Depuis 2018, la 5G est sur toutes les lèvres. Mais nous parions que peu de gens savent ce qu’est la 5G. Si vous demandez à un utilisateur moyen, ils diront que c’est la variante la plus rapide de la 4G. Et bien qu’il y ait un gain de vérité, la technologie 5G est plus que vous ne le pensez. Dans cet article, nous essaierons de vous présenter tous les points forts de cette technologie.
De 1G à 5G
1G: Il s’agit de la première génération de technologie de téléphonie sans fil, à savoir les communications mobiles. Il utilise des signaux analogiques et a une vitesse allant jusqu’à 2,4 kbps. Un téléphone sans écran peut passer des appels.
2G (GPRS): il s’agit de la technologie mobile de deuxième génération. Il utilise les normes de télécommunications numériques. Le débit de données est compris entre 56 et 114 kbps. 2G réalise la numérisation de la communication vocale et les téléphones multifonctions peuvent envoyer des messages texte avec un petit écran.
3G (WCDMA / CDMA 2000 / TD-SCDMA): fait référence à la technologie de communication mobile de troisième génération. Il fournit un débit de données de 384 kbps. Ainsi, vous pouvez facilement parcourir des sites Web et diffuser de la musique.
4G: Il s’agit de la quatrième génération de technologie mobile, connue sous le nom de LTE (Long Term Evolution). Comparé au 1G-3G, il est le meilleur de ces types. Et il est stable et rapide comme le Wi-Fi à la maison ou au bureau.
La 5G est la technologie de communication mobile de cinquième génération et une extension du système 4G. Le 13 juin 2018, la réunion 3GPP de San Diego a établi la première norme internationale 5G. Par rapport aux premiers, les réseaux 5G présentent trois caractéristiques principales: une vitesse extrêmement élevée (eMBB), une capacité extrêmement grande (mMTC) et une latence extrêmement faible (URLLC).
Haute vitesse
Nous savons tous que la communication repose sur les ondes électromagnétiques. Et les ressources en fréquence des ondes électromagnétiques sont très limitées. Différentes fréquences ont des vitesses différentes. Les ressources de fréquence sont comme des voitures. Plus la fréquence est élevée et plus il y a de voitures, plus d’informations peuvent être chargées en même temps. Par conséquent, plus la fréquence est élevée, plus la bande passante est grande et plus la vitesse est rapide.
Actuellement, nous utilisons des bandes basse fréquence pour la 4G. Ses avantages sont de bonnes performances et une large couverture, ce qui peut réduire efficacement l’investissement de l’opérateur dans les stations de base et économiser de l’argent. Mais l’inconvénient est que s’il y a plus de monde, la «route» de transmission des données sera étroite. Bien que la technologie existante ait été optimisée, le taux est toujours limité. Alors que la 5G utilise des bandes haute fréquence, l’utilisation de la haute fréquence peut non seulement soulager la tension des ressources basse fréquence, mais comme il n’y a pas de phénomène de congestion, les « routes » sont plus larges et le taux de bande passante est augmenté.
Pour résoudre le problème de propagation des communications haute fréquence, il faut s’appuyer sur l’antenne massive (MIMO massive). MIMO signifie «multiple input multiple output».
Les ressources haute fréquence ont également une courte longueur d’onde. Dans la conception d’antenne, la distance entre le réseau d’antennes et eux peut être très courte, et le réseau d’antennes peut être intégré dans une petite plage. L’augmentation du nombre d’éléments d’antenne peut apporter un gain supplémentaire.
En vertu de ces caractéristiques, la 5G offre un taux de téléchargement de données de pointe pouvant atteindre 10 Gbit / s. Le taux de pointe de la 4G est d’environ 100 Mbps et la vitesse est augmentée de 100 fois. Idéalement, les utilisateurs peuvent télécharger une vidéo HD de 1 Go en quelques secondes. La vidéo 4K nécessite une vitesse de téléchargement minimale de 25 Mbps. La 4G ne peut pas répondre à cette exigence. Par conséquent, la diffusion vidéo en direct 4K est possible dans un environnement 5G. De plus, la demande de bande passante en VR / AR est énorme. Et la 5G est possible pour la réalisation de virtualisation comme la VR.
Grande capacité
Les ondes millimétriques à haute fréquence peuvent augmenter la vitesse de transmission. Mais les signaux haute fréquence sont difficiles à traverser les murs. À mesure que la distance de transmission augmente, le taux de transmission chutera plus rapidement que la bande basse fréquence de la 4G. Afin d’assurer une vitesse de transmission efficace et stable, davantage de stations de base sont nécessaires pour une transmission de signal stable. La technologie 5G introduit des micro-stations de base de petite taille et à faible consommation d’énergie.
