5G L'avenir de La ConneCtivité - Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE - HMDServices

 
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5G L'avenir de La ConneCtivité - Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE - HMDServices
5G L’avenir de La ConneCtivité

                   Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE

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5G L'avenir de La ConneCtivité - Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE - HMDServices
Pourquoi le monde a besoin de la 5G
                           es technologies IMT-2020 de cinquième génération (5G)
                           arrivent à grands pas, et elles possèdent un potentiel de
                           transformation immense pour rendre nos vies meilleures.

                            De meilleurs soins de santé, des villes plus intelligentes,
                   une industrie bien plus efficace; tout cela devient possible à l'heure
                   où l'Internet des objets prend de l'ampleur et s'accompagne d'une
                   large gamme de solutions innovantes, qui font tourner notre écono-
                   mie moderne. Toutefois, sans les réseaux 5G, aucun de ces éléments
                   ne peut exprimer tout son potentiel. Bientôt, en effet, les systèmes
                   5G intelligents deviendront indispensables pour satisfaire la forte
                   demande de données des milliards de personnes qui utilisent des
                   quantités de vidéos chaque jour plus importantes.

                   La 5G permettra des débits de données nettement plus rapides, une
                   connectivité fiable ainsi qu'une faible latence pour les télécommuni-
                   cations mobiles internationales (IMT) — autant de points nécessaires à
                   notre nouvel écosystème de communications mondial, constitué de
                   dispositifs connectés envoyant de grandes quantités de données via le
                   large bande à ultra-haut débit.

                   Dans cette édition des Nouvelles de l'UIT, on expliquera ce qu'est la
   La 5G arrive    5G et pourquoi elle offre de telles promesses, et l'on se penchera sur
à grands pas, et   la manière de faire de systèmes aussi complexes une réalité.
elle possède       Le fait que la 5G soit à un stade balbutiant de son évolution donne
un potentiel de    l'occasion d'appliquer les leçons tirées de la mise en place des
transformation     systèmes 3G et 4G/LTE. Au fil de ces pages, le rôle de l'UIT dans
immense pour       l'adoption de fréquences et de normes harmonisées à l'échelle
                   mondiale, qui faciliteront l'essor et la mise en œuvre de la 5G, sera
rendre nos vies    souligné. La présente édition des Nouvelles de l'UIT donnera
meilleures.        également l'éclai- rage de plusieurs responsables influents, en vue
                   de la recherche de solutions, sur les aspects essentiels de la 5G
                   tels que le découpage de réseau, les réseaux centrés sur
                   l'information (ICN) et les projets à code source ouvert, parmi de
                   nombreux autres. Tournez la page pour en apprendre plus sur la 5G,
                   ce pilier de l'économie numérique de demain.

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5G L'avenir de La ConneCtivité - Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE - HMDServices
(Infographie sur la 5G)
                     Qu'est-ce que la 5G?
Ce que la 5G peut                                                                            Pourquoi pas dès
vous apporter                                                                                aujourd'hui?
                                Ce qui change avec la 5G
Un volume                           Elargissement de l'utilisation du spectre; ondes         Saturation du spectre; regroupement
                             millimétriques; densification des cellules; amélioration de     de fréquences limité; équipements
incroyable,                 l'efficacité d'utilisation du spectre; technologies d'antennes   actuels incapables de fonctionner à
incroyablement                   avancées; techniques de formation de faisceaux 3D;          de hautes fréquences; déploiement et
rapidement                      nouveaux composants électroniques; optimisation des          entretien des petites cellules onéreux
                            infrastructures de raccordement; communication de dispositif
                                à dispositif (D2D); réseaux mobiles (cellules à bord de
                                                        véhicules)

Toujours                    Association des technologies 4G, 3G et WiFi, et nouvel accès     Transfert fluide (par exemple du
parfaitement                radioélectrique pour créer un réseau d'accès radioélectrique     cellulaire au WiFi) non pris en charge
connecté                    dynamique et intégré; mécanismes de gestion de la
                            connectivité

