Le réseau sans fil est au cœur de l’actualité

Des essais pré-5G, des preuves de faisabilité et des expériences pionnières font la une depuis plus d’un an, et à juste titre. Les performances attendues pour la 5G par rapport à celle de la 4G LTE sont très offensives et véritablement époustouflantes. Si on parvient à s’approcher des objectifs visés décrits ci-après dans des cas d’utilisation réels, je serai vraiment impressionné.

  • Des débits de données utilisateurs multipliés jusqu’à 100 fois.
  • Des appareils connectés multipliés jusqu’à 100 fois (principalement IoT, plutôt que des personnes).
  • Un délai de transit réduit jusqu’à 10 fois.
  • Des volumes de données multipliés jusqu’à 1 000 fois.

La plupart des sujets couverts par la presse sont en liaison aux essais des nouvelles technologies sans fil de la 5G, comme par exemple les ondes flexibles, les réseaux d’antennes à MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) massif, la propagation d’onde millimétrique, les codecs flexibles, les nouvelles bandes de fréquence, la formation de faisceau et le suivi de faisceau. Ceci est parfaitement logique car les premiers éléments des réseaux mobiles existants à mettre à jour seront les réseaux d’accès radio, appelés RAN.

Les nouvelles radios (norme NR) 5G seront mises en œuvre dans les sites hébergeant déjà des radios et des antennes 2G, 3G et/ou 4G. Toutefois, avant que ne puissent démarrer des déploiements 5G NR à grande échelle, les équipementiers mobiles et les opérateurs de réseaux mobiles doivent avoir la certitude que les nouvelles technologies sans fil fonctionnent de façon fiable et selon leurs spécifications. Le moyen le plus simple d’y parvenir est de rattacher les 5G NR à l’infrastructure du réseau de téléphonie fixe qui dessert déjà les générations précédentes de technologies sans fil. Une fois que la technologie 5G NR aura fait ses preuves, elle pourra être déployée à grande échelle et avec vigueur. Pour référence, le GSMA déclare que « les réseaux 5G sont prévus couvrir environ un tiers de la population mondiale d’ici 2025, avec une adoption atteignant 1,1 milliard de connexions ».

Prévision d’adoption de la 5G de 2020 à 2015

Figure 1 : Prévision d’adoption de la 5G de 2020 à 2015 (source : GSMA)

Approbation de la norme 5G NR (nouvelle radio) NSA (interdépendante)

En décembre dernier à Lisbonne au Portugal, une étape capitale a été franchie pour la 5G. La norme 5G NR NSA a été approuvée pour démarrer officiellement l’ère normalisée de la 5G et la « course aux armements » associée entre les équipementiers vendant des appareils et les MNO vendant des services. Cette étape charnière entraînera des essais de la 5G « normalisée », des preuves de faisabilité et des expériences pionnières qui s’accélèreront tout au long de 2018, comme le laisse présager une « annonce conjointe de plusieurs opérateurs réseau de niveau 1 et d’équipementiers déclarant que l’achèvement de la première norme 5G NR établit les bases pour que le secteur mobile mondial puisse démarrer un déploiement total de la 5G NR afin de procéder à des essais à grande échelle et à des déploiements commerciaux dès 2019 ». En un mot, la course aux armements 5G est officiellement ouverte.

L’infrastructure de téléphonie fixe est l’agent liant du réseau mobile

Comme Randall Stephenson, le PDG d’AT&T, l’a clairement déclaré, « plus nous devenons mobiles et plus nous dépendons des lignes fixes. C’est-à-dire qu’à mesure que les exigences pesant sur les réseaux mobiles augmentent, on doit disposer d’un réseau de stations de base de plus en plus dense. Un réseau plus en plus dense signifie avec de plus en plus de stations de base. Avec toutes ces stations de base connectées par fibre et par Ethernet. Globalement, tout ce qu’on fait est bâtir un réseau de lignes fixes énorme avec des antennes sans fil tendues à ses extrémités. » Je dois avouer que c’est très bien dit.

Je pense que le point de vue de Randall résume de façon concise la voie de migration vers la 5G : une modernisation massive du réseau de téléphonie fixe avec de la 5G NR déployée en périphérie. Bien entendu, c’est beaucoup plus compliqué que de simplement installer des 5G NR sur des tours, des bâtiments et sur différents types de mobilier urbain. Par exemple, il faut planifier la couverture RF pour savoir exactement où on doit installer les 5G NR, où il faut déployer les nouvelles petites cellules, etc. Tout cela ne peut être optimisé qu’une fois la technologie totalement testée en conditions réelles. Néanmoins, l’essentiel est tout à fait correct car le réseau de téléphonie fixe « colle » de multiples générations de technologie sans fil pour le trafic avec les data centers où réside le contenu auquel on accède, et tout ce qu’il y a entre ceux-ci.

