Lancée en France (plus exactement à Nice) en novembre 2020, la 5G est présentée comme une technologie qui va bouleverser tous les usages. Clubic vous propose de découvrir en détails cette technologie de communication mobile de cinquième génération.
La 5G a dès le départ fait la promesse d'offrir une seconde jeunesse aux communications mobiles, même si la 4G n'est elle-même pas encore pleinement arrivée à maturité. La 5G constitue une base pour le « monde de demain » avec la possibilité, pour les chanceux, d'accompagner le début de vie commerciale de la technologie grâce à des mobiles et des forfaits 5G déjà bien rôdés. Découvrons ensemble et en 10 points ce qu'est et ce que sera la 5G dans les années à venir.
Qu'est-ce que c'est, la 5G ?
La 5G est le standard de réseau sans fil de cinquième génération. Prêt à régner en maître dans les prochaines années, il devrait accompagner l'Internet mobile vers l'Internet des objets (IoT), la domotique et la ville intelligente. On dit de la 5G qu'elle est une « génération de rupture » et ne s'arrête plus au seul grand public, mais déborde aujourd'hui notamment sur les secteurs industriel, médical ou encore automobile, pour ne citer qu'eux.
Quels débits théoriques pour la 5G ?
Les gains de performance peuvent-être colossaux. Mais comme pour toute chose, il y a la théorie et il y a la pratique. En principe, la 5G doit permettre de multiplier par 10 le débit, de diviser par 10 le délai de transmission, et de renforcer la fiabilité avec une latence d'à peine 1 milliseconde. Le débit pourrait ainsi atteindre 10 Gbit/s, soit 10 à 100 fois plus que les réseaux 4G et 4.5G. 10 Gbit/s, c'est ce que peuvent proposer aujourd'hui, en débits théoriques, les meilleures box internet du marché.
En moyenne, un document pesant 50 Go met plus de 25 minutes pour se télécharger via la 4G+ à 300 Mb/s. Grâce à la 5G, ce délai sera réduit à 8 minutes avec une connexion 5G à 1Gb/s et tombera à 50 secondes avec une connexion 5G à 10Gb/s. Un fichier d'1 Go, lui, ne mettra qu'entre 1 et 10 secondes (selon le débit 5G) pour être téléchargé, contre 30 secondes en 4G+.
En France, certains opérateurs comme Orange ou Bouygues Telecom, plus avancés que les autres, se targuent d'avoir déjà atteint des vitesses de 10 à 25 Gb/s. Mais qu'en est-il réellement ?
« LA 5G SERA UN DES FONDEMENTS DE LA 4E RÉVOLUTION INDUSTRIELLE »
Les vrais débits de la 5G en 2021 en France
Après la théorie, vient la pratique. Pour avoir une bonne idée des débits moyens 5G en France, fions-nous au dernier baromètre nPerf pour le premier semestre 2021. Avec plusieurs milliers de tests chacun, les opérateurs Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free font ainsi l'objet d'un véritable sondage XXL qui offre une tendance claire, à date ou presque, des débits réels sur le territoire.
Sur les six premiers mois de l'année 2021, le leader en download (téléchargement d'un fichier sur votre appareil ou débit descendant) et en upload (téléchargement d'un fichier depuis votre appareil ou débit montant), c'est SFR. L'opérateur au carré rouge affiche en effet le meilleur débit descendant moyen en 5G avec 308,19 Mbit/s. SFR devance d'une courte tête Orange (295,19 Mbit/s), et plus largement Bouygues Telecom (148,31 Mbit/s) puis Free Mobile (119,91 Mbit/s).
Le constat est simple : les opérateurs offrent en moyenne des débits 5G plus de six fois supérieurs aux débits 4G moyens. La promesse de débits 10 fois supérieurs à ceux de la 4G n'est pas encore tenue, mais force est de constater que moins d'un an après le lancement officiel de la technologie, une bonne partie du chemin a déjà été parcourue.
