Athena n°345 jan/fév 2020
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VIRGINIE CHANTRY TECHNOLOGIE 5G, 1", "t7_, , rAr 1  : 5'-4114f4". ; ii ;  € E. 1 i4P-i I. siquit., !!!rr01114111R1 une révolution ? La 5G est sur toutes les lèvres quand il s’agit de transformation numérique à court terme. La Communauté Européenne est bien décidée à l'acquérir : au moins une ville de chaque état membre devra être couverte par la 5G en cette année 2020 et toutes les zones urbaines et les axes principaux de transport devront l’être d’ici 2025. En Belgique, la situation est bloquée à cause, notamment, d’un désaccord entre le Fédéral et les Régions. Laissons cependant ces considérations politico-économiques de côté et concentrons-nous sur la technologie. En quoi consiste la 5G ? En quoi nous sera-t-elle utile ? Sortons notre smartphone, connectons-nous (pour l’instant via la 4G) et allons voir ça de plus près TEXTE  : VIRGINIE CHANTRY VIRGINIE.CHANTRY@GMAIL.COM PHOTOS : CORAVIN (P.15) Athena Mag 345 12 Entre vidéos en live sur les réseaux sociaux, streaming audio ou vidéo, stockage sur différents clouds et cloud gaming, la 4G est de plus en plus sollicitée et se doit d’être performante au niveau du débit de circulation des données. S’il est vrai qu’un réseau Wifi est très souvent disponible, cela ne suffit pas. Un standard de transmission des données mobiles est également nécessaire pour se connecter où que l’on soit, par exemple en voiture lors d’un trajet guidé par une appde navigation ou en transport en commun pour surfer sur Facebook. Pour faire face à la demande qui s’intensifie, le réseau mobile doit suivre. C’est pourquoi la 5G est à nos portes. Il s’agit de la 5e génération dudit standard. On connaît en ce moment la 4G et avant cela, la 3G, la 2G, la première génération et un tas d’autres standards intermédiaires qui vous ont peut-être échappé. À chaque standard correspondent plusieurs bandes de fréquences pour lesquelles les opérateurs télécom acquièrent des licences d’exploitation auprès des pouvoirs publics, les données étant transférées par ondes électromagnétiques situées dans le domaine radio ou des micro-ondes. Chaque opérateur attribue ces bandes à une utilisation spécifique et a donc une couverture bien particulière par standard mobile : certaines bandes sont réservées pour les zones de popu lation dense, d’autres pour les zones nonurbaines, certaines sont utilisées uniquement par la 4G, d’autres par la 2G et la 3G…, le tout pour obtenir un certain équilibre entre couverture et qualité de transfert. Janvier-Février 2020
GSM & Co Attardons-nous quelques instants sur un exemple qui ne manque pas d’intérêt : la 2G. En Europe, ce protocole correspond à la norme « GSM » pour Global System for Mobile communications ou système global pour communications mobiles, idéale pour les communications vocales en mode circuit (ou mode connecté, avec un canal monopolisé) et à faible débit de données. L’acronyme GSM est d’ailleurs parfois encore utilisé dans notre plat pays pour désigner un téléphone portable. La 2G en Europe utilise plusieurs bandes de fréquences dont celles de 900 MHz et de 1 800 MHz. Tel quel, ce protocole, introduit au début des années 90, est peu efficace pour la connexion à Internet où les échanges de données se font par paquets, c’est-à-dire de manière non continue (transfert sporadique de données avec des temps morts pendant lesquels aucune donnée n’est échangée). C’est pourquoi viennent ensuite l’extension GPRS (General Packet Radio Service) également qualifiée de 2,5G, et le protocole EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) ou 2,75G offrant un débit de données supérieur au GPRS. Ces 2 standards utilisent les mêmes antennes et fréquences que la 2G. Ils fonctionnent en parallèle avec cette dernière (mais de façon alternative : soit on appelle en 2G soit on surfe sur Internet en GPRS/EDGE) pour permettre de plus hauts débits et le transfert de données par paquets. Ils marquent la transition entre un