1G | 2G | 3G | 4G | 5G
Un peu plus de trente ans de téléphonie mobile ont donné lieu à cinq technologies aux propriétés changeantes. Quelques chiffres replacent les différentes générations dans leur contexte.
Lire aussi: Fréquences de la téléphonie mobile suisse
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5G | 700 MHz + 1400 MHz + 3500 MHz [2021]
- Vitesse de transfert annoncée : > 10 000 Mbit/s (10 Gbit/s) | Temps de latence annoncé: env. 8 ms
Vue par les opérateurs qui rivalisent d'arguments pour espérer occuper un terrain, la 5G devrait permettre de délester le réseau 4G, améliorerait la bande passante et servirait de socle à l'internet des Objets (IoT), avec un milliard de milliards d'objets connectés.
Attention : la 5G Suisse ne doit pas être comparée avec la 5G aux États-Unis par exemple, techniquement très différente.
En Suisse, la «vraie» 5G («5G Fast» pour Swisscom; «5G Highspeed» chez Sunrise) reste rare, en dépit de la communication des opérateurs. Son débit théorique est estimé jusqu'à 2 Gbit/s sur la fréquence de 3,5 GHz, moins sur les fréquences de 1'400 MHz et moins encore sur celles de 700 MHz.
En avril 2020, on compte un peu moins de 300 sites équipés en 5G, alors qu'environ 2'000 sites proposent un ersatz de 5G («5G Wide» pour Swisscom; «5G basique» chez Sunrise), notamment sur la base de la 3G ou de la 4G, et avec un débit qui se situe idéalement entre 80 et 180 Mbit/s.
En août 2020, la Suisse compte en tout et pour tout environ 340 sites équipés en 5G.
En avril 2021, Swisscom précise que la 5G désigne les fréquences inférieures à 3,5 GHz, et que le terme «5G plus» ou «5G+» désigne les fréquences entre 3,5 GHz et 3,8 GHz. L'opérateur estime que la 5G permet des débits jusqu'à 600-700 Mbit/s et jusqu'à 2,4 Gbits/s pour la 5G plus.
Ajout du 26 juillet 2023 | Selon Opensignal, au printemps 2023 la disponibilité de la 5G en Suisse est de 16,7%. Elle est de 9,4% en Suède (pays du fabricant Ericsson); 20,6% en France; 24,2% en Finlande (pays du fabricant Nokia) et 31,1% aux États-Unis. Quant au débit moyen, il vaut en Suisse 189 Mbit/s contre 138 Mbit/s aux États-Unis; 222 Mbit/s en France; 224 Mbit/s en Finlande et 275 Mbit/s en Suède. Entendu que le débit est directement lié à l'intensité du rayonnement,* en moyenne le rayonnement 5G en Suisse est proche du rayonnement moyen à l'étranger.
Dernier paramètre: les opérateurs ont annoncé des débits 5G cent fois plus rapides qu'en 4G (Swisscom - Sunrise). La réalité: en Suisse, le rapport est de 3,6 x. Il est de 4,2 x aux États-Unis, de 4,3 x en Finlande, de 4,5 x en France et 4,9 x en Suède.
Dans son test du premier trimestre de 2020, Opensignal trouvait en Suisse un rapport de 4,5 x entre la 4G (45 Mbit/s) et la 5G (202 Mbit/s). Le futur semble dessiné: la téléphonie mobile ne permettra pas d'absorber la hausse constante de débit souhaité et provoqué par une certaine industrie, et les valeurs limites en Suisse n'ont rien à y voir. C'est un problème structurel des ondes radio, qui transportent peu de données dans les fréquences «basses» (700-900 MHz) et qui sont beaucoup absorbées dans les fréquences «hautes» (3500 MHz).
* à fréquence égale.
Fin de l'ajout du 26 juillet.