                                Temps de latence ultra-faible; réseaux pilotés par
                            logiciel; découplage de l'architecture fonctionnelle et de
                            l'infrastructure physique sous-jacente; intelligence des
Aucun retard perçu          réseaux plus proche des utilisateurs; MEC («mobile edge
                                                                                               Latence de la 4G ≥ 10 ms
                            computing», informatique à la marge du réseau mobile);
                                     communication de dispositif à dispositif

                                                                                             Limitations actuelles de la forme
Quantité                                                                                     d'onde liées au multiplexage
                            Nouvelle forme d'onde; densification des cellules; nettement
considérable                moins de trafic de signalisation et pas de synchronisation;
                                                                                             par répartition en fréquence; les
de personnes et             architecture de réseau d'accès radioélectrique
                                                                                             brouillages empêchent l'essor de la
                                                                                             5G; coût des puces 4G; consommation
d'objets connectés                                                                           énergétique

                              Ondes millimétriques pour les réseaux de raccordement
                               vers l'arrière et vers l'avant; nouveaux mécanismes de
                             fonctionnement pour les réseaux denses; centralisation du       Temps de repos des stations de base
                            traitement au niveau de la station de base; consommation à       non optimisé; fonctions non utilisées
Efficacité                  la demande; volume considérable de communications entre          activées; interface radioélectrique/
énergétique                   machines; amplificateurs de puissance; DSP (traitement         équipement non optimisé sur le plan
                             des signaux numérique) — émetteurs-récepteurs optiques                             énergétique
                            autorisés; récolte de l'énergie ambiante; optimisation du
                                               passage en mode veille

                            Réseaux pilotés par logiciel; virtualisation des fonctions       Nombreux logiciels de gestion de
Réseaux flexibles           de réseau; découplage de l'architecture fonctionnelle et         réseau différents; non interopérables;
et programmables            de l'infrastructure physique sous jacente; interfaces de         regroupement des fonctions de réseau
                                          programmation d'application                        dans les équipements

                            Authentification du canal physique; authentification
                                                                                             Sécurité conçue comme une extension,
Réseaux sûrs                                     virtualisée
                                                                                             non intégrée; approche fragmentée

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5G L'avenir de La ConneCtivité - Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE - HMDServices
(Infographie sur la 5G)

La 5G dans un monde idéal
                          `   Les données relatives aux transports circulent librement entre les sous-
                              secteurs des transports auparavant isolés
                          `   Possibilités de nouvelles collaborations et applications
                          `   Véritable expérience de l'Internet des objets dans laquelle tous les
                              éléments rencontrés sur la route sont connectés
                          `   Les données et les données évoluées produites sont reconnues par l'ensemble
                              des parties prenantes et sont protégées dans la mesure où elles constituent le
                              carburant de la nouvelle chaîne de valeur
                          `   Le partage de données relatives au transport et l'accès à ces données
                              est fondamental

                          `   Le secteur est ouvert au changement
                          `   De nouveaux modèles économiques font leur apparition
                          `   Niveau de confiance élevé de la part des utilisateurs et des secteurs connexes
                          `   Normalisation et cadres efficaces au niveau gouvernemental

                          `
                          `
                          `
                          `   Niveaux élevés de connectivité soutenus par un environnement
                              réglementaire solide
                          `   Collaboration inter-verticale et trans-verticale
                          `   Interopérabilité et intégration
                          `   Conception d'un nouvel écosystème de dispositifs et de réseaux afin
                              de répondre aux besoins des consommateurs

                          `
                          `   Acceptation généralisée de l'innovation fondée sur la technologie
                          `   Les professionnels de la santé sont ouverts au changement
                          `   Emergence de nouveaux modèles économiques étayés par des
                              réglementations solides et claires
                          `   La prévention des maladies relève du domaine des soins de santé au même
                              titre que le traitement de celles-ci
                          `   L'amélioration du bien-être et de la qualité de vie relèvent du domaine des
                              soins de santé

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5G L'avenir de La ConneCtivité - Realisée par : AL MORCHID CHAYMAE - HMDServices
(Infographie sur la 5G)

   Ce qui va changer avec la
           vidéo 5G

           Type
         de réseau            3G                     4G                   5G
                              384 Kbps              100 Mbps              10 Gbps
                             (années 2000)          (années 2010)        (années 2020)

