5g evolution

1. 5G Wireless
Technology
Realisé par :
Berrabah Mohamed Nadir
Trabelsi Tarek Islam

2. Plan de travail
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● Introduction
● Histoire de la technologie mobile
● C’est quoi la 5 G
● L’objectif de la 5G
● Caractéristiques de la technologie
5G

3. ● Architecture de la 5G
● Comment fonctionne la 5G
● La 5G est-elle sûre ?
● Application de la 5G
● conclusion
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Plan de travail

4. 4
Introduction
Plus récemment, en trois décennies, une croissance rapide a été marquée
dans le domaine du sans-fil communication concernant le passage de la 1G
à la 4G. La principale devise derrière cela La recherche portait sur les
exigences d'une bande passante élevée et d'une très faible latence. La 5G
offre un débit de données élevé, qualité de service (QoS) améliorée, faible
latence, couverture élevée, haute fiabilité et services économiquement
abordables. La 5G fournit des services classés en trois catégories :

5. 5
Haut débit mobile extrême (eMBB) :
Il s'agit d'une architecture non autonome qui offre une connectivité Internet
haut débit, une plus grande bande passante, une latence modérée, UltraHD
vidéo en streaming, médias de réalité virtuelle et de réalité augmentée
(AR/VR), et bien d'autres.

6. 6
Communication massive de type machine (mMTC) :
Il fournit une communication de type machine à longue portée et à large bande à un prix
très rentable prix avec moins de consommation d'énergie. eMTC apporte un service
haut débit, basse consommation, couverture étendue via une complexité moindre des
appareils grâce aux opérateurs mobiles pour les applications IoT.

7. 7
Offre une faible latence et une ultra-haute fiabilité, riche qualité de
service (QoS), ce qui n'est pas possible avec l'architecture de réseau
mobile traditionnelle. URLLC est conçu pour une interaction en temps
réel à la demande, telle que la chirurgie, communication de véhicule à
véhicule (V2V), industrie 4.0, smart grids, intelligent système de
transport, etc...
la communication à faible latence ultra-fiable (URLLC) :

8. 8

9. Histoire de la
technologie mobile

10. 10
Les générations de la technologie mobile

11. 11

12. Comparisons
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13. C’est quoi la 5G?

14. C’est quoi la 5G?
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La 5G fait simplement référence à la norme sans fil mobile
la plus récente et la plus récente basée sur la norme
IEEE 802.11ac de la technologie à large bande.
Plutôt que des vitesses de connexion Internet plus rapides,
la 5G vise une capacité supérieure à la 4G LTE actuelle,
permettant un plus grand nombre d'utilisateurs du haut
débit mobile par unité de surface et permettant la
consommation de quantités de données en gigaoctet par
seconde.

15. 15
La 5G est la technologie qui permet les connexions et les téléchargements plus
rapides que les autre générations et intègre toute une série de nouveaux usages, la
future de la technologie 5G n’y fera pas exception en se concentrait sur l’internet des
objectifs la 5G :
● faciliter l’émergence d’un immense écosystème IOT.
● l’amélioration de la vitesse de transmission des données.
● un temps de latence plus court donne l’impression que le réseau est très réactif
(1millisecnde de latence).
L’objectif de la 5G

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● 100% de couverture.
● 90% de réduction en utilisation énergie du réseau.
● jusqu’à 10 ans de durée de vie de la batterie.
● 1000 fois plus de bande passante par unité de la surface.
● jusqu’à 100 fois plus d’appareils connectés par unité de surface.
● 99,999% de disponibilité.
● la vitesse de transmission des données est double par rapport à 4G

17. Caractéristiques de la technologie 5G
● Débit binaire de crête élevé et accru (jusqu'à 10 Gbit/s
de connexions aux terminaux sur le terrain
● Volume de données plus important par unité de surface
(c'est-à-dire efficacité)
● Capacité élevée pour permettre la connectivité de plus
d'appareils simultanément et instantanément
(couverture à 100 %)
● Plus de bande passante
● Faible consommation de batterie
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18. Caractéristiques de la technologie 5G
● Une meilleure connectivité quelle que soit la zone
géographique
● Un plus grand nombre d'appareils compatibles (10 à 100x le
nombre d'appareils connectés)
● Réduction des coûts de développement infrastructurel
● Meilleure fiabilité des communications (une milliseconde délai
aller-retour de bout en bout)
● Communication machine à machine, également connue sous le
nom de Internet des objets (IOT/ Internet of things)
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Architecture de la 5G

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UPF : User Plane Function
AMF : Access and mobility Managment Function
SMF : Session Managment Function
AUSF : Authentication Server Function
UDM : Unified Data Management function
SMSF : Short Message Service Function
PCF : Policy Control Function
AF : Application Function
NRF : Network-function Repository Function
NEF : Network Exposure Function

21. 21
Architecture de la 5G

22. Comment la 5G
fonctionne

23. Comment fonctionne la 5G ?
23
● En 5G, la zone de service du réseau est
divisé en petites zones géographiques
appelées cellules.
● Tous les appareils sans fil 5G dans une
cellule communiquer par ondes radio
avec une antenne locale et un
émetteur-récepteur automatisé de
faible puissance (émetteur et récepteur)
dans la cellule.

