aux systèmes de se surveiller eux-mêmes et de réagir en conséquence.
– La conduite autonome. Les véhicules seront en mesure de communiquer avec d'autres dispositifs de connexion et d'atteindre une expérience de conduite plus efficace et plus sûre.
Quand cette technologie étonnante sera-t-elle disponible chez moi ?
Les premiers services ont commencé à être disponibles dans certains pays en 2019. Néanmoins, une disponibilité mondiale est prévue d'ici 2025.
Les communications mobiles continueront d'évoluer et, à un moment donné, nous serons adaptés à des améliorations fréquentes.
Les chercheurs parlent déjà des caractéristiques du successeur de la 5G, la 6G..
La technologie s'accélère, même s'il est difficile d'accepter l'idée de la 6G, certains scientifiques ont déjà évoqué la 7G.
Cependant, il faudra a le temps de s'y rendre.
Référence :
Agiwal, M., Roy, A., et Saxena, N. (2016). Réseaux sans fil 5G de prochaine génération : Une étude complète. IEEE Communications Surveys & Tutoriels, 18(3), 1617-1655.
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