Si vous demandiez à presque n’importe qui s’il pouvait voir un lien entre la vitesse des connexions cellulaires 5G et la sécurité des avions, vous auriez du mal à obtenir une réponse. Et pourtant, en raison d’une demande surprenante et soudaine de la Federal Aviation Administration basée sur des interférences radio potentielles non vérifiées, une augmentation très attendue des vitesses et de la disponibilité de la 5G vient d’être suspendue.
Avant d’entrer dans l’explication du pourquoi, un peu de contexte s’impose.
Au fond, il est important de se rappeler que la 5G – comme tous les réseaux cellulaires – utilise des ondes radio pour fonctionner. Les signaux sont envoyés depuis nos smartphones et reçus des tours de téléphonie cellulaire à des fréquences particulières. Pensez-y comme une radio AM/FM. En vous accordant sur certaines fréquences, vous captez des stations particulières et pas d’autres.
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De plus, la qualité de ce signal (et même à quelle station une fréquence particulière peut être liée) dépend de votre emplacement. En d’autres termes, 93,1 sur votre cadran FM à Chicago ne vous donnera pas la même station (ou peut-être n’importe quelle station) si votre voiture se trouve à Lexington, Kentucky.
De même, les types de signaux que vous pouvez recevoir sur un smartphone 5G (et la qualité de cette connexion, mesurée en barres sur l’écran de votre téléphone) dépendent fortement des fréquences diffusées par des opérateurs comme AT&T, T-Mobile et Verizon dans un emplacement. La vitesse de la connexion est liée à la largeur des groupes de fréquences sur lesquels les signaux 5G (ou 4G) sont envoyés.
Contrairement à la plupart des stations de radio, les signaux cellulaires ne sont pas limités à une fréquence spécifique mais peuvent être envoyés simultanément sur toute une gamme de fréquences. Considérez cela comme la largeur de l’autoroute numérique : plus la route est large ou, dans ce cas, plus le bloc de fréquences utilisé est large, plus il est possible d’envoyer des données à la fois. Et plus vous envoyez de données à la fois, plus la connexion est rapide.
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Quels opérateurs sans fil sont concernés ?
La raison pour laquelle tout cela est important est que l’un des aspects les plus excitants de la 5G est qu’elle est censée utiliser de nouvelles fréquences pour envoyer ses signaux et des blocs plus larges de ces fréquences pour envoyer des données à des vitesses plus rapides.
En fait, une grande partie de la promesse de la 5G repose sur cette attente. Malheureusement, comme de nombreux consommateurs l’ont déjà découvert (en particulier ceux qui utilisent AT&T ou Verizon), cette promesse n’a pas encore été tenue car la 5G n’a eu jusqu’à présent que peu ou pas d’impact sur l’expérience des smartphones et les vitesses de téléchargement de la plupart des utilisateurs.
T-Mobile a été en mesure d’exploiter de gros morceaux de fréquences auxquelles il a eu accès lorsqu’il a acheté Sprint en 2019, d’où leur avance actuelle dans la plupart des tests de vitesse 5G.
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La situation de la 5G devait s’améliorer pour tous les consommateurs à partir du 5 décembre. C’est à ce moment-là que le bloc de nouvelles fréquences le plus attendu pour les services 5G devait être utilisé régulièrement aux États-Unis à partir du 5 décembre par AT&T et Verizon. Génériquement appelé Bande C, ces les nouvelles fréquences 5G vont d’environ 3,7 à 4,2 GHz sur ce qu’on appelle le spectre des radiofréquences (RF).
FAA : les nouvelles fréquences 5G sont trop proches de celles utilisées par les radioaltimètres
À la dernière minute, cependant, la FAA est intervenue, citant des conflits potentiels et des interférences avec les radioaltimètres, des instruments de cockpit qui indiquent aux pilotes à quel point un avion est proche du sol lorsqu’il s’apprête à atterrir. Le problème se résume au fait que les radioaltimètres utilisent des fréquences de 4.2 à 4,4 GHz dans leur fonctionnement.
Avec ces deux groupes de fréquences situés si près l’un de l’autre, soutient la FAA, les signaux des cellules 5G utilisant les fréquences de la bande C pourraient interférer avec les radioaltimètres. Et parce que cela implique potentiellement l’exploitation sûre des avions, il est facile de voir pourquoi des inquiétudes pourraient être soulevées – du moins, au début.
Mais dès que l’on commence à creuser dans les détails, les préoccupations semblent vite moins pratiques et plus politiques. Plus particulièrement, le projet de lancement de services 5G sur les fréquences de la bande C est en chantier depuis plusieurs années et a vraiment pris de l’ampleur après la trois grands transporteurs américains ont dépensé plus de 80 milliards de dollars plus tôt cette année pour accéder à ces fréquences.