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Comment fonctionne la 5G ?
● La 5G fonctionne sur une partie de
fréquence radio jusque-là intacte du réseau
fonctionne sur une bande connue sous le
nom de Sub-6 qui est de 600 MHz à 6 GHz.
● Mais la 5G peut aller au-delà de cela, ce qui
entraîne des débits de données et des
performances plus élevés avec le
compromis de portée qui est avec tant de
données qu'il ne peut pas aller loin, ce qui
réduit également la pénétration murale du
signal.

25. 25
Les fréquences utilisées dans la 5G
● Le choix d’une bande de fréquence représente toujours un compromis entre la
couverture (définie par la taille de la zone où le service est accessible) et la
capacité (caractérisée par exemple par le débit obtenu).
● Pour assurer une bonne couverture, les fréquences basses sont privilégiées car
elles permettent d’avoir de bonnes conditions de propagation.
● Pour augmenter la capacité, les fréquences hautes sont préférables car les
largeurs de bandes disponibles y sont plus importantes, ce qui permet d’écouler
plus de trafic. Cependant, les conditions de propagation sont plus difficiles à
haute fréquence car l’environnement perturbe alors beaucoup la propagation,
notamment à l’intérieur des bâtiments du fait d’une forte atténuation par les
murs, ce qui limite la couverture.

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● Les réseaux de téléphonie mobile recherchent donc un équilibre entre bandes
basses pour bien couvrir l’ensemble des populations et bandes hautes pour
assurer une bonne capacité dans les zones où les demandes de trafic sont les
plus importantes
● Dans ce contexte, la 5G disposera d’une gamme élargie pour son déploiement :
elle pourra réutiliser le spectre déjà alloué pour la téléphonie mobile, notamment
les bandes basses autour de 1 GHz, pour assurer une bonne couverture et se
verra également attribuer de nouvelles bandes de fréquences notamment dans
les bandes millimétriques, utilisées pour la première fois pour des services grand
public, qui permettront d’augmenter la capacité Pour 5g en particulier, les
ressources de spectre doivent être suffisantes pour garantir un débit de données
ultra élevé, le problème a une raison d'être plus faible, car les réseaux 2g, 3g et
4g
Les fréquences utilisées dans la 5G

27. 27

28. 28
La bande millimétrique
● Ce qui caractérise la plus la nouvelle technologie c’est la bande de fréquence
utilisée, La 5G devrait utiliser en partie des bandes de fréquences supérieures à
24GHz. Ces ondes millimétriques, correspondent à des fréquences 10 à 30 fois
plus élevées que celles actuellement utilisées par les réseaux mobiles.

29. 29

30. 30
Comment fonctionne la 5G ?

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● C'est pourquoi nous avons besoin
de plus nombre de petites cellules
installées plus proches les uns des
autres que les tours mobiles
traditionnelles.
● Ces sites cellulaires peuvent émettre
des signaux vers des emplacements
spécifiques là où c'est nécessaire
plutôt que partout dans n'importe
quelle direction.
Comment fonctionne la 5G ?

32. 32
Beamforming ou La formation de faisceaux ou le
filtrage spatial est une technique de traitement du
signal utilisée dans les réseaux de capteurs pour la
transmission ou la réception de signaux
directionnels. Ceci est réalisé en combinant des
éléments dans un réseau d'antennes de telle sorte
que les signaux à des angles particuliers subissent
des interférences constructives tandis que d'autres
subissent des interférences destructives.
L'amélioration par rapport à la réception/ émission
omnidirectionnelle est connue sous le nom de
directivité du réseau.
Comment fonctionne la 5G ?

33. 33

34. 34
● En raison d'un réseau de
cellules plus étroit
● La 5G peut prendre en charge
jusqu'à un million d'appareils
par kilomètre carré, tandis que
la 4G ne prend en charge que
jusqu'à 100 000 appareils par
kilomètre carré.
Comment fonctionne la 5G ?

35. Bandes de spectre 5G
● Spectre bande basse
○ Attendez-vous à des
vitesses de pointe jusqu'à
100Mbps
○ Portée la plus large et
pénétration élevée
● Spectre de bande moyenne
○ Vitesses jusqu’à 1Gbps
○ Portée et pénétration équilibrées
● Spectre haute bande
○ Vitesses jusqu’à
10Gbps
○ Portée et
pénétration faible
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36. Technologies émergentes pour
réseaux 5G
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37. 37
● Bemforming :
Beamforming est le processus de filtrage spatial ; l'objectif
principal du filtrage spatial est de rendre un faisceau sensible vers
le signal d'intérêt (SOI) et nul ou atténuation vers les directions de
signaux interférents ou signaux sans intérêt (SNOI). Il existe
différentes méthodes de mise en œuvre techniques de formation
de faisceaux, domaine temporel et fréquentiel qui dépend de la
vitesse de traitement et du type de signaux à traiter

