La 5G : une rupture technologique à l’origine de nouveaux business models

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La 5G, prévue pour 2020, suscite déjà de nombreuses interrogations. Pour évoquer cette nouvelle technologie qui promet de révolutionner la communication mobile, il fallait bien deux experts ! Alors Thierry Lejkin, et Nicolas Bihannic, de la communauté d’experts « réseaux du futur » au sein d’Orange, se sont associés pour réagir ensemble sur les mots-clés de la 5G : rupture technologique, virtualisation, IoT, business model….

L’introduction de la 5G s’inscrit pour le BtoB dans une transformation digitale importante qui est enclenchée dans de nombreux secteurs économiques aussi appelés verticales de marché dont l’industrie. Cette transformation montre l’importance de l’internet des objets (IoT) pour capitaliser sur l’exploitation des données et sur l’émergence de nouveaux usages comme par exemple les services immersifs autour de la réalité augmentée. Cette capacité à gérer différentes connectivités et à s’engager sur des exigences fortes devient alors essentielle.
Aussi, la 5G marque une vraie rupture technologique, et imposera de repenser le business model actuel des opérateurs.

Une nouvelle génération de réseau qui marque une rupture technologique

Thierry : Les générations 2, 3 puis 4 de téléphonie mobile se sont inscrites dans une continuité technologique : chaque nouvelle génération était une évolution de la précédente. Avec la 5G, une véritable rupture technologique est née. Cette nouvelle norme de téléphonie mobile exploite par exemple les technologies IP et HTTP pour la gestion de la signalisation dans le contrôle du réseau. La 5G n’est plus seulement un accès mobile très performant, mais un véritable réseau d’intégration comprenant un ensemble de technologies permettant d’offrir des services adaptés aux verticales, comme l’industrie du futur, la télémédecine, la ville intelligente, la voiture connectée … C’est une évolution encouragée par la communauté internationale, via le consortium 3GPP*. En effet, les exigences de ces verticales, telles que la qualification des débits montants et descendants, les seuils de latence acceptables ou encore le niveau de disponibilité des systèmes… sont pleinement considérées dès la phase initiale des spécifications de la 5G.

De plus, il est intéressant de noter que l’environnement technologique adjacent à la 4G a fortement évolué ces dernières années avec la généralisation de l’hébergement des applications métiers dans le Cloud et le développement d’applications professionnelles mobiles sur les smartphones et tablettes (ex. suivi des indicateurs de performance de l’outil industriel).

Nicolas : La rupture apparaît aussi au niveau des performances annoncées. Jusque-là, une nouvelle génération de réseau s’accompagnait d’une amélioration du débit ou de la mobilité. La 5G présente, elle, un large éventail d’optimisation des performances : débit augmenté, latence minimisée, densité de réseau renforcée… En cela, elle répond aux attentes du marché BtoB, où la digitalisation a fait émerger un besoin de connectivité accrue et multiple. Dans le domaine de l’industrie par exemple, cette connectivité devient essentielle pour :
- piloter les outils industriels, collecter et transporter les données de robots à analyser,
- interconnecter de manière sécurisée l’ensemble des partenaires au-delà des murs de l’usine,
- assurer un suivi du produit tout au long de son cycle de vie...
La 5G devrait aussi offrir à certains secteurs émergeants comme la voiture connectée, la ville intelligente ou la santé, une connectivité fiable et résiliente. La 5G répond particulièrement bien aux attentes spécifiques du business.

Au-delà du secteur industriel, il est aussi intéressant de noter des synergies dans les attentes de chacune de ces verticales et notamment le besoin de fédérer un consortium d’acteurs ou partenaires par écosystème (domaine médical, villes et territoires intelligents…). Il s’agira alors de valoriser au mieux le partage des données entre ces acteurs.

Thierry: En résumé, les 2, 3 et 4G répondaient aux attentes du grand public puis aux premiers usages digitaux sur les marchés BtoB, la 5G devra satisfaire pleinement l’ensemble des types d’entreprises (SOHO, SME, multinationales) et notamment les usages les plus complexes. La gestion d’une diversité de LANs (Local Area Networks) industriels par exemple, avec potentiellement des exigences de cyber-sécurité très fortes pour certaines de ces connectivités.

* Le consortium 3GPP – pour 3rd Generation Partnership Project (3GPP) – est une coopération entre différents organismes de standardisation, ayant pour objectif de définir les spécifications techniques des réseaux mobiles de nouvelle génération. Il rassemble en particulier l’ETSI (Europe), l’ARIB/TTC (Japon), le CCSA (Chine), l’ATIS (Amérique du Nord) et le TTA (Corée du Sud).