      Temps
    nécessaire
au téléchargement

                              26                        6                3,6
   d'un film de
   deux heures
                               Heures                  Minutes           Secondes

       Ce que vous
       pouvez faire
       en patientant
                          Prendre l'avion
                          l’Amérique
                            au Maroc,                                   Vous demander
                      temps d'enregistrement                        si le téléchargement
                         à l'aéroport inclus                                 est fini

                                                  Préparer votre
                                                  petit-déjeuner
                                             Vous mettre au courant
                                             des dernières actualités
                                                    Sur Facebook
         5
En quoi la 5G fait-elle la différence ?

       Amélioration des performances dans quatre domaines clés

1. Vitesse - Enhanced                                 Débit de
Mobile Broadband                                                                      Densité de
                                                  données maximum                     connexion
La technologie 5G accompagnera la                      (20x 1)
croissance prévue de la demande en                                                      (10x 1)
données mobiles, car elle apporte des
améliorations significatives dans les débits
de données maximum et la capacité de
trafic par zone.
                                                                      5G
 4. Consommation d’énergie
 Pour tous les futurs cas d’utilisation, la 5G      Efficacité
 diminuera la consommation d’énergie et                                                 Latence
                                                   énergétique
 fournira par conséquent des services plus
                                                     (10x 1)                             (10x 1)
 efficaces sur le plan énergétique.

2. Connectivité - Massive Internet of
Things (MIoT)
La 5G permet une très forte densité d’appareils                  3. Fiabilité - Mission Critical Services
tout en améliorant l’efficacité énergétique du                   (MCS)
réseau - un million /km2                                         Les MCS supportent des applications qui exigent
                                                                 une très grande fiabilité, une très faible latence
                                                                 ainsi qu’une sécurité élevée,
                                                                 p. ex. pour les véhicules autonomes ou les
                                                                 drones.

        6
(Interventions Vidéo)

Comprendre la 5G en vidéo

                                                                Passage à la 5G:
                Qu'est-ce que la 5G?                        Le mode de vie connecté

          https://www.youtube.com/watch?v                https://www.youtube.com/watch?v
          =kwqkbWFNIhU
                  Cliquez pour voir la vidéo             =m2B67aMTkds
                                                                Cliquez pour voir la vidéo

                                        Technologies filaires
                                        utilisées pour la 5G

                                 https://www.youtube.com/watch?v=0
                                 4W1YI0ZxCs
                                          Cliquez pour voir la vidéo

      7
(Faire de la 5G une réalité)

                               1970
                               Première génération
                                                                                      [1G]
                               Les systèmes analogiques de première génération (1G) pour les
                               communications mobiles ont apporté deux grandes améliorations
                               par rapport aux premiers services radiotéléphoniques: l'invention
                               du microprocesseur et la numérisation du lien de contrôle entre le
                               téléphone mobile et le site cellulaire.

                               1980–1990                                              [2G]
                               Deuxième génération
                               Les systèmes cellulaires numériques de deuxième génération (2G) ont
                               d'abord été développés à la fin des années 80 et ont été initialement
                               déployés au début des années 90.

                               Ces systèmes ont numérisé non seulement le lien de contrôle mais
                               aussi le signal vocal. Ils ont fourni une meilleure qualité et une plus
                               grande capacité à moindre coût pour les consommateurs.
                               L'exploitation régionale/mondiale de ces systèmes a été entravée

                               cependant par l'existence de plusieurs normes incompatibles et par
                               le fait que différentes bandes de fréquences et dispositions de canaux
                               étaient utilisées dans différentes parties du monde.
                               La Conférence administrative mondiale des radiocommunications
                               de 1992 de l'UIT (CAMR-92) a pris une décision historique qui
                               consiste à identifier dans le Règlement des radiocommunications
                               les bandes de fréquences approuvées au niveau international
                               pour assurer l'exploitation des futurs systèmes mobiles terrestres
                               publics de télécommunications — désormais appelés systèmes de
                               télécommunications mobiles internationales (IMT).