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Il n'existe pas de moyen simple d'identifier si une station de base propose la «vraie» 5G ou affiche le logo 5G sur la base d'un ersatz technique, ce qui à mon sens constitue une tromperie du consommateur, en plus de perturber inutilement le difficile débat sur cette technologie.
© Pierre Dubochet, ing. radio
toxicologie des RNI
11 octobre 2018
mis à jour le 29 novembre 2023
La 5G de Swisscom devient autonome à la mi-décembre 2020
Jusqu'à mi-décembre 2020, la 5G de Swisscom ne fonctionne pas de manière autonome: la signalisation passe par un canal 4G. La signalisation est nécessaire à la localisation du smartphone, à la connexion au réseau ainsi qu'aux appels vocaux.
La 5G devient progressivement autonome en Suisse depuis la mi-décembre. Qu'est-ce-que cela change? Cela permet de commencer à passer les premiers appels vocaux en 5G.
Et à transférer des données sans l'aide de la 4G. Tout cela 20 mois après la mise en service du réseau 5G.
La «résistance 5G» souvent évoquée par les opérateurs cache en réalité un décalage pour le moins marqué entre le calendrier des employés de la communication et le calendrier du service technique.
4G+ | LTE Advanced | 800 MHz + 1800 MHz + 2600 MHz [2015]
- Vitesse de transfert annoncée : > 425 Mbit/s ; > 1000 Mbit/s fin 2017 dans dix villes. | Temps de latence: env. 30 ms
Les réseaux 4.5G doublent approximativement les vitesses de transmission des données par rapport à la 4G, quand l’antenne-relais offre la possibilité d’utiliser plusieurs bandes de fréquence 4G (agrégation) en même temps.
En 2018 et très localement, il est possible de surfer à près de 800 Mbit/s lorsque l’antenne-relais accepte de combiner quatre fréquences LTE pour un usager (4G UHD). Une nouvelle modulation (QAM256) permet d’augmenter de 33% le débit sans augmenter la largeur des fréquences utilisées.
En octobre 2016, 70% des données transitent en 4G, 29,5% en 3G et env. 0,5% en 2G.
4G | LTE | 800 MHz + 1800 MHz + 2600 MHz [2013]
- Vitesse de transfert annoncée : > 150 Mbit/s. | Temps de latence: env. 60 ms
Appelée Long Term Evolution, la 4e génération constitue le premier standard vraiment mondial et implique de nouveaux appareils. Le débit dépend principalement de l'intensité du rayonnement qui varie à chaque endroit, de la distance jusqu'à l'antenne, de l'utilisation de l'antenne par d'autres utilisateurs et de la disponibilité de la bande passante jusqu'au serveur.
Il semble extrêmement difficile d'atteindre alors le débit de 112 Mbit/s dans les meilleures conditions en extérieur, débit qui chute à un maximum de 75 Mbit/s selon les équipements techniques propres à l'antenne-relais.
La communication se fait exclusivement par paquets, il n’y a plus d’appel circuits pour la voix. Ainsi, les premiers temps, la transmission vocale est impossible en 4G. Les appareils commutent en 3G ou en 2G, jusqu’à l’arrivée de l’extension VoLTE (Voice over LTE) qui autorise le transfert vocal sur IP avec les réseaux 4G.
La latence diminue; la bande passante augmente significativement et le passage d’une antenne à l’autre (handover) est plus bref.
La 4G offre un meilleur confort pour écouter de la musique ou voir des vidéos en streaming (transmission en continu) ou des émissions de télévision en haute définition. Il devient possible de jouer en réseau grâce à la meilleure fluidité des échanges de données. Quant aux abonnements, les opérateurs proposent des volumes mensuels de téléchargement qui se montent désormais en Go.
Tous opérateurs confondus, la Suisse compte 10'561'075 terminaux connectés en 2013, pour un peu plus de huit millions d'habitants.
En 2018, 98 % de la population suisse est couverte par le réseau mobile 4G.
