Comment la 5G va-t-elle rebattre les cartes de la téléphonie, des wearables et de la maison connectée ?

  • Comment la 5G va-t-elle rebattre les cartes de la téléphonie, des wearables et de la maison connectée ?

    Workshop animé par Ariel Gomez, directeur de la publication Retail Numérique Magazine, en compagnie de Jean Varaldi, gérant de Qualcomm et Pierre Bonnard, directeur des programmes d'Innovation et de 5G chez TCL Communication.

     


     

    Alors que la 4G n'est pas encore totalement déployée en France et dans le monde, voici que la technologie suivante, celle de la 5G, arrive sur le marché. Du moins, en paroles, car ce n'est pas demain, ni à la fin de cette année, ni même à la fin de l'année prochaine, que l'on va pouvoir souscrire à l'abonnement 5G auprès de notre opérateur.

    La norme n'est pas encore tout à fait finalisée dans sa définition technique. Il faudra encore attendre un peu de temps pour qu'elle le soit, et encore un peu plus de temps pour qu'elle soit déployée sur le terrain, et accessible aux abonnés. En France, on l'annonce à l'horizon 2020/2021.

    Les opérateurs mobiles sont en train de tester la technologie, de tester les services, et de travailler sur de nouveaux modèles d'affaires qui seront permis par la 5G. Car si celle-ci offrira beaucoup de débit, plusieurs centaines de mégas effectifs par abonné, elle est surtout annoncée comme étant nativement compatible avec les objets connectés : c'est-à-dire qu'elle pourra gérer, avec les mêmes équipements, le très haut et le très bas débit. De quoi changer la téléphonie mobile mais aussi nos objets connectés personnels et pourquoi pas notre maison connectée.

     


     

    Si l'on regarde de plus près, quelle est vraiment la promesse de la 5G en termes de performances par rapport à la 4G ?

     

    Si l'on entend parler de la 5G dans le grand public depuis un an ou deux, les premiers travaux de la 5G ont en réalité débuté vers 2010 auprès des industriels : l'idée était de travailler sur la prochaine génération, celle-ci devant répondre à un nombre croissant d'objets connectés. L'objectif était de développer une technologie dite flexible (contrairement à la 3G et à la 4G où il était assez compliqué de rajouter des services une fois celles-ci standardisées : la 5G doit palier ce handicap). Nous avions une vision d'un monde toujours plus connecté, toujours plus digital. Il fallait donc pouvoir offrir toujours plus de capacité, ce qui implique d'offrir des technologies qui permettaient d'utiliser un spectre très élevé : les ondes millimétriques (20 gigas et au-delà), que l'on n'utilise pas aujourd'hui dans le domaine des radiocommunications et qui seront appelées à être utilisées par les opérateurs, et d'autres acteurs. Ainsi, en termes de performances, ce que l'on pourra constater dans un premier temps c'est un débit 3 à 4 fois supérieur par rapport à ce que l'on connait, et par rapport à l'état de l'art d'aujourd'hui, soit plusieurs gigabits. En termes de latence (le temps d'un aller-retour entre le réseau et le device), on devrait faire environ 10 fois moins que ce que l'on connaît actuellement, nous aurons donc une perception du temps réel beaucoup plus accrue que ce que l'on peut connaître aujourd'hui. .

     


     

    Que peut-on faire avec plusieurs centaines de mégas, voire des gigas, sur son smartphone ?

     

    Dans un système radio, quand on parle de débit on parle d'un débit partagé entre tous les utilisateurs qui se trouvent au même endroit : ainsi, lorsque l'on dit qu'un opérateur offre un réseau, par exemple, d'un gigabit par seconde, c'est pour l'ensemble des utilisateurs qui se trouvent à un même instant au même endroit. L'intérêt d'avoir des smartphones qui peuvent aller jusqu'à un giga ou au-delà, c'est que l'on va utiliser le spectre/les ressources mis à disposition par l'opérateur durant un temps extrêmement réduit, et une fois que l'on a fini d'être servi, on laisse toutes ces ressources à un autre utilisateur. C'est donc beaucoup plus intéressant de servir chaque utilisateur à 1 ou 2 gigabits par seconde pendant un instant très court, que d'offrir finalement 100 mégabits à chacun des utilisateurs pendant un temps beaucoup plus long. Généralement, nous avons un usage très ponctuel lorsque l'on consulte une page, ou une vidéo, donc d'un point de vue statistique il est beaucoup plus intéressant de servir un utilisateur rapidement que d'étaler l'ensemble des utilisateurs sur un temps plus long.