De telles stations de base peuvent être installées et déployées n’importe où dans la ville et peuvent être installées dans des réverbères, des feux de signalisation, des centres commerciaux, des maisons, etc. Chaque station de base peut recevoir des signaux d’autres stations de base et envoyer des données aux utilisateurs dans n’importe quel endroit. La réception du signal est uniforme; la capacité de charge est importante; et le réseau omniprésent est formé pour résoudre les inconvénients d’une mauvaise transmission longue distance dans les bandes haute fréquence.
Cela rend également possible l’Internet des objets. Dans le réseau 5G, en plus des produits 3C courants tels que les smartphones et les PC, davantage de terminaux peuvent également être intégrés au réseau. Parmi eux, on peut citer les produits d’ameublement intelligents qui peuvent être contrôlés via le réseau (prises intelligentes, climatiseurs intelligents, réfrigérateurs intelligents et appareils portables intelligents). Dans le domaine de l’Internet des objets, différents scénarios d’application ont des besoins différents du réseau.
Certains terminaux nécessitent une grande quantité de données en temps réel pour traiter rapidement la
rétroaction, tandis que certains terminaux nécessitent seulement une petite quantité de données ou quelques
bits de transmission de données. Il ne nécessite pas de réponse à vitesse de transmission élevée et peut même mettre à jour une petite quantité de données en un mois ou deux.
Par exemple, l’affichage des informations d’utilisation des compteurs d’eau et des compteurs électriques. Par conséquent, dans un réseau 5G, il est nécessaire de pouvoir reconnaître automatiquement les exigences réseau du terminal de l’appareil et d’utiliser différentes bandes passantes réseau. Lorsqu’une petite quantité de données est transmise, l’identification intelligente de la 5G utilise un réseau à bande étroite qui consomme moins d’énergie pour transmettre les données, réduisant ainsi efficacement la consommation et l’utilisation d’énergie, et garantissant la facilité d’utilisation des équipements terminaux à faible consommation pour un fonctionnement à long terme.
Faible latence
Par rapport à la 4G, la 5G a été grandement optimisée et ajustée sur l’architecture technique existante. Afin d’atteindre une latence ultra-faible, la 5G fonctionnera ensemble à partir de tous les aspects du réseau d’accès, du réseau support, du réseau central et du réseau dorsal.
Tout en réduisant considérablement le délai de transmission de l’interface hertzienne, les nœuds de transmission sont réduits autant que possible et la distance entre les nœuds est raccourcie. La technologie de découpage de réseau divise le réseau physique en N réseaux logiques pour s’adapter à différents scénarios d’application.
Les serveurs d’applications du réseau 4G sont concentrés dans la salle informatique centrale, loin du terminal, et doivent passer par plusieurs nœuds de transmission au milieu. La 5G utilise la technologie de pointe pour intégrer profondément le réseau d’accès et les services Internet, déployer des équipements de cloud computing avec des fonctions de calcul, de traitement et de stockage à la périphérie du réseau d’accès, créer un cloud mobile pratique et fournir un environnement de services de technologie de l’information et le cloud computing capacités. Il peut réduire le temps de transfert et de traitement pendant la transmission de données et réduire le délai de bout en bout.
La faible latence rend la conduite sans conducteur possible. Jetons un œil à ce cas: une voiture roule à une vitesse de 60 km / h; la distance de freinage d’urgence de 50 ms est de 1 m, 10 ms de 17 cm et 1 ms de 17 mm; le délai dans le réseau 4G est d’environ 50 ms; la distance de freinage est d’environ 1 m en 50 ms. C’est peut-être l’écart entre la vie et la mort. Ainsi, le retard des réseaux 5G aussi bas que 1 ms permet à la conduite autonome d’assurer une conduite sûre sur la route.
5G Inconvénients et avantages
Les inconvénients
La 5G sonne bien. Mais en réalité, il existe encore de nombreux domaines dans lesquels les fournisseurs d’équipement, les entreprises de télécommunications et même le gouvernement doivent travailler ensemble.
La 5G est incluse dans les bandes de fréquences inférieures à 6 GHz et les bandes de fréquences à ondes millimétriques (mmWave). La technologie 4G continuera à se développer et deviendra une technologie complémentaire dans la bande de fréquences inférieure à 6 GHz. Cela signifie également que l’industrie des télécommunications n’ignorera pas complètement la 4G en raison du développement de la 5G; au contraire, l’industrie a indiqué qu’elle reconstruirait modérément certaines stations de base 4G et renforcerait la commutation des signaux du système.
Étant donné que les ondes millimétriques à haute fréquence 5G sont facilement interférées, un plus grand nombre de stations de base doit être déployé pour atteindre un certain taux de couverture. Par exemple, le gouvernement japonais prévoit d’installer des stations de base 5G sur les feux de circulation et les réverbères, dans l’espoir d’augmenter la densité des stations de base. Cela signifie également que les petites cellules sont plus importantes que jamais.
