Réseau 5G : déploiement en France, débit, couverture, smartphones compatibles

Un réseau 5G ? Qu’est-ce que c’est ?

La 5G est, comme son sigle le laisse deviner, la cinquième génération des réseaux de téléphonie mobile. Elle succède à la 4G, qui est la norme la plus répandue en France, bien que son déploiement ne soit pas achevé. Pour le dire vite, la 5G apporte des débits plus importants, abaisse fortement le temps de latence et supporte énormément de connexions en simultané.

Mais la 5G ne doit pas être vue comme une simple évolution de la 4G. C’est en réalité une technologie de rupture. Elle « se distingue des générations précédentes en ce qu’elle vise, dès sa conception, à intégrer un nombre de cas d’usages inédit », relève l’Agence nationale des fréquences. Dès lors, son employabilité promet d’être très étendue, en servant dans des secteurs variés, notamment industriels.

Quels sont les atouts d’un réseau 5G ?

« Avec la 4G, un film de 800 Mo prend environ 40 secondes à télécharger ; avec la 5G ça serait réduit à une seule seconde », disait en 2014 l’ex-Premier ministre David Cameron.

Voilà quel est son premier point fort : la capacité de téléchargement. Les débits en 5G sont jusqu’à 10 fois plus élevés que ceux de la 4G. Si l’on ose un parallèle, la 5G sera une sorte de fibre optique « sans fil ». Dans certaines circonstances, elle pourrait même atteindre jusqu’à 20 Gbit/s. Mais en pratique, il faut plutôt s’attendre à une expérience de navigation entre 100 Mbit/s et quelques Gbit/s.

Autre atout de la 5G : la latence. Cela désigne le délai de transit d’une donnée entre le moment où elle est envoyée et celui où elle est reçue. Ce temps est divisé par 10 par rapport à la 4G, avec un temps de réponse d’à peine une milliseconde. Cette réactivité est cruciale pour l’industrie, car des échanges constants et quasi immédiats sont requis pour faire émerger des usages comme le transport autonome.

Troisième avantage de la 5G : la densité. Cette technologie absorbe « un nombre très important de connexions mobiles simultanées », commente le régulateur des télécoms. Cela va « multiplier par 10 le nombre d’objets connectés au réseau simultanément », confirme l’agence nationale des fréquences. De quoi éviter l’engorgement des réseaux à l’heure où tout devient connectable et que les capteurs pullulent.

Quel est le débit de la 5G ?

Le régulateur des télécoms a communiqué en novembre 2021 sur la qualité des services mobiles en 5G. À cette occasion, on a ainsi pu découvrir les premières mesures donnant une petite idée des débits moyens obtenus avec la nouvelle génération de téléphonie mobile, sur l’ensemble du territoire. Ces chiffres sont à lire avec du recul, les réseaux étant tout juste naissants.

Selon ces mesures, Orange fournit aujourd’hui les meilleurs débits descendants, avec une moyenne de 142 Mbit/s sur l’ensemble de la France. En zone dense, cela peut même atteindre 227 Mbit/s. Concernant SFR, la moyenne nationale est de 84 Mbit/s, et de 145 Mbit/s dans les agglomérations. Pour Bouygues, les mesures sont de 71 et 130 Mbit/s. Quant à Free, elles atteignent 31 Mbit/s.

Quels services 5G espérer ?

Les performances annoncées de la 5G sont telles que n’importe quel domaine ou presque en profitera. Du côté du public, la 5G permet de charger instantanément n’importe quel contenu audiovisuel en haute et en très haute définition (vidéo 4K, vidéo en 3D…) ou de profiter du jeu à la demande (cloud gaming), avec les parties qui sont diffusées en direct et en streaming entre le joueur et les serveurs du service. C’est ce que proposent Shadow, GeForce Now ou Google Stadia par exemple.

« La 5G continuera d’améliorer les services existants dans le domaine 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 », anticipe l’Agence nationale des fréquence. Mais c’est surtout du côté de l’industrie que la 5G est intéressante.

Outre les débits accrus qui permettent de transférer plus rapidement des données en masse, la 5G, avec sa très faible latence, ouvre des perspectives dans les véhicules autonomes, l’automatisation industrielle ou le domaine de la santé. « Les sauts de performances permis par la 5G devraient également toucher de nombreux secteurs et permettre à de nouveaux usages d’émerger ».

