Normalement, la 5G cellulaire devrait être opérationnelle en 2020, si l’on considère que les premières réalisations aux JO de Corée du Sud en 2018, ne seront pas représentatives de ce que sera exactement cette technologie.

Le saut vers la 5G ne se fera probablement pas en une seule étape et l’on s’attend comme pour les précédents réseaux, à ce qu’il y ait des versions intermédiaires qui vont « préparer le terrain », en espérant qu’elles soient compatibles, le moment venu, avec la 5G.

Car il est vrai que la marche à gravir est très haute pour la 5G : des coûts réduits, des transferts de données 1000 fois supérieurs à ceux de la 4G, 100 fois plus d’usagers à surface identique (surtout pour les grandes villes), un débit de 10 Gbps nominal, un temps de connexion de 1 ms (latence) et une meilleure gestion de l’énergie électrique des récepteurs. Ce n’est pas rien.

Le problème de fond sera d’arriver à atteindre les mobiles, avec un signal suffisamment puissant pour répondre à ces différents critères, ce qui pourra se faire en jouant sur différents paramètres :

  • en augmentant la puissance des émetteurs
  • en réduisant la distance entre les antennes émettrices et réceptrices, mais ce sera difficile dans la pratique
  • en jouant sur les fréquences et en augmentant la taille de la bande passante utile par session en associant plusieurs bandes de fréquences disjointes
  • en fabriquant un signal par multiplexage de plusieurs antennes
  • en concevant des antennes dont le gain, le pouvoir d’amplification du signal, sera lui-même élevé.

Parmi Les techniques les plus prometteuses, il y a le « massive MIMO », qui consiste à doter les stations de base d’une antenne ultra-puissante, en fait l’association d’un grand nombre d’antennes, jusqu’à une centaine dans un premier temps, capables d’émettre simultanément et de servir les usagers dans les mêmes proportions. Technologie qui peut être associée au « Beamforming » qui permet de rationaliser l’utilisation du signal, en « visant le correspondant ou plus précisément en réduisant les effets parasites qui se produisent lors d’une transmission.

Nokia en pointe

Le finlandais Nokia, qui a racheté Alcatel Lucent et qui est l’un des principaux équipementiers de réseaux sans fil existants, a préparé le terrain avec une version dite 4.5G, qui a été présentée en septembre 2016 et qui s’apprête à aller encore plus loin dans quelques jours avec la 4.9G. Autrement on sera tout près de la 5G…

La 4.5G permet déjà d’atteindre des débits 10 fois plus élevés que ceux de la 4G, soit de l’ordre du Gbps en pointe, l’une des explications de cette « prouesse » venant de ce qu’elle peut agréger jusqu’à 5 bandes de fréquences, celles-ci pouvant être différentes en émission/réception et on dit qu’elles sont « paired », ou au contraire sont les mêmes dans les deux sens et on aura alors des fréquences « unpaired ».

La 4,5 permettra de mixer toutes ces technologies : nombre d’antennes, nombre de bandes licenciées ou non (bande 42, 43, etc) par canal de communication, etc.

Mais ce n’est pas tout.

Nokia va également annoncer la 4,9G, qui va lui permettre d’atteindre des débits de 3 Gbps nominal, ce qui cette fois sera à 30 % de celui prévu pour la 5G. On se rapproche.

L’une des explications de cette performance sera l’usage du « massive MIMO », mais aussi celui d’une nouvelle technique que l’on appelle le C-RAN, qui consiste à transporter les BBU (BaseBand Unit) dans le Cloud et de constituer une sorte de pool de BBU, partageable par toutes les RRH (Remote Station Unit) des points d’accès des mobiles.

Cette technique devrait être présentée pour la première fois en vraie grandeur lors du MWC (Mobile World Congress) de février 2017. Et nul doute qu’il y aura du monde chez les finlandais pour voir ce que « cela donne », le C-RAN permettant à Nokia ou à tout autre opérateur de Cloud d’être beaucoup plus résilient par rapport aux variations constantes des demandes.

De tout cela, il ressort que l’on voit bien que les pièces du puzzle se mettent en place, que les cartes commencent à être distribuées et que les grands acteurs se positionnent. Toutes les technologies testées ne seront évidemment pas retenues et le paysage de la 4.9G 2017 n’aura sans doute pas grand-chose à voir avec ce qu’il sera en 2020. Mais les responsables réseaux chargés des infrastructures sans fil de leur entreprise ou simplement gestionnaires de ressources, devraient cependant suivre ces mouvements technologiques avec la plus grande attention. Que ce soit chez Nokia ou ses concurrents. Cela leur fera gagner du temps…