La 5G est arrivée mais les défis ne font que commencer

Le déploiement tant attendu de la 5G a commencé et il semble que chaque mois apporte ses annonces de plans de déploiement accéléré. Aux États-Unis, AT&T et Verizon ont été les premiers à le mettre en œuvre, annonçant tout deux des services 5G dans les derniers mois de 2018, et les deux autres grands fournisseurs s'engageant à la lancer à la mi-2019. En Asie, 2019 a vu la 5G arriver en Corée du Sud, au Japon et en Chine et, en Europe, les premiers abonnements 5G sont également attendus courant 2019.

La mise en œuvre des capacités totales de la 5G nécessite d'importants investissements par les opérateurs, ce qui représente un exercice délicat d’équilibrage étant donné que ces fonds doivent être trouvés avant d’engranger les premiers revenus de la 5G. En même temps, beaucoup d'opérateurs construisent encore des réseaux 4G/LTE alors que beaucoup observent une baisse de revenus à mesure que les services existants deviennent des produits de consommation ordinaires.

Le chemin vers la rentabilité de la 5G nécessite donc un plan stratégique, en tenant compte de facteurs tels que la feuille de route technologique, l'évolution de la réglementation et, bien sûr, les opportunités du marché local ou régional. Cet article passe en revue certains de ces facteurs et examine la manière dont les opérateurs adaptent leurs plans de déploiement afin d'équilibrer leurs investissements face aux flux de revenus de la 5G.

La 5G est en cours de déploiement

Bien qu'à court terme, le déploiement de la 5G puisse être complexe pour les opérateurs de téléphonie mobile, la demande du marché et les opportunités qui en découlent entrainent l'accélération des plans de déploiement dans le monde entier. Partant de zéro à la fin de 2018, le rythme des nouveaux abonnements 5G devrait être plus rapide que toute autre technologie de communication mobile jusqu'à présent ; CCS Insight, une société d'études de marché britannique, prévoit que les connexions 5G mondiales atteignent 2,7 milliards en 2025, Figure 1.

Figure 1 : Prévisions de croissance des connexions 5G à l'échelle mondiale (Source : CCS Insight)

Le terme service 5G couvre toutefois un large éventail de fonctionnalités réseau, décrites par les spécifications IMT2020 requises par l'Union internationale des télécommunications (UIT), Figure 2.

Figure 2 : Exigence de performances 5G (Source : livre blanc NGMN 5G)

Pour répondre à ces exigences, les opérateurs doivent investir massivement dans tous les domaines du réseau, y compris le spectre, l’infrastructure du réseau d'accès radio (RAN), la transmission et les réseaux de base. Selon une étude d'un pays européen par McKinsey & Company[i], un conseiller en gestion, les dépenses en capital réseau risquent d’augmenter de 60 % au cours de la période de 2020 à 2025, ce qui correspond à un doublement approximatif du coût total de possession.

Il ne serait pas surprenant, étant donné ce que nous venons de voir, que la plupart des opérateurs adoptent une approche évolutive du déploiement de la 5G, en équilibrant les investissements par rapport aux revenus croissants. La feuille de route pour la disponibilité des services 5G à l'échelle mondiale dépend donc des priorités des opérateurs en matière d’investissements, en fonction de la réglementation locale et des conditions du marché.

Facteurs techniques et réglementaires

Comme avec toute technologie de réseau sans fil, la disponibilité du spectre est l’élément essentiel qui permettra l’utilisation de la 5G à des fréquences allant de 0,4 GHz aux ondes millimétriques de 30 GHz et plus. Les capacités offertes par les services 5G dépendront des fréquences utilisées, avec le "Graal" des hautes vitesses et large bande passante débloqué par les technologies de réseau par ondes millimétriques.

La conception et la mise en œuvre de réseaux par ondes millimétriques sont à la fois techniquement difficiles et très coûteuses ; cela nécessite des amplificateurs RF basse puissance innovants qui peuvent fonctionner efficacement à ces fréquences, et les caractéristiques de transmission des signaux à ces fréquences exigent une densification massive des réseaux.

Conscient de ces défis, le 3GPP, l'organisme mondial chargé d'élaborer les normes 5G, a mis l'accent sur la technologie 5G NR non autonome (NSA) dans sa première version couvrant la 5G (version 15). La 5G NSA permet aux opérateurs d'exploiter les infrastructures 4G/LTE existantes pour offrir des services, en la mettant à niveau avec une technologie MIMO massive.

Un examen des plans de déploiement dans le monde pourrait suggérer que la majorité des opérateurs suivent cette approche, comme l'illustre l'exemple résumé dans le Tableau 1. À l'exception d’AT&T et Verizon, qui utilisent leur spectre d’ondes millimétriques pour offrir des services domestiques à large bande dans les villes ciblées, la plupart des autres opérateurs semblent se concentrer initialement sur les fréquences "moyennes" sous 6 GHz, la "zone idéale" pour la technologie MIMO. Ces opérateurs se sont d'abord concentrés sur les offres pour le consommateur, collaborant avec les constructeurs d'appareils mobiles pour offrir des vitesses de téléchargement plus rapides. Au Royaume-Uni, EE et Vodafone ont également montré leur intention d'offrir l'accès fixe sans fil (AFSF) dans les zones rurales.

