La 5G utilisera à terme plusieurs bandes de fréquences, dont des ondes millimétriques. Plusieurs d'entre elles ont été identifiées par l'Union internationale des communications. Ce sont elles qui permettront d'atteindre les débits les plus élevés.

C’est désormais acté : les opérateurs Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile dépenseront au moins 2,17 milliards d’euros pour acquérir des licences 5G. À ce montant, qui comprend une part variable et une autre fixe, s’ajoutent des obligations définies par le régulateur des télécoms, pour organiser et encadrer le déploiement de l’ultra haut débit sur l’ensemble du territoire.

Il faut toutefois avoir en tête que ces exigences techniques, juridiques et financières ne concernent qu’une petite portion des ondes du spectre électromagnétique qui seront utilisées pour la 5G. En effet, seule la portion allant de 3,4 à 3,8 GHz (et que l’on nomme communément bande des 3,5 GHz) va être utilisée dans un premier temps pour fournir des communications en 5G.

Les bandes de fréquence 5G identifiées et potentielles. // Source : ANFR

Le futur de la 5G

À plus long terme, d’autres segments du spectre seront utilisés. C’est le cas des bandes 700 et 800 MHz, ainsi que celle située à 1,5 GHz. Ce sont des fréquences dites « basses » : elles offrent une large couverture et se propagent bien à l’intérieur des bâtiments, mais offrent un débit moins spectaculaire que la bande 3,5 GHz. Aujourd’hui, les bandes 700 et 800 MHz sont utilisées pour la 4G.

À l’inverse, la bande 26 GHz regroupe les fréquences dites « hautes » : elles entrent moins bien dans les bâtiments, mais ont une capacité bien plus importante. Depuis octobre, le régulateur des télécoms supervise des tests sur ce segment, qui permettra d’apporter des débits particulièrement élevés. Grâce à elles, des usages inédits pourront voir le jour. C’est pour cela qu’on la surnomme la « fibre sans fil ».

Les débits les plus hauts nécessiteront des fréquences élevées

La bande 26 GHz a aussi la particularité d’impliquer des ondes millimétriques, parce que leur longueur d’onde est courte. L’écart entre deux crêtes va d’un centimètre à un millimètre. Si l’on considère que les ondes allant de 3 à 30 GHz sont des ondes centimétriques, il est courant de dire que les ondes millimétriques débutent à 24 GHz et vont jusqu’à 300 GHz.

En somme, plus les fréquences sont basses, plus elles portent loin et permettent de mieux couvrir un territoire. Plus elles entrent aussi dans des bâtiments. En revanche, moins leur débit sera élevé. Par contre, plus les fréquences sont élevées, plus les débits grimpent, tandis que la portée et la propagation intérieure chutent (cela reste toutefois intéressant pour des box 5G). L’idéal, donc, est de mixer les deux.

https://www.arcep.fr/actualites/les-communiques-de-presse/detail/n/5g-6.html
Atouts et inconvénients de différentes bandes 5G. // Source : ARCEP

Nouvelles bandes retenues

Et justement, il s’avère que d’autres ondes millimétriques ont retenu l’attention. C’est le cas des 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 ondes ont été retenues le 22 novembre par l’Union internationale des communications (UIT), une agence des Nations unies, lors de la conférence mondiale des radiocommunications (CMR 19).

« Au total, la Conférence a identifié 17,25 GHz de spectre pour les télécommunications mobiles internationales, contre 1,9 GHz de bande disponible avant la CMR 19. Sur cet ensemble, 14,75 GHz de spectre ont été harmonisés dans le monde entier, atteignant 85 % de l’harmonisation mondiale », écrit l’UIT dans son communiqué. La bande 26 GHz (24,25 à 27,5 GHz) est elle aussi mentionnée.

Fréquences et longueur d'ondes
Plus la longueur d’onde s’étale, plus la fréquence est basse. // Source : Benjamin Abel

Toutes ces bandes figurent dans les fréquences hautes, c’est-à-dire qu’elles permettront de délivrer des capacités de connexion très importantes. Le régulateur des télécoms avait déjà signalé dans sa documentation qu’elles étaient à l’étude par l’UIT, avec des bandes de fréquences situées entre 24,25 et 86 GHz « pour le développement des futurs réseaux 5G » et faisait mention dans ses infographies.

En 2017, le régulateur des télécoms prévenait néanmoins que ces bandes pourraient en fin de compte ne pas servir à la 5G. «  Rien n’indique encore, à ce stade, si elles pourront vraiment être utilisées pour le déploiement de cette dernière génération ; seuls les résultats des études techniques pourront permettre d’établir les contraintes et les règles à respecter ainsi que de valider la faisabilité de ces hypothèses ».

Enfin, un dernier ensemble de fréquences pourraient être servir à la 5G : ce sont celles qui sont actuellement dévolues à la 2G, 3G et 4G. Ce sont toutes des fréquences basses.

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