Plusieurs générations vivant en harmonie pour les années à venir

La 5G ne vise pas à remplacer complètement les générations précédentes de technologie de réseau mobile, comme la 4G et toutes ses variantes (la plus ancienne LTE et les plus récentes LTE-A et LTE-Pro). La 5G vise à coexister avec la 4G et coexistera probablement avec la 3G, voire même la 2G dans de nombreux endroits, car les nouvelles générations n’ont jamais véritablement totalement remplacé les précédentes. Vous pouvez le constater vous-même quand vous voyagez et remarquez que votre smartphone bascule entre les réseaux 2G, 3G et 4G selon où vous vous trouvez à un certain moment. Cela signifie que le réseau de téléphonie fixe qui prend en charge les précédentes générations de technologie mobile doit aussi prendre en charge la 5G.

Coexistence multiple=

Figure 2 : Coexistence de plusieurs générations de technologie mobile (source : GSMA)

Les équipements de la 5G NR NSA seront « rattachés » sur les réseaux de téléphonie fixe qui desservent actuellement les technologies 2G, 3G et/ou 4G. Cela permettra de rapidement déployer et tester les 5G NR à une échelle suffisamment large pour faire la preuve de la nouvelle technologie sans fil, sans besoin de mettre à jour le réseau de téléphonie fixe déjà en place. C’est une idée géniale, quand on y pense. Une fois que la technologie sans fil de la 5G NR sera testée en environnement réel et aura fait preuve d’une fiabilité suffisante, les déploiements massifs pourront commencer. Une fois que ceci démarrera, il faudra pouvoir faire évoluer aussi l’infrastructure de téléphonie fixe habituelle, surtout quand les 5G NR rattachées par-dessus se multiplieront, si les gains de performance du réseau 5G mentionnés précédemment doivent tenir leur promesse. Si l’extrémité téléphonie fixe ne tient pas le rythme de l’extrémité sans fil, il est tout simplement impossible de concrétiser le plein potentiel des performances réseau de bout en bout requis par les nouvelles utilisations de la 5G.

Aucun équipementier n’est le meilleur dans tous les domaines – aucun

La migration vers la 5G est un parcours de plusieurs années, parsemé d’embûches et d’opportunités, mais cela a été le cas pour toutes les générations mobiles précédentes. Beaucoup d’enseignements ont été tirés des mises à niveau précédentes, qui seront appliqués à la 5G. Le secteur a également appris qu’aucun équipementier ne peut se targuer d’offrir la meilleure technologie à la fois sur les domaines de réseaux de téléphonie fixe et sans fil, j’insiste : aucun équipementier. C’est précisément la raison pour laquelle l’ouverture dispose d’un élan que rien ne peut arrêter et se répand partout sur Internet. Le réseau mobile ne sera pas épargné et ne doit pas l’être. L’ouverture permet de bénéficier d’une sélection plus large et de bâtir les meilleurs réseaux possibles.

La réalité (souvent non dite) est que certains équipementiers disposent d’une meilleure technologie que d’autres. Toutefois, tant que les réseaux sont conçus sur le principe d’ouverture et selon les normes d’ouverture, les opérateurs mobiles peuvent sélectionner exactement la technologie qu’ils veulent, là où ils le veulent et au moment où ils le veulent. En d’autres mots, pour construire le meilleur réseau possible de bout en bout, les différents équipementiers et leurs appareils doivent fonctionner conjointement et coexister, de la même manière que la 5G doit fonctionner aux côtés des précédentes générations de technologie mobile sur un réseau de téléphonie fixe partagé.

Présentation des solutions pour les réseaux 5G de Ciena

Aujourd’hui, nous présentons les solutions pour les réseaux 5G de Ciena qui donnent aux opérateurs mobiles de multiples façons de faire évoluer leur infrastructure de téléphonie fixe existante afin de prendre en charge la future 5G, mais aussi les générations précédentes de technologie mobile. De fait, la 4G, et même la 2G ou la 3G dans de nombreuses régions du monde, ne va tout simplement pas disparaître avant longtemps. De multiples générations de technologie mobile coexisteront pendant de nombreuses années, c’est un fait reconnu. C’est précisément la raison pour laquelle nous permettons aux MNO de sélectionner les modules réseau de leur choix, de manière flexible en adoptant l’ouverture, ce qui aboutit aux meilleurs réseaux mobiles possibles de bout en bout et à des services MNO hautement différenciés.

Venez nous rencontrer au Mobile Word Congress 2018 !

Vous souhaitez en savoir plus sur nos Solutions réseau 5G et discuter de l’avenir des réseaux mobiles ? Venez nous rencontrer au Mobile World Congress dans le Hall 2, sur le stand 2J51. À bientôt à Barcelone !

Photo de groupe 3GPP

Dans la photo ci-dessus, des membres du SA2, groupe de travail sur l’architecture 3GPP, au moment de l’achèvement officiel de la norme de l’architecture système pour la 5G, en décembre.  Photo reproduite avec l’aimable autorisation de @GPPLive.