Tout savoir sur la 5G en France : déploiement, fonctionnement, usages, santé et inconvénients

On vous explique tout !

 
Nous sommes à mi-chemin du déploiement de la 5G dont l’objectif 100 % de couverture est prévu pour 2030. Ce réseau mobile apporte des améliorations conséquentes par rapport à la 4G, mais également de nouveaux usages. Quelles différences entre la 5G NSA et SA ? Pourquoi la 5G est importante ? Suis-je couvert en 5G ? Voici tout ce qu’il faut savoir dans ce dossier.

La 5G est présente en France depuis 2020 avec comme promesse de bouleverser nos usages en mobilité. Maintenant qu’il se vend plus d’appareils équipés d’un modem 5G que 4G, c’est un sujet d’autant plus crucial. Avec ce dossier complet, vous aurez toutes les réponses à vos questions concernant la 5G : fréquences, déploiement en France, usages, forfaits 5G, etc.

Les meilleurs forfaits 5G du moment
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C’est quoi la connexion 5G ?

La 5G, ou 5G NR (New Radio) est, comme son nom l’indique, la 5e génération de communications mobiles qui succède à la 4G LTE, et avant elle la 3G et la 2G. Parmi les promesses phares de la 5G, on retrouve d’abord un débit grandement amélioré ainsi qu’une latence fortement réduite.

De la 1 G à la 5G. Crédit : Qualcomm

Surtout, la 5G devrait permettre de gérer le nombre toujours plus grand d’appareils connectés. On ne parle plus uniquement des smartphones, mais aussi des ordinateurs, des voitures autonomes ou juste connectées et de tout un écosystème d’objets connectés, en particulier à l’échelle industrielle. Derrière cette dernière notion se cache surtout l’idée que de plus en plus de machines autonomes seront connectées au réseau mobile : ville intelligente, sécurité, maison connectée, etc.

Bien que présente dans certains pays avant cela, c’est en 2020 que la 5G s’est vraiment propagée sur l’ensemble du globe, même si l’adoption prend du temps. C’est le cas par exemple en France, où les premiers réseaux ont été allumés en fin d’année 2020, et où le déploiement continue encore à l’heure où sont écrites ces lignes.

À quoi sert la 5G ?

La 5G, c’est très bien, mais quels seront les nouveaux usages concrets de cette nouvelle génération de réseaux mobile ? Comment notre quotidien va-t-il évoluer ?

Quelle est la vitesse maximale atteignable en 5G ?

Les promoteurs de la 5G font beaucoup de promesses autour du débit de cette nouvelle norme. On parle de débits qui pourraient atteindre les 20 Gbit/s grâce aux ondes millimétriques. Bien sûr, ce n’est que théorique, tout dépend de multiples facteurs externes comme la capacité réseau, le terminal utilisé ou encore de facteurs encore plus aléatoires comme la topographie et la météo. De plus, le déploiement très progressif de la 5G et le scepticisme autour de la bande des 26 GHz ne devrait pas permettre d’atteindre rapidement ces débits.

Qu’est-ce que la 5G change ?

On l’a dit, la 5G permet une augmentation des débits, du nombre d’appareils connectés et une réduction de la latence. Ces trois segments vont débloquer de nouveaux usages. De plus, en dehors de nos usages personnels, la 5G permet de désengorger le réseau 4G et de mieux absorber la multiplication à venir du trafic internet.

Les nouveaux usages de la 5G. Crédit : Arcep

L’amélioration des débits va naturellement permettre d’augmenter la vitesse des téléchargements d’applications et de jeux, mais surtout la définition des vidéos en streaming. Avec la 5G, le streaming de vidéo en 4K ne pose aucun problème, tout comme le multijoueur en ligne ou encore la réalité virtuelle.

Toujours dans le domaine du streaming, mais en utilisant la réduction de la latence cette fois, la démocratisation de la 5G devrait faciliter l’émergence du cloud gaming : jouer à des jeux console depuis le cloud directement sur son smartphone. C’est l’un des paris de Nvidia GeForce Now, mais aussi de Microsoft avec le Xbox Cloud Gaming

Le cloud gaming est le fer de lance de la 5G pour le grand public

La réduction de la latence doit également permettre la création de nouvelles applications en temps réel, notamment avec l’usage de la réalité augmentée ou des applications critiques comme la télémédecine. Cela reste aujourd’hui des promesses mais elles commencent à se concrétiser avec par exemple le développement de la télé-chirurgie.

Enfin, l’augmentation de la capacité réseau devrait permettre la prise en charge de plus en plus d’objets connectés sans que les sites réseau ne saturent. En particulier dans les lieux publics avec de plus en plus de capteurs connectés.