De plus rapport que la FAA a cité dans le cadre de leur plainte est sorti depuis plus d’un an, alors pourquoi les préoccupations de dernière minute ?
Des boeufs inter-agences à blâmer?
Les agences gouvernementales américaines sont, malheureusement, connues pour avoir des rancunes les unes envers les autres, parfois sans vraiment savoir ce qui est réellement impliqué, comme cela semble être le cas ici.
L’essentiel est qu’une objection discutable de la FAA pourrait finir par retarder le déploiement d’une nouvelle technologie critique permise par la Federal Communications Commission à une large partie du public américain.
Progrès retardé
En cours de route, cela pourrait également retarder les impacts économiques importants (et significatifs) que pratiquement tout le monde attend de la large disponibilité et de l’utilisation d’un service 5G vraiment différencié.
Chaque changement de génération cellulaire précédent a déclenché des milliards de dollars de nouvelles activités et des milliers de nouveaux emplois en créant de nouvelles opportunités que les réseaux sans fil plus rapides apportent avec eux et la 5G devrait faire de même. Sur le plan pratique, des réseaux 5G plus solides et une plus grande disponibilité peuvent également inspirer des ventes plus fortes de téléphones 5G (et des composants qui les alimentent), la construction plus rapide des réseaux 5G (et de tout l’équipement nécessaire pour les activer) et de nouveaux services que les opérateurs peuvent offrir, y compris des services comme les services à large bande sans fil utilisant des réseaux cellulaires (un sujet également appelé Accès sans fil fixe, ou FWA).
En cours de route, cela pourrait également retarder les impacts économiques importants (et significatifs) que pratiquement tout le monde attend de la large disponibilité et de l’utilisation d’un service 5G vraiment différencié.
Une zone tampon de 400 MHz
Le déploiement initial de la bande C ici aux États-Unis n’utilisera que des fréquences de 3,7 à 3,8 GHz – ce qu’on appelle le Un bloc. Cela laisse un énorme écart de 400 MHz entre les services 5G initiaux basés sur la bande C et l’utilisation du radioaltimètre.
Le bloc B, qui comprend des fréquences de 3,8 à 3,98 GHz, ne devrait pas être utilisé aux États-Unis avant 2023. Et une fois qu’ils le sont, cela laisse encore une “bande de garde” de 20 MHz entre le haut du bloc B et 4 GHz.
En plus de cela, les fréquences comprises entre 4,0 et 4,2 ont été intentionnellement refusées aux services 5G et continueront d’être utilisées par de grands Antennes satellites en bande C (qui, au cours des dernières décennies, utilisait l’ensemble du bloc C-Band), pour des choses comme les émissions télévisées à distance, etc.
Pour mettre cela en contexte, il est important de noter que l’utilisation de fréquences RF spécifiques est étroitement gérée par des agences comme la FCC pour garantir que de nombreuses applications peuvent coexister et que des modifications régulières de ces blocs de fréquences pour différentes applications se produisent tout le temps. Beaucoup de ces blocs sont contigus et souvent aussi petits que 5 MHz de large, de sorte que l’écart de 400 MHz entre le service 5G prévu et les radioaltimètres est vraiment énorme du point de vue RF.
Les États-Unis prennent du retard sur la 5G
Une quarantaine de pays dans le monde sont déjà utilisant la plupart des fréquences de la bande C pour la 5G (une partie de la raison pour laquelle les États-Unis ont pris du retard sur le front de la 5G) et aucun n’a signalé d’interférence avec les radioaltimètres à bord des avions dans leur pays, affirme l’association commerciale sans fil CTIA sur son site Web. 5GandAviation.com.
De plus, de nouvelles technologies de filtrage étant intégrées dans une partie quelque peu obscure des smartphones appelée frontale RF (radiofréquence), telles que Filtres ultraBAW récemment introduits par Qualcomm, peut réduire les problèmes d’interférence sur les smartphones de nouvelle génération.
Tout compte fait, il existe de nombreuses raisons pour lesquelles les préoccupations de la FAA concernant le déploiement de la 5G semblent être plus un hareng rouge qu’une préoccupation technique légitime. S’il est vrai que certains radioaltimètres plus anciens avec un filtrage médiocre pourraient devoir être mis à jour et/ou remplacés pour éviter complètement les interférences, il n’est pas clair que les interférences théoriques causeraient même un problème.
Bien que la sécurité des avions ne devrait en aucun cas être compromise, une surabondance de prudence inutile sur cette question pourrait avoir un impact négatif beaucoup plus important sur les progrès technologiques et l’économie des États-Unis que beaucoup ne le pensent.
