La 5G, plus qu’une simple génération de téléphonie ?

Les géné­ra­tions de télé­pho­nie mobile se renou­vellent envi­ron tous les 10 ans. Pour­tant, plus qu’aucune autre, le déploie­ment de la 5G a enflam­mé le débat public¹². La rai­son tient, pour une large part, à la dif­fi­cul­té de poser les enjeux d’une tech­no­lo­gie qui, au-delà de ses inno­va­tions tech­niques et des ser­vices asso­ciés, repré­sente à bien des égards une rup­ture majeure. Certes, les pre­miers usages consistent sur­tout à den­si­fier les réseaux actuels, voire, dans cer­tains pays, à com­plé­ter les cou­ver­tures très haut débit. Mais, par ses inno­va­tions, sa flexi­bi­li­té et ses per­for­mances, la 5G sera une révo­lu­tion pour l’industrie : son enjeu n’est pas de voir des films sur « Net­flix » plus rapi­de­ment. Contrai­re­ment aux géné­ra­tions pré­cé­dentes, son mar­ché est prin­ci­pa­le­ment celui des filières indus­trielles à qui elle offre, tout comme la fibre, une for­mi­dable oppor­tu­ni­té de numérisation.

Tech­ni­que­ment, la 5G est un sys­tème por­teur de poten­tia­li­tés com­plé­men­taires répon­dant de manière spé­ci­fique à dif­fé­rents besoins. La 5G vise d’abord à évi­ter la conges­tion de la 4G en répon­dant au dou­ble­ment annuel des don­nées échan­gées sur les réseaux de télé­com­mu­ni­ca­tions. Mais la 5G amé­liore sur­tout la qua­li­té des ser­vices de télé­com­mu­ni­ca­tions mobile : pour les usages grand public (débit, mobi­li­té) et, dans une plus large mesure, pour les besoins spé­ci­fiques de mul­tiples sec­teurs (san­té, éner­gie, auto­mo­bile, col­lec­ti­vi­tés locales, médias, agriculture).

Les inno­va­tions à la base de ces poten­tia­li­tés sont de plu­sieurs ordres. Il s’agit d’abord de la capa­ci­té³ à connec­ter mas­si­ve­ment de très nom­breux objets (les dizaines de mil­liers de conte­neurs d’un port par exemple). C’est ensuite la pos­si­bi­li­té d’assurer des com­mu­ni­ca­tions cri­tiques et à faible latence, notam­ment avec l’arrivée des véhi­cules auto­nomes connec­tés sup­po­sant une qua­si-ins­tan­ta­néi­té des réac­tions. Enfin, c’est la facul­té de modu­ler, de manière dyna­mique, la confi­gu­ra­tion d’un réseau de télé­com­mu­ni­ca­tions⁴ pour opti­mi­ser son uti­li­sa­tion simul­ta­née par des appli­ca­tions aux contraintes dif­fé­rentes (volume des don­nées, sécu­ri­té, ins­tan­ta­néi­té, haut débit) : pen­sons par exemple à la mul­ti­pli­ci­té des uti­li­sa­tions dans les enceintes publiques telles que les gares.

La 5G s’appuie aus­si sur l’utilisation loca­li­sée de nou­velles gammes de fré­quences dites mil­li­mé­triques, à l’intérieur ou à l’extérieur, ouvrant des bandes pas­santes et des débits par­ti­cu­liè­re­ment impor­tants : ima­gi­nons l’utilité pour le pilo­tage et la conduite à dis­tance d’engins ou robots indus­triels. La 5G vise éga­le­ment à l’amélioration de la per­for­mance éner­gé­tique des réseaux mobiles en agré­geant plu­sieurs fré­quences, en mobi­li­sant des antennes actives « intel­li­gentes » (ne se déclen­chant que si néces­saire⁵) ou au contraire des toutes petites⁶. Enfin, la 5G repose sur des archi­tec­tures d’infrastructure flexibles grâce à la vir­tua­li­sa­tion des fonc­tions de réseau⁷ et la concen­tra­tion des sta­tions de base en mode coopé­ra­tif⁸.

La 5G couple ain­si la mise en œuvre de tech­no­lo­gies dis­rup­tives (antennes actives, ondes mil­li­mé­triques, smart cells) avec la pos­si­bi­li­té d’innover, de manière plus pro­gres­sive, sur des ser­vices appli­ca­tifs, à par­tir d’initiatives, d’acteurs et d’investissements effec­tués à dif­fé­rents niveaux. Il ne faut donc pas voir la 5G dans une pers­pec­tive tech­no push, c’est-à-dire une tech­no­lo­gie qui s’imposerait et défi­ni­rait des impacts de manière uni­voque. Mais dans une vision demand pull, c’est un ensemble de res­sources tech­no­lo­giques fai­sant sys­tème, ouvrant la pos­si­bi­li­té d’innovations et d’applications nou­velles, dont les entre­prises peuvent se saisir.

