La technologie 5G peut être déployée pour d’innombrables applications nouvelles, et le grand public ne sera pas seul à bénéficier de ces connexions performantes et haut débit. Grâce à la 5G, plusieurs secteurs économiques et sociaux profiteront aussi de la transition numérique et des nouvelles applications.
Nous nous connectons tous les jours dans l’univers numérique. C’est pour répondre à nos souhaits d’échanges vocaux et de données que les réseaux mobiles publics ont été développés peu à peu. La 5G – après la 2G, la 3G, la 4 (et même la 4.5G) – constitue cependant un véritable point de rupture : elle offre beaucoup plus de possibilités qu’une simple connexion mobile entre un téléphone et une antenne. La technologie peut être déployée pour d’innombrables applications nouvelles, et le grand public ne sera pas seul à bénéficier de ces connexions performantes et haut débit. Grâce à la 5G, plusieurs secteurs économiques et sociaux profiteront aussi de la transition numérique et des nouvelles applications. Dans le cadre de la 5G, ces acteurs sont appelés verticals. Les verticals utilisent des réseaux publics classiques, des réseaux privés partagés ou leurs propres réseaux.
Quelques exemples de secteurs ou verticals :
Dans le domaine des télécommunications, chaque secteur présente des besoins spécifiques en termes de fiabilité, de portée, de quantité de données, de consommation d’énergie et de latence (le temps total qui sépare l’envoi et la réception d’un signal, généralement exprimée en millisecondes). La 5G permet des gains d’efficacité dans tous ces domaines. Pour de plus amples explications et d’autres exemples, nous vous renvoyons aux études suivantes : Berec, Commission européenne, Banque européenne d’investissement, Forum économique mondial 1, Forum économique mondial 2, Arthur D Little 1, Arthur D Little 2.
L’Union internationale des télécommunications décline les avantages techniques de la 5G par rapport à la 4G à trois niveaux :
1. Connexions mobiles rapides
2. Nette amélioration de la « latence » (délai de réponse plus court)
3. Plus grand nombre d’objets connectés
Les caractéristiques techniques précitées fixent l’ambition, mais ne constitueront sûrement pas une réalité immédiate à tous les endroits et pour toutes les applications. Le déploiement de la 5G demande du temps. Certaines applications s’appuieront encore sur la technologie 4,5G actuelle. Mais la technologie 5G sera peu à peu déployée pour toutes les applications. Ce processus s’étalera sur plusieurs années. Les verticals seront un pôle de croissance important pour le déploiement de la 5G.
Vous trouverez de plus amples informations sur l’évolution de la technologie mobile à venir dans ce rapport récent de la Commission européenne, le Cisco Annual Internet Report 2018-2023 et The Mobile Economy 2021 publié par GSMA.
Chaque nouvelle génération de réseaux mobiles a pour origine les groupes d’études de l’Union internationale des télécommunications (UIT), l’agence des Nations unies spécialisée dans les technologies de l’information et de la communication. Elle a été fondée en 1865 en vue de faciliter la connectivité internationale des réseaux de communication. L’UIT se fixe pour but de connecter tous les habitants de la planète, quel que soit l’endroit où ils habitent et quels que soient leurs moyens. Pour ce faire, elle travaille sur le spectre radio et l’orbite des satellites, développe des normes techniques et cherche à améliorer l’accès aux TIC dans le monde entier. Ce faisant, elle renforce et protège le droit de chacun à communiquer.
Après plusieurs années d’études, l’UIT a formulé une recommandation détaillée : UIT-R M.2150-0 : Spécifications techniques détaillées des interfaces radioélectriques de Terre des communications mobiles internationales 2020 (IMT-2020). Établie en concertation avec tous les acteurs et pays, cette recommandation fournit des spécifications détaillées des interfaces radio pour le composant terrestre de la 5G. La recommandation IMT-2020 permet de garantir la compatibilité dans le monde entier, l’itinérance (roaming) à l’échelle internationale et l’accès aux services dans différents scénarios d’utilisation, notamment le large bande mobile évolué (eMBB), les communications massives de type machine (mMTC) et les communications ultrafiables présentant un faible temps de latence (URLLC).
