5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER - Wavestone

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5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER - Wavestone
5G : UNE NOUVELLE
                                        GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE,
                                        DES USAGES À INVENTER

                                        IMT-2020, 3GPP Release 15... finalement tout le monde l’appellera 5G.
                                        M a i s atte nt i o n , cette c i n q u i è m e d u n o m e st p l u s a m b i t i e u s e q u e s e s
                                        aïeules qui misaient uniquement sur des débits plus importants pour
                                        nos smartphones et des usages B2C (e-commerce, jeux, streaming audio
AUTEURS                                 et vidéo...).

                                        Non contente de proposer des débits déjà 10 fois plus élevés, la 5G s’offre le luxe de
                                        répondre à des cas d’usage plus spécifiques tels que l’Internet des Objets (grâce à une
                                        densité de connexions et une efficacité énergétique décuplés) ou les véhicules connectés
                                        (à la faveur d’une latence de transmission divisée par 10).

                                        Au-delà de l’amélioration des caractéristiques radio, c’est aussi le cœur de réseau qui
PIERRE RENALDO
GUILLAUME VAQUERO                       est refondu pour gagner en agilité et intégrer la virtualisation avec en ligne de mire la
                                        possibilité de créer des « réseaux virtuels », adaptés à chaque vertical : Industrie, Défense,
                                        Transport, Énergie, Immobilier, Santé...
Cette publication a été réalisée avec   Mais quand et comment ces nouveaux services B2B et B2B2C verront-ils le jour ?
les contributions de Agathe VALETTE,
Thimothé LAMBERT, Jordan NGATA
                                        Après les baptêmes et expérimentations, les premiers pas de la 5G sont sous le feu des
et Nicolas BODOLEC.                     projecteurs. Va-t-elle confirmer ses promesses ?
5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER

UN E NAIS S ANC E                                                                                                                                         DES ÉVOLUTIONS
SOU S LE FEU                                                                                                                                              TECHNIQUES
DE S PROJECTEU R S                                 LANCEMENT DE LA 5G : UNE COMPÉTITION ÉCONOMIQUE ET POLITIQUE                                           MAJEURES                                                                      BIEN PLUS QUE DU TRÈS HAUT DÉBIT…
L’actualité autour de la naissance de la 5G                                                                                                               Pour le cahier des charges de cette
                                               Une course au lancement de la 5G                            Des débats autour des procédures de                                                             Des débits 10 à 20 fois supérieurs : soit               Une densité de connexions permettant
aurait-elle un air de déjà-vu ?                                                                                                                           cinquième génération de la norme radio
                                               digne de la conquête spatiale. On a ainsi                   mises aux enchères des fréquences,                                                              20Gb/s en pic et 100Mb/s en expérience                  d’atteindre le million d’objets connectés
                                                                                                           avec des risques d’envolée du prix             mobile, l’ITU (Union Internationale des          utilisateur (c’est 60 000 fois plus que la              par kilomètre carré.²
                                               observé les Etats Unis et la Corée du Sud
Après 4 générations, nous sommes                                                                           des licences (à l’image de l’Allemagne)        Télécommunications) a défini des objectifs       2G, première génération à véhiculer des
                                               se quereller la primeur de l’annonce d’un
                                                                                                           réduisant la capacité à investir dans          de performance autour de 8 indicateurs ou        données !).
désormais coutumiers des longs                 lancement commercial.
                                                                                                           le déploiement et la couverture du             KPIs (Key Performance Indicator).
accouchements des normes, des débats
                                                                                                           territoire. Mais aussi des interrogations      Le résultat est impressionnant, avec des
sur la mise aux enchères des fréquences                                                                    sur les acteurs susceptibles de
                                               Une pression forte des Etats Unis sur                                                                      performances en hausse le plus souvent           Une latence de l’ordre de la milliseconde,              Une consommation électrique divisée
et de l’euphorie des campagnes                                                                             participer à ces enchères au-delà des          d’un facteur 10 en comparaison avec la           soit 10 à 15 fois inférieure à celle de la 4G.          par 100.
                                               leurs alliés pour imposer un embargo
commerciales de lancement.                                                                                 opérateurs mobiles actuels.                    précédente génération :
                                               s u r H u a we i , f a b r i q u a n t c h i n o i s
                                                                                                           Ces tensions autour du lancement de
                                               d’infrastructures pour les réseaux 5G,                      cette nouvelle génération témoignent
Mais cette nouvelle génération semble          par crainte du risque d’écoute.                             que, bien au-delà de l’émergence d’une
susciter encore davantage les passions et                                                                  énième version d’une technologie               Amélioration de la 5G vs. 4G selon les 8 indicateurs de performance (KPIs) :
les polémiques.                                                                                            mature, nous assistons à la naissance
                                               De nombreux questionnements sur                             d’une vague qui va profondément
Elle est l’objet d’une joute évidemment
                                               les risques pour la santé, notamment                        bouleverser tous les secteurs de
économique mais aussi politique et
                                               à Bruxelles ou dans certains cantons                        l’économie au cours de la prochaine
sociétale, comme en témoigne l’actualité
                                               suisses où la 5G est persona non grata.                     décennie.
de ces derniers mois :