Tableau 1 : Exemples de plans de lancement

Ce sont des stratégies court à moyen terme pour une entrée sur le marché et des profits rapides tout en retardant les investissements requis pour construire l'infrastructure 5G complète. Cependant, même si de nombreux pays mettent actuellement les gammes moyennes aux enchères, c'est une ressource limitée qui finira par s'épuiser d'ici 2025, selon McKinsey.

Deux événements en 2019 sont susceptibles de déclencher la prochaine vague de vente aux enchères de spectre et d’investissements dans les réseaux 5G ; en octobre, à sa Conférence Mondiale des Radiocommunications (WRC), qui a lieu tous les 4 ans, l'UIT va finaliser l'attribution du spectre pour la 5G et, d’ici décembre, 3GPP a prévu de livrer sa version 16, complétant les spécifications de la 5G en incluant les normes d'ondes millimétriques 5G.

Moteurs du marché

La plupart des plans de déploiement actuels de la 5G peuvent être considérés comme ciblant les "fruits à portée de main", répondant à la demande des consommateurs pour plus de bande passante tout en réduisant au minimum la nécessité de réaliser de lourds investissements de réseau. Les vraies opportunités de revenus viendront toutefois lorsque la 5G permettra de débloquer la demande latente d'un éventail d'applications dans de multiples secteurs. La 5G sera un outil clé de la numérisation dans des secteurs tels que l'agriculture, la vente au détail, l'automobile, la fabrication, les services d’exploitation d’eau et d’électricité et, d'après une récente étude menée par Ericsson et A.D. Little[ii], en ouvrant les possibilités d'utilisation de ces applications, les opérateurs peuvent s'attendre à voir une augmentation des revenus jusqu’à 36 % d'ici 2026.

Il va sans dire, cependant, qu’atteindre ces profits nécessite un investissement dans le prochain niveau de réseaux 5G. Les véhicules autonomes et la robotique dans le Cloud, par exemple, nécessiteront des niveaux de latence qui ne peuvent être atteints que par la mise en œuvre généralisée de l'informatique en périphérie de réseau. De même, la réalisation d'applications de ville intelligente impliquant des milliers de capteurs dans une zone géographique compacte exigera la densification du réseau. La figure 3 présente une cartographie des cas d'utilisation typiques face à la facilité de déploiement et aux défis de mise en œuvre, qui définissent les moyens nécessaires en matière d'investissement.

Figure 3 : Opportunités de croissance des applications (Source : The Guide to Capturing the 5G Industry Digitalisation Business Potential, Ericsson (Guide d’identification du potentiel commercial de la numérisation de l'industrie de la 5G, Ericsson)

Un parcours semé d’embuches

Les performances améliorées du réseau 5G, avec ses changements progressifs en termes de vitesses de transferts montant et descendant, ainsi que la latence ultra-faible, promettent d'être un moteur clé de la numérisation de l'industrie, perturbant de nombreux modèles commerciaux existants et créant à la fois des opportunités et des menaces, non seulement pour les opérateurs de téléphonie mobile mais également pour les acteurs de secteurs aussi divers que les jeux vidéo et l’automobile.

Les opérateurs et les fabricants d'équipement de l'industrie des télécommunications s'alignent déjà, formant des écosystèmes afin de répondre aux nouvelles demandes. L’association 5GAA, par exemple, a évolué pour s'assurer que les exigences du marché de l'automobile autonome sont pris en compte dans l'évolution des spécifications de la 5G. De même, OneM2M vise à créer des normes et des solutions pour les nouvelles technologies de machine à machine (M2M) et IoT.

À mesure que la 5G prendra son essor, le succès des acteurs passera par la survie dans des écosystèmes à gérer de plus en plus complexes. Pour profiter des avantages de la numérisation de l'industrie, les opérateurs devront par exemple mettre en place des partenariats de mise sur le marché avec des spécialistes de l'industrie, des développeurs d'applications et des intégrateurs de systèmes. Des approches novatrices en matière de gestion d’investissement seront également nécessaires, ce qui imposera de consciencieusement explorer la notion de partage de réseaux 5G.

Comme pour toutes les nouvelles technologies perturbatrices, il y aura des gagnants et des perdants, et les critères de succès seront l’agilité, l’innovation, et la collaboration.

Conclusion

Les services 5G sont désormais disponibles dans de nombreux pays mais sont pour la plupart fournis sur des réseaux LTE améliorés, utilisant le spectre de milieu de gamme sous les fréquences 6 GHz. Bien que ces services permettent aux opérateurs d’offrir une capacité 5G, les possibilités réelles ne seront débloquées que lorsque la pleine fonctionnalité du réseau 5G sera disponible, nécessitant d'importants investissements dans tous les secteurs du réseau. Pour débloquer les avantages prévus de la numérisation de l'industrie, les opérateurs devront bien cibler les investissements et travailler au sein d'écosystèmes complexes pour accéder à leur choix de segments de marché.

[i] The Road to 5G: the inevitable growth of infrastructure cost (La route vers la 5G : la croissance inévitable des coûts d'infrastructure), McKinsey & Company

[ii] The 5G Business Potential (Le potentiel commercial de la 5G), deuxième édition, Ericsson