En 2018, 98 % de la population suisse est couverte par le réseau mobile 4G.
3G+ | HSDPA/HSPA | 900 MHz + 2100 MHz
- Vitesse de transfert annoncée : > 28 Mbit/s en 2011, > 42 Mbit/s en 2013.
En 2022, dix-sept ans après la mise en service de la 3G, cette génération absorbe encore 27% du trafic téléphonique de Swisscom, même 33% chez Sunrise; elle progresse légèrement chez Salt.
De tous les rayonnements de la téléphonie mobile, celui de la 3G est le moins nocif, en raison d'une modulation particulière qui utilise des lignes spectrales et non des signaux pulsés.
Swisscom annoncé en été 2023 la fin de sa 3G pour la fin de l'année 2025.
Le 29 novembre 2023, Sunrise communique qu'il va arrêter la 3G à partir du milieu de l'année 2025 et exploiter ses fréquences pour la 5G Basic.
À ce jour, Salt n'a pas communiqué d'échéance pour arrêter sa 3G.
3G | UMTS/WCDMA | 900 MHz + 2100 MHz [2005]
- Vitesse de transfert annoncée: >350 kbit/s, puis >3 Mbit/s en 2008 puis >7,2 Mbit/s | Temps de latence: env. 120 ms
Au moment de l'introduction de la 3G en Suisse (par Swisscom, en juillet 2004), aucun appareil compatible 3G n'est disponible en Suisse. Deux viendront en novembre.
Principales nouveautés : la 3G supporte la transmission vocale et data simultanée, la vitesse de transfert (bande passante) s’améliore et la latence diminue. La latence est le temps qui sépare une information transmise par le smartphone —par exemple un clic— pour voir arriver les données.
On peut transmettre des photos de petite taille, des pages internet et des vidéos de qualité très réduite. Swisscom fixe le prix d'une heure de télévision à 8 CHF et 12 CHF pour une journée, le téléchargement de 1 Mo de données est facturé 10 CHF. La couverture du pays s’améliore.
La puissance d'émission du smartphone est ajustée 1'500 fois par seconde, pour être la plus faible possible. L'intensité du rayonnement qui touche l'utilisateur est beaucoup plus faible en 3G qu'en GSM ou en Wi-Fi.
2.5 G | GPRS/ EDGE | 900 MHz + 1800 MHz
- Vitesse de transfert annoncée: 0,256 Mbit/s
Extension de la 2G, le General Packet Radio Service permet une connexion transmettant des données (par paquets), ou la voix (en mode circuit), alternativement. La mise à jour avec EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) offre un meilleur débit de données grâce à une compression de données plus efficace.
Swisscom compte alors 257'703 clients en téléphonie mobile.
2G | GSM | 900 MHz + 1800 MHz [1991]
Le Global System for Mobile Communication est mis en service en Suisse vers 1993. Il permet la transmission des sons à distance et de SMS. Standard européen puis mondial, il signe le passage au tout numérique.
En GSM, le téléphone émet à pleine puissance au moment de la connexion, puis après quelque secondes, tente de réduire l'intensité émise. La puissance d'émission, bien qu'ajustée des centaines de fois par seconde, baisse peu en pratique. L'utilisateur est ainsi très exposé aux rayonnements de son appareil en GSM.
Swisscom désaffecte la 2G / 2.5G qui atteignait plus de 99% de la population suisse au début de 2021, et qui ne transportait plus que 0,03% du trafic. L'opération prendra plusieurs semaines.
Sunrise joue les prolongations jusqu'à la fin de 2022. Salt ne communique pas de date, mais a arrêté certains émetteurs dès l'été 2020.
Des systèmes d’alarme, des connexions machine à machine, les info-trafic sur certains GPS ou des téléphones d’ascenseur pourraient être affectés.
1G | Natel C |1987
- Vitesse de transfert annoncée: 0,009 Mbit/s
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