                                                                   La 5G : Une joute évidemment
                                                                                       économique                                                                                      5G                   Débit max
                                                                                                                                                                                                            20Gbit/s.
                                                                                                                                                                                                                                               Débit utilisateur
                                                                                                                                                                                                                                                 100Mbit/s.
                                                                 mais aussi politique et sociétale
                                                                                                                                                                                      Capacité
                                                                                                                                                                                      de débit
                                                                        LA DERNIÈRE-NÉE D’UNE LONGUE LIGNÉE                                                                          surfacique                                           10
                                                                                                                                                                                                                                                                      Efficacité
                                                                                                                                                                                                                                                                      spectrale
                                              Avant de développer, revenons tout de                       Les    nouveaux     usages     (messagerie                               10 Mbit/s./m2                               1                                         X3
                                              même sur les prémices de cet épisode.                       instantanée, vidéo, réseaux sociaux)                                                                                                       1
                                                                                                                                                                                                                      0,1
                                                                                                                                                                                                                                   4G
                                              La 5G est la dernière-née d’une longue                      ont pris le pas sur l’usage – initial – de la
                                              lignée. Chaque génération a vu croître                      téléphonie. A nouveau, cette cinquième
                                              fortement les débits et apparaître de
                                              nouveaux services, faisant évoluer notre
                                                                                                          génération pourrait bien transformer nos
                                                                                                          habitudes bien au-delà du smartphone.
                                                                                                                                                                                                                         1                       350
                                              rapport à la téléphonie mobile.
                                                                                                                                                                                     Efficacité
Les 5 générations de téléphonie mobile :                                                                                                                                            énergétique                              10 5         10                          Mobilité

                                                                                                                                                                                        X100                                                                        500 km/h.

 1G     (Radiocom 2000)                            3G       (UMTS > HSPA+)                                         5G    (Phase 1 > Phase 2)
        • Service Voix basique                              • Réseau haut débit mobile Voix                              • Internet mobile très rapide
        • Protocoles analogiques                              + Data (Internet)                                          • Latences faibles                                                                Densité
                                                            • Multimedia et streaming TV                                 • Internet of Things                                                          de connections                            Latence
                                                            • Applications Smartphones                                   • Efficacité énergétique                                                      10 objets/km
                                                                                                                                                                                                         6           2
                                                                                                                                                                                                                                                   1 ms.
           1980                     1990                        2000                             2010                        2020
                                 (GSM > GPRS > EDGE)                                         (LTE > LTE-A)
                                 • Premiers standards numériques                             • Réseau haut débit basé sur IP
                                 • Voix encodée                                              • Voix sur IP haute qualité
                                 • Services Data (SMS, MMS)                                  • Streaming multimedia HD
                          2G                                                        4G       • Video-conferencing HD                                                                                           Les 8 objectifs
                                                                                                                                                                                                              de performance
                                                                                                                                                                                                            ne pourront pas tous
        Débit Théorique                         10 à 300 kb/s.              2 à 20 Mb/s.              0,4 à 1 Gb/s.       20 Gb/s.
                                                                                                                                                                                                  être atteints simultanément
        Temps de chargement d’une vidéo
        de 1h en 4k au débit théorique          240 à 8 jours               1 jour à 3h               8 à 3 min.          10 s.

