Bienvenue dans notre série de conversations sur la 5G. Dans ce prochain segment, nous parlons du moment où la technologie de réseau 5G sera adoptée dans les applications grand public et dans les applications commerciales et industrielles.
La première partie de cette conversation - Qu'est-ce que la 5G, l'évolution et la prochaine génération - couvrait l'évolution des générations de réseaux menant à la 5G. Dans ce billet, Scott Nelson, vice-président des produits de Digi, interroge à nouveau Harald Remmert, directeur de l'ingénierie de Digi. Au cas où vous l'auriez manqué, n'oubliez pas de consulter le premier blog de cette série, Venturing Into the Fog of 5G.
Qui adoptera la technologie 5G, et quand ?
Scott: Passons à la question suivante. Pourquoi sommes-nous si excités par la 5G ? Si je reviens à votre déclaration sur les décennieset que l'on vient d'arrêter la 2G et la 3G cette année, c'est la fin d'une période de 20 ans, non ? Donc si j'extrapole vers l'avant, devons-nous penser que le LTE sera un réseau viable de 2020 à 2030 ? Que j'ai encore 10 ans de LTE ? Est-ce une affirmation juste ?
Harald: Au moins. Et c'est également vrai avec les technologies précédentes. Avec la 5G, il y a deux modes dans lesquels la 5G peut fonctionner. L'un est non autonome (Non-SA) et l'autre est autonome (SA). Commençons par le mode autonome. Dans ce cas, mon appareil ne dispose que d'une radio 5G et ne se connecte qu'à l'infrastructure 5G. C'est l'avenir. Cependant, il n'y a pas beaucoup d'infrastructures 5G dans les environs. Donc, si vous deviez utiliser un téléphone uniquement 5G qui ne pourrait se connecter qu'aux réseaux 5G, vous auriez une expérience utilisateur terrible.
Scott: Oui, tu ne peux pas m'entendre la plupart du temps.
Harald: Exactement. C'est là que le mode non-standard entre en jeu. En mode non autonome, l'appareil est équipé d'une radio 4G LTE et d'une radio 5G. Il se connectera d'abord au réseau 4G LTE, puis utilisera le réseau 5G, s'il est disponible, pour obtenir une bande passante supplémentaire. Plus tard, à mesure que les réseaux 5G se développent, ce rôle s'inverse, jusqu'à ce que finalement, lorsque les réseaux 5G sont omniprésents, l'appareil se connecte uniquement à la 5G et nous pouvons abandonner la radio 4G LTE.
Scott: Est-ce que ce sera deux fois plus cher ?
Harald: Ces premiers appareils seront très chers. Vous avez probablement vu certaines entreprises annoncer leurs premiers téléphones 5G, n'est-ce pas ? Pour moi, ces premiers téléphones sont encore des prototypes basés sur du silicium de première génération pour revendiquer un marché en premier. Ils sont chers - il faut compter entre 1 500 et 2 000 dollars - et sont encore gourmands en batterie car le silicium et l'infrastructure ne sont pas encore optimisés.
Scott: Permettez-moi de vous poser la question suivante : si la technologie LTE est prévue pour 10 ans, pourquoi achèterais-je l'un de ces téléphones non autonomes ? Pourquoi n'achèterais-je pas un téléphone LTE moins cher jusqu'à ce qu'il soit logique d'acheter un téléphone 5G ? Pourquoi devrais-je payer pour les deux alors que je n'en ai besoin que d'un seul ?
Harald: Eh bien, parce que c'est cool.
Scott: Parce que c'est cool ? Ok, je pense que le conseil que l'on pourrait donner aux consommateurs, c'est que si vous voulez être cool, vous pouvez l'être, mais si vous voulez économiser de l'argent, vous achetez un téléphone LTE.
Harald: Eh bien, c'est vrai. Si vous voulez être un early adopter, il y a un prix à payer.
Scott: Revenons à la question de savoir pourquoi nous nous en soucions. Nous ne craignons pas qu'ils arrêtent le LTE, mais il y a les améliorations que vous avez mentionnées. Il y aura de nouvelles applications ?
Harald: Oui. Il faut penser que lorsque la 3G a été définie pour la première fois, Facebook n'existait pas. Twitter, Instagram - tous ces services n'existaient pas encore, n'est-ce pas ? Mais une fois que la technologie a été mise en place, les gens ont compris qu'il y avait de nouvelles façons intéressantes de l'utiliser, n'est-ce pas ?
Scott: L'innovation suit la technologie.
