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[Analyse] 5 faits souvent mal compris sur la 5G

Par le

MWC19

La 5G est plus que des slogans marketing ou des technologies à fabriquer !

Un post écrit par Tom Wheeler qui a été le 31e président de la Federal Communications Commission de 2013 à 2017 recadre les acteurs cet écosystème et donne la vision US de ce qui devrait être fait ! Selon lui, la discussion autour de la 5G, avec toutes ses changements et combinaisons, a grandi pour ressembler à un match de football d’école primaire où tout le monde poursuit le ballon, d’abord dans une direction, puis dans une autre.

Gagner la 5G n’est pas tant une course qu’un progrès. Caractériser ce réseau en tant que concours mondiale compromet les  progrès technologiques et les défis qu’elle présente. La 5G devrait être plus qu’un sujet de discussion politique, le nouveau réseau représente le besoin d’une stratégie politique significative des entreprises.En termes d’ingénierie réseau classique, le «bruit» entourant cette transformation interfère avec le «signal» concernant ce qu’est la 5G et ce qui est vraiment nécessaire de faire à son introduction.

Il rappelle qu’il y a cinq faits souvent mal compris sur la 5G :

– La 5G est révolutionnaire car elle remplace les composants matériels du réseau par un logiciel qui “virtualise” le réseau en utilisant le langage commun du protocole Internet (IP).
– Elle est évolutive car ses nouvelles radios et ses fonctions de réseau sont définies comme une progression de la 4G. Comme la 4G auparavant, dans la plupart des marchés, la 5G sera déployée par étapes.
– Ce n’est pas transformationnelle en soi. Ce qui transformera les applications c’est ceux qui utiliseront le réseau. Les États-Unis n’ont pas été les premiers à déployer l’un des «G» des réseaux, mais dominent néanmoins l’écosystème en raison des technologies innovantes développées par les entrepreneurs américains pour ces réseaux.
– La 5G est un risque de cybersécurité car le réseau est basé sur du logiciel. La dépendance des réseaux antérieurs à des fonctions matérielles centralisées offrait un point d’étouffement renforçant la sécurité. Les systèmes logiciels distribués, en soi, sont plus vulnérables.
– Elle dépend du spectre. À long terme, cela signifie de nouvelles attributions de spectre. Tandis que ceux-ci sont en cours, l’évolution a commencé à utiliser d’anciennes assignations de spectre.

Ce qui manque dans la discussion actuelle sur la politique de la 5G, c’est une identification ciblée des produits et services à offrir pour allez plus loin et plus significativement que le gain mal défini d’une prétendue course à la 5G. Pour examiner, analysons la 5G en cinq questions  :

Que va-t-elle faire ?

Pour les équipementiers, il s’agit d’une nouvelle source de revenus à un moment où le marché de la 4G était en train de devenir saturé. Pour les opérateurs de téléphonie mobile, il offre également une vision d’applications réseau basées sur des marges élevées à la place de la distribution standardisée des données d’autres entreprises. Et pour les acteurs politiques, la 5G est le véhicule par excellence de l’excitation !

L’importance de la 5G ne fait aucun doute. Il s’agit de la refonte la plus importante des réseaux de l’histoire, car l’alchimie de la technologie numérique permet la transformation de ce qui a toujours été fait seulement dans le matériel, devenir des fonctions accomplies dans le logiciel. Ensuite, avec un tel réseau virtualisé, la puissance de du protocole Internet (IP) prend le relais pour éliminer le besoin de protocoles technologiques spécifiques pour des fonctions spécifiques.S’agissant d’un réseau piloté par le logiciel, la 5G pourrait bien être la dernière refonte du réseau physique depuis des générations, car les mises à niveau ne nécessiteront plus que des logiciels et des composants de base peu onéreux.

Grâce à l’IP, la 5G sera en mesure d’exécuter plusieurs couches d’application simultanées, chacune liée par une adresse IP, par opposition aux réseaux de télécommunication traditionnels qui ne pouvaient effectuer que des tâches de manière séquentielle. Cette capacité ouvre un potentiel d’innovation très important tout en exposant la 5G à la vaste gamme de ressources inhérentes au cloud computing.

[Grâce en grande partie à la demande sans cesse croissante de la vidéo livrée sans fil, les opérateurs américains devraient manquer de spectre 4G disponible à l’approche de 2022 [ 10 ]. Aujourd’hui, par exemple, environ les trois quarts des données de réseau mobile sont utilisées pour le trafic vidéo. Disney, par exemple, rapporte que plus de 70% de son contenu est actuellement accessible via un appareil mobile (contre 40% il y a quatre ans).]

Une étude réalisée par Ericsson a révélé que l’adoption de la 5G se déroulerait en trois phases. La première phase consisterait en des téléchargements de contenu premium sur smartphone (généralement du contenu vidéo) en quelques secondes plutôt qu’en quelques minutes. Viennent ensuite le haut débit sans fil 5G domestique pour défier la télévision par câble traditionnelle (vidéo et vidéo à large bande). Ericsson prédit que la phase finale consiste en des zones 5G de haute vitesse dans les aéroports, les bureaux et les centres commerciaux.

