Principes fondamentaux de la 5G

Les opérateurs de réseaux mobiles viennent tout juste de commercialiser la LTE et certaines caractéristiques qui font de la LTE une véritable technologie 4G ont été reprises dans les réseaux opérationnels. Alors pourquoi déjà parler de la 5G ?

5G fait déjà son apparition à l'horizon et joue un rôle important dans la recherche et le pré-développement au niveau mondial. Les demandes constantes des utilisateurs en débits de données plus élevés et connexions plus rapides nécessitent une capacité de réseau sans fil beaucoup plus importante, en particulier dans les zones denses. L'industrie s'attend à des demandes de débits de données 100 fois plus élevés par utilisateur et de plus de 1000 fois la capacité actuelle et a défini ces valeurs comme objectifs pour la 5e génération de réseaux mobiles (5G). Il suffit de citer les événements sportifs ou les concerts par exemple au cours desquels un très grand nombre de spectateurs veulent immédiatement partager des photos et vidéos pour rendre compte de leurs impressions. L'événement lui-même peut également offrir aux spectateurs des services supplémentaires, tels que des informations d'arrière-plan sur la musique ou des ralentis de séquences sportives.

Circuits de commande 5G

Outre les exigences sans fin du « toujours plus », par exemple un débit de données de crête plus élevé, plus de capacités, une meilleure rentabilité, c'est bien le nouveau mot à la mode Internet des objets (IdO) qui pose de véritables nouveaux défis. On s'attend à ce que des millions de dispositifs souhaitent « communiquer » entre eux, y compris de machine à machine (M2M), de voiture à voiture (V2V) ou encore des cas d'utilisation plus généraux de x à y (x-2-y).

Ceci posera naturellement des exigences autres que celles actuellement posées aux systèmes 4G qui ont été optimisés pour fournir un accès mobile large bande aux données. Et le nombre de dispositifs n'est pas le seul élément critique, une grande fiabilité, de très longues durées de vie pour les batteries (en années plutôt qu'en jours) et des temps de réponse très lents (latence) sont autant d'éléments qui rendent une nouvelle « G » nécessaire à l'avenir. La réduction de la consommation de puissance dans les réseaux cellulaires est également une exigence importante. Et cet objectif est particulièrement difficile à réaliser étant donné que la capacité des réseaux et les débits de données de crête doivent parallèlement être augmentés.

Les travaux de recherche actuels dévoilent un grand nombre de composants technologiques dont l'objectif est de satisfaire à ces exigences, y compris :

  • Onde millimétriques : L'exploration de plages de fréquences plus élevées pourrait permettre l'utilisation de plus grandes largeurs de bandes, ce qui entraînerait des débits de données de crête supérieurs, ainsi que de plus grandes capacités pour les systèmes.
  • Nouvelles interfaces aériennes : L'interface aérienne LTE basée sur OFDM ne sera pas appropriée pour certains cas d'utilisation et c'est la raison pour laquelle les discussions tournent actuellement autour de nouvelles interfaces aériennes.
  • MIMO massives/formation de faisceaux, antennes actives : L'augmentation significative de l'affaiblissement de propagation doit être compensé, en particulier à de plus hautes fréquences, par des gains d'antenne plus importants. En outre, des algorithmes de formation de faisceaux adaptatifs (même sur une base utilisateur-dispositif) sont nécessaires et doivent être mis en œuvre en faisant appel à la technologie d'antenne active.
  • Communications dispositif à dispositif (D2D) : Un cas d'utilisation qui existe déjà pour satisfaire aux exigences de sécurité publique lors de l'utilisation de la LTE. L'autorisation des communications D2D signifierait également l'autorisation d'une faible latence pour des situations précises.
  • Virtualisation de réseau (réseau basé sur le nuage informatique) : L'objectif est d'exécuter un matériel dédié actuel sous la forme de fonctions logicielles virtualisées sur un matériel d'usage général situé sur le réseau principal. Cet objectif a été étendu au réseau radio en répartissant les stations de base en unités radio et unités de bande de base (reliées par fibre par exemple) et en regroupant les unités de bande de base pour gérer un grand nombre d'unités radio.
  • Fractionnement plan de commande et plan d'utilisateur et/ou découplage des liaisons descendante et montante : L'accent est mis ici sur les déploiements de réseau hétérogènes pour permettre de commander tous les dispositifs utilisateur sur une couche macro alors que les données utiles sont fournies de manière indépendante par l'intermédiaire d'une petite cellule.
  • Couche de contrôle d'accès au support (MAC) allégée et stratégies de gestion des ressources radio optimisées : Vu le nombre important de cellules pouvant être très petites, il est impératif d'optimiser la gestion des ressources radio. Les stratégies d'ordonnancement pourraient nécessiter des piles de protocoles allégées qui pourraient être déployées dans des situations non coordonnées.

