Pourquoi une nouvelle génération de réseau mobile ? Telle est la question à laquelle nous allons répondre dans cette vidéo. Nous allons, pour cela, prendre quatre exemples de services et analyser quelle est la partie la plus importante concernant la qualité de service. Tout d’abord, imaginons quelqu’un qui veut télécharger un film sur un écran haute définition. Le film consiste en un fichier de 5 giga-octets, soit 4 * 10 puissance 10 bits. Comment cela fonctionne-t-il ? En simplifiant à l'extrême, une requête est envoyée par le terminal au serveur et ensuite, le film est transféré sous la forme d’une suite de paquets, l’ensemble des paquets constituant le fichier. Si chaque paquet est reçu 100 millisecondes après son émission, du fait de la traversée du réseau, la durée totale de chargement est : tout d’abord, de 200 millisecondes, le temps que la requête et que le premier paquet en retour arrivent, ce qui fait 0,2 seconde. Ensuite, à 10 mégabits par seconde, on va avoir une durée totale de 4 000 secondes + 0,2 seconde au début, ce qui fait 1,1 heure. À 1 gigabit, la durée est de 40,2 secondes. Dans les deux cas, on voit que le délai que met le premier paquet à parcourir le réseau est négligeable devant la durée totale de transfert. Ce qui va compter dans la qualité de service, c’est donc le débit. Le débit perçu par l’utilisateur peut se définir comme le nombre de bits correctement reçus par le destinataire pendant une durée donnée, en condition moyenne de réception. Qu’a-t-on en 4G ? On a typiquement 10 mégabits par seconde. C’est-à -dire que mon film va nécessiter plus d’une heure pour être téléchargé. Ce n’est pas satisfaisant. Voyons un autre exemple : l’usine du futur avec l’automatisation d’une chaîne de fabrication. On peut considérer, dans ce cas-là , que l’ordinateur qui contrôle les automates envoie très régulièrement des petits paquets. Par exemple, un paquet de 56 octets de contrôle-commande est envoyé toutes les 2 millisecondes. Cela nous fait donc 56 * 8 / 2, soit un débit de 224 kbit par seconde. Le débit nécessaire n’est donc pas très important. En revanche, il est clair qu’un paquet ne peut pas mettre 100 millisecondes à arriver. Il arriverait beaucoup plus tard que la réponse, qui ne serait, dans ce cas-là , pas une réponse, de l’automate. Ce qui est important, c’est la latence : c’est-à -dire la durée entre l’envoi, par la source, d’un petit paquet et la réception, par le destinataire, de ce paquet. 100 millisecondes n’est pas possible, même si on avait 100 gigabits par seconde. L’objectif, c'est donc d’avoir une milliseconde de latence. Qu’a-t-on en 4G ? On a une latence d’au minimum 10 millisecondes. Troisième exemple, les systèmes de transport "intelligents" et plus précisément, les véhicules connectés. Les véhicules, de plus en plus, communiquent soit avec d’autres véhicules, soit avec une infrastructure. On peut avoir un service d’assistance en cas d’intersection sans visibilité. Une ambulance arrive et il faut prévenir le conducteur qu’il y a un risque de collision et faire en sorte qu’il freine à temps. Ce qui va compter, c’est que l’information émise par le véhicule soit bien reçue par les véhicules environnants. C’est donc la fiabilité, qui peut se définir comme la probabilité de transmettre correctement quelques octets dans un délai donné. On vise, par exemple, qu’un paquet de 32 octets soit remis en moins de trois millisecondes dans 99,999% des cas. Qu’a-t-on en 4G ? On a typiquement, en 50 millisecondes, une probabilité de remise de 99,9 % lorsqu’on a une couverture du réseau. La 4G ne répond pas aux besoins. Dernier exemple, avec des objets connectés : par exemple, une boîte aux lettres connectée. Dès que le facteur met un colis ou une lettre dans la boîte, un message court est envoyé au propriétaire de la boîte. On va avoir un, deux, trois messages par jour, au plus. Un message peut être remis en 10 secondes ou même en une minute, ce n’est pas un problème. Ce n’est pas une question de débit, ni de latence. En revanche, comme on prévoit une explosion du nombre d’objets connectés avec, par exemple, des vêtements connectés, des maisons connectées, ou des containers connectés ou de l’agriculture raisonnée, avec des capteurs qui permettent de doser correctement les engrais, on a un très grand nombre d’objets connectés qui sont prévus. Ce qui est important, c’est la densité de connexions que permet le réseau. C’est-à -dire le nombre total d’équipements par unité de surface, par kilomètre carré, tout en garantissant une certaine qualité de service. On vise un million d’objets connectés possibles par kilomètre carré. Qu’a-t-on en 4G ? On a plutôt de l’ordre de 100 000 objets connectés possibles par kilomètre carré. On voit, dans ces quatre exemples, que tous les services n’ont pas les mêmes contraintes, en termes de performance. La contrainte peut être : le débit perçu par l’utilisateur pour le transfert de fichiers, la latence pour les processus industriels, la fiabilité pour les communications véhiculaires, ou, pour les objets connectés, la densité de connexion. Évidemment, certains services peuvent combiner plusieurs critères. Par exemple : latence et fiabilité. On a vu que la 4G ne répondait pas aux besoins qui ont été exprimés. La question qui se pose : est-il possible d’avoir un système qui répond à l’ensemble de ces besoins ? C’est ce que nous allons voir dans la prochaine vidéo.
