Le monde d’aujourd’hui est alimenté par la connectivité. De la télémédecine au télétravail, en passant par l’accès aux services publics et le contact avec les proches, presque tout ce dont nous avons besoin pour vivre une vie plus facile, plus saine et plus sûre dépend de notre accès à une connexion Internet haut débit fiable. Bienvenue à l’ère de la 5G!

Qu’est-ce que la 5G et en quoi diffère-t-elle des réseaux précédents?

Illustration de l’évolution de la technologie et du réseau cellulaire, de la 1G à la 5G. — L’évolution de la technologie et du réseau cellulaire, de la 1G à la 5G.

Illustration de l’évolution de la technologie et du réseau cellulaire, de la 1G à la 5G

1G : voix; 2G : voix et messages; 3G : voix, messages, envoi de messages textes, accès à Internet et vidéo; 4G : voix, messages, envoi de messages textes, accès à Internet et vidéo 4K; 5G : voix, messages, envoi de messages textes, accès à Internet, vidéo 4K, réalité augmentée et virtuelle

Précédée par la 1G, la 2G, la 3G et la 4G, la 5G est la cinquième génération de réseaux cellulaires. Depuis 2019, la 5G a commencé à transformer la façon dont les gens vivent, travaillent et se divertissent.

1G : a permis la transmission vocale analogique à l’aide de signaux électriques dans les années 1980.
2G : a permis l’introduction de la voix numérique, des SMS (envoi de messages textes) et des MMS (vidéo, image et audio) dans les années 1990.
3G : a permis aux appareils BlackBerry et iPhone d’utiliser les données mobiles et de naviguer sur Internet au début des années 2000.
4G : lancée dans les années 2010, la 4G LTE a permis aux téléphones et aux applications mobiles de fonctionner plus rapidement et aux utilisateurs de diffuser des vidéos plus facilement.

La plus récente génération, la 5G, a été conçue pour être plus rapide, avoir moins de latence et être capable de gérer plus de données que les générations précédentes et de permettre à plus d’appareils de se connecter et de communiquer efficacement, ce qui la rend idéale pour des applications telles que l’Internet des objets (IdO).

Comment est-ce que ça fonctionne?

Concept d’illustration montrant l’attribution du réseau en fonction de l’utilisation. — Découpage du réseau

Découpage du réseau

L’image illustre le concept de division du réseau en fonction de son utilisation. Un gros nuage bleu est divisé en quatre petits nuages de couleurs différentes. Chaque couleur de nuage représente une catégorie précise : une voiture connectée pour l’Internet critique des objets (comme l’automobile, l’équipement médical, l’infrastructure), une roue dentée pour l’Internet massif des objets (comme la vente au détail, l’expédition, la fabrication), un téléphone cellulaire pour le service mobile à large bande (comme la communication, le divertissement, Internet) et d’autres icônes pour d’autres applications.

Les bandes spectrales jouent un rôle important dans le fonctionnement de la 5G. Le spectre fait référence à la gamme de fréquences radio utilisées par les signaux pour se déplacer dans l’air. Il est ce qui nous permet de passer des appels téléphoniques, d’utiliser les médias sociaux, d’obtenir des itinéraires et d’utiliser diverses applications sur nos appareils mobiles. Le spectre est généralement divisé en trois types : bande basse, bande moyenne et bande haute.

Comme la 4G LTE, la 5G utilise des bandes de fréquences moins encombrées et plus élevées pour envoyer plus de données, plus rapidement. Les bandes de fréquences plus élevées sont appelées ondes millimétriques et permettent une vitesse plus rapide et une latence plus faible en réduisant le temps nécessaire à un appareil pour communiquer avec le réseau.

Pour accéder à Internet, envoyer ou recevoir des données, passer des appels téléphoniques ou se connecter à d’autres appareils sur le même réseau, votre téléphone doit communiquer avec le réseau. Le réseau facilite la connexion entre votre appareil et d’autres appareils. Supposons que vous souhaitiez diffuser une vidéo sur votre téléphone : vous ouvrez votre application et sélectionnez la vidéo que vous souhaitez regarder, et votre appareil communique avec le réseau pour effectuer la requête. Le réseau demande ensuite les données vidéo au serveur et vous les relaie.