système de coût à la durée de connexion (mode circuit) et un système de coût selon le volume de données échangées (mode paquet) et ouvrent la voie à la 3G et aux transmissions vidéos. Quant à la 3G, elle fonctionne sur le même modèle que la 2G : le mode circuit pour les appels vocaux et le mode paquet pour les échanges de données, mais cette fois les deux sont réalisables conjointement et la bande passante, représentant la quantité maximale d’informations pouvant être transmise de façon simultanée, est supérieure à celle de la 2G. Le nouveau standard Revenons dans le présent. La 4G, ou LTE (Long TermEvolution), est 10x plus rapide que la 3G en vitesse de téléchargement. Elle utilise les bandes de fréquences suivantes : 800 MHz, 1,8 GHz et 2,6 GHz, correspondant à des longueurs d’onde respectivement d’environ 37,5 cm, 16,7 cm et 11,5 cm. Nouveauté par rapport à la 3G et à la 2G : il s’agit d’une norme mondiale. Tous les échanges se font par paquets. Cela signifie que pour les appels vocaux, les téléphones doivent momentanément basculer en 2G ou 3G. Il faut attendre la VoLTE ou Voice over LTE pour pouvoir appeler via la 4G, avec comme avantages une qualité d’appel bien meilleure et la possibilité de surfer sur le net en même temps que de passer un appel. En réalité, à l’heure actuelle, nous ne sommes déjà plus à la 4G mais bien à la 4,5G. Elle est également appelée 4G+ ou LTE Advanced et est jusqu’à 2,5x plus rapide. Elle permet d’utiliser simultanément 2 bandes de fréquences 4G et donc de gagner encore en rapidité. Venons-en à la 5G. Testée depuis plusieurs mois aux 4 coins du globe, elle est en passe de devenir une réalité quotidienne dans certains pays, alors qu’elle l’est déjà dans d’autres, comme la Suisse, leader mondial incontestable jusqu’à présent. Les bandes de fréquences utilisées en Europe seront (ou sont déjà dans certains pays) au nombre de 3 : 1,4 GHz donc proche de celle de la 4G, 3,5 GHz et 26 GHz, zone encore vierge dans le domaine des télécoms. Cette dernière, de plus haute fréquence et la plus efficace en matière de débit, correspond à des longueurs d’onde plus courtes, de l’ordre d’une dizaine de mm : elle est dite « millimétrique ». En conséquence, ces ondes sont de portée nettement inférieure et ont une pénétration moindre dans les bâtiments. Des antennes relais supplémentaires devront donc être installées pour compenser ce phénomène. À la Commission Européenne, on parle de 10x plus de bornes émettrices. Fait ennuyeux, les USA et le Japon ont choisi une bande millimétrique différente, celle de 28 GHz. On peut s’attendre à des problèmes de compatibilité si l’on se trouve à Tokyo avec un smartphone européen. Le standard 5G, parfois qualifié d’Internet mobile ultrarapide, offre un débit supérieur à celui de son prédécesseur toujours actif, jusqu’à 200x en théorie. En pratique, plusieurs facteurs ralentisseurs sont à prendre en compte, comme la vitesse de déplacement de l’utilisateur par rapport à l’antenne relais (plus il se déplace vite, moins le débit est élevé), sa distance à l’antenne ou encore le nombre de Athena Mag 345 13 LES DOMAINES DE FRÉQUENCE Le spectre électromagnétique est divisé en différents domaines auxquels ont été attribuées des appellations. Chaque domaine correspond à une plage de fréquences et à une plage de longueurs d’onde, ces 2 grandeurs physiques étant inversement proportionnelles. Les limites sont parfois floues et dépendent des définitions. Le domaine radio est situé à l’une des extrémités du spectre, celle où les fréquences sont les plus basses, à partir de 1GHz selon les définitions et pouvant aller aussi bas que quelques Hz, ce qui correspond aux longueurs d’onde les plus grandes, à partir de 30 cm et jusque plusieurs km et au-delà. Les micro-ondes sont situées entre l’infrarouge et les ondes radio, entre 1 et 300 GHz en fréquence, environ 30 cm à 1 mm en longueur d’onde. Janvier-Février 2020 VIRGINIE CHANTRY TECHNOLOGIE 0 »



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