Le réseau 5G sera un réseau virtualisé

Nicolas : La 5G offrira un débit accru et de très faible latence– proche de celui de la fibre optique - permettant de proposer une connectivité performante là où la fibre est absente, avec le « Fiber Wireless Access ». Sur le marché BtoB, la véritable révolution sera le couplage entre connectivité et services IT, marquant le rapprochement entre telecom et IT. La virtualisation du réseau, la place accrue occupée par le logiciel, l’infrastructure Cloud pour l’hébergement voire l’automatisation des processus de déploiement et de supervision des réseaux : ces évolutions venues de l’IT s’imposent avec la 5G, ouvrant la voie à de nouveaux services. Cette intégration forte entre connectivité et services IT doit être au service de la performance de bout-en-bout de l’outil industriel du client. Il s’agit aussi pour l’opérateur de proposer des services de supervision performants et adaptés aux besoins de chaque client. Ces réseaux dits programmables permettront de répondre au mieux à ces attentes.

Thierry : Du côté des opérateurs, la virtualisation du réseau permettra d’adresser tous les marchés avec une infrastructure unique. L’ère des équipements dédiés est révolue : la même architecture matérielle sera utilisée pour différents types de réseaux et services, grâce au logiciel. La virtualisation ouvre ainsi la porte au réseau à la demande, tout en souplesse. Déployer un nouveau service ne demandera plus des mois, mais quelques heures seulement !

Nicolas : La 5G, grâce au Network Slicing, proposera des services de connectivité personnalisés : la 5G regroupera les normes spécifiques à différents usages. Ainsi, l’opérateur activera de manière agile les fonctions nécessaires à chaque service de connectivité, adaptera le dimensionnement voire la topologie du réseau selon les besoins clients, via les propriétés du Cloud : débit bas ou élevé, latence faible, haute fiabilité, architecture plus ou moins distribuée…
Cette agilité sera couplée avec un transport sécurisé des données notamment dans le raccordement des infrastructures Cloud et il s’agira alors de capitaliser sur le savoir-faire de l’opérateur en termes de gestion des réseaux privés de type VPNs (Virtual Private Networks).

* le Network Slicing, ou « découpage en tranches » du réseau, permet aux opérateurs de réseaux mobiles de gérer différents réseaux virtuels sur une même infrastructure de réseau physique. Les « tranches » ont des caractéristiques adaptées en temps réel aux besoins (de capacité, de latence, de fiabilité, etc.) des utilisateurs.

Cap sur l’Internet des Objets

Thierry : Ce réseau à la demande s’adaptera à tous les besoins, y compris ceux de l’IoT (Internet of Things), avec des protocoles et interfaces multiples. Avec cette nouvelle génération de réseau, nous assisterons à terme à la convergence de toutes les technologies d’accès. La connectivité 5G des machines et robots de l’entreprise est représentatif de la prochaine révolution industrielle (Industry 4.0). C’est aussi un moyen pour l’opérateur de se positionner sur un nouveau marché de connectivité, d’interconnexion et de services reposant sur la gestion évoluée de ce type d’IoT bien spécifique, c’est-à-dire avec des contraintes très fortes en termes de latence (pilotage des robots à distance, …), de fiabilité et de supervision.

Nicolas : Les experts anticipent à certains endroits une forte densité d’objets connectés, notamment dans l’industrie. Par exemple, avec 100 capteurs au mètre carré, la technologie LoRa ne suffira pas pour assurer un fonctionnement optimal de tous ces objets simultanément. Le réseau LoRa pourra cependant rester la solution dans certains endroits, notamment pour la supervision de bon fonctionnement des actifs d’une infrastructure industrielle comme leur consommation énergétique.

Assurer la compatibilité ascendante

Thierry : La 5G n’apparaîtra pas subitement en 2020 avec tous ses services. Son déploiement sera progressif. Au départ, 4G et 5G cohabiteront de façon transparente – comme c’est le cas aujourd’hui pour la 3G et la 4G. De plus, la perspective de mutualiser des infrastructures physiques relatives aux techniques de virtualisation, ouvre la voie à la création d’un cœur de réseau 5G universel totalement agnostique au type d’accès (wireless, wireline, …) ce qui devrait permettre, à terme, une gestion homogène du réseau de l’opérateur.

