Comment la 5G va t-elle tout bouleverser ?

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5G europe

Alors que la 5G est attendue à l'horizon 2020, beaucoup de questions restent en suspens. Comment le réseau va-t-il fonctionner ? Quels horizons s’ouvrent avec la 5G ? Quelles sont les attentes des utilisateurs ?

Tribune libre par Virginie Hollebecque, Vice-Présidente, EMEA Sales chez Ciena

 

Virginie_HollebecqueLa dernière étude Deloitte sur les usages mobiles en 2015 met en exergue une utilisation massive des smartphones  par  les  Français  qui  en  sont  aujourd’hui « accro ». L’étude précise que 70% d’entre eux ont déjà fait le choix du smartphone et l’utilisent plus de 900 millions de fois par jour.
D’autre part, la révolution des objets connectés, déjà en marche, implique de repenser l’usage du smartphone pour piloter un écosystème connecté intégrant des univers tels que la domotique, l’automobile ou encore la santé. 

Alors comment la 5G va-t-elle accompagner la révolution des usages aussi bien privés que professionnels et la demande exponentielle de capacité et de performance réseau ? Virginie Hollebecque revient sur les fondements des réseaux mobiles 5G et sur la révolution qu'elle pourrait bien engendrer.


Qu’est-ce que la 5G ?
Au delà d'être la prochaine génération de réseaux mobiles après la 4G, personne ne le  sait  vraiment car la 5G n'a pas encore été standardisée et elle ne le sera probablement pas avant un certain temps. Mais nous sommes de grands optimistes dans notre secteur et nous aimons nous prêter à rêver des performances et améliorations considérables que pourrait fournir cette future génération d’infrastructure de réseau mobile. Voici une sélection des principaux gains de performance attendus : 

•       Une augmentation jusqu'à 1000 fois de la bande passante, par unité de surface

•       Jusqu'à 100 fois plus de périphériques connectés

•       Jusqu'à 10 Gbps de taux de connexion à des appareils mobiles

•       Une disponibilité du réseau perçue de 99,999%

•       Une couverture réseau perçue de 100%

•       Un délai maximum de temps de latence de 1ms aller-retour de bout en bout

•       Une réduction jusqu'à 90% de l'utilisation de l'énergie du réseau

La 5G est donc bien plus qu'une simple augmentation de la bande passante, elle vise à répondre aux attentes de la plupart des abonnés mobiles compte tenu de l’affinité actuelle de ces derniers pour la vidéo mobile. Certaines de ces attentes peuvent finalement être satisfaites, avec un bon ratio performances/coûts, mais d’autres sont beaucoup plus complexes à atteindre.


Comment construire un réseau 5G ?
Comment obtenir une vitesse toujours plus élevée, un temps de latence toujours plus réduit et une couverture toujours plus large ? En architecturant un réseau hétérogène (ou Hetnet, comme il est communément appelé), composé de différents types de cellules, y compris de cellules WiFi, de petites cellules, et de cellules macro vénérables. C’est l'utilisation intelligente de ces différents types cellulaires, en lieu et temps appropriés sur le plan technique et économique, qui se traduira par une architecture de réseau mobile 5G hautement flexible et optimisée pour réaliser ces impressionnants gains de performance.

L'évolution vers des réseaux 5G aura une incidence sur l'ensemble de l'infrastructure réseau de bout en bout, de la virtualisation du réseau d'accès radio (RAN) et de l’EPC (Evolved Packet Core), en passant par la mise à niveau des interfaces radio et

des segments d'interconnexion de réseaux aériens et terrestres (MBH). Les performances attendues en matière de capacité réseaux, de disponibilité et de réduction du temps de latence s'imposeront finalement par le biais de réseaux MBH (Mobile Backhaul Network) à des degrés divers.


Comment adresser les demandes de capacité ?
ciena-logoCette demande pourra être satisfaite en faisant passer les taux d'Ethernet de 1GbE à 100 GbE (et 400GbE dans quelques années). Le taux choisi dépendra des projections en matière de demande de trafic sur chaque WiFi, micro ou macro cellules ou le nœud de base qui agrège le trafic à partir de différents sites cellulaires. Ce dernier conduira alors de manière significative plus de trafic dans le réseau central jusqu’aux data centers.

