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Arrivée de la 5G : quel impact sur le déploiement de l’architecture 4G/LTE ?

Arrivée de la 5G : quel impact sur le déploiement de l’architecture 4G/LTE ?

Analyse de Abderrahman Azza, ingénieur d’affaires Réseaux et Services Sofrecom et Philippe Mendribil, consultant Réseaux et Services Sofrecom

Alors qu’ils déploient la 4G/LTE, les opérateurs doivent déjà anticiper l’arrivée du réseau 5G, un saut technologique annoncé pour 2020. Penser dès aujourd’hui les évolutions futures de leur architecture réseau 4G vers la 5G permettra de garantir la pérennité de leurs investissements.

La 4G n’a pas encore fini de se déployer partout dans le monde que déjà le 3 GPP (3rd Generation Project) travaille sur la définition de nouvelles spécifications pour introduire la 5G. Les premiers développements commerciaux de ce nouveau standard de réseau cellulaire sont attendus pour 2020.

Des performances réseau inédites

La 5G promet de repousser les limites en termes de capacité et de vitesse. Elle offrira un débit pic supérieur à 10 Gbit/s - à comparer aux 300 Mbit/s de la 4G -, promesse d’une connectivité ultra-rapide, d’une convergence fixe-mobile fluide et d’une couverture élargie assurant la continuité et la qualité de l’expérience utilisateur dans tous les environnements. Quant au temps de latence, sa réduction à l’ordre de la milliseconde - contre une dizaine en 4G - permettra de lancer des « services temps réels » critiques d’une très grande fiabilité (robots de pilotage industriel, assistance santé à distance…).

Ce futur réseau sera donc taillé pour un monde hyper-connecté qui intégrera des services en pleine expansion tels que l’Internet des objets, les voitures connectées, la réalité virtuelle et augmentée et révolutionnera les usages des entreprises, des collectivités et des particuliers.

Une architecture levier d’innovation et de productivité pour les opérateurs

L’architecture 5G, nativement bâtie sur le concept de virtualisation des fonctions réseau (techniques SDN, NFV et Cloud), offrira beaucoup d’agilité dans la configuration de solutions innovantes, réalisée non plus sur chaque élément matériel du réseau, mais par fonction logicielle centralisée. Elle réduira considérablement le temps de création d’un nouveau service que les opérateurs pourront implémenter, de façon très flexible et réactive, sur un ensemble de marchés verticaux (transport, industrie, santé, villes intelligentes…) grâce au « network slicing » ou déploiement de sous-réseaux par tranches.

Ces diverses évolutions contribueront à améliorer l’efficacité énergétique du réseau, donc à réduire les coûts d’exploitation (OPEX) de l’opérateur. Elles favoriseront également l’émergence de solutions « green » basse consommation dans l’économie digitale, un point crucial pour les objets connectés appelés à fonctionner sur batterie, pendant une longue période sans recharge.

Anticiper la virtualisation des fonctions réseau

La 4G/LTE - comme le FTTH - continuera à évoluer d’ici 2020 pour devenir une des composantes de la 5G qui utilisera une nouvelle interface radio (NR pour New Radio) et exploitera des fréquences supérieures à 6 GHz. Pour rentabiliser et pérenniser leurs investissements en cours et s’affirmer en tant qu’acteur clé de l’écosystème de demain, les opérateurs ont tout intérêt à opter dès maintenant pour des solutions de virtualisation du réseau existantes ou émergentes.

Des solutions de virtualisation sont déjà disponibles au niveau du réseau cœur.

Au niveau du réseau d’accès radio (RAN), le C-RAN (Cloud RAN) virtualise et centralise en un point les fonctions de traitement du signal. Il favorise le partage des ressources en les allouant dynamiquement sur chaque site radio distribué sur une zone donnée, et réduit les coûts d’exploitation. Cette architecture ne peut être déployée que dans les zones bien desservies par la fibre optique, ses équipements ne pouvant communiquer que via la fibre compte tenu des débits attendus.
Avec les améliorations de capacité et temps de latence apportées par la 5G, les exigences en débit et en temps de transport du réseau vont encore augmenter. D’autres solutions sont donc à l’étude et devront être intégrées dans la stratégie d’architecture réseau : d’une part, des alternatives aux C-RAN ; d’autre part des évolutions des réseaux micro-ondes pour couvrir les zones où le déploiement de la fibre n’est pas envisagé à court ou moyen terme.