5G mmWave : des vitesses allant jusqu'à 10 Gbps ? Découvrez-le maintenant 📱🔥

La technologie 5G mmWave est la plus rapide dont nous disposons dans les réseaux mobiles, atteignant des vitesses allant jusqu'à 10 Gbps dans la vie réelle. Découvrons ce que c'est réellement et apprenons comment fonctionnent les réseaux cellulaires en cours de route ! 🕵️‍♂️ Bien que certaines parties puissent ressembler à un cours de physique, je vous promets que cela nous aidera à mieux comprendre le sujet.

Qu'est-ce qu'une vague exactement ?

Nous avons tous vu des vagues dans l’eau lorsqu’elle est perturbée. Supposons qu’il y ait une bouée dans cette eau agitée (ou quoi que ce soit qui flotte) ; vous remarquerez qu'il monte et descend sans aller nulle part. Pourquoi ne se déplace-t-il pas vers l'avant ou vers l'arrière comme les vagues semblent le faire ? 🤔 De plus, tout ce mouvement doit nécessiter de l’énergie. D'où vient cette énergie ?

La réponse est qu’elle s’est déplacée vers l’extérieur de la source initiale de la perturbation. Imaginez que quelqu’un jette une pierre dans de l’eau calme, ce qui crée une vague. Les ondes d’expansion transportent l’énergie de cette pierre jusqu’à la bouée.

Alors pourquoi cette énergie n’a-t-elle pas fait avancer la bouée ? C'est parce que, même si cela donne l'illusion de s'étendre vers l'extérieur, l'eau ne se déplace pas réellement plus loin. Il rebondit simplement de haut en bas. Pour résumer, l’énergie de l’onde est transférée, mais l’onde elle-même reste en place. Tout comme lorsque les gens créent une vague dans un stade en se levant et en s’asseyant.

Chaque vague suit les mêmes principes. Par exemple, une vague se comporterait de la même manière si vous créiez une perturbation dans l'air plutôt que dans l'eau (c'est ce qu'est le son !). 🎶

Scientifiquement parlant, il existe un terme pour chacun de ces comportements et une manière de les quantifier. Si vous comptez combien de fois la bouée rebondit de haut en bas en une seconde, c'est sa fréquence. La distance parcourue par la bouée de haut en bas à chaque fois correspond à l'amplitude de l'onde. Et si vous prenez une règle et mesurez la distance entre les ondulations, ce serait leur longueur d'onde.

Lorsque les ondes sont plus proches les unes des autres, la longueur d’onde est plus courte et la fréquence est plus élevée. Lorsque les ondes sont plus éloignées, la fréquence est plus basse et la longueur d’onde est plus longue. En général, des fréquences plus élevées signifient plus d’énergie et vice versa.

La 5G est un type d'onde particulier

Les vagues sont partout autour de nous. La lumière que nous voyons peut se comporter comme des vagues d’eau. ☀️ Contrairement aux ondes de l’eau ou de l’air, il existe un type particulier d’onde qui n’a pas besoin de matériau pour se propager. Il peut simplement s’étendre sur un espace vide. Ce type particulier d’onde est appelé onde électromagnétique.

Il est constitué d’un spectre complet de différentes longueurs d’onde, et une bande étroite de ce spectre est ce que nous percevons comme la lumière visible. Toutes les couleurs que nous voyons ne sont que des longueurs d’onde différentes de ce spectre. En d’autres termes, nous ne voyons qu’une petite partie des ondes électromagnétiques et le reste est invisible. 🌈

Lorsqu'une onde électromagnétique a une longueur d'onde très courte, il peut s'agir d'un rayon gamma, d'un rayon X ou d'une onde ultraviolette (les mêmes rayons UV que nous devrions éviter lorsque nous sommes au soleil !). À l’extrême opposé, lorsqu’elle a la longueur d’onde la plus longue possible, il s’agit d’une onde radio.

Les ondes radio peuvent parcourir des distances incroyables car elles ont les longueurs d’onde les plus longues et les fréquences les plus basses. C'est pour cette raison que nous les utilisons pour la communication sans fil. Les réseaux Wi-Fi et cellulaires, y compris la 5G, sont en fait des ondes radio. 📡

Les ondes peuvent transporter beaucoup d'informations, très rapidement

Comment une onde peut-elle transporter un message ou des paquets de données Internet ? Cela peut paraître déconcertant, mais la clé réside dans la simplicité du langage du message lui-même. 💬

Vous avez probablement entendu parler du code Morse. C'est une langue entièrement composée de points et de tirets. Il y a ensuite le binaire, le langage des uns et des zéros, que les ordinateurs lisent et comprennent.

