Quand la 5G et la 4G travaillent ensemble

Lorsqu'une connexion 5G est établie, l'équipement utilisateur (ou l'appareil) se connecte à la fois au réseau 4G pour fournir la signalisation de contrôle et au réseau 5G pour aider à fournir la connexion de données rapide en augmentant la capacité 4G existante. Voici plus de détails pour mieux comprendre le fonctionnement de la 5G.

COMMENT 5G PERMET-IL UNE CONNEXION CONTINUE, UNE PLUS GRANDE CAPACITÉ, UNE VITESSE ET DES TEMPS DE RÉPONSE PLUS RAPIDES ?

Aujourd'hui, le réseau 5G complète le réseau 4G existant. Les réseaux 5G sont conçus pour fonctionner en conjonction avec les réseaux 4G à l'aide d'une gamme de macrocellules, de petites cellules et de systèmes dédiés dans le bâtiment.  Les petites cellules sont des mini-stations de base conçues pour une couverture très localisée, généralement de 10 mètres à quelques centaines de mètres, qui permettent de compléter un réseau macro plus vaste. Les petites cellules sont essentielles pour les réseaux 5G car les fréquences mmWave ont une portée de connexion très courte.

L'AUGMENTATION DU SPECTRE - PLUS DE CAPACITÉ, PLUS D'UTILISATEURS ET UNE VITESSE PLUS RAPIDE

Dans de nombreux pays, les bandes de fréquences initiales pour la 5G sont inférieures à 6 GHz. Le spectre mobile supplémentaire au-dessus de 6 GHz offrira une capacité nettement supérieure à celle des technologies mobiles actuelles. Le spectre supplémentaire et l'augmentation de la capacité permettront d'augmenter le nombre d'utilisateurs, le volume de données et le débit des connexions. On s'attend également à ce qu'il y ait réutilisation future du spectre à faible bande existant pour la 5G à mesure que les réseaux existants seront moins utilisés.

MASSIVE MIMO

Station de base à éléments multiples - plus grande capacité, utilisateurs multiples, données plus rapides

5G utilisera des antennes MIMO (entrées multiples, sorties multiples) " massives " qui ont un très grand nombre d'éléments d'antenne ou de connexions pour envoyer et recevoir plus de données simultanément. L'avantage pour les utilisateurs est qu'un plus grand nombre de personnes peuvent se connecter simultanément au réseau et maintenir un débit élevé.

La taille physique globale des antennes MIMO massives 5G sera similaire à celle des antennes 4G, mais avec une fréquence plus élevée, la taille de chaque élément d'antenne est plus petite, ce qui permet d'avoir plus d'éléments (plus de 100) dans le même cas physique. 

L'équipement utilisateur 5G, y compris les téléphones mobiles et les appareils, sera également doté de la technologie d'antenne MIMO intégrée à l'appareil pour les fréquences mmWave.

MIMO - Direction du faisceau

La direction du faisceau est une technologie qui permet aux antennes massives de la station de base MIMO de diriger le signal radio vers les utilisateurs et les appareils plutôt que dans toutes les directions. La technologie de direction du faisceau utilise des algorithmes avancés de traitement du signal pour déterminer le meilleur chemin pour que le signal radio atteigne l'utilisateur. Cela augmente l'efficacité en réduisant les interférences (signaux radio non désirés).

LATENCE RÉDUITE - TEMPS DE RÉPONSE PLUS RAPIDES

Une latence plus faible avec la 5G est obtenue grâce à des avancées significatives dans la technologie des appareils mobiles et l'architecture des réseaux mobiles.

Réseau 5G - Architecture du réseau mobile

Des changements importants à la fois dans le réseau central (Core Network) et dans le réseau d'accès radio (RAN) sont nécessaires pour assurer une faible latence.

Changements dans le réseau central

Avec la refonte du réseau central, des serveurs de signalisation et des serveurs distribués, une caractéristique clé est de rapprocher le contenu de l'utilisateur final et de raccourcir le chemin entre les périphériques pour les applications critiques.  De bons exemples sont les services de streaming vidéo à la demande où il est possible de stocker une copie ou " cache " du contenu populaire sur des serveurs locaux, de sorte que le temps d'accès est plus rapide.

Modifications du réseau d'accès radio

Pour atteindre la faible latence, le réseau d'accès radio (RAN) devra être reconfiguré d'une manière très flexible et configurable par logiciel pour prendre en charge les caractéristiques très différentes des types de services que le système 5G envisage.

Jimmy Parat

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.