                                                                        2                                                                                                                                                           3
5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER

Pour atteindre ces performances, les
spécifications de l’ensemble de la chaîne
                                                 Enhanced Mobile Broadband (eMBB)                 Ultra-Reliable & Low Latency (URLL)                          DE NOUVELLES TECHNOLOGIES POUR LES ANTENNES
                                                 où l’efficacité de l’usage des fréquences        avec une faible latence et une stabilité
de communication ont été repensées, tant         sera axée sur l’accroissement des débits         des connexions y compris à grande             D’autres innovations au niveau des              L’émission et la réception sur chacune de
sur l’interface radio et les antennes que sur    de l’internet mobile actuel (vidéo 4K,           vitesse (500km/h), permettant de              antennes permettent d’améliorer les per-        ces micro antennes permet de concen-
le cœur du réseau.                               réalité virtuelle…).                             répondre aux enjeux des véhicules             formances et l’efficacité d’utilisation des     trer la puissance émise dans une direc-
Cependant, il convient de souligner que les                                                       intelligents communicant entre eux            fréquences. Ainsi le Massive MIMO (Multiple     tion et ainsi, améliorer les performances
                                                                                                  (V2V) et avec l’infrastructure routière       Inputs Multiple Outputs), améliorant les        de transmission. On parle alors de
objectifs de performance ne pourront pas
                                                                                                  (V2I).                                        techniques déjà mises en œuvre pour la          « beamforming ».
tous être atteints simultanément.                Massive Machine Type Communication                                                             4G et le WiFi, consiste à transformer une
                                                 (mMTC) ou Massive IoT privilégiant
                                                                                                                                                antenne en une grille de micro antennes.
3 déclinaisons ont donc été définies pour        la forte densité d’objets et la faible
s’adapter aux principaux cas d’usage             consommation électrique pour soutenir
                                                 le développement de l’Internet des
envisagés :
                                                 Objets (IoT).
                                                                                                                                                          NETWORK SLICING : DES TRANCHES POUR TOUS LES USAGES
La release publiée par 3GPP (qui standardise les protocoles de télécommunications mobiles) en juin 2018 définit la configuration du
                                                                                                                                                Le cœur de réseau, raccordant les               En combinant ces technologies, les
réseau 5G pour l’eMBB (le très haut débit mobile). D’autres releases sont prévues et viendront préciser notamment les deux autres
                                                                                                                                                antennes radio à Internet fait aussi l’objet    opérateurs 5G pourront, sur une même
déclinaisons.
                                                                                                                                                d’innovations. Il adopte les principes de       infrastructure physique, instancier
                                                                                                                                                virtualisation et de découplage CPCU (plan      à la demande des réseaux virtuels
                                                                                                                                                contrôle / plan utilisateur). En dissociant     indépendants et dotés des ressources
   3 déclinaisons adaptées aux cas d’usages clés
                                                                                                                                                fonctions logiques de contrôle du réseau et     adaptées à chaque cas d’usage.
                                                                                                                                                éléments physiques (comme les antennes),        Cela revient à découper le réseau en
                                                                                                                                                on facilite l’adaptation automatique du         tranches (plus ou moins épaisses), donnant
                        Débit max                        Débit utilisateur                                                                      réseau aux besoins des utilisateurs.            ainsi le nom de « Network Slicing ».
                        20Gbit/s.                          100Mbit/s.
                                       Enhanced                                                                                                    Réseau 5G : vue d’ensemble de l’architecture
                                    Mobile Broadband
Capacité de débit                                                            Efficacité
   surfacique                                                                spectrale
 10 Mbit/s./m 2
                                                                                X3                                                                           RÉSEAU ACCÈS RADIO 5G                             RÉSEAU CŒUR 5G                                  INTERNET

                                        KPIs                                                                                                               SMALL-CELLS

                                                                                                                                                                                                                                                            CLOUD
                                                                                                                                                                                                                                                              A
     Efficacité                                                                Mobilité
                                                                                                                                                                                                              TRANCHE 1 : MÉDIA
    énergétique
        X100                                         Ultra-reliable          500 km/h.
                                  Massive             Low latency                                                                                                                                    TRANCHE 2 : VÉHICULE CONNECTÉ
                                    IoT
                      Densité                                                        Small Cells : Couvrir des zones                                                                                      TRANCHE 3 : SMART CITY                            CLOUD
                  de connections                          Latence

                 106 objets/km2                             1 ms.                            de faible périmètre                                                                                                                                              B

                                                                                               mais nécessitant
                                                                                             des débits très élevés                                                                            EDGE COMPUTING
                                                                                                                                                                                                 DATACENTER
                                                                                                                                                                                                                                  5G CORE
                                                                                                                                                                                                                                DATACENTER

