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<br />La [[Commission européenne|Commission]] supervise et cofinance le consortium ''Metis'' ([[partenariat public-privé]]<ref>[https://www.metis2020.com/about-metis/partners/ liste des partenaires de METIS], consultée 3 mars 2014.</ref> contractuel (cPPP) de recherche, et a annoncé (en décembre 2013) ne pas vouloir prendre de retard sur la 5G ; qui sera doté d'un budget de {{unité|700|millions}} d'euros pour la période 2014-2020<ref>[http://www.numerama.com/magazine/27858-5g-bruxelles-accentue-ses-efforts.html ''5G : Bruxelles accentue ses efforts''] - [[Numerama]], 21 décembre 2013.</ref>.
<br />La [[Commission européenne|Commission]] supervise et cofinance le consortium ''Metis'' ([[partenariat public-privé]]<ref>[https://www.metis2020.com/about-metis/partners/ liste des partenaires de METIS], consultée 3 mars 2014.</ref> contractuel (cPPP) de recherche, et a annoncé (en décembre 2013) ne pas vouloir prendre de retard sur la 5G ; qui sera doté d'un budget de {{unité|700|millions}} d'euros pour la période 2014-2020<ref>[http://www.numerama.com/magazine/27858-5g-bruxelles-accentue-ses-efforts.html ''5G : Bruxelles accentue ses efforts''] - [[Numerama]], 21 décembre 2013.</ref>.


En novembre 2013, la compagnie chinoise [[Huawei]] annonce avoir investi dans ces techniques dès 2009 et réussi à faire le premier trial mondial d'un réseau cellulaire 5G en Octobre 2015 à Chengdu avec NTT DOCOMO; l'entreprise investira {{unité|600|millions}} de dollars dans la [[recherche et développement]] de 5G, et prévoit à horizon 2018 que les utilisateurs auront accès à l'[[Internet mobile]] avec un débit de {{unité|1|Gbit/s}} avec la 4.5G et jusqu'à {{unité|50|Gbit/s}} avec la 5G, comme annoncé lors des {{lang|en|Mobile Wold Congress}} de 2011 et 2012<ref>[http://www.lesnumeriques.com/huawei-toutes-voiles-dehors-vers-5g-n31710.html Huawei toutes voiles dehors vers la 5G] - Johann Breton, lesnumeriques.com, 7 novembre 2013.</ref>. Dans ce cadre, Huawei a mis en place un centre en mathématiques et algorithmiques de 70 personnes à Paris autour de la 5G dirigée par le [[Mérouane Debbah|Professeur Mérouane Debbah.]]
En novembre 2013, la compagnie chinoise [[Huawei]] annonce avoir investi dans ces techniques dès 2009 et réussi à faire le premier trial mondial d'un réseau cellulaire 5G en Octobre 2015 à Chengdu avec NTT DOCOMO; l'entreprise investira {{unité|600|millions}} de dollars dans la [[recherche et développement]] de 5G, et prévoit à horizon 2018 que les utilisateurs auront accès à l'[[Internet mobile]] avec un débit de {{unité|1|Gbit/s}} avec la 4.5G et jusqu'à {{unité|50|Gbit/s}} avec la 5G, comme annoncé lors des {{lang|en|Mobile Wold Congress}} de 2011 et 2012<ref>[http://www.lesnumeriques.com/huawei-toutes-voiles-dehors-vers-5g-n31710.html Huawei toutes voiles dehors vers la 5G] - Johann Breton, lesnumeriques.com, 7 novembre 2013.</ref>. Dans ce cadre, Huawei a mis en place un centre en mathématiques et algorithmiques de 70 personnes à Paris autour de la 5G dirigée par le [[Mérouane Debbah|Professeur Mérouane Debbah.]]<ref name="MDN/MDM Hoydis 1">{{cite web |url= http://dx.doi.org/10.1109/JSAC.2013.130205|title=Massive MIMO in the UL/DL of Cellular Networks: How Many Antennas Do We Need?|publisher=Bell Labs., Alcatel-Lucent |work=IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 31, no. 2 |pages=160–171 |author1=J. Hoydis |author2=S. ten Brink |author3=M. Debbah |date=February 2013 |accessdate=2 March 2016}}</ref><ref name="MM Bjornson 1">{{cite web |url= http://dx.doi.org/10.1109/TWC.2015.2488634|title=Massive MIMO for Maximal Spectral Efficiency: How Many Users and Pilots Should Be Allocated?|publisher=IEEE |work=IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 15, no. 2|pages=1293-1308 |author1=E. Bjornson |author2=E. G. Larsson |author3=M. Debbah |date=February 2016 |accessdate=2 March 2016}}</ref><ref name="MM Bjornson 2">{{cite web |url= http://dx.doi.org/10.1109/TWC.2015.2400437|title=Optimal Design of Energy-Efficient Multi-User MIMO Systems: Is Massive MIMO the Answer?|publisher=IEEE |work=IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 14, no. 6|pages=3059-3075 |author1=E. Bjornson |author2=L. Sanguinetti |author3=J. Hoydis |author4=M. Debbah |date=June 2015 |accessdate=2 March 2016}}</ref>


