Réseau mobile de cinquième génération

La 5G est l'abréviation de « 5e génération », le nom donné à la prochaine génération de réseaux cellulaires mobiles. Les réseaux 1G ont permis l'apparition des premiers téléphones portables, les réseaux 2G ont rendu possible l'envoi de SMS et les réseaux 3G ont introduit l'Internet mobile pour la première fois. La 4G est actuellement utilisée et déployée dans le monde entier depuis 2009. La 4G LTE (Long Term Evolution) est la dernière version de la 4G et permet d'atteindre un débit de téléchargement d'environ 200 Mbit/s. Cependant, les réseaux 4G ont pratiquement atteint les limites de leurs capacités, à une époque où les utilisateurs souhaitent toujours plus de données et des vitesses plus élevées sur leurs téléphones mobiles et autres appareils. Il devient donc urgent de disposer d'une nouvelle technologie réseau capable d'offrir des débits plus élevés et de transmettre davantage de données à un plus grand nombre d'utilisateurs. D'un point de vue technique, la « 5G » se définit uniquement par un ensemble de normes, notamment en matière de latence, de densité de connexions réseau et de débit de transfert de données, que la prochaine génération de réseaux mobiles devrait être en mesure d'atteindre. Une fois ces normes respectées, la 5G devrait pouvoir gérer jusqu'à 1 000 fois plus de trafic que les réseaux actuels et être jusqu'à 10 fois plus rapide que la 4G LTE.

Pour répondre aux normes de la 5G, il faudra mettre en œuvre diverses technologies nouvelles. Par exemple, afin de prendre en charge l'augmentation considérable du nombre d'appareils connectés, une nouvelle bande du spectre des fréquences radio, comprise entre 30 et 300 GHz, sera ouverte à l'utilisation. Cette bande de fréquences radio est toutefois constituée d'« ondes millimétriques », qui sont plus facilement bloquées par les bâtiments et absorbées par la végétation et la pluie. Il faudra donc installer des milliers de petites stations de base, selon le principe des « small cells », afin de former un réseau de relais capable de transmettre les signaux en contournant les obstacles. En outre, pour satisfaire aux exigences de latence de la 5G, le Multi-access Edge Computing (MEC) devra être déployé à grande échelle dans les réseaux mobiles, afin que les données dont l'utilisateur a besoin, comme une vidéo en streaming, puissent être stockées physiquement au plus près de lui.

Toutefois, pour déployer les technologies 5G à grande échelle, les opérateurs de réseaux mobiles devront moderniser l'ensemble de leur architecture réseau, de l'accès radio au back-end, ce qui pourrait s'avérer extrêmement coûteux. Par exemple, si l'on considère uniquement l'infrastructure RAN (réseau d'accès radio), le nombre de stations de base nécessaires au déploiement de la 5G sera quatre fois supérieur à celui requis auparavant, et les coûts de construction seront 10 à 20 fois plus élevés que pendant la période de la 4G.

Lorsque la plupart des gens pensent à la « 5G », ils pensent à l’eMBB (Enhanced Mobile Broadband), qui permettra d’atteindre des vitesses fulgurantes de téléchargement et de téléversement sur les téléphones mobiles. Il ne fait aucun doute qu’il s’agira de l’un des principaux moteurs de l’adoption de la 5G auprès des consommateurs. Toutefois, la 5G permettra également de mettre en œuvre des technologies importantes dans d’autres domaines.

Par exemple, un ensemble de sous-normes 5G appelé URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) définit des exigences strictes en matière de latence et de fiabilité du réseau. Ces exigences permettront de déployer des communications critiques sur les réseaux cellulaires, notamment pour les véhicules autonomes. De leur côté, les services d’urgence pourront remplacer les technologies de radiocommunication bidirectionnelle par la réalité virtuelle afin de visualiser et de mieux comprendre les situations d’urgence.

Un autre ensemble de sous-normes, appelé Massive Machine Type Communications (mMTC), définit les capacités d’un réseau cellulaire à prendre en charge un très grand nombre d’appareils dans une zone restreinte, lesquels peuvent n’envoyer des données que sporadiquement. La mMTC permettra de déployer des cas d’usage de l’IoT (Internet of Things) à très grande échelle, notamment pour l’automatisation des usines intelligentes, les maisons connectées et les villes intelligentes.

Qualcomm a souligné le rôle essentiel de la 5G dans l’économie mondiale, notamment pour stimuler la croissance des ventes dans tous les secteurs. D’ici 2035, les ventes rendues possibles par la 5G devraient atteindre 13 100 milliards de dollars.

En proposant une solution qui permet de réduire les coûts et d'accélérer le déploiement de l'infrastructure dorsale d'un nouveau réseau mobile de cinquième génération (de l'edge au cloud), GIGABYTE a collaboré avec l'ITRI pour développer iMEC : une plateforme intelligente d'Edge Computing mobile capable de réduire les besoins en bande passante du réseau de collecte mobile et de fournir une plateforme cloud en périphérie à très faible latence. L'association des serveurs GIGABYTE et des technologies de mise en réseau et de virtualisation cloud permet de remplacer le matériel et les logiciels propriétaires coûteux, afin que les opérateurs puissent déployer rapidement et à moindre coût la prochaine génération de réseaux mobiles.