Déploiement de la 5G : avancées, usages et promesses technologiques

Depuis la fin de l’année 2019, Orange déploie sa technologie 5G NSA (non standalone) dans de nombreuses villes en Europe. L’arrivée en 2023-2024 de la technologie 5G SA (standalone) et de la bande de fréquence 26 GHz ouvre un nouveau champ des possibles pour les opérateurs, les entreprises et les villes.

Orange a lancé la 5G en mode NSA dans la bande des 3,5 GHz. Quelles sont les caractéristiques de cette première version de la 5G?

La 5G qu’Orange et d’autres opérateurs déploient en Europe depuis 3 ans est dite non standalone parce qu’elle reste partiellement portée par l’infrastructure 4G LTE existante. Dans cette première phase, nous déployons de nouvelles antennes-relais 5G sur un cœur de réseau 4G. Ces antennes «intelligentes», installées sur les toits terrasses en ville et les pylônes en milieu rural, sont dotées de technologies innovantes, qui offrent des fonctionnalités avancées.

Le «massive MIMO» (Multiple Input, Multiple Output) permet de connecter un très grand nombre d’utilisateurs simultanément, grâce à un réseau de micro-antennes intelligentes situées sur un même équipement.

Le «beamforming» focalise le signal des antennes 5G sur les seuls utilisateurs qui en ont besoin, au moment précis où ils en ont besoin. Cette avancée limite l’exposition du public aux ondes ainsi que la consommation énergétique du réseau 5G.

Orange a fait le choix stratégique de lancer une 5G différenciante par rapport à la 4G: nos clients sous couverture Orange 5G NSA disposent déjà d’un excellent confort d’usage notamment en vidéo et en visio.

La deuxième étape consiste à s’affranchir complètement de l’infrastructure 4G. Quelles sont les caractéristiques de la 5G SA?

La 5G autonome qu’Orange a commencé à déployer sur des réseaux privés, notamment industriels, et que nous déploieront progressivement sur l’ensemble du réseau public dans différents pays européens, s’appuie sur une architecture renouvelée de bout-en-bout: nouvelle signalisation, nouveau système d’information pour l’exploitation du réseau, nouveau cœur de réseau pour la gestion de la connexion entre les utilisateurs et le réseau.

Ce réseau 5G est développé suivant une approche «native du cloud» qui permet de séparer le logiciel du matériel et de mettre de façon flexible des fonctions du réseau sur des serveurs.

Cette 5è génération mobile standalone offre des débits beaucoup plus élevés, une latence ultra-faible, une expansion de la connectivité au sein d’une même zone. Elle autorise l’IoT massif et le «network slicing» très demandé par les entreprises. Le découpage virtuel du réseau permet de créer des tranches pour gérer des usages, des qualités de service et des niveaux de sécurité toujours plus personnalisés: un débit très élevé, une latence quasi nulle...

Quels seront les autres avantages de la 5G SA et du slicing pour un opérateur?

Grâce à la technologie 5G, l’opérateur adressera des besoins très spécifiques. Il pourra prioriser les flux et réserver de la capacité, par exemple pour des services d’urgence (véhicules des forces de police et de gendarmerie), des objets connectés critiques et diverses entreprises. Les usages mobiles augmentent de 40% par an. Ils sont très variés. Connecter un capteur, une commande d’objet, un smartphone ou une caméra HD sur un réseau mobile ne requiert les mêmes débits, ni les mêmes niveaux de sécurité. La 5G SA offrira aux opérateurs une boîte à outils beaucoup plus flexible pour garantir la meilleure connectivité à chacun de leurs clients, qu’il soit grand public, entreprise ou même client wholesale.

Vous travaillez sur différentes technologies qui bénéficieront aux applications 5G, notamment l'Open-RAN (Open Radio Access Network). De quoi s’agit-il?

Le déploiement de l’OPEN RAN intervient après l’installation des différents éléments du cœur de réseau 5G. Il vise à améliorer la qualité de service et l’exploitation des réseaux d’accès radio, à réduire leurs coûts de déploiement et de fonctionnement, à rendre les réseaux plus flexibles et programmables à l’aide de technologies basées sur l’intelligence artificielle et le machine learning, L’architecture réseau Open RAN permet, via des protocoles et des interfaces ouverts, d’utiliser des sous-composants non-propriétaires de divers fournisseurs. Pour accélérer le développement d'un RAN ouvert, intelligent, basé sur le cloud, et d’un écosystème riche autour d’Open RAN Orange a créé, en novembre 2021, le premier Centre d’intégration Open RAN en France.

Quels seront les avantages de l’Open-RAN pour les opérateurs?

Je vois trois avantages : pour faire évoluer leurs réseaux tout au long de leur vie et les ajuster aux besoins des clients, les opérateurs pourront acheter leurs interfaces logicielles et matérielles chez différents fournisseurs sans être captifs d’un seul équipementier. Ils pourront intégrer la partie accès mobile sur la même infrastructure que le cœur de réseau et injecter de l’intelligence dans le réseau grâce à l’optimisation du beamforming. Cette optimisation du beamforming est un enjeu fort pour Orange qui est déjà n°1 en qualité sur la 5G NSA en France et en Espagne et entend l’être aussi sur la 5G SA. Le slicing du réseau beamforming oblige à automatiser des millions de paramètres. Pourvoir le faire nativement dans les équipements va devenir un élément de différenciation entre les opérateurs.

Pourquoi l’arrivée de la bande de fréquence des 26 gigahertz représente une autre évolution très attendue ?

Les fréquences basses, (de 700 à 900 MHz), utilisées depuis la 2G sont très adaptées pour couvrir aussi bien à l'extérieur qu’à l'intérieur des bâtiments. Ce sont elles qui nous ont permis de déterminer les endroits où installer nos différents sites.

Grâce aux bandes intermédiaires (de 1,8 à 3,4 GHz), très proches de celles qu'on utilise chez soi avec le wifi, nous avons pu rajouter de la capacité sur le réseau pour répondre à la croissance des usages.

La bande 26 GHz offrira des débits comparables à la fibre permettant de partager par exemple 10 gigabits localement. Mais elle a un défaut: elle ne pénètre pas bien les bâtiments. Elle sera très utile dans des contextes bien précis que nous testons actuellement: des lieux d’attente très fréquentés comme les gares, des stades qui regroupent beaucoup de monde au même moment, un site industriel avec un très fort usage de caméras HD. Nous la déploierons donc de manière raisonnée: dans des lieux denses en Europe, mais aussi dans les pays en développement où le déploiement de la fibre n’est pas très avancé et où elle apportera des débits comparables à ceux d’un usage fixe.

Tous ces développements technologiques sont-ils faits en interne chez Orange?

Les équipes de l’innovation d’Orange ont recherché puis développé les différentes générations de réseaux mobiles en s’appuyant sur un large écosystème de partenaires industriels. Elles travaillent déjà sur la technologie 6G! Nous contribuons également beaucoup à la standardisation de ces réseaux que nous testons avec des partenaires jusqu'à leur déploiement dans les 27 pays du Groupe.