Qu’est-ce que la 5G et à quelle vitesse est-elle ?

Selon les opérateurs de téléphonie mobile, il s’agit de la plus récente et de la meilleure chose : la 5G, une norme sans fil de cinquième génération qui rivaliserait avec les vitesses Internet à domicile dans des circonstances idéales. À quelle vitesse est-il et est-il à la hauteur du battage médiatique ? Nous allons jeter un œil.

Qu’est-ce que la 5G ?

5G est un terme industriel désignant un nouveau réseau cellulaire sans fil qui remplace l’ancienne norme 4G LTE, tout comme la 4G a supplanté la 3G. 5G signifie « cinquième génération » – c’est la cinquième version majeure de la technologie de téléphonie mobile depuis l’origine des réseaux de téléphonie cellulaire au début des années 1980.

Dans des conditions idéales, la 5G est conçue pour être beaucoup plus rapide que la technologie 4G LTE pour des appareils tels que les smartphones. Mais les opérateurs de téléphonie mobile visent également à ce que la 5G fournisse un Internet mobile rapide pour d’autres appareils, tels que les voitures connectées, les gadgets smarthome et les appareils Internet des objets (IoT). Il pourrait même remplacer votre connexion Internet filaire à domicile.

Pour utiliser la 5G, vous avez besoin d’un appareil (tel qu’un smartphone) qui la prend en charge avec un matériel spécial à l’intérieur. À moins que les appareils 4G ou LTE existants ne contiennent du matériel radio compatible 5G, ils ne peuvent pas passer à la 5G avec une mise à jour logicielle.

Quelle est la vitesse de la 5G ?

Alors que la 4G plafonne à 100 mégabits par seconde (Mbps) théoriques, la 5G plafonne à 10 gigabits par seconde (Gbps). Cela signifie que la 5G pourrait potentiellement être cent fois plus rapide que la technologie 4G actuelle, à sa vitesse maximale théorique, de toute façon.

Ce n’est pas seulement le débit non plus. La 5G promet de réduire considérablement la latence, ce qui signifie des temps de chargement plus rapides et une meilleure réactivité lorsque vous faites à peu près n’importe quoi sur Internet. Plus précisément, la spécification promet une latence maximale de 4 ms sur 5G contre 20 ms sur 4G LTE.

Mais alors que les entreprises ont beaucoup promis à la 5G, les résultats réels ont été mitigés. En 2020, Verizon a vanté des débits 5G de près de 1 Gigabit/seconde à Chicago qui permettraient à quelqu’un de télécharger une vidéo de 600 Mo en 34 secondes environ, contre 2,3 minutes aux vitesses LTE. Mais ces chiffres de Verizon sont bien plus élevés que les données réelles sur le terrain. Selon les analyses d’Ookla recueillies sur Speedtest.net, les vitesses moyennes 5G parmi les trois principaux opérateurs de téléphonie mobile aux États-Unis variaient d’environ 68 à 192 Mbps au premier trimestre 2022.

Si la 5G atteignait systématiquement des vitesses de 1 gigabit et plus, elle battrait les connexions Internet par câble domestiques américaines typiques, ce qui la rendrait plus comparable à la fibre. Les sociétés Internet fixes comme Comcast, Cox et d’autres peuvent faire face à une concurrence sérieuse, en particulier lorsqu’elles sont la seule option pour un Internet domestique rapide dans une certaine zone. Les opérateurs sans fil pourraient offrir une alternative sans installer de câbles physiques dans chaque foyer.

Il y a cependant un gros hic : il s’avère que ces vitesses très élevées dépendent de connexions presque en visibilité directe avec des tours cellulaires compatibles 5G (ou des stations de base plus petites placées dans une ville) sans presque aucun obstacle entre elles. Pour atteindre ces vitesses, les appareils 5G doivent utiliser une bande radio spéciale appelée ondes millimétriques (mmWave), qui est fortement sujette aux interférences. Avec de nombreuses personnes utilisant des téléphones portables à la maison ou en voiture, il est presque garanti qu’elles n’atteindront jamais les limites théoriques des vitesses 5G.