Alors que la 5G sera le moteur des services vidéo sur mobile, toute réflexion sur ce que sera la 5G doit tenir compte de la leçon immuable de l’histoire du réseau: le fait que ce n’est pas le réseau principal qui est transformateur, mais ses effets secondaires. Les réseaux 3G, par exemple , ont été construits sur un modèle économique qui ne prévoyait pas comment l’iPhone changerait la nature de ces réseaux. La technologie des réseaux 5G dépasse de loin la mise à niveau technologique de la 2G à la 3G. Cependant, si on se base sur les améliorations apportées par la précédente génération, on ne peut sous-estimer la suite, qui sera un changement de paradigme…

Quelle est la technologie et qu’en est-il du spectre ?

Le groupe international de normalisation 3GPP fonctionne par «communiqués» périodiques qui coïncident approximativement avec les générations de réseau. La version 15 des normes 5G inclut de nombreuses fonctionnalités clés. Toutefois, la version 15 a été repoussée de trois mois après le troisième trimestre de 2019. La version finale arrivera à la mi-2020. Les premières itérations de la version 16, qui contiendra les normes clés nécessaires à l’IoT, ne seront disponibles qu’en 2020 et la norme définitive dans un délai raisonnable. Même après la publication d’une norme, sa mise en œuvre à grande échelle prendra des années.

Débit 5G Monaco Telecom

Tout est maintenant réduit aux données et, l’IP étant la seule langue de la 5G, tout devient simplement une application IP. Le cœur de la norme 5G repose sur trois facteurs uniques mais interdépendants :
– Une efficacité spectrale accrue,
– Des chemins de spectre plus étendus
– La distribution des fonctions de réseau central vers l’extérieur

La 5G a une plus grande efficacité spectrale, selon une estimation, l’utilisation de ces technologies augmente de 52% l’efficacité spectrale de la 5G moyenne bande par rapport à la 4G

Un réseau 5G met plus de bits sur une quantité donnée de spectre :
(1) optimisant le surdébit du signal,
(2) rendant ainsi une plus grande partie du spectre disponible pour le trafic,
(3) atténuant les interférences radio dégradantes
(4) utilisation d’antennes à entrées multiples/sorties multiples (MIMO) qui divisent une transmission en plusieurs flux sur un canal commun.

Les assignations de spectre mobile existantes comprennent généralement des blocs de 10 à 20 MHz. Plus la quantité de spectre disponible est importante, plus le nombre de données pouvant être acheminées est important. Personne n’a abrogé les lois de la physique 🙂 Plus vous montez en fréquence, plus le signal consomme de l’oxygène pour réduire la distance qu’il peut parcourir avec en plus des obstacles tels que les murs, les arbres ou les personnes  qui peuvent bloquer le signal. Alors que les réseaux 5G sont construits en bande basse (inférieure à 2 GHz), en bande moyenne (2-6 GHz) et en bande haute (supérieure à 6 GHz), la distance que le signal peut parcourir se déplace de Km à mètres à mesure de votre progression. En conséquence, plus la fréquence est élevée, plus le rayon de la cellule est petite, plus le nombre de cellules nécessaires pour couvrir une zone est importante, plus le nombre d’infrastructures nécessaires pour prendre en charge les cellules est important et plus le coût du réseau sera élevé.

À savoir, la plupart des pays offrent quatre fois plus de spectre sous licence que les États-Unis. La Chine prévoit sept fois plus de spectre de bande moyenne (2-6 GHz) qu’aux États-Unis ! Cela devrait changer…

Cartographie de l’espace général des opportunités 5G

Qu’en est-il de la cybersécurité ?

Les réseaux ont toujours été des vecteurs d’attaques. Pourquoi sommes-nous surpris de découvrir que la 5G pourrait être une voie d’attaque ?

La cybersécurité est un sujet dans le processus de normalisation de la 5G en cours, mais c’est un processus dans lequel les fabricants d’équipements (y compris les Chinois) prennent des décisions. La FCC Trump a empêché le gouvernement américain d’utiliser le processus de normalisation pour définir ce que serait la cybersécurité acceptable pour les systèmes 5G fonctionnant aux États-Unis.

L’administration US a annulé ses tentatives de supervision de la cybersécurité en tant que partie intégrante de la norme 5G et a rejeté une alerte du Conseil de sécurité nationale (NSC) sur la cybersécurité 5G.  La FCC  a permis de réduire une initiative de la FCC d’Obama selon laquelle la norme technique 5G doit être conçue dès le départ avec des cyber-protections. Pour la première fois de l’histoire, la cybersécurité serait considérée comme une conception de réseau bien pensée, plutôt qu’après coup. La FCC Trump a également annulé une enquête formelle sollicitant l’avis des meilleurs techniciens US sur la manière d’assurer cette sécurité 5G.