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Début 2014, la [[Corée du Sud]] a annoncé investir {{nombre|1.1|milliard}} d'euros pour la mise en place de la 5G en 2020<ref>{{Lien web |url=http://www.lemonde.fr/technologies/article/2014/01/22/la-coree-du-sud-investit-plus-d-un-milliard-d-euros-dans-la-5g_4352231_651865.html |titre=La Corée du Sud investit plus d'un milliard d'euros dans la 5G |date=22 janvier 2014 |site=lemonde.fr |consulté le=21 mai 2015}}.</ref>.

Version du 2 mars 2016 à 21:51

En télécommunications, 5G est la cinquième génération de standards pour la téléphonie mobile, faisant suite à la 4G+[1].

La technologie 5G pourrait permettre des débits de télécommunication mobile, de plusieurs gigabits de données par seconde, soit jusqu'à 1 000 fois plus rapides que les réseaux mobiles en 2010[2] et jusqu'à 100 fois plus rapide que la 4G à l'horizon 2020[3].

Ces débits de données sont susceptibles de répondre à la demande croissante de données avec l'essor des smartphones et objets communicants, connectés en réseau. Ce type de réseau devrait favoriser le cloud computing, l'intégration et l'interopérabilité d'objets communicants et de smartgrids et autres réseaux dits intelligents, dans un environnement domotisé et une « ville intelligente ». Cela pourrait également développer l'imagerie 3D ou holographique, le datamining, la gestion du big data et du tout-internet « Internet of Everything » (expression évoquant un monde où tous les ordinateurs et périphériques pourraient communiquer entre eux). D'autres applications concernent les jeux interactifs et multijoueurs complexes, la traduction automatique et assistée instantanée…

Histoire et contexte

La 5G n'est pas encore définie et n'est donc pas officielle, mais le terme est utilisé pour désigner la prochaine génération successeur de la 4G dans certains journaux et documents.

Le terme 5G était déjà évoqué par les industriels de l'électronique dans les années 1980[4] ; cette technologie pourrait voir le jour vers 2020.

En France, le 22 septembre 2015, l'ARCEP a autorisé Orange à tester des technologies 5G[5] dans les bandes de 3,7 GHz, 10,5 GHz et 17 GHz dans la ville de Belfort (Territoire de Belfort, Franche-Comté).

Enjeux

De nombreux enjeux sont identifiés ou pressentis.

Enjeux économiques

De nombreux acteurs voient là un marché émergent, potentiellement riche en applications et débouchés nouveaux ; la 5G pourrait par exemple permettre de nouveaux usages numériques dans des domaines variés tels que la santé (diagnostic automatique ou distant, chirurgie et médication commandées à distance), du travail (télétravail), du déploiement d'objets communicants (dont voitures et autres véhicules sans conducteurs), de détecteurs et senseurs du e-commerce, des smartgrids, de l'intelligence artificielle, de la sécurité (téléprotection, gestion des flux de personnes, véhicules, denrées, biens et services en temps réel…), de l'éducation et de l'accès à l'information.

Enjeux éthiques

Des questions éthiques nouvelles, et des défis techniques et de soutenabilité se posent concernant la gestion et gouvernance de la bande passante (Cisco annonce d'ici 2018 une multiplication en 4 ans par 11 du trafic de données mobiles dans le monde ; par rapport à 2014[6]), mais aussi concernant de possibles effets pervers du très haut débit dans les domaines de la vitesse de l'information sécurité informatique[7], flux financiers, bancaires et gestion boursière, de stockage des informations qui tendront à beaucoup grandir, voire d'« épidémiologie virale » et de protection des données privées (le piratage pouvant devenir quasiment instantané). L'analyse du cycle de vie (consommation d'énergie et de métaux rares par les serveurs et réseaux).

