Tout savoir sur le 5G

Différentes personnes bénéficieront différemment des réseaux 5G. Les consommateurs qui utilisent principalement le sans-fil pour communiquer par messages texte, pour télécharger ou visionner du contenu ou pour naviguer sur le Web n’y verront pas de différence, si ce n’est que leur connexion sera bien plus rapidement et les réseaux bien plus fiables qu’auparavant! Les consommateurs qui n’ont pas accès à une connexion Internet à haut débit chez eux (c’est-à-dire par câble ou câble optique) pourront désormais avoir accès à Internet par l’entremise d’un accès fixe sans fil 5G.

Les propriétaires de voiture auront accès à de plus en plus de services directement livrés à leur voiture par l’entremise du sans-fil, par exemple des avis sur le trafic en temps réel, des systèmes de navigation améliorés et d’autres services d’info-divertissement, de même que des mises à jour des logiciels en direct et à distance.

Grâce à la réalité augmentée, à la réalité virtuelle et à d’autres technologies similaires, nous pourrons offrir plus d’expériences immersives lors des événements publics ou même dans le confort des maisons.

Les réseaux électriques intelligents nous permettront de programmer nos électroménagers pour qu’ils se mettent en marche seulement à des heures de moindre consommation d’énergie. Ce ne sont là que quelques-unes des nombreuses applications concrètes du 5G. Il va sans dire que le 5G a de quoi changer la manière dont les consommateurs vivent et interagissent avec le monde.

Mais les réseaux 5G font bien plus qu’améliorer la vie des consommateurs… Presque toutes les industries en bénéficieront également de manière considérable. Que ce soit pour améliorer les processus liés à la fabrication, aux soins de santé, au transport, au commerce de détail, aux ressources naturelles ou à l’urbanisme, les réseaux 5G permettront de créer des liens entre les machines et les personnes qui en assurent la gestion, de telle sorte que nous puissions travailler de manière plus intelligente, efficace et rentable.

La voie vers la construction de réseaux 5G est pavée d’obstacles. Au Canada, nous sommes confrontés à trois grands enjeux en matière de construction des réseaux 5G : la nécessité de faire de très grands investissements; la disponibilité des fréquences; et les normes et processus relatifs à la construction de l’infrastructure du 5G.

Investissement

À l’heure actuelle, le Canada possède l’un des meilleurs réseaux de mobilité sans fil au monde, ainsi que la meilleure vitesse de téléchargement parmi les pays du G7. De plus, 99 % des Canadiens ont accès aux réseaux LTE ou 4 G. Pour parvenir à un tel niveau de déploiement, les entreprises de télécommunication du Canada (c’est-à-dire les exploitants qui construisent et exploitent les réseaux sans fil au Canada) ont fait de grands investissements, soit près de 50 milliards de dollars à ce jour, exception faite des coûts d’acquisition et d’obtention de licence du spectrum. En pourcentage de revenu, ces entreprises ont investi beaucoup plus que leurs homologues des autres pays du G7.

Pour que le Canada maintienne son leadership mondial en ce qui a trait à la nouvelle génération du 5G, les entreprises de télécommunication devront faire encore plus d’investissements. Mais pour faire de tels investissements, elles ont besoin d’un environnement réglementaire stable qui reconnaît la concurrence entre les entreprises comme la meilleure stratégie pour favoriser l’investissement.

Spectrum

Les Canadiens comptent parmi les plus grands consommateurs de données sans fil au monde et, à en juger par les hausses constantes de consommation, il y a tout lieu de prévoir que la tendance se maintiendra. Pour répondre à la demande, nous devons assigner de nouvelles fréquences pour les services de mobilité sans fil. Qui plus est, pour satisfaire les normes de rendement relatives aux réseaux 5G, nous devrons faire un usage combiné des fréquences à faible, moyen et haut débit.

En résumé, pour ne pas se laisser distancer dans la course au 5G, il importe que le gouvernement du Canada assigne en temps opportun les nouvelles fréquences requises pour les réseaux du 5G.

Construction de l’infrastructure des réseaux 5G

Pour construire les réseaux 5G, il nous faudra plus de câbles optiques, plus d’antennes et plus d’équipement sans fil. Dans les zones où les fréquences à haut débit seront utilisées pour offrir des vitesses ultras rapides, nous devrons construire un grand nombre de petites cellules (ou petites antennes) qui ne sont pas plus grosses qu’une boîte à chaussures et qui seront fixées aux édifices privés et publics, aux lampadaires et à d’autres structures.

Dans la plupart des villes, la réglementation et le processus d’approbation qui régissent l’installation de telles pièces d’équipement ont été développés à l’époque de la construction des réseaux 4G et de générations antérieures. Ces règlements prévoyaient l’installation d’un petit nombre d’équipements, mais de plus grande taille. Les principes de ces règlements ne s’appliquent pas à la construction des équipements nécessaires aux réseaux 5G. Du coup, ces règlements nuiront à la construction en temps opportun des réseaux et à leur viabilité financière dans de nombreuses communautés.

Pour veiller à ce que toutes les villes et tous leurs résidents jouissent des avantages des réseaux 5G, y compris de la croissance économique et de l’accès aux services améliorés du gouvernement qui en découlent, il importe que toutes les parties concernées collaborent afin de simplifier les exigences et processus d’approbation.