Les spécifications de cette recommandation sont converties en normes techniques par des organisations comme 3GPP et l’ETSI. Ensuite, plusieurs groupes de travail étudient comment mettre en œuvre ces recommandations. Ces groupes de travail comprennent des représentants des entreprises télécommunications, des producteurs d’électronique, des verticals... Chacun collabore pour trouver à un consensus mondial. Les normes internationales de l’actuelle technologie 5G sont dénommées Rel-15, car il s’agit de la 15e version de ces normes 3GPP. Ce consensus est essentiel pour pouvoir développer des réseaux qui collaborent parfaitement et parlent le même langage technique dans le monde entier.
La 5G transforme la manière dont nous utilisons les réseaux mobiles. Ainsi, de très nombreuses nouvelles applications, entreprises et services utiliseront la technologie 5G. Il est clair que la 5G jouera un rôle essentiel dans notre société. La sécurité constitue donc un facteur crucial.
Dans sa recommandation (UE) 2019/534 du 26 mars 2019 concernant la cybersécurité des réseaux 5G, la Commission européenne (CE) a demandé aux États membres de l’Union européenne d’effectuer une évaluation nationale des risques des réseaux 5G. En outre, il a été demandé que les exigences de sécurité et les méthodes de gestion des risques soient évaluées et mises à jour au niveau national. Cela s’est finalement traduit par la boîte à outils commune de mesures d’atténuation des risques de sécurité dans les réseaux 5G, élaborée par le groupe de collaboration NIS.
En Belgique, l’Institut belge des services postaux et des télécommunications (IBPT) a élaboré, en collaboration avec d’autres instances belges et européennes, un rapport contenant les mesures nationales requises, en tenant compte, entre autres, de la boîte à outils de l’UE. Sur la base du rapport, le Conseil national de sécurité (CNS) a demandé le 22 juin 2020 à prendre les mesures de sécurité suivantes et à adapter le cadre légal. Les mesures supplémentaires complètent les obligations existantes en matière de sécurité des réseaux.
Dans ce cadre, une loi modifiant diverses dispositions en matière de communications électroniques en vue d’introduire des mesures de sécurité supplémentaires pour la fourniture de services mobiles 5G a été adoptée le 17 février 2022. À la suite de cette loi, l’article 105 de la loi du 13 juin 2005 relative aux communications électroniques introduit un système selon lequel les MNO d’un réseau 5G sont tenus d’obtenir une autorisation ministérielle (préalable ou de régularisation) pour l’utilisation de leurs éléments de réseau 5G actifs. En outre, elle oblige les MNO qui fournissent des services de communications électroniques en Belgique en utilisant un réseau 5G à installer les infrastructures de ce réseau sur le territoire de l’UE.
L’arrêté royal « autorisation » du 16 avril 2023 fixe les détails nécessaires à la mise en œuvre du système d’autorisation ministérielle introduit par la loi. En outre, il étend l’obligation d’obtenir une autorisation ministérielle aux MVNO et à certains exploitants d’un réseau 5G privé (ayant le statut d’exploitant d’infrastructures critiques ou de fournisseurs de services essentiels) et impose également l’obtention d’une autorisation ministérielle pour tous ces acteurs avant d’avoir recours à un fournisseur de services pour la gestion et la surveillance de leurs éléments de réseau 5G. L’arrêté royal se réfère à des zones sensibles, dont la liste se trouve en annexe de l’arrêté royal du 23 octobre 2022 (cette annexe n’est pas publique). L’arrêté royal « autorisation » est rentré en vigueur le 21 mai 2023.
L’arrêté royal « localisation » du 18 avril 2023 impose à son tour aux MNO, full MVNO et à certains exploitants d’un réseau 5G privé les règles nécessaires pour qu’ils exercent les activités qui sont absolument nécessaires pour le fonctionnement, la sécurité et la continuité de leur réseau sur le territoire des États membres de l’Union européenne. Cet arrêté entrera en vigueur le 1er janvier 2028, de manière à permettre aux entreprises concernées de s’adapter.
Tous les États membres de l'UE ont procédé à des évaluations nationales des risques en matière de cybersécurité. Ce rapport identifie les principaux risques, menaces, vulnérabilités et acteurs en ligne. Cette évaluation permettra ensuite de prendre des mesures au niveau national et européen.
