Vous avez peut-être entendu parler de la 5G, la toute nouvelle technologie de réseau mobile qui remplace la 4G et alimente la prochaine génération d’appareils connectés à Internet… mais comment fonctionne-t-elle ? Vous savez peut-être qu’un réseau 5G utilise ce que l’on appelle des petites cellules, mais qu’est-ce que cela signifie ?
La tour cellulaire est un élément essentiel d’un réseau mobile. Comme toute infrastructure de réseau, certains équipements sont nécessaires pour relayer les informations entre les appareils, ce qui explique exactement pourquoi une tour 5G est nécessaire pour les réseaux 5G.
Une tour 5G est différente d’une tour 4G à la fois physiquement et fonctionnellement : il en faut davantage pour couvrir le même espace, elles sont plus petites et elles transmettent des données sur une partie entièrement différente du spectre radioélectrique. Un réseau 5G n’est pas si utile que cela si les petites cellules ne sont pas utilisées, car c’est le meilleur moyen de fournir la couverture, la vitesse et la faible latence promises par la 5G.
Que sont les petites cellules 5G ?
Dans un réseau 5G, une petite cellule est une station de base qui joue un rôle essentiel dans l’ensemble du réseau. On les appelle « petites cellules », par opposition aux « macrocellules » utilisées dans les réseaux 4G, car elles sont relativement plus petites.
Comme les tours 5G ne nécessitent pas beaucoup d’énergie, elles peuvent être relativement petites. C’est important non seulement pour l’esthétique mais aussi pour l’efficacité de l’espace – les petites cellules prennent en charge les ondes millimétriques à haute fréquence, qui ont une portée limitée (nous verrons plus loin pourquoi c’est important).
Une tour cellulaire 5G est essentiellement une petite boîte, comme vous le voyez dans l’image étiquetée « 5G » ci-dessus. Bien que la plupart des implémentations se déroulent ainsi, certaines entreprises enterrent des antennes sous des plaques d’égout pour étendre leur réseau mobile dans les rues.
Comment fonctionnent les petites cellules 5G
Malgré leur taille, les petites cellules ne sont pas faibles. La technologie à l’intérieur de ces cellules est ce qui permet à la 5G d’être si rapide et de prendre en charge le nombre croissant d’appareils nécessitant un accès à Internet.
À l’intérieur d’une petite cellule se trouve l’équipement radio nécessaire à la transmission des données vers et depuis les appareils connectés. Les antennes à l’intérieur de la petite cellule sont hautement directionnelles et utilisent ce qu’on appelle la formation de faisceau pour diriger l’attention vers des zones très spécifiques autour de la tour.
Ces appareils peuvent également ajuster rapidement la consommation d’énergie en fonction de la charge actuelle. Cela signifie que lorsqu’une radio n’est pas utilisée, elle passe à un niveau de puissance inférieur en quelques millisecondes, puis se réajuste tout aussi rapidement lorsqu’elle a besoin de plus de puissance.
Les petites cellules 5G sont de conception assez simple et peuvent être installées en moins de quelques heures, parfois même plus rapidement, comme dans le cas de la solution de réverbère d’Ericsson, Street Radio 4402, qui ne prend que 15 minutes. C’est très différent des tours 4G plus imposantes qui prennent beaucoup plus de temps à installer et à mettre en service.
Bien sûr, les petites cellules ont également besoin d’une source d’énergie et d’un backhaul pour les connecter au réseau 5G de l’opérateur, et éventuellement à Internet. Un opérateur peut opter pour une connexion en fibre optique câblée ou en micro-ondes sans fil pour cette connexion.
Les petites cellules sont un terme générique ; il existe trois sous-types, chacun ayant ses propres objectifs en raison de leurs différentes tailles, zones de couverture et exigences en matière d’alimentation. Les microcellules et les picocellules sont idéales pour une utilisation en extérieur, car elles ont une portée respective de 200 à 2000 mètres (un peu plus d’un mile). Les femtocellules sont préférables à l’intérieur en raison de leur rayon de couverture inférieur à 10 mètres (32 pieds).
Emplacement des tours 5G
La 5G promet un monde extrêmement interconnecté où tout, des smartwatches aux véhicules en passant par les maisons et les fermes, utilise les vitesses ultrarapides et les faibles délais qu’elle offre. Pour y parvenir, et pour le faire correctement – avec le moins d’écarts de couverture possible – il est nécessaire de disposer d’un très grand nombre de tours 5G, en particulier dans les zones qui exigent beaucoup de trafic, comme les grandes villes, les grands événements et les quartiers d’affaires.
Heureusement, comme les tours cellulaires 5G sont si petites, elles peuvent être positionnées dans des endroits ordinaires comme sur des poteaux d’éclairage, au sommet des bâtiments et même sur des lampadaires. Cela se traduit par des tours d’apparence moins traditionnelle, mais aussi par un nombre potentiellement plus élevé de curiosités presque partout où vous regardez.
Pour que la 5G puisse vraiment briller dans une ville très peuplée, par exemple, surtout compte tenu de ses limites de courte distance, les tours doivent se trouver à proximité de tous les appareils connectés qui devront y accéder, comme aux intersections, devant les portes des entreprises, tout autour des campus universitaires, autour des centres de transport, au bout de votre rue, etc.
Une autre raison pour laquelle les tours 5G doivent être installées si fréquemment dans des zones très fréquentées est que pour que la petite cellule prenne en charge des vitesses ultrarapides, elle doit avoir une ligne de vue directe avec l’appareil récepteur, comme votre smartphone ou votre maison. Si vous envisagez un jour de remplacer votre Internet haut débit domestique par la 5G, il est fort probable qu’une tour cellulaire 5G se trouve en bas de la rue de votre maison. Ce n’est toutefois pas aussi nécessaire pour les réseaux à faible bande qui prennent en charge les communications à longue portée.
Au fur et à mesure que la 5G se déploie, les opérateurs publient des cartes de couverture actualisées, mais il serait pratiquement impossible de montrer exactement où chaque tour est placée.