[5G] Des interrogations dessus ? Viendez, c’est par ici

Hello les Mi Fans ou curieux de Tech,

La 5G, bien grand (gros) mot pour de nombreuses personnes.
Entre attentes, espérances, retard et déception, la 5G fait couler beaucoup d’encre chez nous (et remplit les caisses du Gouvernement).
Cependant, sur le papier, c’était bien parti : des années de préparation et surtout des normes pour les équipementiers (Nokia, Ericsson, Mediatek, Huawei et cie)

Avec des vitesses plus élevées en Download et Upload, une latence bien plus faible que le LTE 4ème Génération (à ne pas confondre avec la 4G Française qui n’a que le nom commercial), la 5G promet d’être meilleure pour pratiquement n’importe quel usage tant en mobilité qu’en fixe, tant pour les particuliers que pour les Entreprises :

• Lire des vidéos Full HD/2K/4K HDR en déplacement,
• Jouer en ligne ou utiliser les services de Cloud Gaming
• Permettre d’interconnecter les villes et les rendre intelligentes
• La navigation autonome et j’en passe.

C’est même les rares fois où les débits théoriques via les airs sont largement supérieurs aux débits filaires qui équipent en internet fixe les particuliers et/ou entreprises.
Bien entendu, la 5G se découpe en plusieurs technologies, une basée sur l’évolution du LTE qui avait été créée à cette occasion (et en son temps) à condition d’avoir les bons équipements, tant Hardware que Software (Technologie Support 5G dit NSA), des technos aussi support mais en Full 5G, de bout en bout (la 5G SA, normalement plus les Sub-6Ghz), ainsi que les ondes millimétriques où les mmWaves sur des fréquences ultra hautes dit l’UWB (Ultra Wide Band soit au-delà des 26Ghz).

Bref ces technos permettent d’améliorer la couverture 5G en mixant distance de couverture et augmentation des débits, les mmWaves envoyant ”le steak” pas très loin, la Sub-6Ghz étant un compromis des 2 et enfin la 5G NSA (700/800/900Mhz et consort) plus axée couverture tout en proposant des débits améliorés vs la 4ème génération, mais pas non plus des foudres de guerre comme on pourrait l’ espérer.

Comme indiqué plus haut, sur le papier tout est calé avec les organismes comme la GSMa et la 3GPP, qui sont les régulateurs internationaux composés des opérateurs et industriels du secteur à travers le monde, mais en réalité, l’argent restera toujours le nerf de la guerre surtout lorsqu’on doit faire des investissements lourds sur les infrastructures.

On se rappellera que pour des pays n’ayant pas pris de retard sur leur déploiement 5G, Xiaomi a été le 1er à lancer un Smartphone 5G en partenariat soit avec Orange pour l’Espagne, soit avec Vodafone pour l’Allemagne (et UK de mémoire), la Suisse etc.

Pour la France, ne la cherchez pas trop, la 5G n’était pas officiellement lancée et donc aucun intérêt pour nous.En revanche le Mi 10 Séries 5G, la Série 10T 5G, le F2 Pro sont autant de produits qui supportent la 5G en Europe. Et bientôt les Redmi Note 9T 5G

Dans les autres pays, et à travers le Globe, Xiaomi a pléthore de modèles, en commençant même par le Mi 9 Pro 5G, Redmi 10X, 9 5G etc etc.

Pour avoir l’esprit tranquille en France Vs le support de la 5G (et en Europe, si vous traversez les frontières et votre forfait mobile le permet), il faut que vos smartphones 5G supportent les fréquences suivantes (Je fais l’impasse sur la n26x UWB mmWaves, vu que c’est en 2023 mini pour la France) :

• n78 : 3,5 GHz (sub-6 Ghz)
• n1 : 2100 MHz (4G LTE N.R)
• n3 : 1800 MHz (4G LTE N.R)
• n7 : 2600 MHz (4G LTE N.R)
• n20 : 800 MHz (4G LTE N.R)
• n28 : 700 Mhz (4G LTE N.R)

Pourquoi ?

Parce que normalement, dans un futur proche, cela devrait évoluer dans cette direction, avec des extinctions progressives de technologies comme la 2G/3G (Orange ne supportant plus les téléphones 2G par exemple)

• La bande des 3,5 GHz est celle qui a été attribuée en exclusivité à la 5G, et ce, à l’issue d’un long processus d’attribution et d’enchères.
• Les fréquences de la 2G, 3G, 4G (700 Mhz, 800 Mhz, 900 Mhz, 1,8 Ghz, 2,1 Ghz, 2,6 Ghz), que les opérateurs peuvent basculer en 5G.
• La bande des 26 GHz est celle qui permettra à la 5G d’exprimer tout son potentiel. Elle sera attribuée pour la 5G dans les années à venir, pas avant 2022 ou 2023.