Nicolas : La cohabitation des technologies mobiles successives et l’introduction de la virtualisation complexifient la supervision des réseaux. L’enjeu est de pérenniser les équipements des clients et ainsi d’intégrer et combiner au mieux la diversité des connectivités présentes dans l’usine. Dans un premier temps, en 2020 en Europe, une double connectivité 4G et 5G s’appuiera sur un cœur de réseau réutilisant la plupart des composants de la 4G.

Un impact environnemental maîtrisé

Thierry : On met souvent en avant les exigences de faible consommation électrique des équipements et terminaux inclus à la norme 5G. Mais la 4G intègre déjà des fonctionnalités permettant de lutter contre l’impact environnemental du réseau et le réchauffement climatique. La 5G ira plus loin dans ce domaine, avec, entre autres, la virtualisation du réseau qui permet l’activation/désactivation des ressources à la demande.

Nicolas : La consommation électrique est en effet un des critères-clés à considérer lors de l’ingénierie de ces réseaux industriels, au même titre que l’atteinte des objectifs de fiabilité et de haute disponibilité voulus pour le système. C’est alors une question de compromis puisque cette disponibilité requiert une redondance du système qui peut alors être coûteuse en énergie. Cet exemple montre bien la complexité dans la gestion de ces futurs réseaux dits programmables. Dans le même temps, la virtualisation et le Network Slicing offrent une vraie souplesse dans le dimensionnement du réseau et permettent de le rationnaliser. Le réseau pourra, à terme, attribuer de lui-même les ressources adaptées aux besoins réels et immédiats, évitant certaines surconsommations d’énergie.

Des technologies nouvelles

Nicolas : La 5G permettra au réseau télécom d’intégrer de nombreuses technologies matures, issues de l’IT, ainsi que des technologies émergentes, comme l’intelligence artificielle ou la Blockchain. Cette dernière manifeste des propriétés intéressantes pour le contrôle de l’intégrité des données et permet alors de développer des services de traçabilité et d’audits, essentiels pour le suivi de la performance dans la production industrielle. La blockchain permet aussi de fédérer les partenaires via une parfaite maîtrise du partage des données à haute valeur ajoutée. En effet, la blockchain permet la mise en place d’une gestion avancée et sécurisée des droits d’accès pour chacune des données industrielles à partager.

Thierry : L’intelligence artificielle pourrait être utilisée dans le contrôle réseau, pour en améliorer la sécurité et la fiabilité, anticiper sa congestion, valoriser les données. Elle pourra par exemple faciliter les décisions pour atteindre un optimum parmi des objectifs de performance non convergents, entre haute disponibilité du système et consommation énergétique minimale.

Imaginer de nouveaux business models

Thierry : Aujourd’hui, le business model classique des opérateurs a atteint ses limites. Il n’est pas adapté aux nouveaux usages émergents et aux caractéristiques de la 5G. Pour les futurs usages, particulièrement exigeants, tels que les villes intelligentes, les voitures connectées, la santé, etc., il faut inventer un nouveau business model en considérant l’ensemble des acteurs de la chaîne de valeur. Ces nouveaux business models incluent par exemple le co-investissement dans les infrastructures de réseaux. À terme, on peut imaginer l’opérateur comme un gestionnaire de service de bout-en-bout des infrastructures internes et externes à l’entreprise, en fournissant des environnements d’accès et de LAN 5G dédiés.

Nicolas: Une illustration concrète dans le secteur automobile, avec la voiture connectée. Le véhicule sera relié au réseau en permanence. Un maillage réseau très fin sera donc nécessaire, ce qui nécessitera un fort investissement initial. Pour le financer, les opérateurs devront s’associer à des partenaires, par exemple les constructeurs automobiles ou des opérateurs d’infrastructures routières, afin de partager les risques d’investissement.

Avec la 5G, les opérateurs devront analyser les marchés verticaux et rechercher les opportunités business pays par pays. Ils valoriseront leur expertise en matière de sécurité et de résilience. De nombreuses solutions seront multi-acteurs avec la notion de consortium d’acteurs par écosystème, dans un paysage technologique complexe. Quant au business model des nouveaux usages, il reste à inventer. Nous y travaillons activement et notamment par une coopération avec plusieurs acteurs industriels pour que nos futures offres 5G répondent au mieux à leurs attentes.

Pour aller plus loin :

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Nicolas Bihannic
Nicolas Bihannic

Dans le cadre de mes travaux de recherche au sein des Orange Labs, j’accompagne Orange Business Services (OBS) dans les analyses business et techniques pour l’introduction de la 5G auprès de ses partenaires. Je suis, par ailleurs, membre de la communauté d’experts «réseau du futur» dans le groupe Orange.