    Aujourd'hui, tous les opérateurs constatent que le volume de données mobiles est tous les ans 2 à 3 fois supérieur, et ce depuis quelques années. Le volume des données ne cesse de croître (notamment grâce aux smartphones premium, dont les taux ont augmenté et qui offrent des contenus beaucoup plus riches, en termes de vidéos etc.) : dans les 4/5/6 prochaines années, le volume va continuer à doubler chaque année. Ainsi, ne serait-ce que pour fournir le même type de qualité de services qu'actuellement, nous avons besoin de déployer une nouvelle technologie.

     


     

    Ces technologies, que leur manque-t-il pour qu'elles soient totalement opérationnelles ?

     

    C'est une question qui touche les terminaux, mais aussi les régulateurs, les opérateurs etc. Il reste encore beaucoup de travail à fournir avant que ces nouvelles technologies n'arrivent dans la poche de l'utilisateur final. La norme est quasiment finie, et une première version, dont il reste quelques points à améliorer pour pouvoir déployer dans tous les types de réseaux, est aujourd'hui disponible.

    Les ondes millimétriques, où se trouvent énormément de fréquences disponibles, ne seront quant à elles malheureusement pas disponibles en Europe avant 2022 : nous aurons, en Europe, une version de la 5G qui reposera sur des fréquences plus basses, qui ne lui permettront pas d'apporter toutes ses capacités en termes de débit aux utilisateurs finaux. L'Europe a travaillé dur pour pousser les régulateurs nationaux à mettre aux enchères ces nouvelles fréquences, c'est donc sur le point d'arriver. Ensuite, il faut que les réseaux soient déployés, ce qui nécessite de gros investissements. En jeu également, la volonté des opérateurs nationaux de déployer la 5G. En Europe, les déploiements à l'échelle des villes se feront autour de 2019, tandis que les déploiements nationaux se feront à partir de 2020, après les États-Unis et en même temps qu'une partie de l'Asie.

    En ce qui concerne les terminaux, l'objectif est de faire arriver les technologies le plus rapidement possible sur un marché le plus large, et à des prix abordables. Mais surtout, il faut miniaturiser. Aujourd'hui, les technologies de composants permettent déjà la miniaturisation. Le point le plus important, lié au déploiement des réseaux, concernera les coûts au départ. Si les réseaux ne se déploient pas rapidement et largement, avec des engagements de volume, nous resterons sur des coûts relativement élevés et des produits plutôt premium. Or, si l'on reste sur des gammes premium trop longtemps, nous ne pourrons pas bénéficier de ce nouveau spectre, évoqué plus haut, pour véhiculer de la vidéo auprès des populations qui ne possèdent pas les téléphones les plus chers. Les composants, également, sont importants, à des prix raisonnables, pour pouvoir atteindre un large marché.

     


     

    Les principaux promoteurs de la 5G, ce sont les opérateurs. Quels sont les nouveaux usages que ces derniers entrevoient pour la 5G ?

     

    Dans un premier temps, le besoin c'est de répondre à la demande de datas qui est toujours croissante : les technologies actuelles de 3G et de 4G ne suffiront pas, la 5G est donc absolument indispensable. Ensuite, en termes de nouveaux horizons, il y a beaucoup d'activité dans les verticaux, ce qu'on appelle le B2B : la technologie 5G possède des caractéristiques qui permettent des usages et des servies qu'on ne connaissait pas avec la 3G ou la 4G et qui répondent aux besoins spécifiques de certaines industries. On parle évidemment beaucoup de l'automobile, mais aussi des activités industrielles : la 5G est une technologie qui a pour vocation d'être déployée par les opérateurs tels qu'on les connait actuellement, mais c'est aussi une technologie qui peut être déployée par des acteurs industriels pour leurs propres besoins dans des bandes de fréquences qui seraient non licenciées.

     


     

    En termes d'applications plus axées grand public, que pouvons-nous envisager ?

