5G : l'Internet du futur

Selon Orange, la 5G est l'Internet du futur. Cette technologie comprendra un réseau d'accès radio et un cœur de réseau convergent combinant accès fixe et accès mobile. La 5G fournira bien plus qu'une simple connectivité : grâce à une nouvelle architecture de réseau basée sur des logiciels, le futur réseau 5G intégrera les ressources informatiques d’exécution et de stockage.

5G : l'Internet du futur

Bien que les recherches sur les caractéristiques techniques et les utilisations potentielles de la 5G soient toujours en cours, de même que sa normalisation, il est certain que cette technologie consacrera un progrès important en matière de connectivité. La 5G apportera des améliorations de performances et notamment une latence moindre, plus de capacité et de mobilité, ainsi qu'une fiabilité et une disponibilité améliorées.  La 5G permettra aussi de connecter encore plus de terminaux simultanément et d'améliorer la durée de vie de leurs batteries.

La 5G : pourquoi est-ce une technologie de nouvelle génération ?

La 5G est poussée par de nombreuses tendances majeures qui se développent dans une société et une économie hyper-connectées. On constate notamment une forte augmentation du trafic de données, en particulier des données mobiles. Le trafic mondial de données par protocole Internet devrait augmenter en moyenne de 23% par an de 2015 à 2019. D'ici 2020, le trafic Internet mobile sera 30 fois supérieur à celui de 2010. Cette hausse est due en grande partie à un volume plus élevé de vidéos de haute qualité, et à l'utilisation grandissante du cloud computing qui permet d'accéder aux données et aux applications, ainsi qu'au nombre toujours plus important d'appareils connectés via Internet.

Les terminaux connectés comme les smartphones et les tablettes sont en effet toujours plus présents dans notre vie quotidienne : les clients s'attendent à ce que leurs appareils soient connectés partout, tout le temps, et qu'ils répondent rapidement, même en environnement urbain dense, là où le spectre radio est partagé avec des milliers d'autres utilisateurs, ou lorsque la communication en mobilité est essentielle, dans une voiture connectée ou dans un train à grande vitesse par exemple.

Au-delà des modifications des habitudes des clients, le nombre de terminaux connectés à Internet augmente fortement dans l’économie. On compterait jusqu’à 24 milliards d'appareils connectés et de connexions dans le monde d'ici 2019, soit 10 milliards de plus qu'en 2014. Les réseaux connecteront des objets intelligents comme des appareils électroménagers, des montres et des vêtements, ainsi que des robots industriels, des usines et entrepôts, des véhicules et des actifs délocalisés des entreprises; ils relaieront les informations collectées et pourront en permettre un traitement rapide.

Dans ce contexte de demande toujours plus élevée et de course aux performances, il est essentiel que la 5G soit nettement plus efficace que les technologies mobiles actuelles, par exemple en matière de consommation d'énergie. Dans la pratique, une conception disruptive de la 5G devrait permettre une consommation d'énergie nulle en l’absence de trafic, par exemple par un mode de veille amélioré qui mettrait hors tension certains éléments. En conséquence, un réseau 5G peu énergivore diminuerait les coûts et pourrait, par exemple, conférer aux modules de communication une durée de vie de 15 ans.

Le modèle indifférencié de l'Internet actuel n'est plus adapté aux utilisations émergentes comme les manœuvres de dépassement des véhicules autonomes ou l'automatisation des usines. La 5G permettra à l'opérateur de créer des réseaux virtuels dédiés sur une infrastructure commune. Ceux-ci pourront fournir des solutions optimales aux nombreuses exigences des différents scénarios du marché, qu'il s'agisse de la latence, de la fiabilité ou de la nécessité d’avoir une sécurité des données renforcée.

L'impact économique de la 5G

En soutenant la compétitivité et de nouveaux modèles d’affaires, il est fort probable que la 5G stimulera la croissance économique dans tous les secteurs. Nous sommes convaincus que la 5G peut créer de nouvelles opportunités pour les acteurs des marchés verticaux qui mesureront l’avantage concurrentiel que leur procure le passage au numérique et à la connexion sans-fil. Nous prévoyons des bénéfices pour les particuliers et les professionnels dans 4 domaines clés :

  • Les services haut-débit enrichis : Le haut-débit sera boosté, ce qui apportera de véritables changements dans la capacité, la connectivité et la bande passante, ainsi qu'une meilleure qualité de service;
  • Interaction et communication homme-machine : Il sera plus facile de mettre en œuvre des communications ultra-fiables à faible latence, permettant des innovations dans la réalité augmentée, les vêtements, l'Internet tactile et l'habitat intelligent.
  • Internet des objets : Les appareils seront contrôlables à distance de façon fiable, sécurisée et économe en énergie, débloquant des opportunités inédites dans les secteurs de la production, de l'énergie, des vêtements et de la santé;
  • De par ses caractéristiques, la 5G jouera un rôle central dans la numérisation de nombreuses industries, parmi lesquelles les transports (y compris l'automobile), la fabrication, les médias et loisirs, et les services publics dits ‘intelligents’ (y compris la santé). La connectivité de la 5G facilitera l'émergence de nouveaux produits et services. Elle modifiera les modèles de production et la façon dont nous consommons biens et services. Le bouleversement initié par la 5G est unique et ne peut être comparé aux possibilités offertes par les technologies précédentes comme la 2G/3G ou la 4G.