Le programme de recherche européen sur la 5G est intitulé Horizon 2020. Son nom donne une idée du calendrier prévu pour le déploiement de cette nouvelle technologie. Parmi les principales activités de recherche sur la 5G (présentation non exhaustive), on compte :

  • Projets de recherche financés par l'Union Européenne (UE)
    • Projet de recherche 5GNow comme élément du 7e programme-cadre (PF7), lancé en septembre 2012
    • Projet de recherche METIS comme élément du 7e programme-cadre (PF7), lancé en novembre 2012
    • Horizon 2020 – programme de recherche et d'innovation sur 7 ans de l'UE (2014 – 2020). Il s'agit du 8e programme-cadre (FP8)
    • Le 5GPPP, projet de partenariat public-privé sur les infrastructures 5G, est une initiative conjointe de l'industrie européenne TIC et de la Commission Européenne pour un montant de EUR 1,4 billions
  • Centre d'innovation 5G : Centre de recherche 5G au Royaume-Uni, lancé en novembre 2013
  • Chine : IMT-2020 and Future Forum (février 2013)
  • Taïwan : Coopération entre le bureau des sciences et de la technologie, le Conseil scientifique national et le Ministère des affaires économiques portant sur une ébauche de développement de la 5G en 2014
  • Forum 5G : Coopération coréenne sur la recherche et le développement entre le secteur industriel et le secteur académique, établie en mai 2013
  • Japon : ARIB a constitué un nouveau groupe de travail (2020 et au-delà) en septembre 2013
  • États-Unis : De nombreux projets de recherche universitaires, sponsorisés par des acteurs importants de l'industrie, tels que le centre de recherche de l'Université de New York NYU WIRELESS à Brooklyn, NY, qui concentre ses efforts sur l'industrie, en termes de propagation radio, ou encore l'Université du Texas à Austin, l'Université Stanford et l'Université de Californie à San Diego

La 5G a démarré au niveau mondial et compte de nombreux projets de recherche et de pré-recherche et développement. Les études actuellement en cours montrent déjà que de plus hautes fréquences (> 6 GHz) joueront un rôle important en offrant de plus grandes largeurs de bande et en permettant d'atteindre de plus grands débits de données. Mais la 5G ne se limite pas à la haute fréquence et une grande largeur de bande. L'intégration de technologies révolutionnaires et de technologies LTE/LTE-A (et/ou de réseau local sans fil) déjà déployées joueront un rôle primordial, y compris les stratégies de déchargement. Et il sera également essentiel de satisfaire aux cas d'utilisation D2D et IdO.

En savoir plus sur la 5G

Merci.

Votre demande a bien été envoyée !

Nous vous contacterons très bientôt.

Votre équipe de service Rohde & Schwarz

Formulaire de contact

Veuillez saisir votre demande.

Veuillez nous indiquer comment vous contacter.
Informations de contact

Veuillez saisir votre prénom.

Veuillez saisir une adresse électronique valide.

Veuillez saisir le nom de votre entreprise.

Veuillez saisir votre code postal.

Veuillez saisir votre nom.

Veuillez saisir votre numéro de téléphone.

Veuillez saisir votre ville.

Veuillez saisir le nom de votre ville.

Veuillez saisir votre rue.

Veuillez saisir votre numéro.

(par exemple, 2ème étage, bâtiment du fond)

Si je ne souhaite plus recevoir de telles informations par courriel, courrier postal ou téléphone, je peux mettre fin à l'exploitation de mes données à des fins promotionnelles en adressant un courriel à campaigns@rohde-schwarz.com en précisant mon adresse électronique et mon numéro de téléphone.

Toute donnée personnelle sera systématiquement traitée conformément à la Déclaration de confidentialité de Rohde & Schwarz..

Code de réponse de sécurité
show captcha

La saisie est incorrecte.
Do not enter data in this field
* Champ obligatoire
Merci.

Votre demande a bien été envoyée !

Nous vous contacterons très bientôt.

Votre équipe de service Rohde & Schwarz

Demander des informations
Sujet: 5G

Veuillez saisir votre demande.
Informations de contact

Veuillez nous indiquer comment vous contacter.

Veuillez saisir votre prénom.

Veuillez saisir une adresse électronique valide.

Veuillez saisir le nom de votre entreprise.

Veuillez saisir votre code postal.

Veuillez saisir votre nom.

Veuillez saisir votre numéro de téléphone.

Veuillez saisir votre ville.

Veuillez saisir le nom de votre ville.

Veuillez saisir votre rue.

Veuillez saisir votre numéro.

(par exemple, 2ème étage, bâtiment du fond)
Informations complémentaires


Code de réponse de sécurité
show captcha

La saisie est incorrecte.
* Champ obligatoire
Merci.

Votre demande a bien été envoyée !

Nous vous contacterons très bientôt.

Votre équipe de service Rohde & Schwarz

Commentaires
Donnez-nous votre avis.
Veuillez spécifier le sujet.

Veuillez saisir votre demande.
Informations de contact

Veuillez saisir votre prénom.

Veuillez saisir une adresse électronique valide.

Veuillez saisir votre nom.
Code de réponse de sécurité
show captcha

La saisie est incorrecte.
Do not enter data in this field
* Champ obligatoire
International Website