5G : plus de 1 600 villes équipées dans le monde

[Mis à jour le 28 juin 2021 à 18h14] Les déploiements de la 5G ont, pour l’heure, principalement lieu en Chine et aux Etats-Unis, révèle la dernière étude de Viavi Solutions Inc. « Bien que nous assistions à une augmentation significative du nombre de réseaux déployés, toutes les technologies 5G ne sont pas créées de la même manière », signale Sameh Yamany, chief technology officer chez Viavi. Pour Qualcomm, qui a présenté ses produits et ses expériences en matière d’ondes millimétriques lors de l’événement, les bénéfices de la technologie ne seront manifestes que lorsque la migration vers la 5G stand alone sera effective. L’absence d’offres en 5G stand alone, en France notamment, explique le peu d’engouement des entreprises et des particuliers pour la 5G. Si seulement 4% des connexions mobiles dans le monde se font en 5G en 2021, cette part devrait augmenter à 20% en 2025, selon le rapport de la GSMA paru ce lundi 28 juin, à l’occasion du Mobile World Congress.

Qu’est-ce que la 5G ?

La 5G, dont le nom officiel est IMT-2020, est la cinquième génération de standards pour la téléphonie mobile. Elle se caractérise par son débit, sa faible latence et sa capacité à connecter un grand nombre d’objets. Elle a été développée pour « éviter la saturation des réseaux annoncée en 2022 et permettre de suivre des objets à grande vitesse, ce dont n’est pas capable la 4G », rappelle Nicolas Sironneau, consultant pour la Fondation Concorde. « On se focalise sur la technologie radio, mais la 5G ce n’est pas que ça, souligne Lionel Morand, architecte réseau chez Orange et président de chaire à l’organisme de standardisation 3GPP. Ce sera aussi la possibilité de créer des interfaces de services spécialisées pour l’industrie (le network slicing, ndlr). Omettre ce détail c’est enlever 50% de l’intérêt de la 5G. » 

Où en est la 5G à Paris ?

La 5G a été déployée à Paris le 19 mars 2021 par les quatre opérateurs français. Son arrivée dans la capitale a été tardive, en comparaison aux premières villes équipées dès décembre 2020, mais Paris est aujourd’hui la ville la plus couverte, avec 438 antennes 5G en juin 2021, selon le baromètre réalisé par Ariase, site de comparaison de forfaits mobiles et box Internet. 

Pour rappel, une commune est dite couverte quand son taux de couverture de la population en outdoor est supérieur ou égal à 80%. Les quatre opérateurs français ont ensuite jusqu’à 2025 pour couvrir 90% du territoire en 5G et 4G+. L’Arcep insiste sur une couverture nationale à cette date pour couvrir les deux tiers de la population. 

La 5G chez Free

Free déclare avoir le plus grand réseau 5G en France en nombre de sites déployés, couvrant plus de 52% de la population. Au 31 mai 2021, l’opérateur comptabilisait en effet 9 574 sites 5G en France, selon l’Arcep. Free estime pouvoir couvrir 80% de la population française d’ici la fin de l’année 2021 en s’appuyant sur des antennes dans la bande des 700 MHz. Free commercialise deux forfaits 5G en illimité (à 9,99 euros/mois pour ses abonnés Freebox Pop et à 15,99 euros/mois) ainsi qu’un forfait comprenant 150 Go de données à 19,99 euros. 

La 5G chez Orange

Sur la 5G, Orange se démarque par ses débits, permettant d’avoir en réception jusqu’à 2,1 Gb/s dans les zones couvertes en 3,5 GHz. L’opérateur est celui qui a déployé le plus de sites dans la bande 3,5 GHz pour assurer cette qualité de service. 1 659 sites ont été déployés au 31 mai 2021, selon l’Arcep, rendant la 5G disponible par Orange dans près de 300 communes. Orange propose une gamme de forfaits compatibles 5G, avec 70, 100, 150 Go de data, ainsi qu’un abonnement Internet illimité. En termes de prix, les forfaits Orange 5G coûtent entre 40 et 95 euros, avec une réduction de 15 euros la première année.

La 5G chez Bouygues Telecom

La 5G de Bouygues Telecom a été activée dans 29 grandes villes de plus de 100 000 habitants. L’opérateur ambitionne une couverture 5G nationale avant la fin de l’année 2021. L’opérateur est le deuxième à avoir déployé le plus de sites, après Free, avec 2 639 antennes au 31 mai 2021, selon l’Arcep. Pour les clients, Bouygues Telecom a aussi présenté ses offres comprises entre 21,99 euros par mois sur 12 mois (pour 60 Go de données mobiles) et 49,99 euros par mois sur 12 mois (pour 150 Go).

La 5G chez SFR

SFR était précurseur dans le lancement de la 5G mais les déploiements ont pris du retard par rapport à ses concurrents. Selon l’Arcep, seules une centaine de sites ont été activés entre avril et mai 2021. Au total, l’opérateur compte 1 520 antennes au 31 mai 2021. SFR propose quatre forfaits mobiles en 5G, dont un en illimité à 75 euros par mois pendant 12 mois, et des offres pour les professionnels. 