                                                                                                                                                Des tranches de réseau pourront être mises      Chaque tranche pourra disposer de              L’objectif est ainsi de garantir la sécurité,
                LA RÉVOLUTION DES FRÉQUENCES MILLIMÉTRIQUES                                                                                     en œuvre pour des cas d’usage spécifiques       ressources (fréquences, capacités de calcul,   la disponibilité et les performances propre
                                                                                                                                                comme les villes intelligentes, les voitures    capacités de stockage ou de diffusion de       à chaque usage, et indispensable pour le
Les fréquences prévues pour la 5G               En revanche, la bande des fréquences             Elles seront donc utilisées pour couvrir des
                                                                                                                                                connectées, les drônes de livraison, les        données…) dimensionnées et positionnées        développement de services B2B.
peuvent être divisées en trois grandes          hautes est assez novatrice car rarement          zones de faible superficie mais nécessitant
                                                                                                                                                services d’urgences…                            en fonction de ses besoins.
catégories : les fréquences basses              utilisée jusqu’ici. Ces fréquences portent       des débits très élevés ou rassemblant de
(
5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER

LA 5 G
À L’OEUVRE                                                                                             LES PREMIÈRES ÉTAPES                                                                                                     … MAIS AUSSI EN FRANCE
                                                          Pour mener à bien la publication de la                               Alors que des expérimentations ont                              En attendant l’attribution des licences               Les opérateurs sont ainsi à l’origine de 74%                      De manière plus marginale, le Network
                                                          première release, de nombreux travaux                                été lancées par les opérateurs et les                           (prévue pour 2019), et afin de favoriser              des expérimentations, dont près de la moi-                        Slicing (testé par Orange et l’institut
                                                          ont été menés parallèlement entre l’ITU                              constructeurs à travers le monde, c’est                         l’émergence de la 5G en France, l’ARCEP               tié sont des tests techniques.                                    Eurecom) et les ondes millimétriques
                                                          et la 3GPP pour tester et valider les                                actuellement la course à l’obtention des                        a mis en place début 2018 un guichet per-                                                                               (testées par Nokia) ont également été
                                                          technologies.                                                        fréquences puis à l’ouverture du service.                                                                             Les autres tests sont menés par les équi-
                                                                                                                                                                                               mettant aux acteurs souhaitant mener des                                                                                expérimentées.
                                                                                                                                                                                                                                                     pementiers ou des instituts de recherches.
                                                                                                                                                                                               tests d’obtenir des fréquences sur un ter-
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Mais au-delà des tests techniques, les expé-
                                                               Premiers jalons marquants pour l’apparition de la 5G :                                                                          ritoire restreint. Ainsi, 31 expérimentations         Dans un premier temps, ces expériences
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       rimentations avaient aussi pour but de vali-
                                                                                                                                                                                               ont déjà été menées dans 22 villes.                   ont permis de valider certaines fonctionna-
                                                                                                     SITUATION AU 01/05/2019                                                                                                                                                                                           der la pertinence de certains cas d’usage.
                                                                                                                                                                                               Bien évidemment, les opérateurs mobiles               lités techniques comme le massive MIMO
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Les plus représentés furent ainsi la réalité
                                                 2018                                                  2019                                                 2020                               se sont fortement impliqués dans cette
                                                                                                                                                                                               démarche, à l’exception de Free qui prévoit
                                                                                                                                                                                                                                                     ou le beamforming (permettant l’émission
                                                                                                                                                                                                                                                     directionnelle du signal et améliorant son
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       virtuelle, l’industrie du futur et les villes
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       intelligentes
                                                                                                                                                                                               cependant de lancer son offre en 2020 tout            efficacité).
        STANDARDISATION                          3GPP Release 15 Phase 1                                                                       3GPP Release 16 Phase 2                         comme Bouygues Telecom, Orange et SFR.

                                             Enchères (FM+FH)
        CORÉE DU SUD               JO Hiver Pyeongchang                                            Lancement 5G (KT, LG Uplus, SK)                                                             Synthèse des expérimentations en France inscrites au guichet de l’ARCEP :

        ÉTATS-UNIS                                                   Enchères (FH)            Enchères (FH)
                                                                                                                      Enchères (FH)

                                                                                                 Lancement 5G (Verizon)
                                                                                                                                                                                                                  31 EXPÉRIMENTATIONS
                                                                                                                                                                                                                     AU GUICHET ARCEP
                                                                                                                                                                                                                                      ENREGISTRÉES                                                                      OCCURRENCES DES CAS D’USAGE TESTÉS

        CHINE                                                                  Attribution (FM)                                                                                                 INSTITUTS DE RECHERCHE (5)                  ÉQUIPEMENTIERS (3)
                                                                                                         Lancement 5G (China Unicom)