     

    Nous pouvons utiliser la 5G à la place de la fibre pour connecter des foyers : un usage que l'on appelle « l'internet fixe mobile ». Effectivement, pour certaines zones géographiques où il n'est pas forcément pertinent de déployer la fibre, nous pouvons penser à utiliser la 5G d'un point de vue fixe : celle-ci apporterait des débits équivalents à ceux obtenus avec la fibre.

    Dans les usages grands publics, outre les applications de réalité virtuelle qui sont des axes importants pour la 5G, nous avons l'Internet des Objets. Aujourd'hui, l'Internet des Objets n'en est encore qu'à ses débuts, les vraies applications de l'IoT ne sont pas encore arrivées, mais on pressent qu'elles vont arriver en très grande quantité, permises par la 5G. Cela va néanmoins prendre encore un peu de temps, car cela implique la mise en place de nouvelles versions de la norme qui permettront, potentiellement, d'étendre les connexions à tous les objets de la vie quotidienne. Autrement dit, du temps pour permettre à la future norme 5G d'accepter cette densité qui peut atteindre jusqu'à un million d'objets connectés par km².

     


     

    En ce qui concerne la réalité virtuelle/augmentée, la 5G peut-elle permettre une baisse des coûts des casques ?

    (on s'appuie davantage sur les réseaux, on retrouve moins d'électronique dedans etc.)

     

    Effectivement, une part des traitements va être déportée du côté du réseau, mais une autre part des traitements sera toujours faite dans le casque, car tout ce qui a trait à la gestion des mouvements doit être fait dans le casque via des capteurs locaux. Par ailleurs, même si la latence est très faible, entre le moment où le casque envoie des données au réseau et celui où le réseau renvoie ces données au casque, il s'est passé entre 3 et 4 millisecondes, qu'il faut compenser par des calculs au sein du casque. Le casque restera donc un produit assez performant qui nécessitera toujours des traitements locaux.

     


     

    Chaque nouvelle génération de téléphonie mobile était censée avoir ses « killer apps », qu'attendons-nous donc en ce qui concerne la 5G ?

     

    La réalité virtuelle peut en être une, il faut néanmoins qu'elle prenne en volume et intègre le mass market, ce qui n'est pas encore le cas. L'Internet des Objets peut en être une également, car tout un tas de métiers pourront connecter leurs objets, connecter leurs process, et les optimiser. Nous pouvons en citer pleins d'autres comme ça, mais nous ne pouvons affirmer laquelle sera la killer app. Par contre, le plan des opérateurs tend à permettre à tout un tas de marchés verticaux d'obtenir de la connectivité propre, vraiment spécifique à leurs besoins, en latence, en sécurité etc. Non pas une « killer app », nous pouvons dire que ce serait un « killer enabler ». Nous mettons en place, et c'est la volonté de l'Europe, tous les moyens nécessaires pour que le plus grand nombre d'industries puisse aller plus loin dans sa révolution numérique. C'est en ce sens qu'il s'agirait plus d'un enabler. On a reconnu qu'on ne savait pas vraiment prévoir les killer apps. C'est pourquoi il faut mettre en place une boîte à outils la plus versatile possible à tous les marchés pour que chacun puisse faire émerger son application phare. Pour dire à quel point nous nous sommes trompés dans le passé : au début de la 3G et de la 4G, personne n'a jamais évoqué le fait qu'elles allaient révolutionner l'industrie du taxi, avec Uber etc., personne n'avait prédit qu'elles allaient révolutionner l'industrie de la musique. Aujourd'hui, toute la musique est en streaming et tout le monde trouve ça tout à fait normal d'écouter sa musique en streaming. Toutes ces choses-là, nous ne les avions pas pressenties, ce serait donc une erreur d'attendre d'avoir imaginé la nouvelle killer app pour avancer. Il est indispensable à toute l'industrie télécoms d'avancer sur la 5G, et certainement que les killer apps ou des tiers sauront tirer parti de ces caractéristiques intrinsèques à ces nouvelles technologies, certainement d'une façon dont nous n'avons pas forcément aujourd'hui totalement connaissance.

     


     

    Entre l'apparition d'une nouvelle norme et la miniaturisation des composants, quand verrons-nous apparaître des smartphones 5G ?