Concernant les débits en upload, encore une fois, c'est SFR qui mène la danse, et sans véritable concurrent cette fois. Avec un débit descendant moyen de 40,84 Mbit/s, SFR distance Orange (25,63 Mbit/s), Bouygues (23,14 Mbit/s) et Free (16,42 Mbit/s), qui ferme encore la marche.
Au S1 2021, c'est Bouygues Telecom qui a offert le meilleur temps de réponse moyen avec une latence moyenne de l'ordre de 23,52 ms. Suivent SFR (30,67 ms), Orange (34,97 ms) et Free Mobile (41,23 ms). Mis à part Bouygues, qui excelle sur ce terrain, les latences 5G sont quasi similaires à celles de la 4G. Cela peut s'expliquer : pour le moment, les réseaux 5G sont, en France, déployés via le mode dit « non-standalone » (NSA). Autrement dit, le cœur des réseaux utilisé pour le moment reste celui de la 4G.
Enchères et fréquences 5G : coûts et explications
Opérons une distinction entre les fréquences utilisées par les grands opérateurs et la manière dont elles ont été attribuées lors de la fameuse période des enchères.
Les enchères : 2,8 milliards d'euros pour l'État
Les enchères 5G se sont tenues entre le 29 septembre et le 1er octobre 2020. 310 MHz étaient proposés aux opérateurs dans la bande de fréquences 3,4 GHz - 3,8 GHz, la première à avoir été commercialisée. L'État empochera, sur 15 ans, un total de 2,789 milliards d'euros des opérateurs, qui se sont partagé les fréquences comme suit :
- 90 MHz (1 bloc de 50 MHz pour 4 blocs de 10 Mhz) pour Orange et une facture de 854 millions d'euros. L'opérateur historique fait une belle opération mais se trouve en extrémité de bande, ce qui pourrait occasionner quelques rares perturbations.
- 80 MHz (1 bloc de 50 MHz et 3 blocs de 10 MHz) pour SFR. La firme au carré rouge doit 728 millions d'euros à l'État, mais se place en première position sur la bande, avec le même souci potentiel que son concurrent Orange.
- 70 MHz (1 bloc de 50 Mhz et 2 blocs de 10 MHz) pour Free Mobile, qui a eu l'intelligence de se positionner en cœur de bande (une enchère à part, dite « de positionnement », a permis cela). Placé sur les fréquences 3 640 - 3 710 MHz, l'opérateur de Xavier Niel ne devra pas être beaucoup perturbé par les interférences. Il devra débourser 605,1 millions d'euros.
- 70 MHz (1 bloc de 50 Mhz et 2 blocs de 10 MHz) pour Bouygues Telecom, dont la facture s'élève à 602 millions d'euros. La filiale du géant de BTP est, comme Free, plutôt bien positionnée sur la bande.
Fréquences : face à Orange, SFR et Bouygues Telecom, la stratégie décalée de Free Mobile
Avec la cinquième génération de réseau sans fil, trois nouvelles bandes de fréquence sont mises à contribution. Elles possèdent chacune leurs avantages.
La première, la bande 700 Mhz, est déjà attribuée depuis 2015 et est utilisée par certains opérateurs français pour leur réseau 4G. Elle présente l'avantage de bien pénétrer dans les bâtiments et d'offrir un débit similaire à celui que l'on connait avec la 4G monobande.
La seconde, la bande 3,5 Ghz (3,4 - 3,8 Ghz), commence à donner tout son sens à la 5G. Si sa pénétration dans les bâtiments est moins efficace que la bande 700 Mhz (tout comme sa portée), on commence à monter haut dans les débits. Jean-François Hernandez, ancien responsable de la communication de l'ARCEP, explique que c'est « la bande cœur » de la 5G : elle offre un compromis idéal entre couverture et débit grâce à ses propriétés physiques et la quantité de fréquences disponibles. C'était la bande mise aux enchères par l'État en 2020.