Cependant, lorsqu’il s’agit de parcourir de longues distances, les ondes millimétriques ne traversent pas bien les obstacles tels que les arbres et les bâtiments. Pour surmonter ces difficultés, la 5G utilise plusieurs antennes appelées « nœuds » pour amplifier les signaux et améliorer la capacité du réseau.

Au lieu de s’appuyer sur de grandes tours, la 5G utilise des nœuds installés sur des bâtiments, des lampadaires et des lignes électriques. Cette configuration est conçue pour prendre en charge simultanément un plus grand nombre d’appareils, ce qui permet davantage de connexions sans subir de décalage ou de ralentissement. De plus, la 5G peut diviser un réseau physique en plusieurs réseaux virtuels, appelés « tranches de réseau », permettant aux opérateurs de réseau de fournir la meilleure tranche de réseau en fonction des besoins d’utilisation.

Par exemple, quelqu’un qui regarde une vidéo utiliserait une tranche différente de celle d’une entreprise, tandis que des appareils plus simples peuvent être séparés de tâches plus exigeantes, comme le contrôle de voitures autonomes. Le découpage du réseau permet aux opérateurs de réseau de mieux gérer leurs réseaux et de fournir les meilleures performances en fonction des besoins individuels.

Qu’offre la 5G?

Une personne à la recherche d’un signal cellulaire dans une forêt de bouleaux.

Des vitesses Internet plus rapides : Avec la 5G, vous pouvez télécharger un film en quelques secondes au lieu de quelques minutes.
Des connexions plus fiables : La latence plus faible de la 5G signifie que les appels vidéo, les jeux en ligne et les autres applications en temps réel sont plus stables et réactifs.
De nouvelles applications : La 5G permet de nouvelles applications, telles que les capteurs, la chirurgie à distance, les véhicules autonomes et les villes intelligentes.
Des réseaux plus efficaces : La capacité de la 5G à connecter plus d’appareils simultanément peut réduire la pression sur les réseaux existants et améliorer l’efficacité globale.

Étudions quelques-unes des préoccupations liées à la 5G

La confidentialité : L’expansion rapide des réseaux 5G soulève des problèmes de confidentialité en raison de la grande quantité de données transmises. Avoir plusieurs appareils connectés, en particulier sans mesures de sécurité appropriées, pourrait fournir plus de points d’entrée aux pirates pour accéder aux renseignements personnels. Il existe également une préoccupation concernant l’obtention potentielle de composants logiciels et matériels pour l’infrastructure 5G à partir de sources non fiables, ce qui pourrait compromettre la sécurité des données.
La cybersécurité : Les réseaux 5G présentent des risques de cybersécurité en raison de l’utilisation intensive d’appareils connectés et du grand volume de données générées. Cependant, ces risques ne se limitent pas à la 5G, mais s’appliquent à la sécurité des réseaux en général. Les pirates pourraient exploiter les vulnérabilités, perturbant potentiellement l’infrastructure 4G LTE existante; l’augmentation du trafic de données sur les réseaux 5G pourrait compliquer la surveillance et la détection des menaces à la sécurité.
La fracture numérique : Le déploiement des réseaux 5G pourrait aggraver la fracture numérique existante, certaines zones ou collectivités ayant un accès limité à Internet haut débit ou ne disposant pas de l’infrastructure nécessaire à la connectivité 5G. Cela peut marginaliser davantage les zones mal desservies et limiter l’égalité des chances pour toute la population.
L’infrastructure et le coût : La 5G nécessite des mises à niveau importantes des infrastructures, qui peuvent être assez coûteuses à bâtir et à entretenir. En conséquence, les opérateurs de réseau répercutent leurs dépenses accrues sur les consommateurs en fixant des prix plus élevés.
Appareils compatibles : Actuellement, tous les gens ne peuvent pas profiter des avantages des réseaux 5G, car leur appareil peut ne pas prendre en charge la 5G.

Quel rôle le gouvernement joue-t-il à l’égard de la 5G?