Le développement de micro stations de base 5G avec «MIMO massif» et «beamforming» a permis de surmonter les difficultés techniques et d’atteindre un certain niveau.
Avantages
La 5G est la technologie Internet sans fil. La caractéristique la plus évidente est sa vitesse extrêmement rapide. Il est généralement 20 fois supérieur à celui de la 4G et jusqu’à 100 fois. Il peut transmettre des quantités massives de données en très peu de temps, ce qui réduit considérablement le délai, et la différence est suffisamment grande pour provoquer des changements fondamentaux. .
Dans les applications quotidiennes, la 4G actuelle est en fait limitée par la technologie inhérente, la bande passante est limitée et il existe de nombreuses restrictions d’utilisation. Par exemple, dans les grands concerts ou les rassemblements publics, lorsque des dizaines de milliers de personnes sont en ligne en même temps, la vitesse d’Internet deviendra très lente. L’énorme bande passante de la 5G peut résoudre ce problème.
Les gens modernes ont des exigences de plus en plus élevées en matière de qualité audio et vidéo. De nombreux programmes sur Netflix et d’autres plates-formes de streaming proposent des options de qualité d’image ultra-haute 4K. Cependant, en raison de la vitesse insuffisante de la 4G, très peu de personnes utiliseront le streaming de données pour regarder. La 5G résout également ce problème.
Il existe également des jeux qui nécessitent une vitesse et une latence réseau élevées. La conception actuelle des jeux électroniques s’améliore de plus en plus et la capacité augmente. La plate-forme de jeu en streaming de Google, Stadia, annonce qu’il n’est pas nécessaire d’acheter une console de jeu supplémentaire ou de télécharger et d’installer le jeu. La 5G est arrivée à temps.
Pourquoi la technologie 5G n’est-elle pas beaucoup utilisée?
Bien que la vitesse de couverture du réseau 5G soit rapide, mais une couverture continue est insuffisante
Une couverture réseau 5G insuffisante, même si ce n’est pas un obstacle pour les gens à utiliser la 5G, est
devenue un facteur que personne ne peut ignorer lorsque les utilisateurs passent à la 5G. Après que la 5G entre
dans l’ère 1.0, avec la maturité accélérée de la technologie 5G SA et la promotion de nouvelles stratégies
d’infrastructure, les opérateurs augmenteront inévitablement davantage les investissements dans la construction de réseaux 5G au cours des deux prochaines années.
Bien que la réduction de prix des terminaux 5G soit rapide, la performance des coûts n’est pas élevée
Avec l’augmentation rapide du nombre de nouveaux smartphones 5G sur le marché, le prix des téléphones 5G a également une tendance à la baisse rapide. Le prix des smartphones 5G est passé d’environ 550 dollars au début de l’année à environ 450 dollars en mai et à environ 250 dollars à la fin juin.
De nouveaux smartphones 5G ont été lancés rapidement et les expéditions ont considérablement augmenté. Mais il ne faut pas oublier que la rentabilité des smartphones 5G est encore relativement faible.
Bien que les smartphones bas de gamme 5G puissent satisfaire la curiosité de tous pour la vitesse du réseau 5G,
par rapport aux smartphones 4G du même prix, les indicateurs de performance des modèles 5G ont encore beaucoup à faire.
Bien que l’innovation de la 5G soit forte, le manque d’applications uniques est un fait
Avec le soutien de la main-d’œuvre et des fonds, l’application innovante de la 5G a obtenu des résultats gratifiants. L’application de la 5G dans les mines intelligentes est devenue une réalité. À en juger par les rapports des médias, diverses applications industrielles verticales liées à la 5G n’en sont qu’au stade pilote ou pionnier. Il y a donc encore un grand écart entre une technologie mature ou une vulgarisation généralisée.
Conclusion
La 4G a réalisé une augmentation significative du débit de données, est entrée dans l’ère du haut débit mobile et a changé le mode de vie des gens. Qu’il s’agisse de commande, à emporter, de paiement, etc., tout a été modifié par le terminal mobile. Ainsi, la 4G change la vie et la 5G changera la société dans son ensemble.
Il offrira aux gens une toute nouvelle expérience multimédia à partir d’objets virtuels tels que la réalité virtuelle / AR, des personnages virtuels et des informations de scénario améliorées.
Il entrera également dans l’ère de l’Internet des objets et pénétrera dans tous les domaines de la vie – Internet
des véhicules, fabrication intelligente, système de suivi logistique mondial, agriculture intelligente, relevé des compteurs municipaux, etc.