Oui, Oui pour ceux qui l’ont remarqué. Normalement, les technos support 5G NSA (700/800/900Mhz) doivent permettre sur une fréquence seule et dédiée, la capacité d’envoyer 1Gbps en donwload. Vu les largeurs de blocs de fréquence que disposent les opérateurs, c’est impossible en France.
D’ailleurs, si vous êtes curieux de la répartition des blocs de fréquence, par opérateur, suite aux enchères sur la Sub-6Ghz (3.5Ghz) :

Donc oui, comme pour la 4ème Génération LTE, moins on a de blocs de fréquence, moins on a de débit. Orange, à date, avec ses blocs convertibles en 5G issus des enchères LTE de l’époque, est le plus apte à proposer une vitesse qui se rapproche de la 5G.
Sauf que pour la GSMa et la 3GPP, il faut minimum 300Mhz en bloc de fréquences (en incluant les agrégations) pour assurer un débit minimum dit de 5ème Génération.On en est loin, car même si Orange convertit tous ses blocs LTE en LTE NR pour la 5G (et soit propose du DSS, ou soit éteint ses signaux 2/3/4G), on arriverait qu’à 50+90 soit 140Mhz donc moins que la moitié.
En effet la 5ème génération, c’est normalement ce genre de débit annoncé :

Donc si vous ne dépassez pas les 1Gbps lors de vos Speedtest ou autre, théoriquement vous êtes en plein 4ème génération.Qui a dit 5G, 400Mbps … Petit test sans agrégation de fréquences, que du mmWave …

Alors la question du style :

• What ??? la n28, la 700Mhz de Free, mais dans mon patelin, je n’ai que la 700Mhz et j’ai un téléphone 4G, je vais me retrouver bec dans l’eau ?

Réponse :

• Normalement non. Les opérateurs ont 2 choix :

• Implémenter ce qu’on appelle le DSS (Dynamic Share Spectrum ou partage de fréquence entre 4ème et 5ème Génération)
• Ou émettre avec 2 signaux distincts

Pour le DSS, à date, silence radio des opérateurs, Free a fait une sortie en disant qu’il le supporterait, mais depuis, à savoir quand, quoi, où, comment ….

• Effet néfaste :

Si le DSS n’est pas implémenté, que votre antenne radio dispose les 2 signaux 5G et 4G, que l’équipement n’est pas en Full 5G mais une simple MAJ soft de l’équipement LTE de 4ème génération avec la norme N.R (New Radio), la bascule 5G vers 4G a des loupées.

• Solution : Mode Avion et réactiver la Data.

Votre téléphone perd les pédales et interprète le signal 5G, qui n’est que du LTE N.R, en signal LTE et vous sucre le choix 5G (ce qui est soit compréhensible si on suit à la lettre les spécificités établies).Dans tous les cas, soit l’opérateur fait une MAJ de ses sites d’émissions, soit envoie aux constructeurs ses spécificités techniques qui devront être implémentées dans les MAJ suivantes pour les produits dédiés.Pas besoin de faire un dessin de la solution choisie et pourquoi Apple s’est abstenu de marteler la 5G au niveau communication lors du lancement de son iPhone 12 en France….
Vous aurez aussi droit à la non-possibilité d’activer (ou disponiblité) de l’option 5G, pourtant bien présente sur votre SIM 4G et forfait 4G.Mais voilà entre les problèmes ci-dessus et les normes nano SIM que vous avez conservée pour votre migration montante en 5G, il peut avoir des couacs et l’option peut disparaitre une fois le nouveau forfait 5G activé. Généralement, comme pour le passage de la 3G à la 4G, le mieux est de demander une nouvelle carte SIM, nouvelle génération, pour être sûr à 100% que le problème ne vient pas de là initialement. Toutes les marques sont impactées, Samsung, Oneplus, LG ….
Pour le reste, ne vous inquiétez pas, vous aurez un joli logo 5G sur votre téléphone, l’Arcep a autorisé les opérateurs à utiliser le nom commercial 5G (qui restera différent de la 5ème génération, terme technique défini par la GSMA et la 3GGP) pour tout débit supérieur à 110/145Mo en rase campagne.C’est un peu comme à l’époque de la 3G++, rebaptisée en 4G par certains opérateurs Français car les 65Mo étaient atteints en débit descendant.