Harald: C'est vrai. Et le 4G LTE est très similaire. Il y a beaucoup d'applications que nous avons aujourd'hui qui tirent parti de la plus grande largeur de bande que la 4G LTE fournit, par rapport à la 3G, ce qui n'était pas possible à l'époque. Aujourd'hui, avec la 5G, quand on pense à l'AR/VR et à ce que l'on peut faire, c'est passionnant. Vous pouvez superposer une conférence vidéo avec une direction vocale ou une image existante. Et pour ce faire, vous n'avez pas toute la puissance de traitement et les lunettes, n'est-ce pas ? Le traitement est donc effectué ailleurs. Mais vous avez besoin de ce lien de communication à grande vitesse et à faible latence pour fournir quelque chose comme ça.
Scott: Vous avez dit que vous aviez besoin de deux choses. Vous avez besoin d'un rendu à grande vitesse, qui sera typiquement dans le nuage, que nous calculons, mais ensuite vous devez faire descendre ce rendu jusqu'à la visualisation, ce qui signifie que vous avez besoin d'une connexion à grande vitesse. L'un des domaines est donc le haut débit, et tout ce qui nécessite un haut débit. L'imagerie a besoin d'une grande vitesse, les communications en temps réel, visuelles et audio ont besoin d'une grande vitesse.
Harald: Le tactile a besoin d'une grande vitesse et d'une faible latence.
Scott: Oui, on appelle ça l'Internet tactile, je crois, n'est-ce pas ?
Harald: Oui.
Scott: L'autre partie que vous avez mentionnée est la faible latence, qui est parfois appelée temps réel ou RTE.
Harald: Oui : Oui, il y a la communication ultra-fiable à faible latence, ou URLLC.
Scott: Et cela a-t-il sa propre partie du spectre de la 5G ?
Harald: Ce n'est pas un jeu de spectre.
Scott: Ce n'est pas un jeu de spectre ?
Harald: Non : Non. Cela se fait de deux manières : Premièrement, les fréquences plus élevées telles que les ondes millimétriques utilisées par la 5G permettent d'obtenir une latence plus faible. Deuxièmement, la structure de trame et les protocoles du réseau 5G donnent au réseau la flexibilité de répondre plus rapidement avec des paquets plus courts, contrairement à la 4G, qui a une structure de trame rigide.
Scott: C'est un peu comme si je vous envoyais un livre ; en 4G, chaque livre fait 250 pages, mais en 5G, le livre n'a que huit pages, je peux vous envoyer huit pages et cela ne prend pas autant de temps à transmettre ?
Harald: Oui, c'est exact.
Les trois vagues d'adoption de la 5G
Scott: Alors, pourquoi s'en soucier ? Les gens s'en soucient, ceux qui veulent diffuser des vidéos en continu, ceux qui veulent jouer à des jeux, bien sûr, veulent toujours de la vitesse. En fait, les applications qui utilisent la RA et la RV seront concernées. Mais les personnes qui utilisent la vitesse et le temps réel seront également concernées. À votre avis, qui seront les trois premiers ? Du point de vue des marchés ou des applications, qui sont les trois premiers grands adoptants ?
Harald: La première grande vague d'adopteurs sera l'accès sans fil fixe (FWA).
Scott: Dites-en plus à ce sujet. Qu'est-ce que c'est ?
Harald: L'accès fixe sans fil est essentiellement une connectivité à haut débit pour les particuliers et les entreprises. La meilleure façon de penser à cela est qu'aujourd'hui, vous pourriez avoir une antenne parabolique sur le toit ou le câble ou le DSL pour la télévision et l'Internet. Avec la 5G, vous pouvez remplacer tout cela par une antenne 5G sur le toit ou sur le côté de votre maison, et vous pouvez recevoir à la fois des données à haut débit et du contenu sur cette liaison de données à haut débit, en même temps.
Scott: Donc je vais couper la fibre, je vais couper le câble, je vais couper la parabole, ou enlever la parabole, et je vais installer une antenne. Quelle est la taille de cette antenne ?
Harald: L'antenne sera plus petite qu'une parabole, environ un pied par un pied.
Scott: Eh bien, c'est cool. Et tout passera par là ?
Harald: Oui. Donc, vous entendez déjà beaucoup parler des gens qui coupent le cordon, pour le câble. Nous gardons toujours l'Internet par le câble mais le contenu, nous l'obtenons ailleurs. C'est une autre façon de couper le cordon.
Scott: Ok, alors quelle sera la prochaine vague d'adoption de la 5G ?
Harald: La prochaine vague est celle des combinés - les smartphones. Les utilisateurs veulent toujours plus de vitesse, et avec une latence plus faible, ils peuvent interagir avec leur environnement d'une nouvelle manière. Cela peut aussi changer les spécifications des téléphones. Par exemple, aujourd'hui, vous téléchargez des applications et stockez du contenu sur votre téléphone. Lorsque vous achetez votre téléphone, vous décidez de la quantité de mémoire dont vous pensez avoir besoin : 64 GB, 256 GB, 1 TB. Les téléphones sont donc chers. Avec la 5G, sa vitesse élevée et sa faible latence, les applications et le contenu peuvent être téléchargés à la volée, ce qui se traduit par des appareils plus simples et moins coûteux.