Le constat des déploie­ments réa­li­sé aujourd’hui reflète cette per­cep­tion para­doxale. D’une part, la plu­part des experts, opé­ra­teurs com­pris, insistent sur le fait que la 5G (et son modèle éco­no­mique) répond sur­tout aux besoins des grands sec­teurs d’activités et filières indus­trielles. Les expé­ri­men­ta­tions ouvertes par l’Arcep depuis 2018 comme les déve­lop­pe­ments déjà à l’œuvre à l’étranger four­nissent ain­si une bonne vision des dif­fé­rents cas d’usage sur les­quels la 5G est atten­due. Ce sont : l’équipement des grandes enceintes spor­tives, les espaces publics tels que gares, ports, aéro­ports où se conjuguent acti­vi­té indus­trielle et public de masse, la numé­ri­sa­tion de filières indus­trielles telle celle de l’automobile élec­trique et connec­tée, l’amélioration des ser­vices de san­té (de la télé­con­sul­ta­tion aux inter­ven­tions à dis­tance), le sup­port à l’automatisation des usages indus­triels spé­ci­fiques notam­ment dans les envi­ron­ne­ments à risque.

Pour autant, la super­vi­sion des déploie­ments assu­rée par des acteurs publics tels que l’Arcep⁹ ou l’ANFR¹⁰ conti­nue de se concen­trer, comme tra­di­tion­nel­le­ment, sur les usages grand public. Ils rendent ain­si régu­liè­re­ment compte, mois après mois, des déploie­ments des sites de 5G (30 092 auto­ri­sés en novembre 2021, dont 19 824 opé­ra­tion­nels). Ils ana­lysent la cou­ver­ture et com­parent la qua­li­té de ser­vice offerte aux usa­gers du quo­ti­dien par cha­cun des opé­ra­teurs (débit et cou­ver­ture). Ces mesures sont impor­tantes, car elles per­mettent de rele­ver une rapi­di­té du déve­lop­pe­ment bien plus forte que ce qu’avait connu la 3G ou la 4G. Pour autant, rien n’est fait pour cali­brer le déve­lop­pe­ment des usages industriels.

La 5G repré­sente, glo­ba­le­ment, un véri­table mur d’investissements. Rien d’étonnant, dès lors, à ce que son inté­rêt socié­tal soit source de débat. D’une part, la mise en avant des besoins grand public occulte ceux des entre­prises. D’autre part, les modèles éco­no­miques des opé­ra­teurs de télé­com­mu­ni­ca­tions, des équi­pe­men­tiers, des pla­te­formes ou four­nis­seurs d’applications, et des entre­prises uti­li­sa­trices s’intriquent : ils appellent une large inter­opé­ra­bi­li­té des don­nées, des appli­ca­tifs et des réseaux, mais créent aus­si des formes inédites de concur­rence ver­ti­cale entre infra­struc­tures, opé­ra­teurs, nou­veaux inter­mé­diaires, acteurs des filières industrielles.

Se des­sinent ain­si plu­sieurs manières d’envisager la mon­tée en puis­sance de la 5G, selon que l’on envi­sage celle-ci comme simple pro­lon­ge­ment de la 4G, comme sup­port de réseaux pri­vés locaux, comme par­tie inté­grante des offres « busi­ness » des opé­ra­teurs, ou encore comme base de la numé­ri­sa­tion des entre­prises et des chaînes d’approvisionnement. Loin de redé­fi­nir seule­ment l’équilibre entre usages grand public et entre­prise, les fonc­tion­na­li­tés de la 5G se tra­duisent par de nou­velles arti­cu­la­tions entre éche­lon natio­nal et ter­ri­to­rial (quar­tiers de ville, zones d’activité, entre­prises, stades ou hôpitaux).

Pour la cou­ver­ture d’ordre natio­nal et ter­ri­to­rial, ce sont les opé­ra­teurs qui sup­portent les coûts (achats de fré­quence, construc­tion des sites et déploie­ment des infra­struc­tures)¹¹. Les uti­li­sa­teurs dis­posent ain­si d’une tech­no­lo­gie dont seul le coût d’utilisation leur est impu­té (sur des moda­li­tés res­tant néan­moins à sta­bi­li­ser). Mais ils doivent assu­rer des coûts non négli­geables d’appropriation, de numé­ri­sa­tion des­pro­cé­dés, de déve­lop­pe­ment des ser­vices et de ges­tion du chan­ge­ment. Pour les déploie­ments locaux et d’ordre pri­vé, ce sont les entre­prises qui inves­tissent dans la construc­tion et la main­te­nance de leur propre infra­struc­ture. Les acteurs indus­triels puis­sants béné­fi­cient de ce fait d’un avan­tage, mais le mur des inves­tis­se­ments consti­tue aus­si une inci­ta­tion à des stra­té­gies de mutua­li­sa­tion comme on le voit dans les zones aéro­por­tuaires ou dans de grands pro­jets tels que les Jeux Olym­piques ou les smart cities.