Enfin, la bande 26 Ghz, « qui est une bande très élevée dite "millimétrique" », est la fréquence la plus élevée, utilisée en technologie cellulaire. Son débit, extrêmement élevé, est comparable à celui de la fibre. Cette haute fréquence a la particularité de peu se propager. « Avec cette dernière, on peut proposer de très importants débits sur de toutes petites zones (ndlr : puisqu'elle ne traverse pas les obstacles). C'est là-dessus que nous avons lancé un appel à expérimentation destiné aux opérateurs, et surtout aux industriels, pour qu'ils puissent tester techniquement et en termes de modèles d'affaires. Cela pourrait servir sur des zones aéroportuaires, des ports, des portions d'autoroutes, des usines, des hôpitaux… L'idée, c'est de tester, pour voir », précise Jean-François Hernandez. Cette bande 26 GHz n'est pas encore ouverte à la commercialisation. Elle fait elle-même l'objet de nombreux débats.
La couverture 5G de la France : des stratégies différentes entre les opérateurs
La carte que vous découvrez juste ci-dessous pourrait presque se suffire à elle-même. Elle montre, même si les données sont arrêtées au 30 juin 2021, la différence stratégique entre les opérateurs quant à la couverture du territoire en 5G. Si Orange et SFR se concentrent majoritairement dans et autour des grandes villes du pays, Bouygues Telecom vise davantage la périphérie de ces villes, tandis que Free Mobile s'inscrit à l'opposé même de ces trois opérateurs, en offrant une plus large couverture du territoire. Mais vous aurez compris que la surface couverte n'est pas nécessairement synonyme de débits élevés. Alors, comment Free Mobile arrive-t-il à couvrir une plus grande partie de la population ?
Free Mobile a su faire preuve de malice, pour être compétitif d'un point de vue commercial sur la 5G, en proposant son forfait Free 5G sans surcoût. L'opérateur a ouvert, selon les données de l'ARCEP, 10 239 sites 5G au 31 mai 2021. Bouygues Telecom (2 945), Orange (1 872) et SFR (1 751) ne jouent pas dans la même cour à ce niveau-là.
La raison est on ne peut plus simple : si Free Mobile installe des antennes 5G dans la bande 3,4 - 3,8 GHz, il équipe la totalité de ses sites dans la bande 700 MHz, initialement réservée à la… 4G. Free a juste « customisé » cette bande 4G en bande 5G. Avec pour conséquence des débits moins importants, en comparaison de ce que fait la concurrence. Free Mobile ne dispose donc « que » de 1 297 vrais sites 5G, qui fonctionnent dans la bande 3,-4 - 3,8 GHz. C'est plus que Bouygues Telecom (1 010) et SFR (1 005) mais moins qu'Orange (1 597), qui veut être le leader de la vitesse.
Une précision s'impose pour mieux comprendre les données fournies par l'ARCEP : un même site peut en effet être équipé de plusieurs bandes de fréquences.
Le saviez-vous ?
Nice est la première ville à avoir bénéficié de la 5G grand public. La cité a pu profiter des débits de la technologie dès le 24 novembre 2020.
Bouygues Telecom a ouvert son réseau 5G le 1er décembre 2020, dans une vingtaine de villes, suivi d'Orange le 3 décembre 2020 (une quinzaine de villes) et de Free Mobile depuis le 15 décembre de la même année.
Quels nouveaux usages avec l'arrivée de la 5G ?
La 5G pourrait définitivement réconcilier le numérique et les usagers, et plusieurs secteurs vont profiter de ses bienfaits. Ce sera le cas des véhicules autonomes et connectés, de la réalité virtuelle (VR) et de la réalité augmentée (AR), des smart cities (pour ce qui concerne le contrôle du trafic routier ou l'optimisation énergétique notamment), de l'industrie du futur (comme la robotique, la connectivité des machines, la sécurité) ou encore de la santé.