L’Union internationale des télécommunications (UIT) est l’organisme des Nations Unies ayant comme mandat de coordonner les activités et services de télécommunication partout à travers le monde. À ce titre, l’UIT a défini les exigences générales de rendement pour les réseaux 5G. Elles sont décrites dans IMT-2020 (normes internationales qui encadrent les communications mobiles). En voici quelques exemples :

Vitesse ultra rapide

Dans des conditions optimales, les réseaux 5G doivent offrir des vitesses de téléchargement de 20 Go/s. Cela est 20 fois supérieur à la vitesse maximale des réseaux 4G, qui est de 1 Go/s. Autrement dit, sur un réseau 5G optimal, vous pourriez télécharger un long-métrage d’une durée standard en moins d’une seconde, ou encore 20 longs-métrages en autant de temps qu’il n’en faut pour en télécharger un seul sur un réseau 4G.

Voilà pour la vitesse optimale attendue dans des conditions idéales, mais à quoi peut-on s’attendre dans des conditions moyennes de téléchargement? Bien que de nombreux facteurs puissent altérer les vitesses de téléchargement, les exigences prévoient une vitesse moyenne fiable du 5G par consommateur au moins égale à 100 Mo/s. Cette base de référence minimale se situe bien en deçà de la vitesse optimale du 5G, mais elle demeure tout de même dix fois plus élevée que la vitesse de téléchargement fiable par consommateur offerte sur les réseaux 4G.

Très faible latence

La latence désigne l’intervalle entre le moment où une donnée est envoyée sur le réseau et celui où elle est reçue. De nos jours, nous utilisons les réseaux sans fil pour consulter des ressources multimédias, communiquer avec des personnes et nous connecter à d’autres appareils, mais des délais de transmission peuvent parfois nuire à nos interactions.

Pour les réseaux 5G, la norme prévoit des communications ultras faibles et à très faible latence (URLLC), c’est-à-dire de moins d’une milliseconde, ce qui est largement inférieur à la norme de latence des réseaux 4G qui est de 50 millisecondes. Les normes URLLC nous permettront d’interagir et de nous connecter en temps réel. Le 5G nous offre ainsi tout un monde de possibilités, qui étaient jusque-là inaccessibles. Voici quelques exemples :

• Médecine à distance : Un médecin se connecte à des robots pour effectuer des examens et poser des diagnostics à distance, voire pour pratiquer des chirurgies sur les patients.
• Intervention d’urgence : Des robots pompiers pourront être contrôlés à distance pour effectuer des missions de sauvetage et lutter contre les incendies considérés comme trop dangereux pour la vie des pompiers.
• Voitures connectées : Les capteurs des infrastructures routiers, des édifices et d’autres véhicules transmettent des données critiques, ce qui permet aux conducteurs ou aux véhicules autonomes de réagir immédiatement pour éviter le danger.

Grâce à la norme URLLC, nous pourrons aussi améliorer considérablement la réalité augmentée et virtuelle, puisque le 5G permet de recréer en temps réel l’interaction humaine dans l’environnement numérique. De telles avancées seront bénéfiques à des fins d’éducation et de formation. Par exemple, les professionnels de la formation pourront s’en servir conjointement avec d’autres technologies qui permettent de ressentir les actions à distance — appelée « Internet tactile » — afin de fournir des directives et de corriger les actions en direct.

Connectivité de masse

Le nombre d’appareils physiques, ou « objets », connectés à Internet (communément appelé « Internet des objets » ou « IdO ») augmente de manière exponentielle. On ne s’entend pas sur le nombre exact d’IoD — fixes ou mobiles —, mais on estime qu’il fera un bond de plusieurs milliards d’objets au cours de la prochaine décennie. Une bonne partie des appareils connectés n’auront pas besoin de vitesse ultra rapide ni de très faible latence, mais le simple fait qu’ils sont connectés suffit pour mettre une pression énorme sur la capacité des réseaux actuels.

Par exemple, vous êtes-vous déjà plaint des réseaux sans fil alors que vous vous assistez à un grand rassemblement, à un concert ou à un événement sportif? Avez-vous eu du mal à vous connecter au réseau? Le service était-il fiable? En fait, les réseaux actuels ont des limites en ce qui a trait au nombre de connexions qu’ils peuvent prendre en charge dans une zone donnée. Pour exploiter pleinement l’IdO, il faut augmenter de manière draconienne la capacité de connexions de nos réseaux sans fil.

Les réseaux 5G seront conçus pour soutenir la connexion d’un très grand nombre d’appareils physiques, même dans des espaces confinés. La norme IMT-2020 prévoit une densité de connexions d’un million d’appareils par km2, comparée à une norme d’environ 2 000 appareils par km2 pour les réseaux 4 G.

Faible consommation d’énergie.

L’efficacité accrue en matière de consommation d’énergie par appareil, et ce autant pendant la transmission et la réception de données qu’en mode veille, est une autre des exigences clés pour les réseaux 5G prévues dans IMT-2020. Pour satisfaire cette exigence, les modems sans fil ne seront plus branchés à une source d’énergie. Ils seront plutôt munis de batteries ayant une durée de vie de 10 ans. On saisit vite l’importance de cette exigence dans un contexte où l’on envisage d’installer des milliers de capteurs et d’autres appareils physiques. Leur consommation réduite d’énergie permettra de réduire les coûts d’installation, d’entretien et de remplacement. De plus, il sera possible de les installer dans des zones dépourvues de sources d’alimentation électrique.

Bien que bref, cet aperçu des exigences de rendement pour les réseaux 5G témoigne tout de même du caractère transformant des réseaux 5G.

Nous en sommes encore à la phase de développement et de mise à l’essai des technologies 5G. Des essais ont lieu dans les villes du monde entier, y compris au Canada. Les experts de l’industrie s’accordent pour dire que le 5G ne sera pas déployé à grande échelle avant 2020.