Il y a aussi d’autres hoquets dans le monde réel. Par exemple, de nombreux fournisseurs de services Internet imposent des plafonds de données. Même si votre opérateur sans fil vous a donné un plafond de données de 100 Go (ce qui est beaucoup plus important que la plupart des forfaits actuels), vous pourriez le dépasser en une minute et 20 secondes à la vitesse théorique maximale de 10 Gbit/s, si jamais la 5G devient aussi rapide.

Comment fonctionne la 5G ?

La 5G tire parti de nombreuses technologies pour tenter d’atteindre ces vitesses rapides. Il n’y a pas qu’une seule innovation en jeu, et les innovations promises avec la 5G se déploieront au fil du temps. Le magazine IEEE Spectrum fait un bon travail en expliquant beaucoup de détails techniques plus en profondeur, mais voici un bref résumé.

La nouvelle norme utilise une toute nouvelle bande de spectre radio de la 4G en plus du spectre radio cellulaire conventionnel. Pour atteindre des débits très élevés (ceux théoriques que nous avons évoqués), la 5G profite des « ondes millimétriques », diffusées à des fréquences comprises entre 30 et 300 GHz contre les bandes inférieures à 6 GHz qui étaient utilisées par le passé. Ceux-ci n’étaient auparavant utilisés que pour la communication entre les satellites et les systèmes radar.

Mais comme mentionné ci-dessus, les ondes millimétriques ne peuvent pas facilement traverser les bâtiments ou d’autres objets solides, de sorte que la 5G devra également tirer parti des « petites cellules », des stations de base miniatures qui peuvent être placées environ tous les 250 mètres dans les zones urbaines denses. Ceux-ci offrent une bien meilleure couverture dans ces endroits.

Ces stations de base utilisent également le « massive MIMO ». MIMO signifie « multiple-input multiple-output ». Vous pourriez même avoir un routeur sans fil domestique avec la technologie MIMO, ce qui signifie qu’il dispose de plusieurs antennes qu’il peut utiliser pour parler à plusieurs appareils sans fil différents à la fois plutôt que de basculer rapidement entre eux. Massive MIMO utilise des dizaines d’antennes sur une seule station de base. Ils tirent également parti de la formation de faisceaux pour mieux diriger ces signaux, en dirigeant le signal sans fil dans un faisceau pointant vers l’appareil et en réduisant les interférences pour d’autres appareils.

Il est également prévu de faire fonctionner les stations de base 5G en duplex intégral, ce qui signifie qu’elles pourront transmettre et recevoir en même temps, sur la même fréquence. Aujourd’hui, ils doivent basculer entre les modes d’émission et d’écoute, ce qui ralentit les choses. Ce n’est qu’un aperçu de certaines des technologies intégrées pour rendre la 5G plus rapide que n’importe quelle norme sans fil précédente.

Et oui, les preuves disponibles indiquent que la 5G est sûre.

Quand sera-t-il disponible?

Depuis avril 2022, la couverture 5G est disponible dans de nombreuses régions des États-Unis auprès d’AT&T, Verizon et T-Mobile (en 2020, Sprint a fusionné avec T-Mobile). En utilisant le site Web de chaque opérateur, vous pouvez afficher les cartes de couverture 5G pour voir si elle est disponible dans votre région (cartes de couverture : AT&T, Verizon, T-Mobile).

En dehors des États-Unis, la disponibilité de la 5G varie considérablement d’un pays à l’autre. Consultez les sites Web des fournisseurs de services sans fil locaux dans votre région pour voir si vous êtes couvert.

Pour utiliser la 5G, vous avez besoin d’un smartphone, d’un modem cellulaire ou d’un point d’accès mobile prenant en charge les nouvelles technologies de la norme 5G. La plupart des téléphones Android haut de gamme prennent en charge la 5G, et l’iPhone 12 et plus prend également en charge la 5G.

Vous entendrez beaucoup plus parler de la 5G au cours des prochaines années à mesure que la technologie continue de se déployer et que l’infrastructure sous-jacente nécessaire à son fonctionnement s’améliore. La 5G ne sera pas une chose statique : bien qu’il soit bon de prendre les promesses de vitesse avec un grain de sel maintenant, elles devraient s’améliorer de manière constante dans les centres urbains américains au cours de la prochaine décennie à mesure que les investissements dans la nouvelle technologie augmentent. Internet sans fil est sur le point de devenir beaucoup plus rapide.