Afin de tenir ses engagements, la 5G devra être flexible et versatile pour assurer les services avec des caractéristiques différentes (par exemple, mobilité à très haut débit, consommation énergétique moindre pour un grand de nombre de modules de communication, ou communications hautement fiables avec une très faible latence pour des robots industriels), idéalement sur un même réseau.

Défis politiques

Les responsables politiques et régulateurs ont devant eux la lourde tache de soutenir et de faciliter le leadership de l'UE dans la 5G, mais ils devront relever plusieurs défis.

Premièrement, pour que la 5G soit déployée aussi largement que possible en Europe, il est nécessaire d'encourager l'investissement dans les infrastructures. Les opérateurs européens ne pourront investir à ce niveau sans amélioration de la santé économique du secteur. Dans le contexte actuel, les retours sur investissement sont bas et les chiffres d’affaires diminuent. La révision prochaine du cadre de réglementation des télécommunications est de la plus haute importance pour le déploiement de futurs réseaux : les attentes de l'industrie en particulier visent une importante simplification des règles (en réduisant la réglementation ex-ante spécifique au secteur, par exemple) ainsi qu’un environnement plus favorable à l’investissement (en s’assurant que les règles du jeu sont les mêmes pour tous les acteurs du marché dans la chaîne de valeur numérique). La 5G requiert une densification des réseaux. Il est donc nécessaire d'adapter la réglementation locale afin de faciliter les déploiements et de supprimer les barrières artificielles, notamment par l’accès dans des conditions justes et raisonnables à des installations passives, ainsi qu’un plafonnement des frais de location de site et une clarification des limitations concernant les émissions (qui devraient être prévisibles et harmonisées dans toute l'UE).

Du côté des ressources rares, la 5G nécessitera une allocation plus importante du spectre avec davantage d'harmonisation et des tarifs plus abordables. La 5G demande un nouveau cadre réglementaire autorisant l'accès à des ressources supplémentaires du spectre. A long terme, les licences exclusives devraient rester le régime de licence par défaut car il garantit la qualité de service, encourage la recherche et le développement, permet la prévisibilité et assure l'investissement à long terme.

Dans la pratique, comme les premières vagues de déploiement de la 5G s'effectueront probablement dans des basses fréquences d'émissions (sous 6 GHz) pour couvrir de grandes zones et assurer une bonne connexion en intérieur, les opérateurs mobiles devraient pouvoir utiliser les ressources du spectre existantes allouées à la 2G, 3G et 4G.

Cependant, les débits supérieurs visés par la 5G seront difficiles à atteindre à des fréquences basses : il est important de sécuriser des bandes de fréquences plus hautes, donc au-dessus de 6 GHz. Le spectre au-delà de 6 GHz pourrait permettre de nombreuses utilisations : dans  le divertissement, le gaming ou encore les projections holographiques, avec le potentiel de satisfaire la demande importante des lieux très fréquentés, comme les centres villes.

Cependant, un défi majeur dans l'accélération du déploiement de la 5G est de trouver de nouveaux business models qui justifieraient et financeraient de tels investissements. À cet égard, la croissance pourrait provenir de services centrés autour de l'Internet des objets (au-delà du calcul et du suivi des ressources), ainsi que de services spécialisés (très faible latence, très haute fiabilité...). La mise en œuvre de services innovants à valeur ajoutée nécessite une compatibilité des règles relatives à la neutralité du net tout en s'assurant que les réseaux peuvent soutenir une demande croissante. Sur le plan réglementaire, il convient de préciser que les opérateurs de télécommunications peuvent proposer des services spécialisés - particulièrement en rapport avec l'Internet des Objets (IdO), comme la télésanté, les villes intelligentes et les véhicules connectés - sur la base de niveaux définis de qualité de service. Les règles doivent offrir aux opérateurs la prévisibilité et limiter la divergence des décisions prises par les Autorités de régulation nationales (ARN) respectives. La loi doit être neutre sur le plan technologique et ne doit pas empêcher les opérateurs de gérer efficacement leurs réseaux, indépendamment des technologies qu'ils utilisent. Les opérateurs devront être libres de proposer des fonctions de réseaux dédiées aux différents secteurs verticaux sur la base de technologies innovantes comme le Software Defined Networking (SDN) ou la Network Functions Virtualization (NFV) afin d'atteindre la performance, l'évolutivité et l'agilité opérationnelle requises. De plus, les opérateurs devront être libres de combiner les technologies 5G, 4G, 3G et 2G afin de servir les clients de façon optimale, sans contrainte artificielle imposée sur la technologie 5G.

5G : de la normalisation au déploiement

Orange est engagé dans le déploiement de réseaux 5G au moyen d’équipements interopérables et normalisés. En accord avec les actuelles feuilles de route relatives à la normalisation, les premiers déploiements commerciaux de la 5G pourraient commencer en 2020 suite aux premières expérimentations terrains qui seront réalisées dans la période 2018-2019.

Orange a déjà dédié des ressources importantes au développement de la 5G dans les organismes de normalisation pertinents (tels que 3GPP, ETSI, NGMN) afin de s'assurer que les normes 5G garantissent l'interopérabilité et favorisent les économies d'échelle. De plus, Orange a initié des collaborations avec des secteurs industriels tels que l'automobile, la santé et l’énergie, étape essentielle pour répondre à leurs besoins et stimuler l'intégration de la 5G dans la société et l’économie.

Dans ce contexte, les initiatives prises par la Commission européenne pour promouvoir et faire de la 5G un domaine de normalisation prioritaire pour l'Europe, et pour faciliter l'intégration des industries verticales dans les discussions autour de la 5G, sont les bienvenues.