Comment fonctionne la 5G ?

Quelle est la différence entre la 4G et la 5G ?

La 5G reprend les technologies déjà utilisées avec la 4G LTE, mais se différencie sur plusieurs points très importants. En premier lieu, la 5G est une mise à jour technologique de la 4G LTE et peut réutiliser les mêmes bandes de fréquences que cette dernière. Grâce à cette mise à jour, un smartphone 5G peut bénéficier d’un meilleur débit qu’un smartphone 4G pourtant connecté à la même antenne et en utilisant la même fréquence.

La 5G fait également appel à de nouvelles bandes de fréquences divisées en trois groupes. Le premier regroupe les mêmes bandes utilisées par le réseau 4G. Le deuxième, les bandes de fréquences 5G Sub-6, des bandes inédites pour un réseau mobile. Le dernier, le groupe des ondes millimétriques, permet d’augmenter sensiblement le débit au détriment de la portée.

Les trois groupes de fréquences utilisés par la 5G NR

En plus de cela, la 5G propose de nouvelles technologies : l’utilisation du MIMO massif, le passage d’un cœur de réseau EPS à la 5G, l’utilisation du SDN (software-defined networking) pour gérer logiciellement certaines fonctions comme le Network Slicing, qui permet de séparer le réseau en sous-réseaux, et des techniques de transmission radio (Généralisation de la modulation 256 QAM et codage OFDM pour la connexion descendante et remontante).

Qu’est-ce que les ondes millimétriques mmWave ?

Les ondes millimétriques, ou mmWave, sont une nouvelle gamme de fréquences utilisées pour la 5G située dans un spectre entre 30 et 300 GHz et entre 24 GHz et 30 GHz, dans le cas de la 5G. Elles permettent un bien meilleur débit au détriment de la portée et la capacité à traverser les murs.

Pour comprendre ce nom d’ondes millimétriques, il faut revenir à la définition même d’une onde radio. Si l’on a souvent l’habitude de parler de la fréquence (en hertz) quand on parle des ondes électromagnétiques, il ne faut pas oublier qu’elles sont avant tout définies par leur longueur. La longueur d’onde représente tout simplement la distance parcourue par l’onde pendant une période d’oscillation lorsqu’elle se propage dans un espace donné. Plus la longueur d’onde est grande, plus la fréquence est courte.

Crédit : Wikipédia

Cette longueur peut varier du femtomètre (un millionième de milliardième de mètre) pour les ondes gamma (soit une fréquence au-dessus des 15 exahertz) jusqu’aux ondes radio situées entre 1 mètre et 100 km (de 300 MHz à 3 kHz). Rappelons que, contre-intuitivement, les fameuses « micro-ondes » n’ont pas une longueur de l’ordre du micromètre, mais sont plutôt situées entre 1 mm (300 GHz) et 1 mètre (300 MHz).

Les ondes millimétriques, ou mmWave, de la 5G sont tout bonnement des ondes ayant une longueur d’onde de l’ordre du millimètre, c’est-à-dire bien plus petites que les longueurs d’onde en mètres ou kilomètres utilisés classiquement pour les ondes radio.

Qu’est-ce que le DSS (ou Dynamic Spectrum Switching) ?

Le DSS, ou dynamic spectrum switching, permet de basculer à la volée directement depuis l’antenne entre la 4G et la 5G pour chaque bande de fréquences. Cela permet d’ajuster le réseau en temps réel selon la demande et de progressivement basculer de la 4G LTE vers la 5G, à mesure que le parc installé d’appareils compatibles 5G augmente.

C’est quoi la 5G sub-6 ?

La 5G sub-6 désigne les fréquences utilisées en 5G et sous la barre des 6 GHz. Ce sont des fréquences permettant une meilleure portée que les ondes millimétriques, mais un débit maximal plus faible. Elles regroupent à la fois les bandes moyennes, qui sont nouvelles, entre 3,4 GHz et 3,8 GHz, et plus précisément sur la bande des 3,5 GHz pour la 5G en France.

Qu’est-ce que le Beamforming ?

Le beamforming est une technologie réseau qui permet de filtrer le signal pour créer une connexion directe entre l’appareil et l’antenne émettrice, autrement dit à avoir un signal dirigé.

Le beamforming utilisé avec la 5G. Crédit : Orange

Cela permet d’améliorer la stabilité du signal émis et sa puissance, notamment dans des endroits saturés, comme les lieux publics. Une méthode beaucoup plus efficace que la technologie employée par la 4G qui se contente de répandre le signal aux alentours du site, sans viser des appareils en particulier.

Comment fonctionne le MIMO massif ?