Les antennes de télécommunications comprennent des stations de base qui couvrent l’ensemble du pays pour les communications mobiles. Lorsque vous utilisez votre téléphone mobile/smartphone, une connexion sans fil est établie avec la station de base avec laquelle la connexion est la meilleure (souvent la plus proche). Cela s’établit par le biais de champs électromagnétiques dans le domaine des radiofréquences (CEM-RF). Les stations de base consistent en une ou plusieurs antennes qui envoient et reçoivent les signaux radioélectriques et fournissent ainsi des services mobiles dans une zone spécifique. De manière générale, on utilise une antenne par norme de communication mobile, mais certaines antennes peuvent servir pour plusieurs normes, par exemple tant pour la 4G que la 5G.
La 5G se basera les différentes sortes d’infrastructures existantes qui sont déjà utilisées par les précédentes générations mobiles, telles que les tours et pylônes, ainsi que les connexions en fibre optique connectant les stations de base. La première phase de mise en œuvre de la 5G ne requiert pas d’installation massive de nouveaux sites de radiocommunications. Les exploitants utiliseront principalement les tours et pylônes existants en y ajoutant des antennes 5G ou en mettant à niveau les antennes existantes.
La 5G utilisera aussi un type de point d’accès avec une puissance plus faible, dans le contexte des « small cells » (ou « SAWAP », « Small Area Wireless Access Points », des points d’accès sans fil à portée limitée). Les small cells ne sont pas spécifiques à la 5G, étant donné qu’il est déjà possible de déployer des antennes additionnelles pour assurer localement une couverture supplémentaire à des endroits fréquentés dont la demande de capacité est grande, comme dans un centre-ville, une gare, etc. Bien que la technologie des petites cellules existe déjà, son utilisation n'est pas encore très répandue en raison de son coût relativement élevé, les « small cells » seront toutefois un facteur important pour le déploiement des applications locales de la 5G. Il s’agit en fait simplement d’un petit boîtier, comme vous le voyez sur la photo ci-dessous avec le marquage « 5G ». Les « small cells » peuvent être placées à une hauteur relativement faible sur les bâtiments ou les infrastructures publiques et peuvent subir des interférences avec des bâtiments et d'autres obstacles. Ils émettent à une puissance inférieure, de sorte que leur portée est également limitée, de 10 mètres à quelques centaines de mètres tout au plus. Il en faut donc plus pour couvrir la même surface, et surtout s'il y a beaucoup d'obstacles potentiels dans les environs, il serait très peu pratique et trop coûteux de compter uniquement sur cette technologie de petites cellules pour couvrir l’ensemble du territoire.
Pour cette raison, le recours à des « macrocellules » classiques qui utilisent la technique du « massive MIMO » est également important.
Une station de base dessert généralement plusieurs secteurs. Le mot « secteur » est utilisé dans un sens géométrique, à savoir une partie de la circonférence d'un cercle mesurée en degrés. Habituellement, une station de base comprend 3 secteurs de 120°. L'angle entre la direction de chaque antenne est donc de 120°. En montant trois antennes, chacune décalée de 120°, une couverture circulaire complète est obtenue.
Il en va autrement dans le cas du « Massive MIMO ». Dans ce cas-là, un réseau d’antennes envoie le signal demandé dans un (des) faisceau(x) étroit(s) vers un ou plusieurs utilisateurs (beamforming). Avec ce mode de transmission, le gaspillage d’énergie est moindre parce que le signal n’est envoyé que dans la direction nécessaire. Il est aussi possible d’envoyer de l’information en parallèle à plusieurs utilisateurs dans un secteur. Cela permet d’avoir plus de capacité sans devoir utiliser plus de spectre, p. ex. la capacité des cellules est doublée lorsqu’elles servent deux utilisateurs simultanément. Les opérateurs peuvent desservir les utilisateurs avec des faisceaux d’antennes distincts dans le même spectre. La capacité est ainsi plus élevée par rapport aux antennes classiques.
Quel que soit le type d'antenne, les normes de rayonnement doivent toujours être respectées. Toutes les antennes 5G, ainsi que les antennes 2G, 3G et 4G, doivent respecter les limites régionales d'exposition aux rayonnements électromagnétiques.
La 5G en bref
5G est le nom donné à la cinquième génération de réseaux de télécommunications mobiles. Cette technologie prendra la succession de la 4G , la quatrième génération de réseaux de télécommunications mobiles.
Historique et situation actuelle
Les grandes lignes de l’introduction de la 5G en Belgique ont été établies par l’Europe. Le processus démocratique en Belgique a été amorcé en juillet 2018.
Économie
Croissance, innovation et investissement. La 5G crée une plus-value économique pour différents secteurs.