L'arrivée de la 5G changera progressivement notre quotidien dans bien des domaines, accessibles à tous en mobilité. Elle permettra aussi l'arrivée de nouveaux formats, avec la 4K qui est déjà en train de se démocratiser et la 8K qui fera véritablement son apparition.
« Tous les secteurs industriels vont bénéficier pleinement de la 5G, indique Soizick Lamandé d'Aloia, directrice de la communication de Nokia France. Avec un temps de réponse (latence) inférieur à 1 milliseconde entre le réseau et le terminal (c'est-à-dire plus rapide que le temps de réaction du cerveau humain) et une fiabilité à 99,99%, les champs d'applications sont immenses, notamment sur des applications critiques. La 5G sera un des fondements de la quatrième révolution industrielle en permettant le développement de la robotique industrielle avec des robots qui gageront en mobilité et seront capables de communiquer entre eux. Grâce à la 5G des zones non desservies par la fibre aujourd'hui auront accès au très haut débit ».
Qui sont les principaux équipementiers ?
Huawei, Nokia et Ericsson font partie des équipementiers 5G phares. Si en 2019 Huawei faisait figure de leader mondial, les différentes coupes judiciaires et réglementaires dans différents pays - France y compris - ont contribué à rebattre les cartes. En Europe, Ericsson s'est imposé comme le grand gagnant de la bataille de la 5G, devant Nokia, et donc Huawei.
Comment fonctionne un équipementier comme Nokia en France ? Soizick Lamandé indique que sur le territoire, « les activités de Nokia en 5G sont regroupées sur deux sites : Paris-Saclay et Lannion. Elles rassemblent plus de 1 600 ingénieurs de R&D sur cette technologie. Sur le plan des compétences, les sites français maîtrisent l'ensemble de la chaîne de développement 5G : la recherche avec les Bell Labs, l'architecture des systèmes, le développement logiciel, la conception hardware, la gestion du portefeuille produits, l'intégration et la vérification des réseaux de bout en bout, l'introduction de la 5G sur les réseaux des clients et le support commercial ».
Si la firme finlandaise ne communique par sur les prix de ses équipements, elle affirme avoir dépensé 4,9 millions d'euros en R&D en 2017, un investissement qui représente une part importante de son chiffre d'affaires global. Nokia dispose par ailleurs sur son site de Paris-Sarclay d'un « 5G Experience Center » dont l'ambition est de « développer des cas d'usage sur la 5G avec les acteurs de l'écosystème depuis l'idéation, le proof of concept (démonstration de faisabilité), jusqu'au développement des démos » ; d'un réseau expérimental 5G, « qui permet de valider les produits du groupe mais également de ceux de nos clients et de nos partenaires de l'écosystème (universités, entreprises, start-up, etc) » ; et d'un Nokia IoT Lab, « dont la vocation est d'accompagner tous les acteurs industriels dans la migration vers la 5G. Ce lab met à disposition l'ensemble du portefeuille produits de Nokia au sein d'un laboratoire flexible et complètement reconfigurable aux besoins de chaque industrie. Il s'agit du 1er laboratoire Nokia au niveau mondial pour l'industrie des transports », indique l'entreprise.
Les conséquences sur notre santé ?
Ces dernières années, les études, avis et rapports portant sur les radiofréquences mondiales ont circulé par centaines, voire par milliers, un grand nombre concernant la téléphonie mobile. Et les principales autorités sanitaires de la planète comme l'Organisation mondiale de la santé (OMS), le comité scientifique de l'UE et les différentes autorités étatiques sont formelles : à ce jour, il n'existe aucune preuve d'un risque avéré pour la santé du moment que l'exposition aux ondes radio reste en-deçà des seuils préconisés par l'OMS. De plus, les ondes radio de deux des fréquences 5G (700 Mhz et 3,5 Ghz) sont déjà utilisées depuis une cinquantaine d'année pour la télévision, la radio ou des services comme le Pass Navigo.
