5G Recherche et normes

La recherche de l’UE dans le cadre du partenariat public-privé 5G (5G-PPP) vise à promouvoir le savoir-faire technologique et le leadership industriel de l’Europe dans les réseaux 5G. Il vise également à étudier les technologies émergentes qui prépareront l’ère au-delà de la 5G. Les résultats de la recherche visent à façonner les normes 5G, à valider l’identification pertinente du spectre et à soutenir une vision globale de la 5G. Des groupes de travail dédiés à l’architecture, à la vision, au spectre, aux normes, à l’évaluation des technologies, aux essais, à l’automobile, à la sécurité, etc., en vue de consolider les résultats des projets de recherche européens concernés, ont été mis en place dans le cadre du PPP 5G.

Le cas des normes et du spectre

La normalisation de la 5G a débuté début 2016 dans le cadre du projet de partenariat de 3e génération (3GPP), l’organisme de normalisation clé pour les systèmes mondiaux de communication mobile. Une première vague de normes est disponible via le 3GPP Release 15 et une deuxième vague est en cours de développement et devrait être disponible d’ici 2020. L’UE entend continuer à influencer la définition technologique des futurs systèmes de communication (5G et au-delà) et, par conséquent, les normes par le biais de ses recherches avancées. La Commission européenne considère les normes 5G comme l’un des cinq domaines prioritaires de l’initiative «Digitizing European Industry».

De même, l’identification du spectre 5G a officiellement débuté lors de la Conférence mondiale des radiocommunications 2015 (CMR-15) de l’UIT pour définir le spectre dédié 5G au-dessus de 6 GHz d’ici 2019. Dans ce contexte, la recherche de l’UE prévoit l’évaluation de l’applicabilité des différentes bandes considérées.

Plan de recherche 5G de l’Europe

La recherche 5G est financée par le programme de recherche et d’innovation «Horizon 2020» de l’UE et est organisée en trois phases:

Phase 1: La future architecture de réseau 5G

La phase 1 du PPP 5G, couvrant la période 2015-2017, a donné d’importants résultats sur les technologies de base de la 5G. Au-delà des avancées dans les performances de la radio et des réseaux classiques, des architectures de réseaux virtuels soutenant des tranches de réseaux sur mesure ainsi que des réseaux hétérogènes, c’est-à-dire un «réseau de réseaux», y compris les réseaux satellitaires, ont vu le jour.

Le 1er juillet 2015, la Commission européenne a lancé 19 projets de recherche dotés d’un budget de 129 millions d’euros pour s’attaquer à ces problèmes et fournir les éléments essentiels de la future architecture du réseau 5G. Leurs principales réalisations sont la base technologique des futurs réseaux 5G et ont largement contribué au processus de normalisation de la 5G.   

Phase 2: Progresser vers la démonstration et les expériences avec l’implication des industries verticales

La phase 2 du PPP 5G, couvrant la période 2017-2019, élargit ces résultats et établit des relations plus étroites entre la communauté 5G et les industries verticales. La deuxième phase vise un mouvement vers la preuve de concepts et d’expériences. Elle implique activement les industries verticales, qui devraient faire partie des principaux utilisateurs des futurs réseaux 5G.

La Commission européenne a lancé 21 projets le 1er juin 2017, pour un financement total d’environ 150 millions d’euros. De nombreuses nouvelles parties prenantes (plus de 60 % des participants à la phase 2) ont rejoint le PPP, permettant aux projets d’initier des démonstrations et des expérimentations de technologies 5G dans des contextes plus proches des différents types d’utilisateurs de réseaux futurs (personnes, robots, voitures, «choses», etc.)

Phase 3: Plateformes 5G de bout en bout, mobilité connectée et automatisée, essais dans les industries verticales et évolution à long terme de la 5G

La première vague de la phase 3 du PPP 5G consolidera les résultats des phases précédentes grâce à l’intégration d’une infrastructure de réseau expérimental 5G de bout en bout. Trois projets financés par l’UE ont été lancés le 1er juillet 2018 et construisent des plateformes de bout en bout reliant plus de quinze sites d’essai dans dix pays de l’UE différents. L’infrastructure qui en résultera servira à valider les options technologiques dans un contexte systémique complet et à valider les indicateurs clés de performance (KPI) du PPP 5G.

La deuxième vague de la phase 3 soutient les pilotes au-dessus des corridors transfrontaliers pour la mobilité connectée et automatisée (CAM). Le 1er novembre 2018, la Commission européenne a lancé trois projets de recherche et d’innovation couvrant trois des corridors transfrontaliers convenus par les États membres voisins. L’objectif principal est de tirer parti de la connectivité des véhicules pour créer un écosystème complet autour des voitures et des véhicules, servant non seulement des cas d’utilisation liés à la sécurité, mais aussi un ensemble riche d’applications telles que la maintenance, l’assurance, l’infodivertissement, l’assistance au conducteur et la conduite autonome.

La troisième vague soutiendra la mise en œuvre d’essais et de pilotes, dédiés à démontrer l’applicabilité du réseau 5G aux cas d’utilisation des industries verticales (médias et divertissements, industrie, santé, transport et automobile, énergie,...) fonctionnant au-dessus des plateformes 5G de bout en bout dès la première vague. Sept nouveaux projets ont été lancés à la mi-2019, pour un montant total de 100 millions d’euros de financement de l’UE.

La dernière vague abordera l’évolution à long terme des systèmes de communication, étudiera des technologies qui ne sont pas encore ou pas entièrement traitées dans le cadre du PPP 5G et ouvrira la voie à des systèmes de connectivité intelligents au-delà de la 5G.

Au-delà de la recherche

Un document de vision 5G a été élaboré en collaboration avec le PPP 5G en 2015, ainsi que les recherches en cours et pour soutenir le développement de la recherche et des normes 5G. Il décrit les principaux cas d’innovation et d’utilisation des réseaux 5G et clarifie la vision européenne de la 5G.

La vision européenne de la 5G place les industries verticales, comme le secteur automobile, au centre des cas d’utilisation de la 5G. Il révolutionne la façon dont les réseaux d’aujourd’hui sont conçus et fonctionnent. Les réseaux 5G sont considérés comme des plateformes de réseau flexibles qui peuvent s’adapter aux exigences polyvalentes des cas d’utilisation commerciale numériques spécifiques, tels que ceux prévus pour la conduite autonome, les usines intelligentes, les soins de santé à distance et l’approvisionnement en énergie intelligente.

Depuis lors, la Commission européenne et le PPP 5G ont travaillé sur de nombreux aspects découlant de cette vision, comme les exigences de divers secteurs verticaux ou la feuille de route paneuropéenne des essais 5G. Des livres blancs et des feuilles de route reprenant les résultats de cette collaboration en cours sont régulièrement publiés.

Dans le cadre du suivi des travaux de recherche et d’innovation, la Commission européenne collabore également étroitement avec les États membres et l’industrie sur les différentes étapes de la mise en œuvre du plan d’action 5G publié en 2016, préparant un déploiement efficace et coordonné des réseaux 5G dans les pays de l’UE.