                                                UK : Enchères (FM)                  Suisse : Enchères (FB+FM)                  UK : Enchères (FB+FM)
                                                                                                                                                                                                 LETI CEA TECH (3)                         NOKIA (2)                                                                        7                                                 10
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             ÉD                                              STRIE DU FU
        EUROPE                                                                                  Lancement 5G (Swisscom)                   Objectif UE : 5G dans au moins                                                                                                                                                 LÉ-M ECI
                                                                                                                                                                                              BCOM (2)                                       ERICSSON (1)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      INDU
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 NE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     TÉ
                                                                                                     Allemagne : Enchères (FM)

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       TUR
                                                                                                                                          une grande ville de chaque pays

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            3
        FRANCE                                                                                                                  Enchères (FM+FH)              Lancement 5G
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        VID
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           ÉOS UHD

                       FRÉQUENCES ÉMISES POUR UTILISATION EN 5G : FB : FRÉQUENCES BASSES (20GHZ)
                                                                                                                                                                                                                                                                          10                                                                                                                       7
Si les enchères pour l’attribution des                    La Chine prévoit un lancement de la 5G                               des réalités assez diverses, en termes de                                                                                                  TELL
                                                                                                                                                                                                                                                                      E IN IGE            2                                                                                                           CON
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 ILITÉ NE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                            10

                                                                                                                                                                                                                                                                   VILL
                                                                                                                                                                                                                                                                                         JEUX

                                                                                                                                                                                                                                                                                 NTE
fréquences 5G sont prévues en France à                    courant mai. Le plan de route Européen                               couverture géographique (quelques villes),

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                           MOB

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        CTÉE
l’automne 2019, pour une ouverture des                    impose à chaque pays d’ouvrir a minima                               de débit disponible et de fonctionnalités
services courant 2020, de nombreux pays                   une métropole en 2020, et de couvrir en 5G                           mises en œuvre.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  6
                                                                                                                                                                                                                                                                                                             VIR
sont plus avancés dans le processus.                      toutes les zones urbaines et les principaux                                                                                                                                                                                                    LITÉ TUE                                               IoT

                                                                                                                                                                                                                                                                                                  RÉA

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 LLE
                                                                                                                               La seconde version de la norme (Release 16)
                                                          axes de transport en 2025.
La Corée du Sud a annoncé le lancement                                                                                         attendue pour début 2020 entraînera une
commercial des services 5G en avril,                      Néanmoins, ces lancements de services 5G,                            évolution progressive des infrastructures
devançant de quelques heures les Etats-                   basés sur les premières versions de la norme                         et des solutions mais permettra surtout
Unis. Ils ont été suivis par d’autres pays,               5G (Release 15) et parfois une réutilisation                         la mise en œuvre des nouveaux usages
notamment la Suisse en Europe.                            partielle du réseau 4G, peuvent cacher                               promis par la 5G.

                                                                                                                                                                                                                                                                                          14
                                                                                                                                                                                                 SFR (6)                                       ORANGE (10)                           SYNCHRO RÉSEAU
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   26
                                                                                                                                                                                                                                                                          28                                                                                                                BEAM-FORMING
                DE NOMBREUSES EXPÉRIMENTATIONS DANS LE MONDE                                                                                                                                               BOUYGUES (7)                                               MASSIVE MIMO
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                             28
Au-delà des lancements commerciaux, la 5G est déjà une réalité dans le cadre d’expérimentations ponctuelles.
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            1                             DUPLEXAGE
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          TEMPOREL
                                                                                                                                                                                                                 OPÉRATEURS (23)                                                                                    ONDES MILLIMÉTRIQUE
 Dès 2018, en Corée du Sud, lors des Jeux                   Des premières opérations chirurgicales                              En Finlande, Nokia et Telia ont mis
                                                                                                                                                                                                                                                                                                        1                                                                          1
 Olympiques d’hiver à Pyeongchang,                          ont déjà bénéficié de la 5G : comme à                               en œuvre la 5G pour de nombreux                                                                                                                                       SLICING                                                           ACCÈS DYNAMIQUE
 on pouvait expérimenter la 5G en                           Barcelone lors du MWC 2019 (Mobile                                  usages : le contrôle à distance de bus                                                                                                                                                                                                     AU SPECTRE
 visualisant les descentes de bobsleigh en                  World Congress) où depuis la scène un                               automatisés à Helsinki, l’assistance à                                                                                                                                                                        1
 direct et en réalité virtuelle à la place du               chirurgien assistait une équipe opérant                             distance d’un expert dans une usine 4.0                                                                                                                                                                   SMALL CELLS
 pilote, ou bien choisir son angle de vue                   une tumeur dans un hôpital à côté, puis                             ou encore un concours de jeu en ligne
 pour regarder les épreuves de patinage                     en Chine, entre deux hôpitaux distants                              (eSports).
 captées par 100 caméras placées autour                     de 3000 km pour une chirurgie du
 de la patinoire.                                           cerveau.
                                                                                                                                                                                                            EXPÉRIMENTATIONS EFFECTUÉES PAR ACTEUR                                                               OCCURRENCES DES TECHNOLOGIES EXPÉRIMENTÉES