    8
2000
    Troisième génération
                                                         [3G]
    Après plus de dix ans de travail et d'efforts, le Secteur des
    radiocommunications de l'UIT (UIT–R) a, en étroite collaboration avec
    les organisations de normalisation régionales et nationales, finalisé les
    normes techniques pour les interfaces radio des systèmes de troisième
    génération sous la marque IMT-2000.
    La norme mondiale de communications cellulaires IMT-2000 de
    l'UIT a été approuvée à l'unanimité par l'Assemblée 2000 des
    radiocommunications de l'UIT (AR-2000), qui a ouvert la voie à des
    services et applications innovants (par exemple divertissements
    multimédias, infoloisirs et services à localisation).

    2012
    Quatrième génération                                 [4G]
    En janvier 2012, l'Assemblée des radiocommunications de l'UIT ( AR-
    12) a approuvé à Genève les spécifications pour les technologies
    mobiles de quatrième génération — IMT-Advanced.
    Les systèmes IMT-Advanced intègrent de nouvelles fonctionnalités
    qui vont au-delà de celles des IMT-2000 et donnent accès à un large
    éventail de services de télécommunication pris en charge par des
    réseaux mobiles et des réseaux fixes, qui sont de plus en plus fondés
    sur la transmission par paquets.

    2012–2020                                            [5G]
    Cinquième génération
    Au début de l'année 2012, l'UIT a lancé un programme sur les
    «télécommunications mobiles internationales (IMT) à l'horizon
    2020 et au-delà», qui établit le cadre des travaux de recherche, de
    développement et de commercialisation dans le monde sur ces
    systèmes.
    En septembre 2015, l'UIT–R a finalisé sa «Vision» des IMT-2020
    dans la société connectée large bande mobile 5G. L'UIT–R finalisera
    les normes techniques des IMT-2020 en 2020. La 5G permet de
    développer les communications mobiles large bande mais également
    d'étendre l'application de cette technologie à des cas d'utilisation
    impliquant des communications ultrafiables présentant un faible
    temps de latence et des communications massives de type machine.
    De plus, la Conférence mondiale des radiocommunications de 2019
    (CMR-19) abordera la question de la nécessité d'identifier des bandes
    de fréquences supplémentaires pour favoriser la croissance future des
    systèmes IMT.

9
En général, un dispositif mobile comporte plu- sieurs antennes associées à des étages d'entrée
                      radiofréquences, pour lui permettre de fonctionner dans différentes bandes, de manière à faciliter
                      l'itinérance. Si les dispositifs mobiles peuvent être munis de jeux de puces communs, il est toutefois
                      nécessaire d'utiliser différents composants pour tenir compte des disparités entre les dispositions
                      de fréquences, ce qui rend la conception des équipements plus complexe et plus coûteuse.

Par conséquent, l'harmonisation du spectre pour les IMT permettra de simplifier et d'uniformiser les équipements; elle est
souhaitable pour réaliser des économies d'échelle et garantir l'accessibilité économique des équipements.

        Conclusion

            La 5G possède une portée beaucoup plus large que les précédentes générations de systèmes de
            communication mobile large bande. Les scénarios traditionnels du large bande mobile n'ont pas
            seulement été améliorés, ils ont aussi été étendus à des cas d'utilisation impliquant des
            communications ultrafiables présentant un faible temps de latence et des communications massives
            de type machine. Les travaux de l'UIT visant à élaborer
            des normes internationales pour les IMT-2020 en étroite collaboration avec toutes les parties
            prenantes de la 5G sont bien avancés, parallèlement aux aspects relatifs à la gestion et à l'identification
            du spectre.

                                  10
Quels sont les bénéfices des IMT?
                                                                Processus
Dans ce contexte, les IMT offrent une communi-               de normalisation
cation ultrafiable avec un temps de latence très
faible, des services multimédias évolués incluant la
                                                              des IMT-2020
vidéo ultra haute définition, une qualité extraordi-
naire en position fixe ou à grande vitesse ainsi que
des capacités de communication essentielles à la             Jeter les bases pour l'avenir:
                                                               vision, considérations
réalisation de missions et un soutien à l'émergence     liées au spectre et à la technologie
de l'Internet des objets.

