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    5G et Industrie 4.0 : sur quelles technologies innovantes reposent ce nouveau réseau ?

    À quelques mois des premiers déploiements prévus en 2020, la 5G occupe déjà tous les esprits. Très Haut Débit, temps de latence réduit à la milliseconde… Quel est le principal facteur de différence avec les réseaux actuels ? La 5G adressera de nouveaux usages liés aux objets et aux processus industriels, notamment au sein de l’industrie 4.0. Mais concrètement, que va véritablement apporter la 5G et comment anticiper son déploiement ? Le point de vue de notre expert SFR, Pierre Lescuyer, Architecte réseau.


    Si pour les opérateurs, la 5G offre l’opportunité de récupérer de nouvelles fréquences et donc de proposer de nouvelles ressources à leurs abonnés – particuliers comme professionnels –, pour les entreprises, c’est surtout la promesse d’une véritable rupture technologique. Mais faut-il pour autant d’ores et déjà penser à remplacer les réseaux déjà déployés tels que la 4G ou le Wifi ? Non ! Et voici pourquoi. 

    Les 3 socles technologiques de la 5G

    Lors de sa 78e session plénière organisée à Lisbonne fin décembre 2017, l'organisme de normalisation 3GPP a défini un ensemble de spécifications pour les communications 5G en Non-Standalone (NSA), autorisant alors des déploiements 5G sur un cœur de réseau 4G. Le système ainsi établi repose sur 3 technologies :

    eMBB – enhanced Mobile Broadband : accélère les temps de téléchargement et réduit considérablement les temps de latence. La technologie s’applique particulièrement aux usages mobiles et au téléchargement de fichiers lourds (de type vidéo par exemple). 

    mMTC – massive Machine Type Communications : déjà été développée dans le cadre des technologies LPP (Low Power Wide Area) de la version 13/14 du 3GPP, qui inclut le NB-IoT, elle offre la capacité de connecter une forte densité d’objets à la 5G, adressant ainsi les enjeux liés à l’IoT

    URLLC – Ultra Reliable Low Latency Communications : en complément du mMTC, elle concerne des objets nécessitant une qualité de service accrue et un temps de latence réduit de bout en bout. En ce sens, elle s’adresse principalement aux applications critiques avec des besoins de fiabilité et de sécurité très élevés

    La 2G a permis le développement de la mobilité, la 3G l’exploitation de la data, la 4G l’ouverture à de nouveaux usages par le tout IP… Désormais, la 5G s’impose comme la technologie de TOUS les usages. Par sa robustesse et sa haute résilience, elle facilitera entre autres le pilotage des processus industriels. Avec la 5G, le réseau cellulaire tend ainsi à devenir une véritable technologie d’entreprise et de contrôle industriel. 


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    Les principales innovations de la 5G

    Parmi les nombreux avantages proposés par la 5G, trois vont véritablement révolutionner les réseaux d’entreprise : le slicing, les fonctions « network exposure » et la sécurité. 

    1. Le slicing 

    De quoi s’agit-il ? Le slicing offre la possibilité de pouvoir définir et mettre en place différents réseaux logiques (différents modes d’utilisation) sur une même infrastructure physique et, ainsi, de faire cohabiter de façon harmonieuse et cohérente de bout en bout, plusieurs usages sur un réseau unique. Il sera alors possible de définir des « tranches » de réseau indépendantes, chacune avec un niveau de qualité de service dédié.

    2. Les fonctions « network exposure » :

    Avec la 5G, le réseau va pouvoir s’ouvrir vers l’extérieur – fournisseurs, partenaires, clients… –, par le biais d’API (Application Programming Interface) sécurisées et, ainsi, offrir un accès inédit aux données et fonctions traditionnellement restreintes au domaine de l’opérateur de réseau (ex. : Le gestionnaire de flotte visualisera la localisation, l’état de connexion, les caractéristiques d’abonnement de l’abonné). Pour l’entreprise, c’est aussi la possibilité de mieux segmenter ses usages, de définir différents niveaux de services selon ses applications, d’accéder à de nouveaux indicateurs de fonctionnement… et, ce, de manière beaucoup plus directe. 

    3. Les améliorations sécuritaires

    Tout d’abord, avec la 5G la sécurité passera sur des clés de chiffrement à 256 bits (contre 128 bits en 4G - Augmentation significative de la robustesse du mécanisme de chiffrement !) renforçant le chiffrement des données sur l’interface radio. En complément, l’ensemble des interfaces dans le cœur de réseau seront chiffrées, améliorant alors le niveau de confiance et de sécurité globale du réseau. Enfin, le roaming est également concerné : les échanges internationaux seront désormais sécurisés via des interfaces proxysées et elles aussi chiffrées, ce qui n’est pas le cas actuellement avec la 4G. 

    La 5G : un réseau en plus pour l'IoT


    Technologie de tous les usages, la 5G permettra de fournir une vision unifiée de la connectivité au sein de l’entreprise quel que soit le réseau, le cœur de réseau étant conçu pour englober nativement l’ensemble des types d’accès. Pour autant, l’arrivée de la technologie ne signifie pas la « fin » des autres réseaux, au contraire. Chacun possède en effet ses propres caractéristiques et ses usages spécifiques à l’image du NB-IoT, norme industrielle mondiale, ouverte, pérenne et évolutive, lancée par SFR en janvier 2019. Complémentaire aux autres technologies déjà existantes telles que Sigfox et LoRA, le NB-IoT adresse plus précisément les cas d’usage de type « Massive IoT » qui impliquent le déploiement d'une grande quantité d’objets peu énergivores, peu complexes et qui n'ont pas besoin de communiquer très fréquemment. La 5G ne va pas « enterrer » le NB-IoT et autres réseaux, mais plutôt apporter la capacité à développer de nouveaux usages jusqu’alors impossibles ou complexes à mettre en place. Elle viendra donc compléter la gamme de solutions réseau déjà en place dans l’entreprise lui donnant alors les clés pour accélérer sa transformation. 

    Pierre Lescuyer

    Architecte Réseau

    5G, 4G, 3G, Wi-Fi, NB-IoT, 5G NSA, slicing, network exposure, sécurité