La 5G

publié le 24 décembre 2020 (modifié le 4 avril 2022)

Devrais-je adapter mon téléphone/ changer mon équipement ?
Oui car il faudra, pour bénéficier d’un réseau 5G, disposer d’un téléphone compatible 5G et d’un forfait adapté. Les premiers smartphones ont été mis sur le marché en 2019. Cependant, les autres réseaux continuent de fonctionner. Passer à la 5G relève donc du choix de chacun. Il est conseillé de se renseigner sur la couverture en 5G dans les zones où l’on pense utiliser les services de la 5G. L’ARCEP a mis en place un observatoire du déploiement de la 5G (https://www.arcep.fr/cartes-et-donnees/nos-cartes/deploiement-5g/observatoire-du-deploiement-5g-decembre-2020.html).

Est-ce que la 5G aura pour conséquence d’augmenter les niveaux d’exposition ?
L’ajout de la 5G avec l’exposition aux ondes déjà générée par les réseaux 2G/3G/4G, aura forcément pour conséquence d’augmenter l’exposition globale. Les mesures réalisées par l’ANFR lors des sites pilotes d’expérimentation 5G auront pour but de quantifier précisément cette augmentation. L’ANFR au travers de ses mesures a trouvé que la 4G, par exemple, augmente l’exposition de moins de 20 % en moyenne. L’agence procèdera à une étude sur la 5G de manière similaire.

Les antennes seront-elles différentes ? Qu’est-ce que les antennes MIMO et le « beamforming » ?
Pour atteindre les performances annoncées, la 5G utilisera des antennes intelligentes, appelées MIMO (Massive Input, Massive Output). Elles comportent de nombreuses petites antennes miniaturisées permettant de focaliser le faisceau sur une zone donnée (c’est ce qu’on appelle le beamforming). Ce type d’antennes permet de diriger le signal radio uniquement vers les utilisateurs quand ils en ont besoin au lieu de l’émettre dans toutes les directions de manière constante. L’utilisation de ces antennes permettra d’accroître fortement les débits, quand elles seront couplées avec des bandes de fréquences hautes.

Les fréquences qui seront utilisées pour la 5G sont-elles identiques à celles utilisées pour les technologies existantes ?
Oui et non, de nouvelles bandes vont être utilisées mais les bandes actuellement autorisées pour la 2G/3G/4G seront aussi utilisables en 5G. D’ailleurs, les bandes 700 et 800 MHz sont utilisables avec la 5G. Elles offrent une bonne pénétration dans les bâtiments et une bonne couverture, mais elles ne suffiront pas à atteindre les débits nécessaires à toutes les nouvelles applications attendues de la 5G.
En Europe, deux nouvelles bandes ont été choisies pour la 5G : la bande 3,5 GHz et 26 GHz. Elles sont plus hautes dans le spectre que celles jusque-là identifiées pour le secteur de la téléphonie mobile. Elles offrent des largeurs de bandes beaucoup plus grandes, qui vont permettre d’atteindre des débits beaucoup plus importants. La bande 26 GHz, qui fait partie des bandes dites « millimétriques » et qui est, à ce jour, la bande la plus élevée jamais utilisée en technologie cellulaire, sera la clé du très haut débit de « la fibre sans fil » que promet la 5G. Sa capacité de pénétration des bâtiments est en revanche très faible et sa portée limitée.

L’arrivée de la 5G aura-t-elle un effet sur le DAS ?
Oui et non. Les téléphones devront toujours respecter les mêmes seuils règlementaires. Ils auront besoin de nouvelles antennes mais leur DAS maximum restera conforme à la norme européenne jusqu’à 6 GHz. Au-delà de cette fréquence, l’exposition sera plus localisée à la surface de la peau et pourrait être évaluée en densité surfacique de puissance.

Une augmentation de la puissance signifie-t-il forcément plus d’exposition ?
Oui et non, cela dépend comment la puissance est ajoutée et comment elle est utilisée. Les puissances disponibles s’ajoutent, mais en pratique sur le terrain, les puissances réellement utilisées sont très variables et le seront encore davantage en 5G. Pour la 5G, les puissances instantanées disponibles seront plus importantes avec une capacité de focalisation plus grande grâce au beamforming. Mais cette puissance sera limitée dans le temps et dans l’espace et la 5G permettra de réduire les durées d’exposition grâce à des débits plus importants.