L’utilisation du MIMO massif, ou massive MIMO, est l’une des nouveautés de la 5G. Il permet de mieux couvrir les zones surchargées comme les stades, les centres commerciaux ou les aéroports.

Une antenne massive MIMO de Nokia

Le MIMO massif assure une meilleure fiabilité, de réduire la latence et d’augmenter les débits. Contrairement au MIMO classique, qui utilise quelques antennes par pylône, le MIMO massif s’appuie sur une centaine d’antennes pour envoyer le signal aux appareils connectés.

Qu’est-ce que la 5G Dual Mode ?

Ne confondez pas la 5G Dual Mode avec la possibilité d’utiliser deux cartes SIM, le dual SIM, que ce soit en 4G ou en 5G. La 5G Dual Mode signifie tout simplement que l’appareil est compatible à la fois avec la 5G SA et la 5G NSA.

Quelles sont les fréquences utilisées pour la 5G

Les fréquences utilisées en 5G sont regroupées en deux grands ensembles : le groupe FR1 avec les basses fréquences 5G sub-6, sous les 6 GHz, et le groupe FR2 avec les hautes fréquences mmWave avec une longueur d’onde de l’ordre du millimètre.

En tout, la 5G telle que définie par le 3GPP intègre un peu moins de 50 bandes de fréquences différentes pour le premier groupe FR1. Le deuxième groupe est beaucoup plus maigre et ne comprend que quatre bandes de fréquences différentes.

En France, voici les bandes de fréquences qui seront utilisées pour la 5G sub-6 :

  • n78 : 3,5 GHz

Et les bandes de fréquence 4G LTE réutilisées pour la 5G :

  • n1 : 2100 MHz
  • n3 : 1800 MHz
  • n7 : 2600 MHz
  • n20 : 800 MHz
  • n28 : 700 MHz

La bande des 26 GHz (n258) fait à l’heure actuelle toujours l’objet d’expérimentations par l’Arcep. Il est peu probable qu’elle soit déployée à grande échelle à cause de sa portée limitée. À l’instar de la bande des 3,5 GHz, on devrait la retrouver principalement en zone urbaine, très dense, pour couvrir les usages de centaines, voire de milliers de personnes sur une surface limitée.

Le déploiement de la 5G

Comme les générations précédentes, le déploiement de la 5G est très progressif. Plusieurs pays comme les États-Unis, la Corée du Sud, la Chine ou encore l’Inde ont rapidement commencé le déploiement de la 5G avec des réseaux 5G NSA sub-6 et ont déjà, pour certains, débuté des tests avec des ondes millimétriques.

La couverture 5G en France (Free, Orange, SFR et Bouygues Telecom)

Repoussées en raison de la crise sanitaire, les enchères permettant l’attribution des bandes 5G ont finalement eu lieu en octobre 2020. L’Arcep a alors octroyé son autorisation pour l’ouverture des réseaux commerciaux à date du 18 novembre, sous réserve d’une validation de ces derniers par l’ANFR. Les premiers forfaits 5G (accompagnés d’un réseau) sont arrivés en novembre 2020. La 5G est désormais disponible dans toutes les grandes villes et sur une grande partie du territoire.

Pour aller plus loin
Le meilleur opérateur mobile en 2026 : qui propose le meilleur réseau 5G/4G entre Bouygues Telecom, Free, Orange et SFR ?

Nous vous conseillons de lire ce dossier qui permet de retrouver les cartes et outils afin de vérifier la couverture 5G près de chez vous.

Chez les quatre principaux opérateurs (Orange, SFR, Free et Bouygues Telecom), le déploiement avance progressivement. Free se targue d’avoir le plus grand réseau 5G de France, mais utilise principalement des fréquences 700 MHz, dont le débit est loin d’être à la hauteur de ce que l’on peut attendre d’un nouveau réseau.

Opérateur/Fréquence700 MHz2100 MHz3,5 GHz
Orange12 7492 48313 688
SFR011 77110 513
Bouygues Telecom017 48610 812
Free Mobile21 143010 631

Les quatre opérateurs restent néanmoins au coude à coude en ce qui concerne le déploiement d’antennes 3,5 GHz, avec une légère avance d’Orange.

Quelle est la différence entre la 5G SA et la 5G NSA ?

Le déploiement de la 5G peut se faire en plusieurs phases. Certains pays (comme la France) ont commencé à déployer leur réseau en utilisant la 5G NSA, ou 5G Non-StandAlone. Il s’agit de continuer d’utiliser le cœur de réseau 4G LTE de l’opérateur tout en ajoutant petit à petit des antennes 5G, et permettre notamment l’utilisation de hautes fréquences en 5G NR.