Le gouvernement canadien, conformément à sa Charte du numérique, reconnaît l’importance d’assurer un accès égal aux possibilités numériques pour toute la population, y compris la connectivité. Il s’engage à soutenir cet objectif en rendant facilement accessibles les réseaux sans fil de pointe. À cette fin, le gouvernement a alloué des fonds par l’intermédiaire du Fonds stratégique pour l’innovation pour soutenir l’élaboration de projets d’infrastructure 5G et d’initiatives de recherche et développement liées à la technologie 5G.

En avril 2023, conformément à sa vision, le gouvernement du Canada s’est associé à Ericsson, dans le cadre d’un partenariat de recherche et développement de 470 millions de dollars sur cinq ans. Cette collaboration vise à positionner le Canada comme un chef de file mondial des technologies de communication de prochaine génération, y compris la 5G avancée, la 6G, l’IA, le réseau d’accès radio en nuage et les technologies de réseau de base. L’investissement créera non seulement de nouveaux emplois et améliorera les compétences des employé·es, mais soutiendra également l’expansion des installations de recherche, ouvrant la voie à des connexions Internet et à des services sans fil plus rapides et plus sûrs, tout en maintenant le leadership technologique du Canada.

En mai 2023, le ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie a annoncé une nouvelle politique sur la délivrance de licences, qui facilite l’accès des petits fournisseurs de services Internet, des communautés rurales, éloignées et autochtones à la 5G. Au lieu de se disputer des licences, les gens peuvent désormais acquérir un spectre qui couvre de petites zones telles qu’une seule ferme, une usine, un campus universitaire ou un centre commercial. Cette accessibilité accrue crée de nouvelles possibilités d’innovation.

Comme mentionné précédemment, le spectre fait référence à la gamme de fréquences radio. Chaque bande a sa propre capacité. La bande basse offre une plus grande couverture, mais est un peu plus lente. La bande moyenne offre un équilibre entre couverture et vitesse. Et la bande haute offre une vitesse plus élevée, mais couvre une zone plus petite.

Par exemple, une ferme peut utiliser un spectre à bande basse en vue de créer un réseau privé pour des tâches automatisées telles que le suivi des récoltes ou des produits. Ces tâches nécessitent beaucoup de données et des vitesses de réseau rapides, que le nouveau spectre peut fournir. Même avec la 5G à bande basse, les agriculteurs ont accès à un réseau plus rapide et plus fiable qu’avec les solutions sans fil précédentes. De plus, l’attribution du spectre aidera les fournisseurs de large bande sans fil à améliorer la connectivité dans diverses régions du pays, en particulier dans les communautés rurales, éloignées et autochtones.

En tirant parti de la gamme de fréquences radio, les fournisseurs de services peuvent offrir un meilleur accès à Internet aux personnes qui disposaient auparavant de peu d’options, en comblant le fossé numérique et en veillant à ce que chacun ait accès à des services Internet sans fil fiables.

L’avenir de la 5G

La 5G représente un bond en avant remarquable dans les technologies de communication et a le potentiel de changer les industries et d’améliorer notre vie quotidienne. La vitesse, la capacité et la faible latence améliorées des réseaux 5G offrent des possibilités intéressantes pour des applications telles que les véhicules autonomes, les chirurgies à distance et les villes intelligentes. Cependant, il est important de régler les problèmes concernant la confidentialité, la sécurité, l’accès équitable et l’utilisation éthique des données à mesure que la 5G évolue.

Quelques pistes de réflexion

Quelles sont les répercussions environnementales, économiques et sociétales de la 5G?
Comment pouvons-nous nous assurer que la vitesse ne compromet pas la confidentialité des données et la cybersécurité?
Quelles directives et réglementations éthiques doivent régir la collecte, l’utilisation et le partage des données sur les réseaux 5G?

Des ressources pour approfondir vos connaissances

Cours | Le numérique en pratique – École de la fonction publique du Canada
Article | 5G in Canada (Everything We Know So Far) – Privacy Canada (en anglais seulement)
Article | Considérations liées à la cybersécurité pour les réseaux 5G – Centre canadien pour la cybersécurité
Carte  | Réseaux mobiles cellulaires – Canada – nPerf
Vidéo | How 5G works and what it delivers – YouTube (en anglais seulement)
Vidéo | La 5G, c’est quoi? – YouTube

Aude Dometille

Démystifier la 5G