38. 38
● La technique du beamforming (filtrage spatiale) consiste à
focaliser un signal sans fil vers un dispositif de réception
spécifique, au lieu de le diffuser dans toutes les directions à
partir d'une antenne radio, comme c'est habituellement le cas. La
connexion, plus directe, est plus rapide et plus fiable qu'elle ne le
serait sans formation de faisceau

39. ● Milimiter Waves:
Le spectre des micro-ondes, qui a été utilisé pour la plupart des
réseaux commerciaux, est actuellement presque entièrement
occupé. Heureusement, il existe un large spectre disponible dans la
gamme des ondes millimétriques. Cette partie du spectre comprend
des fréquences de 30 à 300 GHz avec des longueurs d’onde de
l’ordre du millimètre (de 1 à 10 mm), qui est destinée à être exploitée
pour des futures communications mobiles et nombreuses
applications, y compris le transfert de données à haute vitesse,
l’imagerie radar, le dépistage de sécurité, l’identification de
substances ainsi que beaucoup d’autres.
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40. Massive MIMO :
● Les systèmes MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) massifs
ou grands sont un symbole important dans les technologies
5G. Ils sont communément appelées systèmes utilisant un
grand nombre d’antennes intelligentes . Massive MIMO peut
offrir les avantages suivants :
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41. ● Caractéristiques principales :
● De nombreuses antennes BS, Par exemple : M = 200
antennes, K = 40 utilisateurs à antenne unique
● Beaucoup plus d'antennes que d’utilisateurs : M≫K
● Haute efficacité spectrale
● De nombreux utilisateurs simultanés
● Signaux directive forts
● Peu de fuites d'interférence
41

42. 42

43. La 5G est-elle sûre ?

44. 44

45. 45

46. Applications de la 5G

47. 1. Véhicule autonome
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● Des véhicules autonomes sont développés
avec les algorithmes et les cas d'utilisation du
Machine Learning. Mais la 5G et sa vitesse,
sa faible latence et son déploiement ultérieur
peuvent faire de ce rêve une réalité.
● L'objectif principal derrière la communication
des véhicules autonomes est le réseau
véhicule-à-tout. Ceci est responsable pour
que le véhicule agisse automatiquement en
ce qui concerne le positionnement des objets
autour du véhicule

48. 2. Appui à l'intelligence artificielle
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● L'intelligence artificielle redéfinit la machine
capacités et puissance. Le monde
numérique d'aujourd'hui n'a pas de sens
sans masse de données, et il ne peut être
accéléré que par les capacités de réseau les
plus rapides et la 5G peut vraiment
déclencher le processus.
● De plus, les villes intelligentes reçoivent des
capteurs, et les données de ces capteurs
intelligents doivent être acheminées de
manière à pouvoir être déployées au
moment où cela s'avère nécessaire.

49. 3. IOT dans les cas d'utilisation de l'industrie
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● La 5G permettra de connecter les médecins
et patients rapidement. De plus, la science
des appareils portables IoT peut alerter le
patient en fonction des symptômes qu'il
ressent.
● Les champs agricoles doivent avoir des
capteurs pour fins de surveillance. Et, ils
transmettraient des données concernant la
nécessité de l'eau, la lutte antiparasitaire, le
contrôle des maladies, etc.

50. 4. Réalité virtuelle et réalité augmentée
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● Grâce à la 5G, rien de crucial ne sera stocké
sur l'appareil. Tout sera sur le cloud, nous
pourrons les récupérer rapidement par 5G.
● La base de la réalité virtuelle et la réalité
augmentée est une action et une réaction
spontanées. Sinon, il sera impossible de vivre
un processus réaliste. Outre les jeux, profiter
des événements sportifs et de la réalité
virtuelle avec la 5G sera extrêmement
incroyable.

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● La plupart des consommateurs n'auront pas accès à l'ensemble
de la 5G potentiel jusqu'à ce que le spectre de la bande basse
soit disponible.
● Les fournisseurs de services centrent le déploiement initial du
technologie autour des zones densément peuplées et des
grandes villes. L'introduction de la technologie 5G sur le marché
de la consommation de masse sera probablement un processus
lent
● Ne vous attendez pas à un changement du jour au lendemain.
Chaque jour, cependant, les consommateurs peuvent s'attendre
à voir plus de fonctionnalités rendues possibles par cette
nouvelle technologie introduite dans leur vie.
Quand peut-on s'attendre à la 5G ?

52. Conclusion
La technologie sans fil 5G est une technologie plus
intelligente, qui interconnectera le monde entier sans
limites. Il est conçu pour fournir des capacités de
données incroyables et extraordinaires, des volumes
d'appels sans entrave et une vaste diffusion de
données. De plus, les gouvernements et les
régulateurs peuvent utiliser cette technologie comme
une opportunité de bonne gouvernance et peuvent
créer des environnements plus sains, ce qui
encouragera certainement la poursuite des
investissements dans la 5G, la technologie de
nouvelle génération.
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53. Merci!
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