Un réseau 5G NSA avec un cœur de réseau EPC 4 G LTE. Le DSS est utilisé pour basculer entre 4G et 5G. Crédit : Qualcomm

Par opposition, la 5G SA, ou 5G StandAlone, représente l’idéale du déploiement de la 5G, ou un appareil peut utiliser les technologies 5G aussi bien sur les basses et les hautes fréquences, avec un cœur de réseau entièrement migré vers la 5G.

Un réseau 5G SA. Le cœur de réseau a basculé totalement vers la 5G et propose de nouveaux services. Crédit : Qualcomm.

Dans cette situation, l’appareil ne se repose plus sur les technologies de la 4G LTE. Cela demande des investissements bien plus importants, et donc plus de temps.

Quels sont les smartphones et PC compatibles 5G

La compatibilité 5G est devenue la norme sur les smartphones. Du smartphone premium au modèle d’entrée de gamme, quasiment tous les modèles sortis ces dernières années sont compatibles avec la 5G. Chez Apple, seuls les modèles américains sont cependant compatibles avec les bandes millimétriques. Il arrive toutefois que certains constructeurs comme Xiaomi continuent de sortir des smartphones uniquement en 4G. Nous avons un dossier dédié aux smartphones compatibles 5G que nous vous invitons à consulter pour en apprendre plus.

La 5G ce n’est pas que les smartphones, mais toute une nouvelle gamme d’appareils connectés. Qualcomm propose une gamme de puces pour PC spécialisées pour utiliser la 5G, les Snapdragon 8cx Gen 3 et Snapdragon 7C+ Gen 3. Au CES 2020, nous avions pu par exemple prendre en main le premier PC 5G développé par Lenovo avec Qualcomm et Microsoft.

Qualcomm tente de convaincre depuis 2020 que sa solution de « PC toujours connectés » est une vraie arme technologique face aux PC plus traditionnels sous Intel ou AMD, mais le marché ne semble pas encore décoller. Peut-être que le passage à l’architecture ARM en 2024 arrivera davantage à convaincre.

De plus en plus de constructeurs proposent des box capables de se connecter à la 5G. Ce genre d’appareils permet de proposer, comme pour la 4G LTE, un accès haut débit à domicile. Nous avons même un guide d’achat dédié aux box 5G si le sujet vous intéresse.

La 5G est-elle dangereuse pour la santé ?

Les débats au sujet des effets des réseaux mobiles sur notre santé sont récurrents et l’arrivée de la 5G a bien sûr relancé ces interrogations. À cela s’ajoutent les théories du complot toujours plus fantaisistes, comme l’idée que la 5G pourrait contribuer à propager la pandémie de coronavirus.

Après des recherches sur le sujet, l’ICNIRP (Commission internationale de protection contre les rayonnements non ionisants) a publié ses conclusions en mars 2020 : la 5G est sans danger pour notre santé du moment que les recommandations de la commission sont respectées. Les craintes autour du nouveau réseau viennent essentiellement des ondes millimétriques, mais les recommandations de la commission sont valables pour tout le spectre de 100 kHz à 300 GHz, soit bien au-delà des ondes millimétriques.

De son côté, l’ANSES (l’Agence Nationale de Sécurité Sanitaire) est arrivé à la même conclusion concernant la 5G NSA. En ce qui concerne la 5G millimétrique, il est précisé que « la bande des 26 GHz se différencie des autres bandes de fréquences par une profondeur de pénétration des ondes dans le corps beaucoup plus faible, de l’ordre du millimètre », réduisant grandement les niveaux d’exposition, et donc les risques.

Quels sont les inconvénients de la 5G ?

Sur le papier, la 5G a donc de très nombreux avantages, mais présente-t-elle des inconvénients ?

La compatibilité

Pour profiter de la 5G, il faut bien évidemment posséder un appareil compatible, un forfait adéquat et se trouve sous couverture réseau 5G. De fait, la couverture n’étant pas encore étendue à tout le territoire, vous avez moins de chances de profiter de la 5G que de la 4G.

Une couverture encore inégale

Aujourd’hui, de nombreux territoires captent mal, ou ne sont pas couverts par le réseau 5G. La dernière génération de réseau mobile est disponible principalement dans les zones urbaines, mais moins dans les zones rurales et dans les axes de transport. Pour l’heure, les opérateurs priorisent la couverture de la population avant de se concentrer sur celle du territoire.

Une consommation en hausse ?

Effet rebond oblige, la 5G a beau être plus efficace que la 4G, elle va également nous permettre de consommer beaucoup plus. Accompagnée d’une hausse de l’enveloppe de données dans les forfaits 5G, il faut s’attendre à une augmentation de la consommation de data, et donc une consommation énergétique accrue.

Tout comprendre à la 5G en vidéo


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