• Améliorations par rapport au LTE 4ème Génération :

1. La Latence de connexion :
La première amélioration que vous remarquerez avec une connexion 5G est théoriquement la latence.C’est essentiellement le délai entre l’action d’un utilisateur et la réponse d’une application Web à cette action, souvent appelée, en termes de réseau, le temps total aller-retour nécessaire à un paquet de données pour voyager.
Tout joueur de FPS sait de quoi je parle…. ”J’ai 50 de ping, c’est quoi ce délire, c’est injouable ^^”

La latence moyenne sur une connexion 4G LTE est d’environ 50 ms.En 5G, la latence moyenne est normalement d’environ 21 ms.Comme on s’en doute, pour le Cloud Gaming c’est beaucoup mieux, pour la communication entre objets connectés sur une même zone de couverture, c’est nécessaire pour maintenir un fonctionnement à l’unisson.

2. Le nombre de connexions simultanées
La deuxième amélioration est la capacité accrue pour la connexion simultanée de nombreux utilisateurs en même temps, ce qui signifie qu’elle nous permettrait d’avoir beaucoup plus d’appareils dans une zone définie (Domotique quand tu nous tiens).On se doute qu’encore fois cette densité d’appareils connectés sur un réseau 5G est à destination de l’IoT (Internet of Things) et de la domotique pour le particulier, des voitures connectées, mais aussi pour les Usines, Entrepôts de stockage etc etc

3. Le SlicingLa 3ème, ce sont les différents services qui se cachent sous le joli nom de ”Slicing”

Une vaste série de produits connectés en simultané qui permet l’Entertainement (je vous jure que cette expérience dans un stade NFL en plein match quand c’est actif, c’est un autre monde pour les fans de replays, action modélisée en 3D, avant, retour et cie) mais aussi pour les points de ventes (inventaires, facturation, parcours client…), les secteurs médicaux (suivi des patients, localisation, médicaments, opérations…), automobiles (voitures autonomes, robots en ligne de production, suivi des matières premières, livraisons etc), et autant d’autres choses.Encore une fois pas de soucis, pas de Slicing en France en ce début de 5G, et pas de Slicing prévu pour 2023 avec l’arrivée des mmWaves.Pour les voitures connectées et les SmartCity, on a choisi, de mémoire, les évolutions du WiFi 6…

Quelques technologie 5G, le Jargon :
Dynamic Bandwidth Part (BWP) ou Bande Passant Dynamique :
En fonction des besoins en temps réel de l’utilisation du Smartphone, le modem peut ajuster dynamiquement l’utilisation de la bande passante pour répondre aux demandes de débit selon le besoin comme pour des données légères ou beaucoup plus lourdes. Lorsque la charge de travail est légère, elle peut automatiquement passer en mode dit ”Faible bande passante”, réduisant ainsi la consommation d’énergie.

Les spécifications de la technologie de 5ème Génération nécessite l’intégration d’une commutation dynamique entre ces parties de bande passante dites ”étroite” et ”large” (BWP), en fonction du besoin de débit et de données en temps réel.

Connected Mode DRX (C-DRX) ou Mode connecté DRX
Même en l’absence d’activité de données, le modem du smartphone restera régulièrement alimenté en veille connectée. Cette technologie est également prise en charge lorsque la 5G et la 4G sont connectées simultanément.

5G Carrier Aggregation 2CC CA
Une couverture de débit de plus de 30% supérieureEn gérant de manière transparente et native les connexions 5G sur une plusieurs couches de couverture réseaux, les utilisateurs peuvent obtenir une meilleure couverture avec un débit supérieur de 30% à ceux sans CA (Carrier Aggregation).Cela dépend des fournisseurs d’accès 5G et leurs services afin de fournir une expérience de connectivité plus cohérente le tout avec une plus grande portée.(Les fameuses techno Support 5G NSA/SA qui permettent une couverture plus lointaine, mais plus faible en débit, couplée aux mmWaves, plus rapides mais avec une portée anémique).