Enjeux environnementaux et sanitaires

Des questions se posent encore concernant les incertitudes en termes d'effets de la multiplication du nombre et de la puissance des antennes et relais en termes de smog électromagnétique et de santé environnementale, de même pour d'éventuels effets du haut-débit sur la psyché humaine.
Un défi énergétique consiste à atteindre une meilleure efficience énergétique, voire une sobriété ou indépendance énergétique d'appareils qui auraient fait l'objet d'une écoconception permettant des économies et un recyclage intégral (économie circulaire) de ressources rares et toxiques. Ceci implique des moyens plus intelligents, propres, sûrs et sobres pour alimenter les appareils mobiles mais aussi tout le réseau Internet[6].

Enjeux techniques

De nombreux défis sont à relever, qui vont d'une moindre consommation, voire d'une autonomie énergétique à la gestion du big data et d'un très grand nombre d'IP.

Techniques

Le 12 mai 2013, Samsung a annoncé avoir testé pour la première fois avec succès des techniques de sa future offre de réseau 5G qu'il prévoit pour 2020, avec des débits de données de 1 Gbit/s (1 gigabit par seconde) et allant dans le futur jusqu'à 10 Gbit/s[8],[9],[10]. En 2015, le Centre de l’université du Surrey, en Grande-Bretagne, a annoncé avoir réussi à atteindre un débit d'1 Tbit/s (1 térabit par seconde) soit 125 Gigaoctets[11]. La même année, le centre mathématiques et algorithmiques de Huawei à Paris propose 5 technologies démontrant des débits compatibles avec les pré-requis de la 5G: Le F-OFDM (Filtered OFDM) pour la forme d'onde, le SCMA (Sparse Code Multiple Access) pour la technique d'accès, les codes polaires (pour le codage des différents types de paquets), le Massive MU-MIMO (pour le système antennaire avec des techniques de précodages non-linéaires) et enfin le full duplex radio (qui combine les modes TDD et FDD). L'ensemble de ces technologies ont permis de démontrer lors d'essais out-door à Chengdu en Chine des efficacités spectrales downlink de 50bps/Hz et une capacité du nombre de liens multiplié par 3 en uplink.

Tableau récapitulatif de la technique 5G

Les futures générations de réseaux mobile 5G[réf. nécessaire]
Génération Acronyme Description Version des normes 3GPP[12],[13] Intitulé Débit indicatif (download) en bit/s

(théorique/pratique/usuel)

5G IMT-2020 / LTE - B Génération de téléphonie mobile 5G pas encore normalisées Long Term Evolution Advanced (LTE - B) 50 Gbit/s[14] à l'arrêt / - / -

Recherche, tendances et prospective

Tous les grands opérateurs du secteur des télécommunications s'intéressent au sujet ainsi que de grandes institutions et de nombreux États : par exemple l'Union européenne a financé ou cofinancé de grands programmes comme 5G now, IJoin, Tropic et METIS (Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society).

Lors du Mobile World Congress 2014 a été présenté le Tethercell[15], un dispositif qui fait de presque n'importe quel appareil à piles un objet compatible Bluetooth (une pile AA associée au Tethercell transforme la pile en « batterie intelligente », programmable et contrôlable à distance ou capable d'alerter avant que le dispositif ne manque d'énergie).

De grandes entreprises et des réseaux de chercheurs essayent d'imaginer et préfigurer une « 5G verte »[16],[17], c'est-à-dire à moindre empreinte carbone et écologiquement plus respectueux des ressources naturelles pas, peu, difficilement ou lentement renouvelables car jusqu'ici, les progrès techniques ont toujours été compensés ou dépassés par l'« Effet rebond » induit par l'augmentation des usages et des usagers et par l'obsolescence programmée de certains dispositifs.

En , le Suédois Ericsson a déjà fait la démonstration d'une pré-version de sa technologie 5G. L'entreprise de télécommunication avait alors atteint un débit de 5 Gbit/s[18][source insuffisante].

Financements

En mars 2013, la Commission européenne annonce 50 millions d'euros de subventions pour des projets liés à la 5G[19].
La Commission supervise et cofinance le consortium Metis (partenariat public-privé[20] contractuel (cPPP) de recherche, et a annoncé (en décembre 2013) ne pas vouloir prendre de retard sur la 5G ; qui sera doté d'un budget de 700 millions d'euros pour la période 2014-2020[21].

