L’avenir dépend sur la connectivité. De l’intelligence artificielle et des voitures autonomes à la télémédecine et à la réalité mixte en passant par des technologies encore insoupçonnées, tout ce que nous espérons rendre notre vie plus facile, plus sûre et plus saine nécessitera des connexions Internet à haut débit et toujours actives.

Pour suivre l’explosion de nouveaux gadgets et véhicules connectés, sans parler du déluge de vidéo en streaming, l’industrie mobile a introduit quelque chose appelé 5G, ainsi nommé parce qu’il s’agit de la cinquième génération de technologie de réseau sans fil.

La promesse est que la 5G apportera des vitesses d’environ 10 gigabits par seconde à votre téléphone. C’est plus de 600 fois plus rapide que les vitesses 4G habituelles des téléphones mobiles actuels et 10 fois plus rapide que le service haut débit domestique standard de Google Fiber – assez rapide pour télécharger un film 4K haute définition en 25 secondes ou pour en diffuser plusieurs en même temps .

GLOSSAIRE

  • Le spectre: Toutes les fréquences d’ondes radio, des fréquences les plus basses (3 kHz) aux plus hautes (300 GHz). La FCC réglemente qui peut utiliser quelles gammes, ou bandes, de fréquences pour empêcher les utilisateurs d’interférer avec les signaux des autres.

  • Fréquences en bande basse: Bandes inférieures à 1 GHz traditionnellement utilisées par la radio et la télévision ainsi que par les réseaux mobiles; ils couvrent facilement de grandes distances et traversent des murs, mais ceux-ci sont maintenant tellement encombrés que les transporteurs se tournent vers l’extrémité supérieure du spectre radioélectrique.

  • Spectre de bande moyenne: La plage du spectre sans fil de 1 GHz à 6 GHz, utilisée par Bluetooth, Wi-Fi, réseaux mobiles et de nombreuses autres applications. Il est attrayant pour les opérateurs car il offre beaucoup de bande passante tout en présentant moins de défis que la gamme d’ondes millimétriques.

  • Onde millimétrique: La plage du spectre sans fil au-dessus de 24 GHz ou 30 GHz, selon la personne que vous demandez. Il y a beaucoup de bande passante sur cette partie du spectre, ce qui signifie que les opérateurs peuvent atteindre des vitesses beaucoup plus rapides. Mais les signaux à ondes millimétriques sont moins fiables sur de longues distances.

  • Spectre sans licence: Spectre non autorisé à un opérateur particulier, comme les plages désormais utilisées pour le Wi-Fi domestique. Les entreprises prévoient d’augmenter leur spectre sous licence avec un service fourni sur des bandes sans licence.

  • Latence: Combien de temps il faut à un appareil pour répondre à d’autres appareils sur un réseau. Un temps de réponse plus rapide est une grande promesse de la 5G, qui pourrait être essentielle pour des choses comme les systèmes d’alerte d’urgence ou les voitures autonomes.

  • Tranchage du réseau: La pratique consistant à créer des «réseaux virtuels» sur l’infrastructure d’un opérateur, chacun avec des propriétés différentes. Par exemple, les voitures peuvent se connecter à un réseau virtuel qui fait de la réduction de la latence une priorité, tandis que les smartphones peuvent se connecter à un réseau optimisé pour le streaming vidéo.

  • Numérologie flexible: La possibilité d’attribuer de plus petites quantités de bande passante à des périphériques qui n’ont pas besoin de beaucoup, tels que des capteurs. Ce n’est pas lié à l’idée que les nombres possèdent des significations mystiques, mais cela peut sembler aussi obscur.

Finalement de toute façon. Alors que les opérateurs américains ont introduit des réseaux 5G dans des dizaines de villes, les premiers ne sont pas aussi rapides.

