L’année en cours sera le point de départ et le tournant d’une nouvelle technologie. La première révision de la norme 5G a été adoptée à la fin 2017, et les premiers réseaux 5G sont en train de voir le jour aux Etats-Unis et en Asie. Mais qu’en est-il de la Suisse? Ericsson Suisse travaille en collaboration avec Swisscom et l’EPFL sur le thème de la 5G et s’inscrit également dans des coopérations de premier plan au niveau international. Martin Bürki, CEO d’Ericsson Schweiz AG, donne, dans un entretien, un aperçu des coulisses de la 5G.

asut: Pourquoi la Suisse a-t-elle besoin de nouveaux réseaux 5G?

Martin Bürki: La 5G est la technologie mobile la plus récente, et elle est en cours d’introduction dans le monde entier. Elle offrira de grands avantages. La capacité radio augmente d’un facteur 1000, ce qui se traduit par un débit de transmission de données 10 à 30 fois plus élevé par cellule radio. Comparée aux réseaux LTE/4G actuels, la 5G améliore la couverture haut débit mobile à un degré presque inimaginable aujourd’hui – de l’ordre du saut quantique. La 5G permet donc des applications entièrement nouvelles pour l’industrie, les services publics et les utilisateurs privés.

Qu’est-ce que cela signifie concrètement?

Alors que l’actuelle technologie 4G LTE Advanced (LTE-A) offre des débits de transmission de 300 à 1000 Mbit/s, la 5G se classe, avec jusqu’à 30 Gbit/s par cellule radio, dans le domaine des réseaux de données haut débit – un net progrès que l’on en manquera pas de remarquer.

Cependant, le débit accru n’est qu’un aspect de la 5G; en effet, grâce à la nouvelle technologie, des applications entièrement nouvelles et jusqu’alors inédites deviennent possibles. Par exemple, les machines peuvent être commandées en temps réel, ce qui simplifie les processus de production. Ou bien le trafic peut être contrôlé également en temps réel, avec la 5G, grâce à des temps de réponse ultra-courts. De quoi non seulement éviter les embouteillages, mais aussi les accidents.

Pourquoi ne pas simplement développer la LTE/4G?

Les bandes de fréquences utilisées jusqu’à présent sont pratiquement utilisées à leur pleine capacité dans la gamme de 800 MHz à 2,6 GHz. En outre, les anciens réseaux mobiles tels que GSM/2G ne font un usage que très inefficace du spectre, ce qui explique pourquoi Swisscom et Salt les déconnecteront d’ici à 2020, tandis que Sunrise le fera déjà dès 2018. La quantité de données transmise par les appareils mobiles double chaque année, grâce à l’essor des smartphones et des tablettes, et ce depuis des années.

Les opérateurs sont donc contraints de développer continuellement leurs réseaux pour faire face au trafic. C’est là un processus continu avec la LTE/4G. Néanmoins, face à cette croissance, les capacités ne seront bientôt plus suffisantes, par exemple en raison de nouvelles applications mobiles. C’est pourquoi nous avons besoin de la 5G, notamment en raison de sa très faible latence.

L’efficacité énergétique augmente également de façon marquante. Ce qui revêt une importance centrale pour les applications de l’Internet des objets (IoT), puisque les capteurs, par exemple, doivent fonctionner de manière autonome pendant plusieurs années à l’aide de petites batteries.

Quelles sont les gammes de fréquences envisagées pour la 5G?

Cette année, la ComCom prévoit d'attribuer de nouvelles fréquences pour la 5G en Suisse. Les fréquences supplémentaires couvrent les gammes 700 MHz, 1400 MZh et 3,4 GHz. Ce sont des fréquences comparables à celles que nous utilisons déjà aujourd'hui dans la téléphonie mobile. Par conséquent, la 5G pourrait être rapidement introduite sur les installations mobiles existantes. "Pourrait" parce que les limites strictes et les méthodes de calcul restrictives de la Suisse l'empêchent malheureusement. Des bandes de fréquences plus élevées à partir de 24GHz sont envisageables à une date ultérieure. Cependant, ces hautes fréquences - également appelées ondes millimétriques - ont une portée plus faible et la pénétration des murs est très mauvaise. En plus d'adapter les installations de téléphonie mobile existants, c'est-à-dire les macrocellules, il faudra des microcellules à l'avenir pour faire face à la croissance des volumes de données.

Pour revenir à l’IoT: Ericsson pronostiquait déjà, il y a de nombreuses années, qu’en 2020, 50 mrd de terminaux seraient connectés les uns aux autres. Bon nombre d’experts étaient incrédules et parlaient d’un gag de marketing.