Scott: C'est excitant ! Dites-m'en plus sur la prochaine vague. Nous n'avons pas encore parlé des avantages de la 5G pour IoT.
Harald: Bonne observation. Nous ne l'avons pas fait. La prochaine, la troisième vague est celle où IoT entre en jeu. Et plus précisément l'Internet industriel des objets, ou IIoT. On appelle parfois cela l'industrie 4.0. Et là, spécifiquement, la faible latence est très intéressante. Nous parlons d'automatisation industrielle sur les réseaux 5G.
Scott: Ok. Et les voitures autonomes ? Tout le monde parle de voitures qui se conduisent toutes seules dans la 5G. Vous savez, est-ce que c'est juste un battage médiatique ou est-ce que c'est réel ?
Harald: Non, c'est réel. Donc, il y a beaucoup d'invention dans ce domaine aussi. Le défi que je vois avec... pas l'intérêt mais le calendrier. Pour avoir une voiture à conduite autonome, il faut d'abord construire toute cette infrastructure, il faut que la technologie soit conçue dans les voitures, et comme vous le savez, les cycles de conception des voitures ne sont pas très rapides, n'est-ce pas ? Peut-être qu'une Tesla peut y arriver. Ou peut-être une ou deux autres entreprises. Mais c'est un cycle d'itération plus long. Donc, pour avoir une voiture qui se conduit toute seule, il faut que la ville soit éclairée, et plus particulièrement avec les ondes millimétriques 5G, c'est-à-dire les bandes de fréquences plus élevées. Cela signifie que vous devez mettre en place de nombreuses infrastructures pour que cela fonctionne. Mais je pense que cela va prendre du temps. Je suis convaincu que cela finira par arriver et que ce sera un cas d'utilisation important, mais cela prendra du temps.
Scott: Prendre plus de temps parce que cela nécessite plus d'infrastructures ?
Harald: Correct, et de nouvelles voitures.
Scott: Beaucoup des autres choses que vous avez mentionnées sont des solutions ponctuelles, y compris les téléphones, le sans fil fixe, et même l'automatisation industrielle est un peu plus une solution ponctuelle parce que dès que mon usine a une couverture, je peux déployer dans mon usine.
Harald: Exactement. Et le LTE privé gagne également du terrain dans les usines. Le LTE privé consiste essentiellement à exploiter votre propre infrastructure cellulaire sur un spectre partagé ou sans licence. Ainsi, un opérateur de réseau mobile peut vous offrir ce service, ou vous pouvez mettre en place votre propre infrastructure, comme un Cisco.
Scott: Donc la métaphore serait le Wi-Fi ?
Harald: Oui.
Scott: De la même manière que nous installons le Wi-Fi dans notre bâtiment, nous pourrions installer le LTE ?
Harald: Exactement. Deux technologies émergentes à cet égard sont le Citizens Broadband Radio Service (CBRS), qui utilise un spectre partagé, et MulteFire, qui utilise un spectre sans licence. Les réseaux privés 5G ne sont pas encore normalisés, mais cela viendra dans la version 16 du 3GPP. Bayer, l'un des plus grands fabricants de produits médicaux, par exemple, envisage de doter l'ensemble de son usine d'une infrastructure LTE ou 5G privée. Le LTE privé offre de nombreux avantages par rapport aux autres technologies : Premièrement, il y a la sécurité basée sur la carte SIM. Deuxièmement, il y a la confidentialité, car les données n'ont pas à transiter par des réseaux publics. Troisièmement, ils peuvent utiliser la qualité de service (QoS) du cellulaire que le Wi-Fi ne fournit pas. Et quatrièmement, ils disposent de la portée et de la flexibilité offertes par la technologie LTE. Car lorsque nous parlons de 5G, elle couvre les nœuds bas et IoT , jusqu'aux très hauts débits. Une seule technologie peut donc répondre à tous ces cas d'utilisation différents.
Scott: Très bien, y a-t-il quelque chose que nous n'avons pas couvert et auquel vous pensez ?
Harald: Parlons du battage médiatique contre la réalité.
Scott: Oui, il y a beaucoup de battage publicitaire en ce moment autour de la 5G.