Un graphique de l’ANFR synthétise les grands domaines qui en profiteront : la santé (télémédecine, téléchirurgie, surveillance à distance), la ville intelligente (territoires connectés, sécurité publique, maîtrise énergétique), dans l’industrie (automatisation, robotique, pilotage à distance) les transports (autonomisation, liaisons entre véhicules). Sans parler des usages qu’il reste à créer.

Faut-il acheter un smartphone 5G en 2022 ?

C’est la grande question et il n’y a pas de réponse définitive, car cela dépend avant tout de l’endroit où vous vivez. Si vous vous trouvez dans une zone déjà couverte en 5G, ce peut se justifier d’acheter un smartphone compatible. Idem si votre lieu de travail (et le chemin entre) est desservi en ultra haut débit mobile. Mais en 2022, seule une petite minorité est dans ce cas de figure.

Début février 2022, les opérateurs revendiquaient collectivement plus de 23 000 sites 5G opérationnels. Cela parait beaucoup, mais c’est trop peu pour présenter un taux de couverture de la population assez haut pour ne pas paraître ridicule. De plus, tous ces sites n’utilisent pas la même 5G. La fréquence centrale (3,5 GHz) est bien moins répandue, sur moins de 9 800 sites.

Est-ce à dire qu’il y a de la fausse 5G et de la vraie 5G ? En fait, il y a surtout un recyclage des fréquences qui étaient utilisées pour la 4G qui servent maintenant à la 5G. Si elles ne sont pas forcément très performantes en termes de débit, elles ont d’autres mérites, comme l’étendue de la couverture ou bien la pénétration du signal dans les bâtiments. Sur ces critères, la fréquence 3,5 GHz est un peu moins bonne.

Les opérateurs, en tout cas, ont lancé des communications commerciales avec des forfaits compatibles 5G et la vente de smartphones compatibles. Cela peut être tentant de céder, mais gare : les réseaux d’orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile n’ont ouvert que fin 2020. En l’espace d’à peine à un an, même la zone 5G dans laquelle vous vous trouveriez est sans doute embryonnaire.

Vous pouvez vous dire que vous allez faire un achat en prévision, mais c’est prendre le pari de penser que votre zone sera rapidement desservie. En fait, si vous l’appel du changement de smartphone résonne, ce n’est peut-être pas l’argument de la 5G qui doit primer : c’est parce que vous voulez un écran encore plus chatoyant, une autonomie suffisante ou parce que votre modèle actuel est vraiment trop poussif.

Un dernier argument peut être avancé en faveur d’un certain attentisme : en moyenne, le cycle de remplacement d’un smartphone va de deux à quatre ans. C’est assez court. Donc même si vous n’optez pas pour un smartphone 5G maintenant, la question se posera de nouveau assez vite. Cela étant, tous les nouveaux smartphones qui arrivent sur le marché sont désormais en 5G. C’est inévitable.

Quels opérateurs ont un réseau 5G ?

Orange, Free Mobile, SFR et Bouygues Telecom.

Ces opérateurs ont tous récupéré en juin 2020 un premier lot de fréquences, après avoir vu leur candidature validée par le régulateur des télécoms. L’automne de la même année, des enchères pour des fréquences supplémentaires ont eu lieu, permettant à chacun d’obtenir à peu près la même quantité de fréquences — il n’y a en effet pas d’énormes disparités.

Pour acquérir les licences 5G, les opérateurs ont dû dépenser un peu plus de 2,8 milliards d’euros. Des fréquences étaient en jeu, selon des modalités et des prix variés, et soumis à des obligations précises. Des règles étaient édictées pour éviter qu’un opérateur ne rafle tout. Pour ne pas essorer les opérateurs afin qu’ils aient les moyens de déployer le réseau 5G, les paiements seront étalés dans le temps.

Les équipementiers et les industriels ont aussi montré de l’intérêt pour la 5G. Un tableau de bord des expérimentations recense quelles sociétés ont lancé des tests sur le territoire, comme EDF et Airbus. Par ailleurs, lors d’une consultation publique, des retours de la RATP, d’Air France, d’Enedis ou de la SNCF ont été obtenus. Et il ne s’agit-là que des exemples les plus parlants.

