De la 1G à la 5G, à quoi servent les différentes générations de téléphonie mobile ?

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De la 1G à la 5G, à quoi servent les différentes générations de téléphonie mobile ?
Antenne 5G. © ArtisticOperations/Pixabay

La 5G a commencé à être déployée en France. Après Bordeaux, Marseille, Grenoble et d'autres communes encore, les opérateurs Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free ont allumé leurs réseaux 5G à Paris le 19 mars. Les réticences locales sont parfois fortes, cette nouvelle génération de la téléphonie mobile ne faisant pas toujours l'unanimité. Les choix téchnologiques sont devenus aussi des choix politiques et sociétaux, rappelle The Shift Project, alors que le réchauffement climatique et la perte de biodiversité soulignent un peu plus chaque jour les conséquences de nos modes de vie.

Selon ce groupe de réflexion, qui tente d'oeuvrer pour une économie moins carbonée, notre consommation numérique est aujourd'hui "incomptabile" avec une trajectoire de hausse des températures limitée à 2 degrés Celsius. Avec une croissance d'environ 6% par an, la part du numérique dans les émissions de gaz à effet de serre mondiales s'élève déjà à 3,5% et pourrait doubler d'ici 2025. Dans ce cadre, l'arrivée de la 5G laisse craindre une explosion des usages. C'est pourquoi le Shift Project appelle à une "5G raisonnée plutôt que compulsive", dans un rapport publié le 30 mars.

La 5G entraîne une augmentation des ventes de smartphones

D'autant plus que les volumes de vente de smartphones sont tirés au niveau mondial par l'équipement des pays en développement mais aussi par le renouvellement très fréquent — moins de tous les deux ans en moyenne — des appareils dans les pays développés, du fait notamment de l'obsolescence plus ou moins programmée des systèmes d'exploitation et du changement de génération technologique. Le déploiement de la 5G a ainsi entraîné une hausse des ventes de smartphones fin 2020, qui avaient ralenti depuis quelques années. Elles devraient croître de 3,5% par an jusqu'en 2025, selon des données de l'International Data Corporation (IDC) reprises par le Shift Project.

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La 5G doit être moins énergivore que la 4G. Mais "les améliorations technologiques permettant des progrès unitaires sur la consommation énergétique de nos terminaux et de nos réseaux sont systématiquement compensées par les évolutions de nos usages", constate le Shift Project. Notre société produit toujours davantage de terminaux comme les smartphones. Or, 90% de la consommation d'énergie se situe en phase de production des équipements, contre 10% pour leur utilisation.

Des usages toujours plus consommateurs de données

De plus, la richesse des fonctionnalités et applications des smartphones ne cesse d'augmenter, ce qui entraîne une extraction de métaux toujours plus diversifiés, nécessitant davantage d'énergie. Nos usages sont aussi de plus en plus gourmands en données et de plus en plus nomades, ce qui provoque une utilisation croissante de la 4G, dont le réseau, plus énergivore que les réseaux fixes comme le Wifi, commence à saturer.

Avant la 4G et la 5G, l'apparition des différentes générations mobiles a déjà fait évoluer nos usages. Voici ce que chacune d'elle a offert en plus aux utilisateurs :

  • La 1G, ou première génération de technologie sans fil cellulaire, est apparue dans les années 1980 avec les premiers téléphones mobiles. Elle correspond à des normes de télécommunications analogiques, remplacées par la suite par des télécommunications numériques (2G, 3G, 4G, 5G). La 1G permettait uniquement des échanges vocaux, dans le cadre d'appels téléphoniques. Elle offrait un débit d'environ 2,4 kilobits par seconde (kbps), selon un rapport gouvernemental reprenant des données de l'Agence nationale des fréquences (ANF).
  • La 2G a été déployée dans les années 1990. À la voix, elle a permis d'ajouter le texte, mais aussi l'image. Les SMS (Short Message Service) ou textos ont ainsi pu commencer à s'échanger et prendre leur essor. De même que les MMS (Multimedia Messaging Service), qui ne sont toutefois apparus en France qu'à partir de 2002. La 2G offrait un débit allant jusqu'à 64 kbps.
  • La 3G a quant à elle accompagné les années 2000. Les données mobiles liées à la navigation sur internet sont alors devenues accessibles aux utilisateurs, permettant le visionnage d'images et de vidéos en définition limitée. Son débit typique atteignait 384 kbps, selon le même rapport gouvernemental.
  • La 4G arrive dans les années 2010 et entraîne une généralisation des usages nomades connectés, comme la visualisation de vidéo en haute définition (HD). Elle offre un débit allant de 100 mégabits par seconde (Mbps) et 1 gigabit par seconde (Gbps).
  • La 5G, qui commence à être déployée et devrait prendre son essor dans les années 2020, doit éviter la congestion du réseau 4G dans les zones denses et offrir un débit 10 fois supérieur à celui de la 4G, de 10 Gbps. Elle devrait permettre différents nouveaux usages pour les particuliers sur leur smartphone, à des fins essentiellement de divertissement : cloud gaming, visionnage de vidéo en résolution 4K, réalité virtuelle... La 5G devrait aussi fluidifier les services de visioconférences qui ont décollé avec la crise sanitaire et le développement du télétravail. Elle pourrait enfin favoriser la téléchirurgie, la conduite autonome ou encore l'industrie connectée 4.0.

Le Haut Conseil pour le Climat estime que le déploiement de la 5G devrait engendrer une augmentation de 18 à 44 % de l'empreinte carbone du numérique à horizon 2030, dans un rapport rendu en décembre 2020. De quoi donner des arguments à celles et ceux qui s'interrogent sur la pertinence sociétale de la 5G.

Mais rien ne semble pouvoir arrêter le développement de la technologie. Après la 5G, la 6G devrait ainsi voir le jour, autour des années 2030. Les usages concrets qu'elle permettra restent forcément flous. Elle pourrait par exemple offrir la possiblité de générer des hologrammes depuis un smartphone, permettant une téléprésence dans un autre endroit du globe que celui où l'on se trouve physiquement, et renforcer les interactions entre monde réel et monde numérique et virtuel. Son débit pourrait être 100 fois supérieur à celui de la 5G.

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