Harald: Je suis très enthousiaste à propos de la 5G, car je vois les formidables opportunités qu'apporte cette nouvelle génération de technologie cellulaire. Mais quand vous entendez qu'un opérateur annonce : " Nous avons la 5G allumée ", il faut se demander ce que cela signifie vraiment. Vous les entendez dire qu'ils ont allumé deux villes". N'est-ce pas ? Et quand vous creusez plus profondément, ils disent en fait, "Dans ces deux villes, nous avons peut-être ces blocs ou ce quartier éclairé." Donc, c'est très inégal pour le moment. Et 2020 est l'année où certains opérateurs disent qu'ils pourraient avoir une couverture nationale, mais quand ils disent cela, cela signifie généralement qu'ils ont un service disponible dans la bande basse, et peut-être dans la bande moyenne, donc dans la gamme inférieure à 6. Il ne s'agit certainement pas d'un réseau national à ondes millimétriques. Il faudra des années, voire une décennie, pour mettre en place ce service, et même alors, le mmWave ne sera pas disponible partout.
Scott: Et c'est le mmWave qui sera sur cette grille de 50 mètres ?
Harald: Exactement, oui.
Scott: Parce que s'ils se déployaient complètement maintenant, nous aurions un camion AT&T dans chaque pâté de maisons, non ?
Harald: A peu près.
Scott: Je veux dire, installer des tours et installer des nœuds, ok.
Harald: Mais même pour le reste, les opérateurs font d'énormes investissements. Donc, nous parlons de centaines de milliers de petites cellules, d'accord, qui sont déployées. En Chine, c'est encore plus hallucinant. Je veux dire, nous parlons de millions de petites cellules qui sont déployées par an. C'est assez impressionnant.
Scott: Donc, c'est en train de se produire.
Harald: Oui. C'est en cours.
Scott: Mais si nous lisons tout ce que la 5G va apporter, il y a un large éventail de temps avant que toutes ces choses soient disponibles.
Harald: Oui. C'est au moins 5 à 10 ans pour certaines choses. Surtout pour certaines choses comme la communication ultra-fiable et à faible latence. Il y a une première version disponible aujourd'hui qui est ratifiée, le 3GPP travaille encore sur la prochaine génération et les cas d'utilisation, et la version 16, qui devrait être publiée en mars 2020. Et ensuite, il faut un certain temps pour que les fabricants d'équipements intègrent cela. La 5G est donc une évolution continue de ce que la LTE a commencé. Et c'est du long terme, donc ils s'y tiennent toujours. Gartner, par exemple, estime que la 5G à l'échelle nationale sera disponible entre 2025 et 2035.
Scott: C'est donc un peu loin ?
Harald: Assez loin.
Scott: Donc, notre conseil à quelqu'un qui dit : " Nous avons besoin de la 5G " ou " Nous devons savoir ce qu'est la 5G ", est de nous assurer que nous comprenons le problème qu'il essaie de résoudre. Ensuite, nous devrions nous assurer qu'ils ont effectivement un problème qui nécessite la 5G, et ensuite nous assurer que le réseau sera disponible dans le délai de déploiement. Ainsi, la promesse est là, la promesse est réelle, mais nous devons encore poser certaines questions avant de nous lancer, pour ainsi dire.
Harald: Absolument. Et avec toute nouvelle technologie, il y a des bosses sur le chemin du déploiement complet. Ceux qui cherchent à être des adopteurs précoces devraient se demander s'ils veulent vraiment être à la pointe du progrès, ou peut-être, dans le cas de la 5G, attendre un an ou deux pour être à la pointe du progrès.
Scott: Une leçon intéressante, en regardant la progression de la 1G à la 5G, est que les personnes qui définissent ces générations ont énormément appris de chaque génération précédente. Lorsque vous en êtes à la quatrième génération d'une technologie, vous savez que vous avez une très bonne technologie, n'est-ce pas ? Et la cinquième génération sera meilleure, sans aucun doute. Mais, vous savez, Astro Teller nous dirait, et il a la courbe technologique par rapport à la courbe humaine, il nous dirait, "Nous n'avons pas encore rattrapé le LTE." Et je pense que c'est une déclaration vraie.
Harald: Oui, c'est une déclaration vraie.
Scott: Et nous n'avons pas encore rattrapé le LTE, en tant que société. Il s'agit toujours d'un réseau en pleine croissance qui s'accompagne de technologies émergentes. Nous n'avons donc pas besoin de paniquer, mais de nous assurer que nous continuons à innover.
Harald: C'est vrai. Surtout du côté de l'informatique. Quand on pense aux villes intelligentes et à tous les problèmes qui peuvent y être résolus avec le stationnement, la gestion du trafic, l'éclairage urbain et les compteurs, il y a encore beaucoup à faire.
Scott: Merci beaucoup pour votre temps aujourd'hui, Harald.
Harald: Merci, Scott.
>> Vous voulez rester au courant du contenu Digi ? Suivez ce sujet et d'autres IoT en vous abonnant au blog Digi.