En principe, les industriels peuvent solliciter des fréquences pour leur propre réseau, mais en avril 2019, Agnès Pannier-Runacher, la ministre déléguée chargée de l’Industrie, tempérait : « Il n’y a pas encore de demande très claire de la part d’industriels ». En outre, ajoutait-elle, il faut prendre garde à ne pas trop morceler les fréquences.« Éclater la bande entre un trop grand nombre d’acteurs peut poser des problèmes dans sa gestion et causer des interférences ».

Quel est le déploiement de la 5G en France ?

Le déploiement de la 5G en France a commencé fin 2020, avec les quatre grands opérateurs à la manœuvre : Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile. Cela ne concerne pour le moment que la France métropolitaine. Concernant la France d’outre-mer, l’arrivée de la 5G se fait avec plus d’un an de décalage. Les réseaux arrivent en 2022 dans ces territoires.

La couverture de la 5G en France est encore trop basse pour être significative. Les opérateurs ont chacun quelques milliers d’installations opérationnelles, réparties sur trois grandes fréquences (3,5 GHz, 2 100 MHz et 700 MHz). Le régulateur des télécommunications ne donne pas encore d’estimation du taux de couverture de la population ni du territoire sur sa carte officielle.

Il n’est pas possible de vous dire quand vous aurez accès à la 5G. Vous pouvez si vous le souhaitez consulter les cartes de SFR, Orange, Bouygues Telecom et Free Mobile. Globalement, les opérateurs déploient une grande partie de l’effort du déploiement au niveau des grandes villes, là où il y a le réservoir de clients le plus important.

Pour les zones rurales, le temps d’attente risque d’être plus long, comme à chaque fois, même si les règles d’attribution des fréquences demandent un déploiement équitable entre la ruralité et les zones urbaines. Globalement, il est estimé que le délai de couverture de tout le territoire sera de dix ans — c’est aussi ce qui est estimé au niveau européen pour les lieux habités.

D’ici 2030, il y aura plusieurs échéances intermédiaires. En 2022, chaque opérateur devra avoir déployé 3 000 sites 5G. En 2024, tous les sites des Jeux olympiques devront être couverts. En outre, chaque opérateur devra compter sur 8 000 sites 5G. L’année suivante, les grands axes de transport (autoroutes) devront être desservis. Et ainsi de suite.

Le déploiement de l’ultra haut débit doit cela dit tenir compte de facteurs exogènes : il s’avère que cette technologie fait peur et que tout le monde n’y est pas favorable. On a ainsi entendu des appels à des moratoires ces derniers mois, parfois de maires, de députés ou de personnalités politiques de premier plan. Vu les circonstances, le régulateur des télécoms a conseillé aux opérateurs de ne pas débarquer en force sur les territoires.

Mon smartphone est-il en 5G ?

Vous vous en doutez : pour accéder à un réseau 5G, il faut un smartphone compatible. Si votre modèle a été acheté avant 2020, vous pouvez faire une croix sur l’ultra haut débit mobile. Mais s’il a été acquis à partir de 2021, alors peut-être est-il capable de s’accrocher aux nouvelles fréquences. En principe, tous les smartphones qui arriveront à partir de 2022 seront compatibles 5G.

Les premiers modèles 5G qui ont été annoncés en France sont les Xiaomi Mi Mix 3 5G, du Huawei Mate 20 X 5G et du Samsung Galaxy Note 10+ 5G — chose amusante, ils sont arrivés à un moment où il n’y avait pas encore de réseau. Aujourd’hui, ce ne sont pas les modèles qui manquent : le Galaxy S21 Ultra de Samsung, les Mi 11, Mi 10T Lite et Poco F3 de Xiaomi, le OnePlus Nord 2 ou encore les iPhone 12 et 13.

Ces derniers mois, les constructeurs ont promis le lancement de terminaux taillés pour la 5G, C’est le cas de Honor , LG et Motorola  mais aussi Oppo ou Sony. Les autres marques qui ne sont pas mentionnées ici vont tôt ou tard ajouter dans leur catalogue des appareils estampillés 5G. Il n’est toutefois pas urgent de se précipiter sur ces mobiles si vous n’êtes pas encore dans une zone 5G.

Quels effets de la 5G sur la santé ?