Du côté de Nokia, on précise que « les produits sont conformes aux directives et limites d'exposition internationales fixées par les autorités de santé publique. Concrètement, Nokia développe des fonctionnalités qui permettent techniquement de limiter la somme des émissions électromagnétiques 2G/3G/4G/5G, pour que les puissances 5G ne viennent pas se surajouter aux générations précédentes, tout en maintenant la qualité de service aux utilisateurs ».
L'OMS a fixé une limite de 39 Volts par mètre pour la bande 700 Mhz, comme la 4G ; et une limite de 61 V/m pour la bande à 3,5 Ghz, identique au Wi-Fi, à la 3G et à la 4G.
Le dernier rapport marquant est celui remis par l'ANSES (Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail) le 20 avril 2021. L'agence, qui a consacré son rapport au déploiement de la 5G dans la large bande de fréquences 700 MHz - 2,1 GHz, juge « peu vraisemblable » le fait que la 5G puisse représenter un risque supplémentaire pour la santé des utilisateurs.
Et si la bande 3,5 GHz ne représente pas de danger immédiat pour la santé des Français, aux yeux de l'ANSES, une zone d'ombre subsiste autour de la bande millimétrique 26 GHz, censée permettre d'exploiter les plus hauts débits de la 5G. « Les données ne sont pas suffisantes pour conclure à l'existence ou non d'effets sanitaires liés à l'exposition aux champs électromagnétiques », indique même l'ANSES, qui appelle à de nouvelles études.
Qui régule la 5G en France ?
Comme pour toutes les autres générations de communications mobiles, c'est l'Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (ARCEP) qui a le rôle du gendarme. L'autorité administrative indépendante veille au bon déploiement de la 5G.
Quels smartphones pour la 5G ?
Si il y a un an, au moment de lancer la technologie, les modèles n'étaient pas légion, les utilisateurs disposent désormais de l'embarras du choix. Et il y en a évidemment pour tous les budgets.
Il existe par exemple des modèles 5G qui tiennent la route à moins de 300 voire 200 euros, comme le Xiaomi Redmi Note 10 5G ou le Xiaomi Mi 10 Lite 5G. Si vous recherchez davantage la performance du côté du haut de gamme, vous pouvez retrouver le Google Pixel 5, aujourd'hui vendu au prix de 629 euros sur le Google Store, puis le Samsung Galaxy S21 Ultra et l'iPhone 12 Pro Max au rayon des appareils 5G vendus au-delà des 1 000 euros.
Pour avoir une idée plus large des smartphones à votre disposition, n'hésitez pas à vous rendre sur notre comparatif des meilleurs modèles 5G en 2021.
Quels forfaits 5G ?
Pour certains opérateurs, l'arrivée de la 5G a été l'occasion de créer une nouvelle gamme de forfaits et d'avoisiner des tarifs à trois chiffres ou presque, comme chez Orange, où le forfait « Go illimités 5G » atteint les 94,99 € mensuels au-delà de la première année de promotion. À l'inverse, Free Mobile a fait le pari de maintenir son « Forfait Free » à 150 Go sans surcoût par rapport à la 4G (19,99 € par mois, ou 15,99 € par mois pour les abonnés Freebox, le tout sans engagement).
D'autres opérateurs plus confidentiels, comme Coriolis Telecom, disposent aussi de leurs forfaits 5G. Ce dernier MVNO propose par exemple un forfait 150 Go sans engagement à 19,99 € par mois pendant un an (puis 24,99 €). Si l'offre est quasi-similaire au Forfait Free, Coriolis présente l'avantage d'opérer sur les réseaux Orange et SFR, dont les débits 5G sont aujourd'hui supérieurs à ceux de Free.
