Que sont les réseaux 5G ?

En termes simples : Les réseaux 5G sont la prochaine étape de l’évolution du sans-fil. Le réseau 5G New Radio (NR) permet :

La connexion haute vitesse mobile améliorée (ou eMBB pour Enhanced mobile broadband)
La première étape de l’adoption de la 5G permettra le transfert de données à haut débit vers des appareils portables. Les téléphones intelligents pourront diffuser ou télécharger du contenu en haute définition en quelques secondes, naviguer sur le Web à une vitesse fulgurante et télécharger instantanément du contenu sur leur réseau social préféré.

Communications à faible latence ultrafiables (ou URLLC pour Ultra-Reliable Low-Latency Communications)
Échange de données robuste avec peu ou pas de retard pour les applications critiques telles que les réseaux de sécurité publique. Les autres cas d’utilisation prévus des URLLC comprennent les usines intelligentes, la conduite autonome, la chirurgie ou les diagnostics médicaux à distance, ainsi que les réseaux d’énergie intelligents.

Les radios à bande millimétrique (mmWave)
5G tirent parti du spectre (entre 24 GHz et 100 GHz) qui bénéficie de longueurs d’onde extrêmement courtes. Cela signifie que la capacité des radios à bande millimétrique à transmettre des données rapidement et avec précision sera un énorme avantage dans les zones densément peuplées.

Internet des objets (IdO) massif
Alors que la communication de type machine (ou MTC pour Machine Type Communication) existe depuis quelques années, la technologie 5G vise à fournir une communication massive de type machine, ce qui signifie que des millions d’appareils pourront communiquer entre eux. Afin d’assurer la connectivité sans que les coûts de mise en œuvre, de maintenance et d’énergie ne montent en flèche, la 5G connectera de manière transparente des réseaux de capteurs intégrés dans des dispositifs intelligents avec une faible latence, tout en permettant de réduire les débits de données, la puissance et la mobilité pour fournir des solutions à faible coût.

Entrées multiples et sorties multiples massives (ou MIMO pour Massive Multiple-Input Multiple-Output)
La technologie MIMO permet une architecture de réseau dense qui permettra à de nombreux utilisateurs de se connecter dans la même zone sans subir de ralentissements. Imaginez une rue très fréquentée : si la 4G est une autoroute à deux voies, la technologie MIMO de masse avec la 5G est une autoroute à quatre voies avec covoiturage; une augmentation significative de la capacité et du débit de données.

Certains disent que ce n’est pas possible.
D’autres disent qu’ils peuvent le faire.
Nous le faisons réellement.

Quelle est la différence entre les réseaux 4G et 5G ?

La 5G promet des débits de données mobiles qui dépassent largement le réseau domestique à large bande le plus rapide actuellement disponible pour les consommateurs.

Transfert de données plus rapide
Avec des vitesses allant jusqu’à 100 gigabits par seconde, la 5G est réglée pour être jusqu’à 10 fois plus rapide que la 4G. Non seulement cela va changer la façon dont les consommateurs utilisent leurs téléphones intelligents, mais cela va aussi introduire toute une série de nouveaux appareils qui tirent parti du nouveau spectre.

Moins de latence
La communication entre les tours de téléphonie cellulaire et les appareils connectés est sur le point de devenir beaucoup plus fluide. Les délais seront réduits à un dixième de ceux des réseaux 4G traditionnels, ouvrant ainsi la voie à des appareils autonomes comme les voitures autonomes.

Augmentation de la couverture et de la densité de connexion
Les petites cellules 5G sont plus compactes, plus faciles à installer et nécessitent moins de puissance que les macrocellules 4G. Ils pourront connecter jusqu’à 100 fois plus d’appareils par kilomètre carré que la 4G.


Des réseaux 3G à 4G aux réseaux 5G


Que permettront les réseaux 5G ?

Téléchargements plus rapides – de l’ordre du gigabit par seconde et au-delà
Dans un récent sondage, 48 % des répondants ont déclaré que le principal avantage de la 5G serait de ne plus jamais avoir à utiliser les services Wi-Fi publics, et le même pourcentage a souligné la navigation ultrarapide.

Plus d’appareils et de types d’appareils pour usage personnel et professionnel
Il ne s’agit pas seulement de téléphones intelligents plus rapides ou de téléchargements plus rapides. La 5G réformera plusieurs industries et créera de nouvelles lignes de technologies innovantes. Les véhicules autonomes sont en développement depuis des années. Aujourd’hui, avec l’adoption généralisée de la 5G, des voitures intelligentes appartenant aux consommateurs se profilent à l’horizon.

Réduction de la latence du réseau de bout en bout
La 5G éliminera pratiquement le temps de latence nécessaire à un appareil pour communiquer avec un réseau. Jouez à vos jeux en ligne préférés avec précision et évitez les inconvénients dus aux problèmes de connexion. Dans l’industrie médicale, où les enjeux sont élevés, les outils critiques tels que les équipements de chirurgie automatisés qui nécessitent une latence extrêmement faible passent du concept à l’utilisation.