Vu que nous sommes en 2CC CA, selon la configuration choisie par le constructeur du téléphone, le modem pourra agréger par exemple :n1+n3, n3+n7, n1+n20, n1+n28, n3+20 etc etc. Pas la peine de parler des n26x inexistantes en France avant 2023.Selon la configuration d’agrégation, le modem permettra des débits jusqu’à 2300Mbps en descente, et la bascule (ou la perte d’une antenne 5G sur les 2) devrait être transparente pour l’utilisateur, sans perte de connexion au moment venu.Ci-dessous, un exemple des 1ers tests sur ce sujet

5G+5G Dual SIM et VoNR
Comme cela a été souvent évoqué ici avec l’absence de Dual Sim pour le Mi 10 Séries, le DSDS 5G propose le Dual-Sim Dual-Standby, compatible 5G sur les 2 Sims, et avec la prise en charge du VoLTE, ViLTE, VoWifi, mais aussi de la VoNR pour la 5G.

• VoLTE : Voice Over LTE
• ViLTE : Video Over LTE (oui aux US on l’utilise sans avoir besoin de passer par Duo, on peut effectuer des appels vidéo en natif)
• VoWiFi : Voice Over WiFi (les appels WiFi)

Alors le VoNR c’est un peu le fourre-tout de tout ça en utilisant les évolutions Soft Radio (New Radio), via la porteuse 5G.Les spécifications concernant le transport de la voix sont actées, pour les autres services, c’est un peu plus nébuleux.Seul Mediatek annonce que la prise en charge VoNR sera active sur ses 2 SIMS en 5G et en même temps, tout en suivant les spécificités 3GPP.Bref, pour la France, faîtes une croix. L’Arcep n’a juste demandé aux opérateurs de ne porter que le VoLTE sur la 5G, à date, vu que notre 5G n’est que du LTE-A (et encore pour le -A). On sera alors dans une des options palliatives pour re-router le signal vers les normes LTE 4G pour le VoNR et non en natif.

Plusieurs explications de la techno existent mais je vais éviter de noyer tout le monde vs les explications techniques :DUne vidéo de démonstration
En clair, si vous avez de marquer le VoLTE, vous n’êtes pas en Full 5G, vous êtes en équipement LTE 4ème Génération mise à jour niveau Soft, même si le logo 5G est affiché. Vous seriez sur une antenne 5ème génération avec du matériel 5G de bout en bout, incluant le Soft dédié, vous auriez à la place le logo VoNR.

Dynamic Spectrum Sharing (DSS)
Même si le réseau et les services 5G se développent rapidement (dans le monde), les services 4G LTE existants resteront toujours en fonctionnement en arrière-plan pour plusieurs années.

Un aspect clé permettant une transition en douceur est la technologie de partage dynamique du spectre (DSS). À l’aide d’une simple mise à niveau du logiciel du réseau, les fournisseurs de services cellulaires peuvent permettre à la 5G et à la 4G de coexister en même temps et d’allouer dynamiquement la bonne quantité de spectre à chacune en fonction de la demande.
En clair, les antennes comme la 700Mhz n’émettent que sur la 700Mhz, mais émettent en même temps de la 5G et de la 4G indistinctement. Cela demande un déploiement soft et une MAJ des équipements au niveau matériel pour le permettre. Cela évite d’émettre de la 700 sur une porteurse 4G dédiée sur ”tant de blocs de fréquences” et distinctement envoyer un autre signal sur une autre porteuse 5G sur tel ou tel bloc de fréquence.
Déployer le DSS sur nos sites et nos antennes est théoriquement le plus rentable et le plus logique à ce niveau. À date, les antennes à base d’Ericsson ou Nokia équipées des modules de traitement électroniques appropriés, capables de réaliser le Software Defined Radio (SDR) sont théoriquement compatibles.De toutes mes recherches, seul Free l’a confirmé sur une partie de son parc pour la 700Mhz… Pour le reste soit c’est confidentiel, soit personne n’a posé la question… Si Free a fait ce tour de passe-passe IRL, juste en appuyant sur un bouton, il peut couvrir 50% de la population en 5G NSA via la n28 tout en conservant sa B28.

5G Massive MiMo + Beamforming
A vos souhaits 😀
C’est du MiMo (Multiple-Input and Multiple-Output), une technique de multiplexage utilisée dans les radars, réseaux sans fil et les réseaux mobiles permettant des transferts de données à plus longue portée et avec un débit plus élevé qu’avec des antennes utilisant la technique SISO (Single-Input Single-Output).On dit ‘’massive’’ car dans ce cas de figure, on multiplie le nombre d’antennes en connexion simultanée en utilisant une cartographie dédiée afin de coordonner l’afflux massif d’informations réceptionnées et surtout avoir assez de ‘’puissance’’ pour traiter le volume de données.