                                                                                        6                                                                                                                                                                                    7
5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER

DE NOUVEAUX S E R VI C E S
À IN VENT ER
DE S BUS INES S M O D È LE S
À DÉFINIR                                                    DES USAGES DAVANTAGE ORIENTÉS VERS LE B2B                                                       UN ÉCOSYSTÈME QUI ÉVOLUE RELATIVEMENT PEU
Au-delà des cas d’usage les plus                                                                                                          Malgré tous ces futurs usages innovants,        Les chinois tiennent la tête avec Huawei,    (Nokia et Ericsson) et enfin les américains
                                             Sécurité et Sûreté : la fiabilité des          Agriculture : la très forte densité de
médiatisés, le potentiel de la technologie                                                                                                l’écosystème des réseaux mobiles n’a pas        ZTE et Datang qui figurent dans le top 10    (Qualcomm et Intel se limitant aux chip-
                                             connexions en mobilité et le network           connexions potentielles pourrait favo-
semble inépuisable et ce dans de très                                                                                                     (encore) subi de disruption.                    des entreprises ayant déposé le plus de      sets 5G).
                                             slicing pourraient faire de la 5G une          riser le déploiement massif de cap-
nombreux secteurs :                                                                                                                       En effet, on retrouve pour la 5G les mêmes      brevets essentiels à la 5G.
                                             alternative crédible pour le remplace-         teurs IoT (jusqu’à un par mètre-carré)
                                                                                                                                          leaders industriels que pour les générations    Ils sont suivis ensuite pas les coréens
                                             ment de solutions PMR vieillissantes           permettant d’améliorer le ciblage du
                                                                                                                                          précédentes.                                    (Samsung et LG) puis les européens
 Divertissement : le très haut débit         (transmissions radio pour les services         traitement des cultures (apport en eau,
 permet d’envisager le streaming de          de l’État tels que police ou pompiers),        en engrais…) voire des récoltes.
 flux vidéo toujours plus riches pour        via la mise en œuvre d’une tranche de          Au sein des élevages, chaque individu
 une immersion à 360° et en très haute       réseau 5G réservée aux services d’ur-          pourra être suivi de manière personnali-           Top 10 des dépositaires de brevets essentiels pour la 5G :
 définition. La faible latence favorisera    gence et garantissant la disponibilité         sée à l’image de cette ferme britannique
 le développement de jeux en ligne           et la confidentialité. Le haut débit et        où 50 vaches laitières ont été équipées
 multi-joueurs et en réalité virtuelle ou    la faible latence pourraient permettre         d’un collier muni d’une puce 5G.
 augmentée, y compris en situation de        l’échange d’informations tactiques et la
                                                                                                                                                  HUAWEI                                                                                                      1554
 mobilité (voiture, train).                  transmission de flux vidéo en 4K.
                                                                                            Smart City & IoT : enfin, la ville intelli-

 Transport et Automobile : la faible         Santé : la technologie pourrait permettre
                                                                                            gente constitue évidemment un vivier
                                                                                            extraordinaire d’usages potentiels que
                                                                                                                                                  NOKIA                                                                                                    1427
 latence et la fiabilité des connexions en   de démocratiser la télémédecine, avec          ce soit pour la gestion de l’énergie, de la
                                             la réalisation d’examens et même               mobilité, de l’eau ou encore des déchets.
 mobilité (jusqu’à 500km/h) permettent
 d’envisager les communications              d’opérations chirurgicales à distance.
                                                                                            Dans ce domaine, la 5G devra cepen-                   SAMSUNG                                                                                     1316
                                                                                            dant faire face à des technologies
 critiques et temps-réel nécessaires         Cela permettrait de faciliter l’accès aux
                                                                                            concurrentes qui ont déjà fait leurs
 aux voitures autonomes, mais aussi          soins pour certains pays ou territoires        preuves (LoRa, Sigfox), ainsi qu’à cer-
 au transport ferré, ou à la gestion du      isolés ou ne disposant pas suffisamment        taines extensions de la 4G telles que les             LG ELECTRONICS                                                                             1274
 trafic des drônes en zone dense. À titre    de praticiens compétents.                      normes NB-IOT et LTE-M.
 d’illustration, un véhicule lancé à 100
 km/h pourra recevoir un signal d’alerte
                                             Industrie 4.0 : la 5G pourrait être le catalyseur de l’usine du futur, avec la mise en
                                                                                                                                                  ZTE                                                                                     1208
 en moins de temps qu’il ne lui faut
                                             œuvre de nouvelles générations de robots (grâce à une connectivité à faible latence),
 pour parcourir quelques centimètres –
                                             l’utilisation de capteurs favorisant la maintenance prédictive, ou encore le déploiement
 c’est beaucoup moins que le temps de
 réaction d’un conducteur.
                                             de solutions AR/VR (Réalité Augmentée/Virtuelle) pour assister des techniciens dans
                                             des réparations de machines-outils de plus en plus complexes.
                                                                                                                                                  QUALCOMM                                                               846