L’attention de l’administration US sur les équipements Huawei n’est pas une stratégie de cybersécurité et, en combinant la politique commerciale avec la cybersécurité, on nuit à chacun d’entre eux ! Les US adopte une approche à deux volets vis-à-vis de Huawei : maintenir l’entreprise en dehors des réseaux américains et attaquer sa capacité à fournir des équipements n’importe où en lui interdisant l’accès aux technologies américaines essentielles. Il est toutefois important de ne pas laisser ces activités très médiatisées distraire, du fait que bannir ou paralyser Huawei ne sécurisera pas à lui seul les réseaux 5G.

Beaucoup plaident en faveur de nouvelles applications telles que les «villes intelligentes», où les feux de signalisation, à l’alimentation en eau, est orchestré par la 5G. Cependant, peu de maires seront disposés à connecter leur ville si le réseau ou les dispositifs intelligents connectés au réseau pour fournir des services essentiels peuvent être compromis, car l’écosystème 5G n’est pas suffisamment sécurisé. L’échec de la cybersécurité dans l’écosystème 5G retardera les investissements américains dans les villes intelligentes et les autres technologies IoT. S’il y a une «course» avec la Chine, le fait de ne pas développer de solutions sûres cédera l’avantage à un gouvernement avec d’autres mécanismes de sécurité…

Quels sont les problèmes cachés ?

L’emplacement – En raison de la densité requise pour les cellules 5G, ces antennes seront beaucoup plus répandues que celles utilisées dans les générations précédentes de services sans fil. La bonne nouvelle est qu’elles auront également parfois la taille d’une boîte à chaussures, par opposition aux antennes de type derrick à pétrole du début des réseaux. Aux USA, une législation fédérale établissant des normes pour l’examen public de l’emplacement des antennes est encours.

Effets sur la santé – Aux États-Unis, la Food and Drug Administration qui supervise la radioprotection. L’analyse scientifique conclut que la majorité des études publiées n’ont pas démontré d’association entre l’exposition à la radiofréquence provenant d’un téléphone portable et les problèmes de santé. À lire : 5G, effets néfastes sur la santé ?

Backhaul & fronthaul – il reste un problème avec la capacité de connecter le site cellulaire au réseau plus étendu. L’accès d’un opérateur 5G à des quantités suffisantes de capacité de transport à grande vitesse est essentiel au déploiement de la 5G. De manière optimale, cette liaison passe par des câbles à fibres optiques. Cependant, tous les fournisseurs 5G ne disposent pas de leur propre usine de fibre sur tous les marchés ou dans des densités nécessaires. Par conséquent, les fournisseurs 5G doivent louer de la capacité à un concurrent ou à une entreprise de télévision par câble. la 5G nécessite l’accès à une capacité tiers de backhaul à des tarifs justes et raisonnables.

Réseau Ouvert – Ceci est d’autant plus important que la technologie 5G permet ce que l’on appelle le découpage du réseau (Slicing), la segmentation virtuelle du réseau pour des applications spécifiques. Le floue du déploiement autour de la 5G a occulté la prise en compte de l’effet d’intérêt public lorsqu’un réseau se virtualise dans plusieurs pseudo-réseaux. La capacité d’un opérateur de réseau à segmenter un réseau pour répondre à des exigences spécifiques, par exemple en termes de qualité de service ou de rapidité, a été identifiée comme une arme clé dans l’arsenal d’un opérateur 5G. Ce qui pourrait devenir un goulet d’étranglement monopolistique indépendant qui ne fait qu’accroître les menaces concurrentielles d’un Internet non ouvert.

Est-ce que, être le premier compte vraiment ?

Les États-Unis n’ont pas été les premiers à déployer des solutions 1G, 2G, 3G ou 4G. Même aujourd’hui, notre déploiement de 4G-LTE est loin d’être omniprésent, et la vitesse de nos réseaux est plus lente que celle des autres pays du monde, tandis que le prix à payer par les consommateurs est plus élevé. Les États-Unis ont perdu la course pour passer au premier plan avec les générations précédentes de technologie sans fil, mais cela n’a pas empêché les entreprises américaines de gagner pour devenir des leaders mondiaux. Le système d’exploitation mobile Android de Google alimente 75% des appareils mobiles du monde. Le système d’exploitation Apple iOS alimente 23% des appareils mobiles. Cela signifie que 98% de tous les appareils mobiles dans le monde reposent sur la technologie américaine. Dans le domaine des applications, Facebook à lui seul possède quatre des cinq applications mobiles les plus téléchargées au monde. Qualcomm est le cerveau des réseaux et des périphériques !

Le risque de la politique actuelle est qu’en décidant de paralyser la technologie Chinoise en lui refusant des composants américains, les US ont mis en péril le véritable gain américain dans l’avenir des télécommunications: l’intégration du savoir-faire américain dans des produits assemblés ailleurs.