Aujourd’hui, il n’a pas été démontré que la 5G a un effet néfaste sur la santé. Un rapport sur les aspects techniques et sanitaires de la 5G pointe l’absence de conséquences nuisibles avérées à court terme. Un avis formulé par l’instance de sécurité sanitaire a aussi rendu des conclusions rassurantes. Quant à l’Agence nationale des fréquences, elle souligne que l’exposition du public aux ondes de la future bande 5G est très faible.

Fin septembre, la même Agence nationale des fréquences a rendu une évaluation sur 13 smartphones 5G. L’autorité constate que cette nouvelle norme de téléphonie mobile n’a pas entraîné une hausse d’émission des ondes par rapport à ce que l’on observe avec la 4G. Ces mesures concernent le DAS (débit d’absorption spécifique). Tous les modèles sont restés dans les clous de la réglementation.

C’est l’Agence nationale des fréquences qui a la charge de contrôler la conformité des terminaux radioélectriques mis sur le marché, de veiller au respect des valeurs limites réglementaires d’exposition du public, de tenir à jour le protocole de mesure, mais aussi de gérer le dispositif national de surveillance et de mesure de l’exposition aux champs électromagnétiques.

Ce n’est pas la première fois que cette agence (ANFR) se penche sur ces sujets. Dans son rapport de 2019, plus de 3 000 mesures ont été menées. Il a alors été noté que les niveaux d’exposition du public aux ondes sont très nettement inférieurs aux limites réglementaires — qui sont elles-mêmes 50 fois plus basses que les seuils où l’expérimentation scientifique a relevé que les ondes commençaient à avoir des effets.

Ces mesures s’inscrivent dans un cadre particulier : les champs de radiofréquences électromagnétiques sont classés depuis 2011 dans la catégorie des phénomènes pouvant peut-être être cancérogènes. C’est le Centre international de recherche sur le cancer, une structure rattachée à l’Organisation mondiale de la santé (OMS), qui a procédé à cette classification.

La catégorie dans laquelle se trouvent les ondes est appelée 2B (cancérogènes possibles). Il existe 4 autres niveaux : 1 (cancérogènes), 2A (probablement cancérogènes), 3 (inclassables) et 4 (probablement pas cancérogènes). Le classement 2B est un groupe pour lequel la littérature scientifique n’a pas permis avec certitude d’établir un lien de causalité démontrant la nocivité des ondes.

Cela étant, la prudence reste de mise. Les services de la ministre de la Santé ont rappelé que la 5G doit s’inscrire dans le cadre réglementaire actuel en ce qui concerne l’exposition du public aux ondes. Impossible pour cette nouvelle norme de s’en affranchir parce qu’elle est nouvelle, prometteuse ou révolutionnaire. Les règles sont les mêmes, indépendamment de la génération.

« Les valeurs limites d’exposition du public aux champs électromagnétiques s’appliquent indépendamment de la technologie (2G, 3G, 4G ou 5G). Les réseaux 5G qui seront déployés par les opérateurs devront donc respecter ces valeurs limites tout autant que les technologies en place aujourd’hui », déclare ainsi l’exécutif. Selon les fréquences, celles-ci vont de 28 V/m (volts par mètre) à 87 V/m.

Si le déploiement de la 5G a débuté il y a bientôt un an, des contrôles se poursuivent. Des capteurs ont été déployés par l’ANFR dans quelques villes françaises (Marseille, Nantes, Paris, Bordeaux, Mulhouse, Lille et Orléans). Par ailleurs, il a été annoncé en octobre 2020 un renforcement du contrôle des terminaux, avec un focus tout particulier sur les modèles 5G. Cela, en plus des contrôles courants de l’ANFR.

La 5G est une norme avant une particularité technique: ses antennes ont une capacité accrue de focalisation du signal. En outre, elle fait appel à de nouvelles gammes d’ondes. Aussi l’ANFR convient « d’approfondir les méthodes de mesures et de préciser les limites sanitaires à adopter ». Ce travail se fait en lien avec l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses).

Cette organisation est spécialisée dans l’évaluation des risques pour la santé. L’ANFR a d’ailleurs transmis à l’Anses des données « pour qu’elle conduise au mieux son expertise sur les aspects sanitaires ». Ces travaux ont donné lieu au rapport mentionné au début de cette section. Cependant, les travaux de recherche se poursuivent, notamment pour des gammes d’ondes encore mal connues, pour l’instant inutilisées.