Principaux usages envisagés pour les 3 déclinaisons de la 5G :
                                                                                                                                                  ERICSSON                                                              819

                                                                                                                                                  INTEL                                              551
      ENHANCED MOBILE BROADBAND                   ULTRA-RELIABLE AND LOW LATENCY                 MASSIVE MACHINE TYPE
      • Très haut débit Mobile (>1Gbit/s)         COMMUNICATIONS                                 COMMUNICATIONS
  1   • Vidéos live en très haute
                                              2   • Réalité virtuelle et augmentée          3    • Smart Cities
                                                                                                                                                  DATANG                                             545
        définition (UHD)
                                                  • Automatisation industrielle                  • Smart Home / Building
      • Vidéos immersives en 3D                  • Véhicules autonomes
         et à 360°
                                                  • Applications critiques et temps réel
                                                                                                 • Smart Grid                                     SHARP                                        468
      • Accès mobile au cloud                    • Chirurgie à distance                         • Capteurs IoT
                                                                                                   & contrôle à distance                                           0        200          400         600          800          1000   1200          1400          1600    1800
      • Jeux en ligne massivement                • Services de secours
         multi-joueurs                            •V idéo pour bulle tactique                   • Robots agricoles
                                                    & forces spéciales                           • Essaims de drônes                      Ces équipementiers ainsi que les opérateurs de réseaux mobiles maîtrisent bien l’évolution du secteur en pilotant les principaux comités
                                                  •G estion du trafic des drônes                                                         responsables des standards, nécessaires à l’interopérabilité des différents maillons de la chaîne technologique : des terminaux jusqu’au
                                                                                                                                          réseau cœur en passant par les antennes et les puces modem.

                                                                 8                                                                                                                                            9
5G : UNE NOUVELLE GÉNÉRATION TECHNOLOGIQUE, DES USAGES À INVENTER

   Panorama des principaux acteurs clés de la 5G :                                                                                                                    QUAND LES GAFAM S’ÉVEILLERONT…
                                                                                                                                              Les réseaux mobiles vont certainement           limitant à quelques projets exploratoires
                                                                                                                                              continuer à jouer un rôle dans la digitalisa-   pour améliorer la couverture Internet en
                                                                                                                                              tion de nouveaux secteurs, et pourraient        zone blanche avec des ballons dirigeables
                                                                                                                                              susciter l’appétit des nouveaux acteurs.        et des drônes volants en haute altitude pour
                                                                                                                                              Pourtant, à ce jour, les GAFAM (Google,         Google, ou encore des satellites en orbite
  STANDARDS                                                                                                                                   Amazon, Facebook, Apple et Microsoft)           basse pour Amazon. La 5G présente pour-
                     ITU                                                                                                                      sont restés relativement réservés concer-       tant de nouvelles opportunités clés pour
                    3GPP                ATIS                                  ETSI                CCSA               TTA                      nant leurs investissements sur la 5G, se        les intérêts stratégiques de ces GAFAM :