Au début, de nombreux opérateurs ont commencé à déployer la 5G en construisant au sommet de leurs réseaux 4G ou LTE, ce qui a produit beaucoup de connectivité, mais pas aux vitesses les plus associées à la 5G. Peu à peu, les principaux opérateurs de télécommunications américains ont introduit des versions autonomes de leurs réseaux, ce qui signifie qu’ils ne se reposent pas sur l’infrastructure existante. L’offre de T-M0bile couvre 1,3 million de miles carrés, soit 34% des États-Unis. Lorsque T-Mobile a acquis Sprint plus tôt cette année, il a récupéré une quantité substantielle de spectre sans fil, qui fait désormais partie du réseau de T-Mobile. Dish Network a acquis certains des actifs sans fil de Sprint dans le cadre de la fusion, et la société de satellite développe actuellement son propre service cellulaire.

Au début de ses efforts 5G, AT&T a commercialisé un réseau qu’il a décrit comme 5G E, mais des experts appelé il s’agit d’une version améliorée du réseau LTE actuel de l’entreprise et du National Advertising Review Board finalement recommandé l’entreprise arrête d’utiliser cette terminologie, affirmant qu’elle induit les consommateurs en erreur. La société affirme que son réseau 5G atteint 205 millions de personnes et offre des vitesses similaires ou supérieures à celles de son offre LTE. En juillet 2020, AT&T a annoncé que son service 5G +, qui fonctionne dans le spectre d’ondes millimétriques le plus rapide (plus à ce sujet sous peu), est disponible dans certaines parties de 35 villes.

Comme AT&T, Verizon utilise mmWave, la partie la plus rapide du spectre 5G, pour son réseau, ce qui signifie que les clients peuvent s’attendre à des vitesses rapides mais, jusqu’à présent, à une couverture moins large. La société affirme que son offre 5G Ultrawide est disponible dans 36 villes.

Pourquoi la disponibilité et les vitesses sont-elles si variables? C’est parce que le service 5G est offert dans trois parties différentes du spectre électromagnétique. La bande basse, qui fonctionne en dessous de 1 Ghz, peut atteindre des vitesses de 250 Mbps. Le compromis pour des vitesses comparativement plus lentes en bande basse est une large portée, ce qui signifie que les transporteurs peuvent laisser plus de distance entre les tours en utilisant ce type d’équipement.

Les analystes appellent la bande médiane du spectre 5G le point idéal, car elle a une large portée géographique et est plus rapide que la bande basse. La bande moyenne fonctionne entre 1 et 6 GHz et peut atteindre des vitesses allant jusqu’à 1 Gbps. Les réseaux 5G à grande portée d’AT & T et de T-Mobile fonctionnent dans la bande moyenne.

Pour atteindre les vitesses maximales associées à la 5G, les opérateurs ont besoin de la technologie à ondes millimétriques (ou mmWave), qui tire parti du très haut de gamme du spectre sans fil. mmWave pourrait permettre ces vitesses de 10 Gbit / s, mais cela s’accompagne d’un compromis: les signaux d’ondes millimétriques sont moins fiables sur de longues distances et sont facilement perturbés par des obstacles comme les arbres, les personnes et même la pluie. Pour le rendre pratique pour une utilisation mobile, les opérateurs doivent déployer un grand nombre de petits points d’accès dans les villes, au lieu de compter sur quelques grandes tours de téléphonie cellulaire comme ils le font aujourd’hui.

Bien entendu, pour que les utilisateurs mobiles puissent profiter de ces nouveaux réseaux 5G, ils auront besoin de nouveaux appareils. La plupart des grands fabricants de téléphones proposent des combinés 5G maintenant ou prévoient de le faire d’ici la fin de 2020. Samsung, LG et Motorola vendent des téléphones compatibles 5G; Google travaille sur une version 5G du Pixel et un iPhone compatible 5G devrait avant la fin de cette année. À ce jour, environ 4,6 millions de téléphones compatibles 5G ont été vendu, selon le cabinet de conseil M Science; cela signifie que moins de 2% des Américains possédant un téléphone portable peuvent profiter de la 5G.