En novembre 2013, la compagnie chinoise Huawei annonce avoir investi dans ces techniques dès 2009 et réussi à faire le premier trial mondial d'un réseau cellulaire 5G en Octobre 2015 à Chengdu avec NTT DOCOMO; l'entreprise investira 600 millions de dollars dans la recherche et développement de 5G, et prévoit à horizon 2018 que les utilisateurs auront accès à l'Internet mobile avec un débit de 1 Gbit/s avec la 4.5G et jusqu'à 50 Gbit/s avec la 5G, comme annoncé lors des Mobile Wold Congress de 2011 et 2012[22]. Dans ce cadre, Huawei a mis en place un centre en mathématiques et algorithmiques de 70 personnes à Paris autour de la 5G dirigée par le Professeur Mérouane Debbah.[23][24][25]

Début 2014, la Corée du Sud a annoncé investir 1,1 milliard d'euros pour la mise en place de la 5G en 2020[26].

Notes et références

  1. (en) Gupta P (), Evolvement of mobile generations : 1G To 5G[PDF], International Journal For Technological Research In Engineering vol. 1, no 3, novembre 2013 ISSN:(Online):2347-4718.
  2. Le Monde (2014) La 5G devrait vous faire rêver daté du 25 février 2014.
  3. « Alcatel et le Coréen KT partenaires dans la 5G mobile », sur lesechos.fr, (consulté le ).
  4. Le Quément J (1988) Analyse économique de l'environnement international de l'industrie Européenne de l'électronique, de l'informatique et des télécommunications: Situation présente et perspectives d'avenir. Journal of European Integration, 11(2-3), 127-140 (résumé).
  5. Technologies 5G : l’ARCEP autorise Orange à mener une première expérimentation en France arcep.fr, le 22 septembre 2015
  6. a et b (en) Basulto D (2014) Five reasons to get excited about 5G networks, News prospecrtive, 25 février 2014.
  7. (en)Vajjiravelu S & Punitha A (2013) Survey on wireless technologies and security procedures. In Information Communication and Embedded Systems (ICICES), février 2013, International Conference on (p. 352-355). IEEE (résumé).
  8. (en) Samsung to offer 5G service by 2020 - Yonhapnews Agency, 12 mai 2013.
  9. (en) Samsung wants to offer 5G in 2020, speeds of 1 Gbit/s reached in tests - pocket-lint.com, 12 mai 2013.
  10. Téléphonie mobile : Samsung teste avec succès un réseau 5G à 1 Gbit/s - Marc Zaffagni, Futura-Sciences.com, 15 mai 2013.
  11. [1]
  12. (en)http://www.3gpp.org/
  13. (en)http://www.3gpp.org/ftp/Information/WORK_PLAN/Description_Releases/
  14. http://www.lachainetechno.tv/videos/la-chine-prepare-la-5g/ - Siège de Huawei à Shenzhen, 7 novembre 2013.
  15. Présentation du Tethercell, mis en ligne en 2013, consulté le 3 mars 2014.
  16. (en)Wang LC & Rangapillai S (2012) A survey on green 5G cellular networks. In Signal Processing and Communications (SPCOM), 2012 International Conference on (p. 1-5). IEEE ; (ISBN 978-1-4673-2013-9) (résumé).
  17. (en)News Toward Green 5G Mobile Networks (5GrEEn) - new project launched, 18 janvier 2013 (résumé), EIT ICT Labs IVZW.
  18. http://www.zdnet.fr/actualites/la-5g-dans-les-starting-blocks-les-objets-connectes-en-ligne-de-mire-39813730.htm
  19. « Télécoms : Bruxelles déjà en piste pour la « 5G » », Les Échos, (consulté le ).
  20. liste des partenaires de METIS, consultée 3 mars 2014.
  21. 5G : Bruxelles accentue ses efforts - Numerama, 21 décembre 2013.
  22. Huawei toutes voiles dehors vers la 5G - Johann Breton, lesnumeriques.com, 7 novembre 2013.
  23. J. Hoydis, S. ten Brink et M. Debbah, « Massive MIMO in the UL/DL of Cellular Networks: How Many Antennas Do We Need? », IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 31, no. 2, Bell Labs., Alcatel-Lucent, (consulté le ), p. 160–171
  24. E. Bjornson, E. G. Larsson et M. Debbah, « Massive MIMO for Maximal Spectral Efficiency: How Many Users and Pilots Should Be Allocated? », IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 15, no. 2, IEEE, (consulté le ), p. 1293-1308
  25. E. Bjornson, L. Sanguinetti, J. Hoydis et M. Debbah, « Optimal Design of Energy-Efficient Multi-User MIMO Systems: Is Massive MIMO the Answer? », IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 14, no. 6, IEEE, (consulté le ), p. 3059-3075
  26. « La Corée du Sud investit plus d'un milliard d'euros dans la 5G », sur lemonde.fr, (consulté le ).

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes

Bibliographie