     

    L'objectif final c'est d'avoir des produits 5G équivalents à nos smartphones actuels. La miniaturisation ayant eu lieu en 2018, on devrait voir arriver les premiers smartphones 5G en 2019.

     


     

    Avec toutes ces capacités pouvant gérer à la fois les très hauts et les bas débits, les batteries ne vont-elles pas être très rapidement absorbé ? Est-ce un problème aujourd'hui ou a-t-il déjà été résolu ?

     

    À chaque changement de génération ou à chaque nouvelle technologie, la question de la consommation électrique se pose, car celle-ci est impactée de plusieurs façons : une nouvelle technologie est souvent plus complexe, elle a donc besoin de plus de ressources de calculs ce qui la rend plus consommatrice. Par contre, lorsque l'on fait des transferts de données, parce qu'elle est plus performante, ceux-ci durent moins longtemps. Ainsi, parce que le téléphone va recevoir ou émettre moins longtemps, il va consommer moins par définition. La deuxième caractéristique qui influe beaucoup sur la consommation, c'est la technologie de miniaturisation : l'une des caractéristiques essentielles des composants, c'est leur finesse de gravure. Plus cette gravure est fine, plus on gagne en consommation électrique. Enfin, le dernier élément qui joue sur la partie consommation, c'est un élément de perception : souvent, les gens se disent « Je possède un téléphone plus performant, mais curieusement ma batterie tient moins longtemps ». En réalité, c'est parce qu'on l'utilise beaucoup plus souvent. Il s'agit donc davantage d'un élément de perception que d'un élément réel. Si l'on devait fournir les mêmes performances que ce que l'on connait aujourd'hui avec les technologies qui étaient disponibles il y a 5 ans, notre téléphone tiendrait sans doute une heure ou deux, pas plus. Énormément de progrès ont donc été faits, mais ceux-ci sont effectivement souvent compensés par le fait qu'on utilise notre téléphone plus souvent. Par ailleurs, il faut savoir que ce qui consomme le plus aujourd'hui sur un terminal, c'est l'écran. Plus les écrans sont grands, plus l'autonomie de la batterie est donc atteinte. D'autre part, oui, il y a encore des questions ouvertes sur la consommation. Par exemple, les ondes millimétriques (qui sont des nouvelles technologies d'amplificateur, permettant d'augmenter la force du signal) sont plus consommantes. Les fournisseurs retravaillent donc les optimisations. Et la norme elle-même continue de travailler à des profils de moins en moins consommants.

     


     

    Beaucoup d'objets connectés utilisent des réseaux bas débit, qui sont la plupart du temps indépendants des opérateurs. Avec la 5G, qui peut gérer elle aussi des objets connectés, ces acteurs sont-ils amenés à disparaître ? Est-ce que cela remettra les opérateurs mobiles traditionnels au centre du jeu ?

     

    Du point de vue technologique, nous sommes sur des performances comparables en termes de portée, de capacité à pénétrer dans les bâtiments. Sur le long terme, les technologies d'opérateurs issues de la 5G ont de plus grandes perspectives. Mais le problème n'est pas vraiment là : si l'on veut vraiment passer à une grande échelle, avoir ce potentiel million d'objets connectés par km², il faut avoir des fréquences. Le faire uniquement en non licencié n'est pas forcément réaliste. Il faut opérer des réseaux complexes, durant des années, ce qui n'est pas le métier d'un vertical. Il y a une logique à ce que l'opérateur télécom revienne au centre de l'Internet des Objets, parce que c'est son métier, c'est aussi simple que cela. L'IoT n'a pas besoin d'attendre la 5G : aujourd'hui, l'IoT en 4G est disponible, les technologies sont matures, elles sont déployées ou en cours de déploiement. L'IoT au sens massif du terme va déjà se produire en 4G (et s'il ne se produit pas en 4G, il y a peu de chance qu'il se produise en 5G). Il serait faux de croire qu'il faut attendre la 5G pour déployer l'IoT au sens cellulaire du terme : toutes les technologies sont d'ores et déjà disponibles pour permettre cela dès aujourd'hui. N'attendons pas la 5G pour déployer l'IoT.

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