La course à la domination de la 5G

Les États-Unis ont tenu à revendiquer un rôle de leadership dans le déploiement mondial de la 5G, mais jusqu’à présent, ils n’ont pas pleinement réussi. Huawei, basé en Chine, est le premier fabricant mondial d’équipements de réseau 5G, et bien que son équipement soit largement déployé, la société a fait face à un examen minutieux de la part des pays occidentaux pour ses liens présumés avec le gouvernement chinois. L’administration Trump a l’intention de maintenir la technologie Huawei hors des réseaux américains, et plus tôt cette année, le ministère américain de la Justice a accusé l’entreprise de conspirer voler Secrets commerciaux américains. Une autre crainte est que si la Chine est la première à adopter la 5G, son industrie technologique en plein essor créera la prochaine plate-forme mobile mondiale; La 5G pourrait également donner à la Chine un avantage dans la course à l’IA. Plus d’appareils connectés aux réseaux signifieraient plus de données. Plus de données avec lesquelles former des algorithmes pourraient signifier de meilleures applications d’IA. Le gouvernement américain a également déclaré que Huawei ne pouvait pas utiliser la technologie américaine dans ses puces réseau. Le Royaume-Uni, l’Australie, l’Inde, le Japon et Taïwan font partie des pays qui ont banni Équipements Huawei de leurs réseaux. Les interdictions en bénéficier des entreprises comme Nokia, Ericsson et Samsung – notamment aucune d’entre elles n’a son siège social aux États-Unis – qui fabriquent également des équipements 5G.

Alors que les États-Unis ont du mal à être en tête du côté du réseau, ils sont également en retard en 5G du point de vue de la vitesse. UNE rapport récent de la société de recherche britannique OpenSignal a analysé les vitesses que les utilisateurs obtiennent généralement et a constaté que l’Arabie saoudite avait le téléchargement 5G le plus rapide, dépassant 144,5 Mbps, le Canada se classant deuxième à 90,4 Mbps. (Le cabinet de conseil n’a pas inclus la Chine dans son analyse.) La Corée du Sud a le taux d’adoption de la 5G le plus élevé, avec 10% d’utilisateurs sur la 5G, et ses réseaux au troisième rang; les États-Unis, avec une vitesse moyenne de 33,4 Mbps, se classent 11e. Les utilisateurs sont connectés à la 5G 20% du temps ou plus dans seulement quatre pays, a découvert OpenSignal; les États-Unis, où les utilisateurs se sont connectés à la 5G 19,3% du temps, se sont classés cinquième. «Les États-Unis sont bien mieux classés sur la disponibilité de la 5G que sur la vitesse de téléchargement moyenne, car le spectre de bande basse est parfaitement adapté pour permettre une grande portée 5G et permettre aux utilisateurs de passer plus de temps connectés que dans les pays avec un spectre 5G à plus haute fréquence», a écrit OpenSignal. Lors de tests récents à la fois OpenSignal et Magazine PC Des tests ont révélé que Verizon offrait les vitesses 5G les plus rapides parmi les opérateurs de téléphonie mobile américains. Les vitesses de téléchargement les plus élevées que les enquêtes ont trouvées variaient considérablement (une moyenne de 494,7 Mbps pour OpenSignal et 105,1 Mbps pour PC Magazine), mais les résultats suggèrent que les réseaux cellulaires exponentiellement plus rapides ne sont pas seulement à l’horizon; ils sont là.

Comment nous sommes passés de la 1G à la 5G

La première génération de réseaux sans fil mobiles, construite à la fin des années 1970 et 1980, était analogique. Les voix étaient transmis par ondes radio non chiffrées, et tout le monde pouvait écouter les conversations en utilisant des composants du commerce. La deuxième génération, construite dans les années 1990, était numérique – ce qui permettait de crypter les appels, d’utiliser plus efficacement le spectre sans fil et de fournir des transferts de données au même niveau que l’Internet commuté ou, plus tard, les premiers services DSL. La troisième génération a donné aux réseaux numériques une augmentation de la bande passante et a inauguré la révolution des smartphones.