Quels dangers avec la 5G ?

La 5G fait débat en raison du niveau d’ondes électromagnétiques émis qui pourrait avoir un impact sur la santé des utilisateurs. « 15% des smartphones testés sont au-dessus du seuil de 2 watts par kilogramme. Et l’on ne connaît pas encore les conséquences des bandes millimétriques sur le corps humain », souligne Stéphane Pannetrat, fondateur et président d’ART-Fi, fabricant français d’appareils de mesure des ondes électromagnétiques.

Quelles différences entre la 4G et la 5G ?

La 5G promet des performances accrues par rapport à la 4G : 

• Volume de données transmis multiplié par 100. Les futurs réseaux 5G seront théoriquement capables de transférer 20 gigabits de données par seconde, depuis une station de base jusqu’à un appareil connecté au réseau, et 10 gigabits par seconde dans le sens inverse
• Des débits jusqu’à 3 à 4 fois plus rapides que la 4G (voir notre test de débit Internet)
• Le temps de latence devrait être inférieur à une milliseconde, contre 25 à 40 millisecondes pour la 4G.

Les futurs utilisateurs de la 5G dans le grand public pourront télécharger un film en haute définition en deux ou trois secondes.

Comment fonctionne la 5G ?

Cette technologie de communication mobile cinquième génération prendra prochainement la suite de la 4G+ (ou LTE advanced) pour permettre aux appareils mobiles – qu’il s’agisse de smartphones, de tablettes ou encore d’objets connectés – d’envoyer et de recevoir des data en grande quantité.

La 5G a besoin de fréquences dans trois bandes de fréquences pour proposer une large couverture, à savoir : 

• Les bandes de fréquences de 700 et 800 MHz. Ce sont celles utilisées pour offrir une large couverture des zones urbaines et pour fournir les services IoT en LTE-M et NB-IoT
• La bande de fréquence comprises entre 3,4 et 3,8 GHz, nécessaires pour la capacité de la 5G et les premiers usages industriels
• Les ondes millimétriques à 26 GHz en France, indispensables pour atteindre les grandes vitesses promises.

Un guichet pour les plateformes ouvertes d’expérimentation 5G en bande 26 GHz, dite bande « millimétrique », a été lancé en janvier 2019. Onze porteurs de projet disposeront des bandes de fréquences de 26 GHz d’ici le 1^er janvier 2021 au prix de 200 euros par an et par bloc de 200 MHz, et ce pendant trois ans. Parmi les projets retenus figurent celui de la métropole de Bordeaux, qui ambitionne de mettre en place un éclairage intelligent le long des quais, celui du port du Havre qui vise à accroître ses performances et à réaliser de la maintenance prédictive, ou encore celui de la ville de Saint-Priest, pour permettre l’émergence de l’IoT haut-débit dans une zone industrielle. « Nous avons encore peu de visibilité sur les cas d’usage que permettra réellement la 5G, c’est pourquoi nous voulons associer les start-up de la French Tech à notre plateforme d’expérimentation », avait déclaré Christophe Trouillet, responsable de l’aménagement numérique du territoire à la métropole de Bordeaux.

La 5G devrait par ailleurs être capable de traiter des données de natures différentes à des rythmes différents. Les opérateurs travaillent sur des technologies permettant de découper leur réseau en plusieurs tranches, pour y faire circuler des informations plus ou moins prioritaires (network slicing, lire notre article Industriels, avec la 5G, préparez-vous à l’arrivée du network slicing). Les informations émises par un véhicule autonome en mouvement seront traitées en absolue priorité, alors que les data envoyées par un compteur de gaz intelligent pourront être envoyées avec un certain délai. Cette technologie fait toutefois débat, car elle est synonyme de fin partielle de la neutralité du net. En vertu de ce principe, les opérateurs étaient jusqu’à présent obligés de traiter à égalité toutes les données qui transitaient sur leurs réseaux, sans analyser leur contenu. Mais pour prioriser le traitement de certaines données par rapport à d’autres, ils devront savoir quel type d’informations leurs clients font transiter via leurs antennes.

Qu’est-ce qui va changer avec la 5G ?

La 5G, c’est une promesse de rapidité, de faible latence, de faible consommation d’énergie et permettant à un grand nombre d’utilisateurs d’être connectés simultanément. Avec ce standard de communication, les utilisateurs dans le grand public pourront notamment télécharger des vidéos haut débit en un temps record. « Il y a quatre usages différents pour la 5G : le haut débit, le premier cas actuellement développé en continuité de la 4G pour lequel nous anticipons de nouveaux services liés à la réalité augmentée, détaille Franck Bouétard, PDG d’Ericsson en France. Puis l’accès sans fil qui viendra remplacer la fibre, la gestion d’un grand nombre d’objets connectés et la communication de machines industrielles. »

La 5G est l’une des technologies les plus attendues du secteur du véhicule autonome, car les autos doivent pouvoir envoyer instantanément les images de leur environnement à un logiciel de traitement, situé par exemple dans le cloud, et prendre une décision dans la foulée. Une petite seconde de décalage dans l’envoi des données risquant de provoquer un accident. Cette réduction de la latence pourra aussi permettre de réaliser des opérations chirurgicales à distance, par exemple, car les mouvements des instruments seront suffisamment fluides.