 CONSORTIUMS
                                                                                                                                                                                                                                             Une incursion des GAFAM dans les réseaux
                                                                                                                                                La collecte de données : au-delà des            Le Cloud et le Edge Computing : la
                    GSMA                CTIA                                 5G-PPP                                                                                                                                                          mobiles 5G ou ultérieurs reste donc pos-
                                                                                                                                                smartphones, la 5G va connecter de              5G ne va pas seulement donner accès
                                                                                                                                                                                                au Cloud, elle va être consommatrice         sible et viendrait à coup sûr fortement
 RÉGULATEURS                                                                                                                                    nombreux objets qui remonteront une
                                                                                                                                                                                                de ressources de calcul pour son fonc-       disrupter l’écosystème en place.
                                                          ARCEP                                                                                 nouvelle masse de données à valoriser.          tionnement. Par ailleurs, pour bénéfi-
                                        FCC               ANFR              CEPT/ECC              MIIT               KCC                                                                        cier des faibles latences permises par
                                                                                                                                                                                                la 5G, certains cas d’usage nécessite-
ÉQUIPEMENTIERS                                                                                                                                                                                  ront de positionner les ressources de
                                                                                                                                                La logistique : comme pour la voiture
                                       CISCO                                ERICSON              HUAWEI                                                                                         calcul et de stockage au plus proche
                                       INTEL                                                                      SAMSUNG                       autonome, la 5G pourrait être un accé-
                                                                                                                                                                                                de l’utilisateur dans le réseau mobile et
                                     QUALCOMM                                NOKIA                 ZTE                                          lérateur pour la gestion du trafic d’une        non plus dans le Cloud. C’est le « Edge
  OPÉRATEURS                                                                                                                                    flotte de véhicules et des drônes de            Computing » auxquels les GAFAM s’in-
                                        AT&T            BOUYGUES            VODAFONE           CHINA MOBILE           KT                        livraisons.                                     téressent déjà fortement.
                                       SPRINT             FREE              T-MOBILE          CHINA UNICOM         LG UPLUS
                                      VERIZON            ORANGE                               CHINA TELECOM       SK TELECOM
                                                           SFR

                                                                   DE NOUVELLES CHAÎNES DE VALEUR À DESSINER
Pour cette cinquième génération, les opéra-     Si la croissance semble difficile à trouver    Certains usages ne verront sans doute
teurs mobiles vont devoir a nouveau inves-      sur le grand public, les opérateurs vont       jamais le jour, et d’autres n’auront qu’une
tir sur l’achat des fréquences, sur l’infras-   devoir activer les relais de croissance        faible rentabilité.
tructure (antennes, réseaux et datacenters)     dans les services B2B dont les cas d’usage     Les opérateurs privilégient donc les
et son déploiement (densification des cel-      foisonnent.                                    approches de co-construction avec des
lules, fibrage des antennes…).                  Ceux-ci nécessitent néanmoins des inves-       acteurs spécialisés pour partager les inves-
Ces investissements sont indispensables         tissements additionnels pour mettre en         tissements et s’assurer de la valeur des cas
pour rester dans la course tant la 5G semble    place le « Network Slicing » et décliner le    d’usage mis en œuvre.
une génération incontournable.                  Massive IoT et/ou l’Ultra-Reliable & Low       Il restera néanmoins à trouver les bons
Mais la rentabilité de ces investissements      Latency.                                       équilibres dans la chaîne de valeur.
pose question, alors que les déploiements       Face à tant de cas d’usage possibles, les
de la 4G sont relativement récents et que       opérateurs peuvent difficilement créer en
l’ARPU (revenu moyen par utilisateur) a         avance de phase les tranches de réseaux
légèrement baissé ou au mieux stagné ces        et les offres associées.
5 dernières années.

                                                           L’essor futur des véhicules connectés
                                                               puis autonomes et des drônes
                                                                 pourrait bien représenter
                                                                          le relais de croissance
                                                                       attendu pour soutenir
                                                                   les investissements sur la 5G

Le marché autour de l’Internet des Objets       investissements sur la 5G dans les années
est déjà bien structuré (car basé sur des       à venir.
technologies antérieures) notamment pour        Pour ce domaine, les chaînes de valeur
l’Industrie 4.0 et aussi les Smart Grids,       restent à définir avec pour complexité le
Smart Cities, Smart Buildings…                  nombre d’acteurs en jeux : constructeurs
En revanche, l’essor futur des véhicules        de véhicules (voitures, camions, trains,
connectés puis autonomes et des drones          drônes…), gestionnaires d’infrastructures
pourrait bien représenter le relais de          (routes, voies ferrées, aéroports…), opéra-
croissance attendu pour soutenir les            teurs télécoms…

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                     Dans un monde où savoir se transformer est la clé du succès, Wavestone s’est donné pour mission d’éclairer et guider les grandes entreprises
                            et organisations dans leurs transformations les plus critiques avec l’ambition de les rendre positives pour toutes les parties prenantes.
                                                         C’est ce que nous appelons « The Positive Way ». Wavestone rassemble 2 800 collaborateurs dans 8 pays.
                                       Il figure parmi les leaders indépendants du conseil en Europe, et constitue le 1er cabinet de conseil indépendant en France.
                                                                                        Wavestone est coté sur Euronext à Paris et labellisé Great Place To Work®.

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