Quelles bandes de fréquences utilisent la 5G ?

Il est prévu de dégager au profit de la 5G des fréquences situées pratiquement sur tout le long du spectre radioélectrique. L’Agence nationale des fréquences (ANFR) précise qu’elles peuvent être classées en deux grandes catégories. Les fréquences dites « basses » ont une large couverture et une bonne propagation à l’intérieur des bâtiments. Quant aux fréquences dites « hautes », elles ont une forte capacité, mais une propagation limitée dans les bâtiments.

Ceci étant dit, la stratégie consiste à utiliser à la fois de nouvelles fréquences dans la bande du spectre radioélectrique, mais aussi celles déjà attribuées pour faire passer des données en 2G, 3G et 4G. Pour l’heure, deux nouveaux blocs seront utilisés pour la 5G : celui de la bande 3,5 GHz (3,4 – 3,8 GHz) et celle, plus haute, de la bande 26 GHz (24,25 ‑ 27,5 GHz). Cette dernière appartient à la catégorie des ondes millimétriques (voir ci-après).

D’autres fréquences ont aussi été identifiées comme adaptées à la 5G. C’est le cas des bandes situées dans la tranche des 700 et des 800 MHz, ainsi que celle à 1,5 GHz. Celles-ci sont idéales pour la pénétration dans les bâtiments et sont complémentaires des autres citées plus haut, davantage taillées pour apporter des capacités accrues en termes de vitesse de téléchargement.

À mesure que le déploiement de la 5G se fera, les opérateurs pourront demander au régulateur des télécoms de recycler les bandes de fréquences utilisées pour la 2G, 3G et la 4G afin que les opérateurs disposent de plus de ressources pour l’ultra haut débit mobile. Cette réassignation n’est pas une nouveauté : Bouygues Telecom, Orange et SFR utilisent la bande 1 800 MHz pour faire de la 4G au lieu de la 2G.

Enfin, la dernière conférence mondiale des radiocommunications, survenue en novembre, a été l’occasion de désigner de nouvelles bandes de fréquences. Y figurent les bandes 37 à 43,5 GHz, des portions 45,5 à 47 GHz, du segment 47,2 à 48,2 et de la tranche 66 à 71 GHz. « Ces fréquences sont inédites en utilisation terrestre pour un service destiné au grand public », dit-elle.

Dans tous les cas de figure, la libération de ces bandes devra être organisée pour que l’on puisse y les faire migrer sur la 5G.

Qu’est-ce que sont les ondes millimétriques ?

Les ondes millimétriques sont, comme leur nom l’indique, des ondes dont la longueur d’onde est très resserrée : l’écart entre deux crêtes va d’un centimètre à un millimètre. Tombent dans cette appellation toutes les ondes dont les fréquences vont de 24 à 86 GHz. En dessous de 24 GHz, on parle d’ondes centimétriques. Vous devinez pourquoi. Cet écart peut atteindre jusqu’à dix centimètres.

En dehors des usages militaires, ces ondes n’étaient pas vraiment exploitées, parce que l’on croyait le signal trop instable — mais aussi parce qu’on ignore leurs effets sur la santé. Plus les fréquences sont élevée et moins la portée du signal est importante, et les ondes millimétriques ont la réputation de mal supporter la pluie, de ne pas (bien) traverser les murs et d’avoir une portée plus courte (elles seraient donc intéressantes pour couvrir  des superficies réduites, mais fortement fréquentées).

Toutefois, des travaux réalisés au sein de l’université de New York indiquent que certaines fréquences ne souffrent pas d’atténuation et peuvent se comporter d’une manière presque similaire à celles des réseaux actuels. En décembre 2015, la conférence mondiale des radiocommunications a autorisé la planification et l’utilisation de ces longueurs d’onde pour le mobile d’ici 2019.

Ces bandes millimétriques « vont permettre d’atteindre des débits beaucoup plus importants », commente l’ANFR. « La bande 26 GHz, 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 ». C’est pour cela que d’autres bandes seront sollicitées.

(mise à jour avec une section consacrée au débit)

C'est sûr : vous payez votre forfait mobile trop cher Forfait mobile : comparez toutes les offres 4G et 5G sans engagement Comparateur forfait mobile sans engagement