Quelle est la différence avec la 4G ? Quels nouveaux services apportera la 5G ?
La 5G est une nouvelle génération de téléphonie mobile. Elle n’offre pas seulement une augmentation des débits mais ouvre également des perspectives pour de nouveaux usages qui la placeront au cœur de la transformation numérique de la société : dans les transports, l’industrie du futur, l’agriculture, la médecine, la sécurité publique, les villes intelligentes, l’énergie … Cela est rendu possible grâce à l’utilisation de nouvelles bandes de fréquences, beaucoup plus hautes dans le spectre, et de larges blocs de fréquences, permettant des montées en débit très importantes.
L’utilisation d’antennes intelligentes, qui focalisent les signaux 5G vers les appareils qui en ont besoin, amélioreront significativement les capacités et les performances du réseau. Grâce à ces évolutions technologiques, la 5G pourra s’adapter aux besoins des utilisateurs (pour le grand public en donnant par exemple l’accès à des contenus vidéo de meilleures définitions et en favorisant le développement d’applications de réalité augmentée ou virtuelle).

Quels sont les risques pour la santé ?
Les éventuels risques pour la santé sont étudiés par l’Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail). Un rapport provisoire a été publié en janvier 2020, qui présente la bibliographie des articles scientifiques ayant étudié les effets des champs électromagnétiques générés par des fréquences de 3,5 GHz et de 26 GHz. L’agence indique que les éléments de preuve et les données disponibles ne permettent pas de conclure à l’existence d’effets sanitaires des radiofréquences chez les enfants comme chez les adultes mais recommande de poursuivre les études.
L’Anses a publié le 17/02/2022 une version actualisée de son expertise sur les effets potentiels de la 5G sur la santé, à la suite de la consultation publique organisée entre avril et juin 2021 sur son premier avis. Les précisions apportées suite à l’analyse des contributions et la prise en compte des mesures d’exposition récentes confortent les conclusions initiales de l’expertise. En l’état des connaissances, l’Agence estime peu probable que le déploiement de la 5G entraine de nouveaux risques pour la santé, comparé aux générations de téléphonie précédentes.
Lien de l’Anses vers l’actualité et les avis et rapport : (https://www.anses.fr/fr/content/5g-des-travaux-actualis%C3%A9s-suite-%C3%A0-la-consultation-publique)
La plus grande focalisation des antennes 5G, les nouvelles gammes d’ondes utilisées nécessitent d’approfondir les méthodes de mesures et de préciser les limites sanitaires à adopter.
En France, l’ANFR étudie, notamment pendant les phases pilotes de tests 5G, l’impact de ces nouvelles technologies dans la façon de mesurer les niveaux d’exposition du public aux ondes. Les données recueillies seront communiquées à l’ANSES pour qu’elle conduise au mieux son expertise sur les aspects sanitaires.

Quels sont les bénéfices de la 5G ?
La 5G apportera par rapport à la technologie 4G :
des débits jusqu’à 10 fois plus importants. Alors que la 4G offre un débit comparable à l’ADSL (quelques dizaines de Mbits/s, la 5G se comparera aux débits de la fibre entre 100 Mbits/s et quelques Gbits/s) ;
des temps de réponses (latence) jusqu’à 10 fois plus courts pour des communications ultra-rapides ;
une densité de connexion, c’est-à-dire le nombre d’objets qui peuvent communiquer simultanément sur le réseau, 10 fois plus importante pour le développement des objets connectés.

Qu’est-ce que les bandes millimétriques ?
Les bandes millimétriques correspondent aux bandes de fréquences dont la longueur d’onde est de l’ordre du millimètre. Les longueurs d’ondes utilisées pour la 2G, 3G et 4G sont, quant à elles, de l’ordre de la dizaine de centimètres. Les bandes millimétriques offrent une largeur de bande et donc un débit plus élevé. En revanche, elles ont la particularité d’avoir plus de mal à traverser les obstacles et ont vocation à couvrir des zones plus petites.

Y-aura-t-il plus d’antennes ? Le réseau 5G sera-t-il plus dense ?
Le déploiement de la 5G se fera dans un premier temps en recourant à l’infrastructure actuelle des opérateurs mobiles, constituée de sites dits « macro ». A terme, des sites radios additionnels pourront être ajoutés pour répondre au besoin capacitaire. Mais elle devrait également s’articuler autour du déploiement de petites antennes (Smalls Cells) qui utiliseront des fréquences dans la bande des ondes millimétriques 26 GHz, et qui pourront être déployées dans du mobilier urbain ou à l’intérieur des bâtiments. Leur puissance sera plus faible que les antennes dites « macro ».