Pour la conduite automatisée, la prise de décision en une fraction de seconde peut faire la différence entre un trajet en toute sécurité ou un accident dévastateur. La faible latence de la 5G sera essentielle pour que les véhicules puissent rester réactifs et protéger les passagers.

Flexibilité avec le découpage de réseau et les parties de bande passante (ou BWP pour Bandwidth Parts)
Que vous prévoyiez d’utiliser la 5G pour connecter des gadgets par l’Internet des objets ou que vous la vouliez simplement pour la diffusion vidéo à haut débit, le découpage de réseau vous permet de désigner des flux spécifiques en fonction de l’objectif de votre infrastructure sans fil. Contrairement à la conception pour la 4G, vous pouvez attribuer jusqu’à quatre canaux avec différents cas d’utilisation pour les réseaux 5G.

IoT massif avec une haute densité d'appareils intelligents
Non seulement la 5G permettra d’utiliser ces fonctionnalités fantastiques, mais elle éliminera également certaines des plaintes courantes liées à l’utilisation des réseaux existants (4G et antérieures). La 5G permettra de résoudre les problèmes qui ont affecté les technologies existantes pendant des années, tels que les appels vidéo pixélisés, les longs délais de mise en mémoire tampon pour les films diffusés en continu et les délais entre le téléchargement et le partage de contenu.

Le paysage des réseaux 5G

Source : VisualCapitalist



Quand la 5G sera-t-elle disponible ?

C’est déjà commencé. iBwave Design, en tandem avec ses modules de propagation et d’optimisation, permet la conception de la 5G NR pour les sites intérieurs de tous types. Alors que les opérateurs et les intégrateurs de systèmes procèdent actuellement à des essais de réseaux 5G intérieurs et extérieurs, la conception de cette nouvelle technologie commence aujourd’hui.

Pour bénéficier des réseaux 5G, les utilisateurs auront besoin d’appareils intelligents compatibles avec la 5G. Bien que les fabricants continuent à tester et à commercialiser des téléphones intelligents compatibles avec la 5G, il faudra peut-être un certain temps avant que cela ne devienne la norme.



Quels sont les défis de la 5G ?

La conception de réseaux 5G présente de nombreux défis. Comme pour toute nouvelle technologie sans fil, il faudra du temps avant que le marché ne comprenne pleinement les obstacles et les possibilités que la 5G apportera. Nous avons relevé quatre grands défis :

Révision des infrastructures
La technologie mmWave est beaucoup plus complexe à concevoir que le spectre des basses fréquences et peut nécessiter des niveaux de formation avancés pour les ingénieurs RF. Ce ne sont pas des ondes moyennes!

Les défis de la conception pour la technologie mmWave comprennent une faible portée du signal et une réflexion accrue des matériaux de construction. Il y a également des considérations de coût, car les ondes mmWaves dans les bâtiments nécessitent une révision de l’infrastructure, avec de nouvelles antennes, du câblage en fibre et de petites cellules qui doivent être installées partout dans un endroit pour se connecter correctement.

L’investissement en temps de la formation de faisceaux
La formation de faisceaux est une caractéristique clé de la 5G NR qui permet un transfert de données ultra-précis, mais nécessite un traitement et une saisie de haut niveau pendant la phase de planification et de conception. C’est un outil puissant qui demande un investissement important en temps de conception.

La complexité d’une latence fiable, constante et faible
Avec la 5G pour permettre une technologie intelligente comme les voitures autonomes et les équipements médicaux automatisés, la latence peut être catastrophique. Des réseaux 5G précis bien conçus sont essentiels pour minimiser la latence dans ces industries.

Le coût de l’évolution
Les améliorations apportées par la 5G ne vont pas sans investissement. La plupart des équipements 5G ne sont pas compatibles avec les infrastructures existantes, de sorte que la modernisation d’un réseau implique la modernisation de ses antennes. Ce n’est pas une mince affaire : le déploiement de la 5G à travers les États-Unis pourrait coûter environ 300 milliards de dollars.


Formation de faisceau et direction de faisceau 5G NR


Comment planifier correctement les réseaux 5G ?

Les opérateurs, les ingénieurs et les intégrateurs de systèmes publient actuellement des recherches sur la stratégie optimale de planification des réseaux 5G, mais une chose est sûre :

La conception du réseau 5G nécessite un logiciel puissant. Avec ses modules d’optimisation et de propagation, iBwave Design a intégré la fonctionnalité 5G NR, y compris la personnalisation haut de gamme des faisceaux individuels par la formation de faisceaux, le partitionnement de la bande passante et les outils de visualisation 3D du réseau. Les outils de génération de rapports et les mappes de densité fournissent des données visuelles aux parties prenantes afin que les propriétaires de projets puissent se sentir impliqués à chaque étape du processus de conception.

Cycle de vie du projet pour concevoir et déployer des réseaux 5G

La conception du réseau 5G nécessite une formation approfondie. Le programme de certification iBwave offre une formation primée pour vous apprendre à concevoir les réseaux les plus précis et les plus efficaces possible. Il est accessible en ligne ou dans une salle de classe.


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