Pour cela, il faut donc que les antennes soient équipées du Beamforming, c’est à dire la capacité à cibler un objet pour lui envoyer des ondes spécifiques

Ensuite il y a le MU-MiMo ou c’est à dire du MiMo mais avec les mêmes informations, envoyés en simultanée à plusieurs utilisateurs différents.

L’idée en finalité, c’est augmenter les capacités du réseau à traiter et envoyer plus de données ou des données plus lourdes, en augmentant la couverture d’émission afin d’améliorer les expériences utilisateurs (Pour une réunion de plus de 3K Fans de Pokemon Go dans un parc par exemple).

Pour résumer

• 5G NSA = Non Stand Alone, Techno support pour la 5G SA et millimétriques (mmWaves). De l’équipement LTE, mis à jour avec un nouveau soft (surtout pour la latence, le fameux N.R), servant à étendre la couverture réseau de la 5G en dépit du débit. Généralement fonctionne surtout pour l’agrégation en 5G.
• 5G SA = Stand Alone, équipement Full 5G du matériel au software. Permet aussi des services typiquement 5G comme la VoNR.

Ensuite on a plusieurs choix de transmission de la 5G :

• Le refarmage des fréquences 2G/3G/4G déjà utilisées à date. Si le matériel n’est pas à niveau, ça sera de type 5G NSA (Comme la 700Mhz Free et sur le long terme la 800/900/1800/2100 Mhz)
• La Sub-6Ghz dédiée : La nouvelle bande de fréquence de 3.5Ghz. Selon les équipements utilisés, elle peut-être tant NSA que SA
• Les mmWaves : Normalement sur l’UWB, au-delà de 26Ghz, elle peut être SA ou NSA selon les équipements utilisés. Elle peut être NSA si au lieu d’antennes 5G UWB Full de A à Z, le node est rattaché à une autre technologie, comme les futures évolutions du Wifi qui sera aussi dispo en UWB (en fait le air-drop à partir de l’iPhone 11 utilise l’UWB en WiFi).

Des nouvelles technos ont été mises en place comme :

• Le DSS
• Le VoNR
• Les évolutions MiMo
• Et des nouveaux types d’agrégations de bandes de fréquences.

Bon il y a encore beaucoup d’applications, de technologies mais on va s’arrêter là, de toute façon, ce n’est pas demain la veille que nous aurons tout d’actif sur notre territoire. Mais j’espère que cela vous a permis de mieux appréhender cette nouvelle technologie.

Concernant le point forfait à date (n’hésitez pas en commentaires à me corriger sur ce point si besoin) :
Orange :

• A partir de 24.99€ pour la 1ère année puis 39.99€ pour 70Go
• 34.99€ pour la 1ère année puis 49.99€ pour 100Go
• 49.99€ pour la 1ère année puis 64.99€ pour 150G
• 79.9€ pour la 1ère année puis 94.99€ pour l’illimité

SFR :

• A partir de 40€ pour 80Go
• 50€ pour 100Go
• 65€ pour 150Go
• 95€ pour l’illimité

Bouygues :

• A partir de 15.99€ pour la 1ère année puis 30.99€ / 50Go
• 21.99€ pour la 1ère année puis 36.99€ pour le 70Go

La game sensation

• 26.99€ pour la 1ère année puis 41.99€ pour 60Go
• 33.99€ pour la 1ère année puis 48.99€ pour 90Go
• 54.99€ pour la 1ère année puis 69.99 pour 120Go

La gamme B et You :

• 24.99€ pour 130Go

Free :

• 19.99€ pour 150Go
• 15.99€ + Illimité pour les abonnées Free.
• 9.99€ pour les abonnées Freebox Pop

La carte des sites d’émissions 5G en France :

Et pour finir et pour rappel, voici quelques-uns des appareils populaires lancés par Xiaomi/Redmi dans le monde

• Mi 9 Pro 5G
• Mi Mix 3 5G
• Mix Mix Alpha
• Mi 10 5G
• Mi 10 Pro 5G
• Mi 10 Youth 5G
• Mi 10 Lite 5G / Lite Zoom 5G
• Mi 10T 5G
• Mi 10T Pro 5G
• Mi 10T Lite 5G
• Mi 10i
• Mi 11
• Redmi Note 9 5G
• Redmi Note 9T
• Redmi K30S / Ultra / Pro / Pro Zoom/ K30i
• Redmi Note 10/10x 5G/10x Pro 5G