Aujourd’hui, on sait que le potentiel est encore bien plus grand. Les taux de croissance de l’IoT le soulignent de manière impressionnante. La 5G est un must pour la mobilité intelligente de demain, afin que les machines puissent communiquer entre elles et que les individus puissent communiquer avec les machines. Pour la prochaine décennie, plus de 100 mrd d’appareils mobiles fonctionnant grâce à des technologies radio telles que la 4G ou la 5G sont prévus dans le monde entier.

Demonstration 5G lors du Mobile World Congress MWC (Image: Ericsson).

Quelles sont les nouvelles procédures constituant les atouts de la 5G pour fournir de tels services?

Ici, les méthodes MIMO (Multiple Input, Multiple Output) déjà connues de la 4G et des WiFi de qualité supérieure ainsi que le «beamforming» semblent occuper les devants. Avec le MIMO, le signal transite en parallèle sur plusieurs canaux logés dans le terminal de même que dans la station de base grâce à un plus grand nombre d’antennes fines. Grâce à la 5G, les limites de MIMO sont repoussées, d’où l’utilisation du terme «Massive MIMO». Afin d’alimenter un grand nombre de terminaux, les stations de base sont équipées de dizaines voire de centaines d’émetteurs et de récepteurs.

Les unités communiquent simultanément au sein de la même gamme de fréquences avec de nombreux appareils mobiles spatialement séparés. Même les réflexions des ondes radio sur les bâtiments et les retards et multiples trajets de transmission qui en résultent sont utilisés par la 5G pour augmenter la capacité. Les terminaux plus éloignés au sein de la cellule radio sont également desservis par un faisceau radio plus étroit mais plus long, à proximité d’appareils ayant une portée courte mais significativement plus large, d’où le terme «beamforming».

Votre CTO, Frank Henschke, a déclaré lors du dernier Congrès de l’asut que la mise en place d’un nouveau réseau de téléphonie mobile 5G en Suisse n’est tout simplement pas possible sans un relèvement des valeurs limites en vigueur. Va-t-on voir Martin Bürki camper tous les jours devant le Palais fédéral?

La version actuelle de notre ORNI (ordonnance sur la protection contre le rayonnement non ionisant) et les modèles de calcul et méthodes de mesure correspondants sont dix fois plus strictes que les réglementations des pays européens basées sur les recommandations de l’OMS. La version actuelle de notre ORNI met, dans les faits, un coup d’arrêt aux procédés révolutionnaires tels que le «beamforming» et le «Massive MIMO», et remet généralement en cause la 5G pour la Suisse. Dans ces conditions, 90 % des emplacements d’antennes actuels dans les villes ne sont pas compatibles 5G. Des tests l’ont clairement prouvé. Cependant, diverses initiatives parlementaires ont montré qu’une réflexion est en cours. La politique trouvera la bonne solution.

Revenons-en au thème de la sécurité. Les Etats-Unis veulent construire leurs réseaux 5G par leurs propres moyens, sans quoi ils craignent des fuites dans le réseau. Les réseaux 5G sont-ils généralement peu sûrs ou sensibles aux cyberattaques?

A l’avenir, il y aura un nombre croissant d’appareils dans le système. Par conséquent, il en ira de même du nombre de participants connectés et de points sensibles (dans les industries, les transports publics, l’approvisionnement en énergie, etc.). Mais cela ne concerne pas que la 5G.

La 5G, cependant, dispose de normes de sécurité nettement plus strictes qui peuvent en outre être intégrées à différents niveaux du réseau. En outre, la 5G propose ce que l’on appelle le «Network Slicing», qui permet de disposer de capacités réseau dédiées, par exemple pour les organisations de sauvetage.

Quand pensez-vous qu’on verra la mise en place des premiers réseaux 5G en Suisse?

Swisscom a déjà annoncé les premières infrastructures 5G pour la fin 2018. De plus, la Commission fédérale de la communication (ComCom) attribuera de nouvelles fréquences à l’automne 2018 – une étape importante sur la voie de la 5G.

Il existe donc aujourd’hui déjà des clients potentiels pour les applications basées sur la 5G?

Absolument. En principe, quasiment toutes les industries s’intéressent actuellement à la numérisation et au potentiel fourni par la 5G.

Nous sommes, notamment en collaboration avec Swisscom, en contact avec des acteurs de la mobilité sur rail et sur route ou dans le domaine de la gestion de la production. La société Ypsomed est le premier partenaire industriel suisse dans le cadre de l'initiative «5G pour la Suisse».

Propos recueillis par Rüdiger Sellin (rs), journaliste indépendant AJS/MAZ.