Vous vous souvenez de la bouée qui monte et descend lorsque vous laissez tomber une pierre dans l’eau ? Vous pourriez en faire un langage pour envoyer un message. La hauteur à laquelle monte la bouée pourrait être le code : la hauteur la plus élevée pourrait être 1 et la hauteur la plus basse pourrait être zéro. Vous pourriez laisser tomber une grosse pierre pour « encoder » un 1 et une petite pour « encoder » un 0. Ce ne serait pas très efficace ni rapide, mais en principe, quelqu’un de loin pourrait observer la bouée et interpréter le message que vous envoyez à travers les vagues.

C’est ainsi que fonctionne essentiellement la communication radio. Un appareil émetteur code les uns et les zéros en changeant la fréquence, l'amplitude (tout comme notre bouée) ou la phase de l'onde. Techniquement, cela s'appelle la modulation.

Un motif de uns et de zéros peut être mappé ou « codé » dans une onde car l’émetteur peut créer des perturbations extrêmement précises, que le matériel de réception interprète et « décode » en uns et en zéros. Vous pouvez voir comment une onde avec une fréquence plus élevée (plus de vibrations par seconde) et une longueur d'onde plus courte permettra d'encoder plus d'informations, car il existe plus d'options pour moduler les bits de l'onde.

Nous savons déjà que les réseaux cellulaires fonctionnent avec des ondes radio, et celles-ci peuvent avoir des longueurs d’onde aussi petites qu’un millimètre ou aussi longues que plusieurs kilomètres. C'est le point clé.

Explication de la 5G mmWave

Avec cela, nous avons toutes les pièces du puzzle pour illustrer ce qu’est la 5G mmWave.

Les premières générations de téléphones portables (1G et 2G) utilisaient des ondes radio qui vibraient entre 1 et 2 milliards de fois par seconde (1 à 2 GHz) et avaient des longueurs d'onde d'environ 1 pied. Cela semble rapide, mais la première génération ne pouvait même pas envoyer de SMS. La troisième génération (3G) a augmenté la fréquence à 2,5 GHz et réduit la longueur d’onde de moitié. Avec la 3G, vous pouvez surfer sur Internet et diffuser en qualité SD. Avec la quatrième génération (4G), la fréquence est passée à 8 GHz et la longueur d'onde a été raccourcie à 1,5 pouces, permettant le streaming HD et la navigation rapide, atteignant entre 50 Mbps et 100 Mbps dans le monde réel.

La 5G est une avancée majeure car elle fonctionne à une fréquence étonnante de 100 GHz (cent milliards de fois par seconde !). Sa longueur d’onde peut être aussi courte qu’un millimètre (mm), d’où son nom. Voilà donc ce qu'est la 5G mmWave : un réseau cellulaire qui fonctionne à une fréquence exceptionnellement élevée et à des longueurs d'onde de 1 mm, atteignant une vitesse de téléchargement moyenne de 2,5 Gbps.

Qu'est-ce que cela signifie pour nous ?

La 5G n’est pas seulement plus rapide que la 4G ; Il est également beaucoup plus réactif. La latence peut être aussi faible que 1 milliseconde, ce qui est presque instantané. Cela signifie aucun décalage dans les jeux en ligne et le streaming 4K ou 8K sans interruption ni mise en mémoire tampon. 🎮 Le temps de réponse quasi instantané est également parfait pour les appareils IoT, la réalité augmentée, les voitures autonomes et les technologies nécessitant une faible latence.

Outre une transmission de données ultra-rapide et une latence incroyablement faible, la 5G mmWave prend également en charge une plus grande capacité par rapport aux réseaux traditionnels (beaucoup plus d'appareils peuvent se connecter sans subir de congestion du réseau).

Limites de la 5G mmWave

Toutes les technologies cellulaires avant la 5G, y compris la 4G, utilisaient une seule bande de fréquence. La 5G utilise de nombreux éléments. La 5G mmWave n’est qu’une de ces nombreuses bandes. Il existe également la 5G Sub-6 GHz, qui fonctionne autour des mêmes fréquences que la 4G. Il y a ensuite le Sub-1 GHz, qui utilise des fréquences encore plus basses. 🌐 Les bandes de fréquences 5G peuvent être à haute fréquence, à moyenne fréquence et à basse fréquence. Que se passe-t-il ici ?

Les ondes 5G étant très proches les unes des autres (par rapport aux anciennes ondes radio), elles ne peuvent pas se propager loin. Les bâtiments, les arbres et même la pluie ou la neige peuvent obstruer la 5G mmWave. 🌧️

C’est pourquoi cette technologie n’est pas très courante. Un réseau dense de petites cellules est nécessaire pour couvrir même quelques pâtés de maisons, contrairement à la 4G, qui s'appuie sur de grandes tours cellulaires qui couvrent généralement plusieurs kilomètres.

La 5G mmWave est notre étape la plus récente et la plus avancée vers une communication sans fil transparente, mais elle n'a peut-être pas l'adoption massive que nous avons constatée avec les générations précédentes. Néanmoins, atteindre des vitesses de l'ordre du gigabit dans le connexion de données de votre téléphone vous donnera toujours l'impression que le futur est déjà là. 🚀