La bande passante du cœur de réseau pourra être augmentée grâce aux taux de DWDM cohérents de 100G, 200G, et au-delà (comme c'est déjà le cas aujourd'hui avec la 4G). En bref, la vitesse d'accès dépendra du réseau global. La haute disponibilité est obtenue en augmentant les fonctionnalités de protection et de redondance déjà déployées dans la  plupart des réseaux de  fournisseurs de services. Les options de protection réseau, comme les anneaux Ethernet G.8032, permettent aux opérateurs de garantir une haute disponibilité des réseaux d'agrégation.

Les redondances de puissance, comme une double alimentation des batteries / générateurs de support, assurent une haute disponibilité des nœuds de réseaux. L'intelligence réseau permettra d'éviter et de contourner les défauts et/ou les nœuds de congestion, pour que les utilisateurs – humains ou machines - perçoivent une disponibilité constante. Les logiciels, ou les architectures micro-services, contribueront à la robustesse et à l’évolutivité des réseaux mobiles 5G.


Comment atteindre 1ms de temps de latence ?
Le temps de latence des réseaux 5G devrait être cinq fois moins important que ce que l'on connaît actuellement avec la 4G, il pourrait être réduit pour atteindre 1ms !

Sur la base de ce que nous savons aujourd'hui, il existe des lois fondamentales de la physique qui ne peuvent être brisées, comme la vitesse de la lumière. En raison des propriétés intrinsèques du cœur de fibre optique, la lumière se propage 3 fois moins vite dans un câble que dans le vide.   

Les réseaux MBH sans fils sont plus rapides, car ce sont des moyens de communication "aériens", mais ils sont beaucoup plus limités en termes de capacité, de portée et de disponibilité.

En somme, pour un service mobile nécessitant 1ms de délai, l'inter-connectivité doit se produire dans un rayon de 1 km autour de l'utilisateur. Pour ce faire, d'autres techniques non liées au réseau doivent aussi être utilisées. Le Mobile Edge Computing favorise la localisation de l’IT et de fonctionnalités cloud associées directement au sein du RAN. En plaçant notamment le contenu, les services et les applications  aussi  proches  que  possible  des  utilisateurs  mobiles,  les  temps  de latence peuvent être nettement réduits.

Cependant, compte tenu des investissements nécessaires pour repenser l'architecture des réseaux mobiles existants, certains commencent à se demander si le 1ms fera véritablement partie intégrante de la norme 5G.


Qu'est-ce que tout cela veut dire ?
L'avenir de la 5G va tout changer en termes de performances réseaux et ouvrir la voie à une quantité incroyable de nouveaux services.

Est-ce que les réseaux MBH critiques vont-être en mesure de faire face aux objectifs de performances attendus, quels qu'ils soient ? Je pense que oui, car je crois fermement que la meilleure façon d'atteindre un objectif apparemment impossible est justement de dire à la communauté de R&D qu’elle ne peut pas l'atteindre, puis de prendre du recul et de laisser la nature humaine faire son travail !

Qui aurait pensé il y a quelques décennies que la connaissance complète de l'humanité serait à portée de main ? Sans surprise, la 5G devrait tout changer. Je suis convaincue que les ingénieurs d'aujourd'hui vont relever le défi et faire de la 5G une réalité.

Complément d'information

Vos commentaires Page 1 / 6

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Trier par : date / pertinence
Le #1892260
Avant de penser à la 5G, on pourrait peut être avoir une vraie 4G, quand on sait que la 4G actuelle n'a de 4G que le nom puisqu'elle ne rentre pas dans les normes imposées par la 4G.
Le #1892263
Ben moi si j'étais correctement couvert par la 3G ce serait déjà pas mal
Le #1892268
Connaissant les opérateurs, nous auront droit à :

Une augmentation jusqu'à 5 fois de la bande passante, par unité de surface
Jusqu'à 2 fois plus de périphériques connectés
Jusqu'à 100 Mbps de taux de connexion à des appareils mobiles
Une disponibilité du réseau perçue de 55,13%
Une couverture réseau perçue de 55%
Un délai maximum de temps de latence de 287ms aller-retour de bout en bout
Une augmentation de 90% de l'utilisation de l'énergie du réseau