Le déploiement de la 5G a fait suite aux enchères pour l’attribution aux opérateurs français de onze blocs de fréquences 5G dans la bande comprise entre 3,4 et 3,8 GHz. Celles-ci ont pris fin au bout de trois jours, le 1^er octobre 2020 en France. L’opération a rapporté à l’Etat près de 2,8 milliards d’euros. Le prix final par bloc est ressorti à 126 millions d’euros à l’issue de 17 tours d’enchères. A titre de comparaison, en Allemagne, les enchères ont rapporté 6,55 milliards d’euros à l’Etat au bout de trois mois et 6,5 milliards d’euros en Italie au bout de 14 jours. Avec quatre blocs, Orange est celui qui s’arroge la plus grande part. SFR obtient trois blocs. Bouygues Telecom et Free en ont chacun deux.

Quels smartphones compatibles avec la 5G ?

Le déploiement de la 5G est l’occasion pour les constructeurs de smartphones de présenter leurs nouveaux modèles. Car pour profiter de cette nouvelle génération de standard pour la téléphonie mobile, les utilisateurs doivent se doter d’appareils compatibles. La plupart des constructeurs possèdent un modèle fonctionnant avec de la 5G. 

En 2021, plus de 500 millions de téléphones 5G ont été commercialisés, selon Qualcomm, et 750 millions devraient l’être en 2022. En France, une cinquantaine de smartphones compatibles 5G sont disponibles sur le marché. 

Quels sont les apports de la 5G pour l’IoT ?

Pour l’IoT, la 5G est une clé vers une plus grande interopérabilité. « Avec un même composant, un industriel pourra se connecter en haut ou bas débit en fonction de ses besoins. Cela va simplifier le design des objets, car il n’y aura plus besoin de choisir les composants pour du LoRa, du NB-IoT ou une carte SIM : l’IP mènera à l’interopérabilité », explique Frédéric Salles, ancien président de Matooma, spécialiste dans le domaine de l’IoT et la connectivité par carte SIM multi-opérateurs.

Avec la 5G, la sécurité du réseau de communication devra néanmoins être renforcée. « Plus on augmente la connectivité et le débit, plus les possibilités d’attaques s’accroissent », prévient Hervé Doreau, presales manager chez Symantec.

Oscore

Ericsson a annoncé fin janvier 2020 la création d’un nouveau site de R&D en France pour travailler sur les développements logiciels et la sécurité de la 5G. Ce dernier sujet fait partie des priorités du groupe, qui s’investit par ailleurs dans la sécurisation des protocoles de communication pour l’IoT, avec notamment Oscore et Lake. Lancé en juillet 2019, Oscore (pour object security for constrained restful environments) est un protocole de sécurité dédié aux caractéristiques de l’IoT qui permet de sécuriser les messages transmis par les objets connectés de point à point. La sécurité des données est assurée du capteur à la gateway, puis de la gateway vers le serveur.

« Dans l’IoT, les messages sont transmis par le protocole CoAP, équivalent de http dans l’Internet. Oscore vient sécuriser coAP », explique Alexander Pelov, CEO et cofondateur d’Acklio, start-up rennaise qui développe des solutions de gestion et d’interopérabilité des réseaux IoT. Oscore, qui peut être complété par les protocoles de sécurité TLS et DTLS, assure une double sécurité, à la fois au niveau de la donnée, et du transport de l’information, tout en minimisant l’impact des dispositifs de sécurité sur les performances de l’objet.

Pour Hatem Oueslati, président de IoTerop, fournisseur de solutions pour la sécurité et la gestion des objets connectés (également contributeur au développement du protocole, ndlr), Oscore constitue un atout pour la 5G : « Il offre une cryptographie de bout en bout et une notion d’authentification légère, il représente un avantage considérable pour la sécurité des réseaux NB-IoT et LTE-M, même s’il peut s’appliquer à l’ensemble des réseaux IoT », souligne-t-il.

IoTerop a intégré Oscore à ses solutions et procède à des expérimentations avec un client. « Le besoin de sécurisation est primordial dans les déploiements massifs d’objets connectés industriels. Cette sécurité assure la pérennité des solutions mises en place car la cryptographie ou l’authentification ne suffisent pas, c’est la combinaison des deux qui rend une solution pertinente. D’où l’intérêt pour une entreprise de l’adopter », poursuit Hatem Oueslati. Pour Chester Wisniewski, principal research scientist chez l’entreprise de sécurité Sophos, Oscore est encore trop peu connu : « Ce protocole est une excellente nouvelle pour les industriels, mais il faudrait que les fabricants s’emparent du sujet », estime-t-il. L’organisme IETF travaille sur la standardisation de Lake, une procédure légère d’échange de clés authentifiées afin d’assurer la confidentialité des retransmissions, pour compléter Oscore.