L'UIT, en tant que planificateur stratégique, se
positionne sur le long terme. Elle faisait déjà
figure de pionnière en 2011 en organisant des
ateliers régionaux sur «les IMT pour la prochaine
décennie» pour stimuler la pensée de demain. La
Recommandation sur la vision pour les IMT, essen-
tielle pour l'avenir, ainsi que le matériel décrivant
les fondements technologiques ont été publiés en
2015. Les travaux sont maintenant en cours pour la
prochaine étape: définir la technologie.

En quoi la 5G sera-t-elle différente?
                                                            2012–2015           2016–2017
Comparé aux générations précédentes, la 5G sera
différente dans le sens où elle intègre de nouvelles        2018–2019           2019–2020
fonctionnalités améliorées pour couvrir la large
gamme des cas d'utilisation envisagés. Il en résulte
un ensemble exigeant de prescriptions techniques
                                                                                               16
ce que nous connaissons aujourd'hui

de systèmes, de réseaux et de capacités radio.
Pour concrétiser cette vision, il nous faut redémar-
rer de zéro et tirer parti des apprentissages de ces
vingt dernières années concernant l'évolution de la
technologie.

                                                                Définir la technologie

11
De l'importance du découpage en tranches du
           réseau de bout en bout pour la 5G
                                                                                              Huawei

         i vous avez suivi les développements des télécommunications ces douze der- niers mois, vous avez
         certainement
         déjà entendu parler du «découpage en tranches» des futurs réseaux 5G. Ce court article vise à fournir une
vue d’ensemble de la technique du «découpage en tranches», explique en quoi cette technique est importante pour
les systèmes 5G et renseigne sur les travaux du Secteur de
la normalisation des télécommunications relatifs à cette nouvelle technologie d’importance.

 comprendre pourquoi il est nécessaire de découper les futurs systèmes de réseau;
Certaines zones d’infrastructure sont dédiées à un type de transport spécifique (par ex. le train), tandis que d’autres
regroupent plusieurs types de transport (par ex. les routes peuvent être utilisées conjointement par les voitures et les
bus, ces derniers bénéficiant de lignes prioritaires).

                 Types de découpage

Pour répondre aux besoins spécifiques des diffé- rents types de machines et d'appareils, l'interface entre l'appareil et
les antennes (interface radioé- lectrique) propose plusieurs comportements spécialisés/adaptés, que l’on appelle
types de découpage.

Un type de découpage peut convenir pour une latence ultra-faible et une fiabilité élevée (par exemple pour les
véhicules autonomes) (URRLC), un autre type de découpage peut cibler les appareils dépourvus de grosses
batteries (comme les capteurs) (MMTC) mais en quête d’efficience et un autre privilégier les vitesses ultra-élevées
Les premiers travaux normatifs dans le domaine ne mentionnent que trois types de découpage, mais les
architectures sont suffisam- ment souples pour accueillir de nouveaux types de découpage.

       Vu qu'il serait trop coûteux d'allouer un réseau complet de bout en bout à chaque type de
tranche, l'infrastructure de réseau prenant en charge la 5G (et probablement la 4G) utilisera des
techniques de partage (virtualisation et nuage) autorisant la cohabitation de plusieurs types de
découpage sans trop multiplier les ressources.

Grâce au nuage et aux techniques de multi- plexage statistique en mode paquets, les
 tranches peuvent utiliser les ressources des uns et des autres, lorsque celles-ci sont
 disponibles. Il est ainsi possible d’implémenter des tranches de N réseaux sans
 nécessairement disposer de N x le nombre de ressources, comme le montre la Figure
 suivante :

12
Découpage en tranches du réseau 5G

Le découpage en tranches du réseau 5G permet
  aux fournisseurs de services de créer des réseaux virtuels de bout en bout répondant aux besoins
  des applications

                         Large
                         bande
                         mobile                                                            Internet

                                                         Tranche large bande mobile
                       Machine-                                                            Expédition
                       machine
                                                             Tranche IoT massive           Production

                        Latence                        Tranche IoT essentielle aux
                           faible
                        et fiable
                                                         missions Autres tranches

                          Autres                                Réseau                     applications

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