Vive la France !
Le #1892270
De mon coté, quand je suis en 4G chez Free, j'ai un débit exceptionnel avec des temps de latence excellents.
Il m'arrive parfois de brancher mon tel 4G à mon PC quand j'ai besoin de gros débit plutôt que mon ADSL (La 4G est environ 5 fois plus rapide que mon ADSL et pourtant mon ADSL plafonne déjà à 1Mo/seconde)
C'est un vrai confort la 4G comparé à la 3G (sans compter si c'est de la 3G itinérante catastrophique) et ça ne coupe pratiquement jamais si on a une antenne proche, ce qui est rarement le cas de la 3G.
La 4G me permet de travailler avec une vrai connexion internet au bureau (mon entreprise bridant tellement internet que ça en est inexploitable). Comme souvent, je pensais que les hauts débits de la 4G seraient accessoires et pourtant une fois qu'on y goutte c'est difficile de s'en passer, ça sera peut être identique pour la 5G.
Le #1892272
c'est bien. Maintenant faudrait que je dépasse les 200Ko/s à mon domicile.
Le #1892273
toutes les caracteristiques qu'elle donnent sont entre le smartphone et l'antenne donc ça ok.

Mais ensuite l'antenne est relié par quoi,Fibre,Cuivre ou FH.

Si l'antenne est relier par cuivre par je vous laisse imaginer les debits car la fibre dans certains endroit c'est pas possible(genie civil trop compliqué,trop couteux) donc on fait appelle au FH.

Le truc c'est que pour un maximum de debit il faut des FH de 80GHZ,probleme leur portée,il faut trouver un autre site pas trop loin et celui-ci serait relier en fibre,idéal quoi.

une connexion en 3G relier a un site fibré donne d'excellent résultat par conséquent il faut d'abord fibré toute la France et pour le reste ça suivra
Le #1892277
Great Sword Zowie a écrit :

Avant de penser à la 5G, on pourrait peut être avoir une vraie 4G, quand on sait que la 4G actuelle n'a de 4G que le nom puisqu'elle ne rentre pas dans les normes imposées par la 4G.


+1
Il me semble que la norme final de la 4G était de 1Gb de debit descendant et de 5ms environ de latence. On est encore très loin de ça. En ce moment je tourne à 15Mo/s@45ms. Quand je pense que fin 2012 à Lyon, j'avais presque 50Mo/s@20ms...
Le pire, c'était il pas très longtemps, j'ais testé le réseaux 3G en décochant l'utilisation du réseaux LTE dans les paramètres de mon téléphone. Résultat : à peu de chose près, j'ai obtenue les même performance qu'avec la 4G.
Donc c'est clair, il faudrait déjà faire des efforts pour l'amélioration de l'actuel 4G.
Le #1892280
La dépendance au smartphone a encore de beaux jours devant elle...
Le #1892287
Sicyons a écrit :

La dépendance au smartphone a encore de beaux jours devant elle...


Enfin, ce n'est pas le réseau qui fait la dépendance mais le temps disponible.

Et de quoi te plains-tu ?
Cela peut permettre d'apporter la connaissance à un grand nombre de personnes, ce qui est plutôt une bonne nouvelle
Le #1892288
Raijun a écrit :

Great Sword Zowie a écrit :

Avant de penser à la 5G, on pourrait peut être avoir une vraie 4G, quand on sait que la 4G actuelle n'a de 4G que le nom puisqu'elle ne rentre pas dans les normes imposées par la 4G.


+1
Il me semble que la norme final de la 4G était de 1Gb de debit descendant et de 5ms environ de latence. On est encore très loin de ça. En ce moment je tourne à 15Mo/s@45ms. Quand je pense que fin 2012 à Lyon, j'avais presque 50Mo/s@20ms...
Le pire, c'était il pas très longtemps, j'ais testé le réseaux 3G en décochant l'utilisation du réseaux LTE dans les paramètres de mon téléphone. Résultat : à peu de chose près, j'ai obtenue les même performance qu'avec la 4G.
Donc c'est clair, il faudrait déjà faire des efforts pour l'amélioration de l'actuel 4G.


Pour la latence, il faut voir, car je pense que la latence vers l'antenne 4g est très bonne mais derrière c'est de l'internet standard limité par la latence des routeurs et des serveurs.

Je suis étonné que tu dises ne pas voir de différences entre 3G et 4G car dans mon cas c'est spectaculaire. Pour être franc, je n'avais pas vu une telle fluidité en naviguant sur le web avec un PC qu'en le connectant à ma connexion 4G.
Donc, je vois plusieurs possibilités :
- les performances 4G dépendent du téléphone (une GS5 pour ma part)
- les réseaux dans les grandes ville sont saturés. Je vis à 40kms de Paris, donc pas trop densément peuplé, et j'ai de bons débits mais c'est vrai que dans la capital, le réseaux est foireux

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