• La 5G : une histoire de frĂ©quences

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    C’est la prochaine révolution télécom, très attendue mais tout aussi controversée. Si elle a pu faire l’objet de théories du complot quant à la propagation du Covid-19, notamment en Angleterre où des antennes ont été détruites, la 5G n’en reste pas moins une innovation majeure du XXIe siècle. Elle doit être le support de services innovants tout en reposant sur les mêmes ondes électromagnétiques que les générations précédentes. La vraie révolution réside dans les fréquences.

    Lire notre article Fonctionnement, santĂ©, environnement : quel bilan pour la 5G ?

    Tout est fréquence

    Infra-rouge, ultra-violet, micro-ondes, radio, tĂ©lĂ©vision, smartphone, wi-fi…tout est frĂ©quence. Un nombre considĂ©rable d’objets de notre quotidien font usage des ondes Ă©lectromagnĂ©tiques. Celles-ci peuvent se diffĂ©rencier entre-elles selon deux critères : la longueur d’onde (en nanomètre) ou la frĂ©quence (en hertz) qui sont deux variables liĂ©es. Lors des dĂ©buts de la radio, les ondes Ă©taient classĂ©es par longueur d’onde (grandes ondes, petites ondes). Aujourd’hui, on utilise majoritairement la diffĂ©renciation par la frĂ©quence.  

    L’activité humaine ne se sert globalement que des ondes situées entre 3 kilohertz (KHz) et 300 gigahertz (GHZ). Chaque usage utilise une fréquence d’onde différente. On découpe ainsi le spectre par tranches délimitées par deux longueurs d’ondes précises. A chacune de ces parties appelée bandes de fréquences est réservé un usage précis. La largeur de ces bandes varie selon les cas.

    Les bandes plus basses (700-800-900 MHz) servent à faire la couverture, les bandes moyennes (1,8 GHz, 2,4 GHz, 3,5 GHz) à renforcer le débit dans les zones les plus denses, à absorber le trafic et à accélérer la vitesse de connexion. Les bandes hautes (26 GHz) servent à proposer un très haut débit avec peu de latence mais ces dernières, encore mal connues, débutent tout juste leur phase de test.

    La téléphonie mobile n’utilise que peu de bandes de fréquences. Elle n’en utilise que 6 au maximum si l’on compte celle qui doit lui être prochainement attribuée, à savoir la bande 3,5 GHz (en réalité comprise entre 3,4 et 3,8 GHz).

    Une frĂ©quence ou une autre, qu’est-ce que ça change ?

    La qualitĂ© physique des ondes dĂ©pend de leur place sur le spectre Ă©lectromagnĂ©tique. Les ondes basses ont une plus grande portĂ©e que les ondes courtes. De plus, les ondes Ă  basse frĂ©quence sont celles qui pĂ©nètrent le mieux dans les bâtiments. La plus basse frĂ©quence utilisĂ©e pour la tĂ©lĂ©phonie mobile est la bande 700 MHz, surnommĂ©e la « frĂ©quence d’or Â». C’est la plus prisĂ©e des opĂ©rateurs de tĂ©lĂ©coms. Ils l’utilisent pour les rĂ©seaux 2G,3G et 4G mais aussi pour des objets connectĂ©s et la radio-identification (RFID). Lorsque la « frĂ©quence d’or Â» a Ă©tĂ© mise en service, chaque opĂ©rateur a obtenu une bande de frĂ©quences de 5 Ă  10 MHz. Plus la frĂ©quence de l’onde s’éloigne de 700, moins elle est utilisĂ©e car la portĂ©e diminue.

    La nouveautĂ© de la 5G, c’est le « slicing Â».  Il sera en effet possible d’adapter les performances du rĂ©seau 5G Ă  chaque type d’objet, et Ă©mettre Ă  la fois des ondes longue portĂ©e et des ondes courte portĂ©e. Des canaux prioritaires pourront ainsi ĂŞtre rĂ©servĂ©s pour des services critiques tels que la conduite autonome. Lorsque des bandes de frĂ©quences seront rĂ©servĂ©es Ă  un usage particulier, les voitures autonomes par exemple, ces ondes ne pourront pas ĂŞtre utilisĂ©es Ă  d’autres fins, ce qui n’est pas encore possible avec la 4G. En isolant les bandes de frĂ©quences, les ondes ne seront pas surchargĂ©es et donc plus efficaces.

    Avec la 3G et la 4G, les flux de données mobiles ont considérablement augmentés. La démocratisation de la vidéo sur smartphone y a largement contribué. On attribuait alors les bandes de fréquences selon les besoins du moment. Mais une bande pas assez large peut-être saturée. Les opérateurs ont alors commencé à assembler les bandes de fréquences afin de créer un canal de communication plus large. La 5G devrait augmenter les associations des bandes de fréquences, il est donc nécessaire de trouver des bandes très larges. C’est le cas de la bande 3,5 GHz.

    Le report des enchères

    Les enchères d’attribution des frĂ©quences de la 5G en France se tiendront entre le 20 et le 30 septembre 2020. C’est Ă  ces dates que tout se joue : un spectre de 310 MHz de frĂ©quences radioĂ©lectriques doit ĂŞtre rĂ©parti entre les diffĂ©rents acteurs français de la filière tĂ©lĂ©com. Il s’agit des ondes dont la frĂ©quence est comprise entre 3,4 et 3,8 GHz.

    Bouygues Telecom, Orange, Free et SFR ont dĂ©jĂ  reçu chacun un bloc de 50 mĂ©gahertz (MHz) au prix unitaire de 350 millions. Les enchères doivent permettre d'attribuer le reste des frĂ©quences disponibles, soit 11 blocs de 10 MHz. Chacun des 11 blocs restants sera donc mis aux enchères au prix plancher de 70 millions d'euros.

    Le retard français

    La 5G est déjà en service dans 31 villes d’Angleterre, 15 villes d’Espagne et 10 villes allemandes. Le retard de la France dans la mise en service de la 5G n’était jusque là pas préoccupant. Avec le report des enchères d’attribution de la 5G, nul ne sait l’ampleur qu’il va prendre. Certes, les opérateurs télécoms ne sont pas pressées de mettre en place la 5G, ils sont déjà sous pression financière pour accroître la couverture 4G dans les zones rurales. La 5G représente un double coût pour eux, l’acquisition des fréquences et l’achat de nouvelles antennes, plus chères.

    Mais il en va de l’attractivitĂ© Ă©conomique du pays. Lorsque l’on sait ce que la 5G peut permettre en termes d’innovation (de vĂ©hicules autonomes et d’objets connectĂ©s par exemple), disposer d’un tel outil deviendra très vite indispensable pour ĂŞtre une « terre d’innovation Â».

    Le grand perdant de ce retard technologique est bel et bien l’Etat français. Les ondes électromagnétiques sont un bien public et les enchères de la 5G devaient rapporter au minimum 2,17 milliards d’euros. Les enchères auraient bien pu s’envoler et renflouer un peu les caisses de l’Etat.