Aperçu exclusif : Comment Samsung a fait de sa solution 5G de bout en bout révolutionnaire une réalité

 
(De gauche à droite) Dr June Hee Lee, vice-président principal et chef de l’équipe des stratégies technologiques et Dr Won Joon Choi, vice-président principal et chef de l’équipe principale de recherche et développement
 
Depuis plus de 35 ans, Samsung s’est positionnée comme un chef de file dans l’industrie mobile, des téléphones intelligents aux jeux de puces mobiles, en passant par les solutions réseau. Au cours de la dernière décennie, l’engagement de l’entreprise à repousser les limites du possible a ouvert la voie au développement de la première solution 5G de bout en bout.
 
Cet esprit pionnier a permis à Samsung de devenir la première entreprise à offrir des expériences 5G centrées sur le consommateur, y compris le premier téléphone intelligent 5G commercialisé par Samsung, le Galaxy S10 5G, qui a été lancé en Corée du Sud en avril et qui est maintenant prêt à être déployé à l’échelle mondiale.
 
Mais la question demeure, que permettra la 5G? Pourquoi la 5G est-elle importante? Comment les consommateurs utilisent-ils la 5G aujourd’hui? Quels défis Samsung a-t-elle dû surmonter pour commercialiser la 5G?
 
Won Joon Choi, vice-président principal et chef de l’équipe principale de recherche et développement, et June Hee Lee, vice-président principal et chef de l’équipe des stratégies technologiques de Samsung, ont joué un rôle essentiel dans le développement du matériel et des logiciels optimisés pour la 5G. Ils ont récemment raconté en détail les coulisses du développement et du leadership technologiques en matière de 5G.
 
Repousser les limites
 
La technologie 5G révolutionnera ce qu’il est possible de faire dans un réseau de données, à l’instar des possibilités sans précédent que la 4G a déverrouillées lors de son lancement. La 4G a permis au monde entier d’avoir Internet à portée de main ainsi que de travailler et de se divertir à la maison ou en déplacement. Avec des vitesses accrues et une latence plus faible de la bande passante 5G, la 5G offrira bien plus que des avantages mobiles par rapport à la technologie LTE. « Lorsque le service 5G sera complètement actualisé, ses capacités ne se limiteront pas aux téléphones intelligents. Le concept d’un véhicule connecté et autonome pourra être pleinement concrétisé, tout comme les usines intelligentes et les robots intelligents dans le domaine médical, par exemple », a expliqué M. Choi. « La visioconférence ne se fera plus en 2D, mais en 3D, a ajouté M. Lee. Personne ne s’imaginerait diffuser une vidéo à 360 degrés sur son téléphone intelligent en utilisant les données mobiles telles qu’elles existent actuellement, mais avec la 5G, cela deviendra une réalité. » Mais faire en sorte que cela soit possible n’a pas été une mince affaire.
 
Pour mettre en place la bande passante 5G, il a fallu reconfigurer tous les aspects de l’écosystème de l’infrastructure réseau, depuis les modèles d’antennes jusqu’aux jeux de puces des appareils, afin de tenir compte de sa gamme de fréquences distincte des bandes passantes existantes. « Samsung s’est engagée activement dans le marché de la 5G depuis le début, de la recherche au développement de la technologie, en passant par l’établissement des normes internationales, a fait remarquer M. Lee. Ce qui a poussé Samsung à diriger la mise au point de la 5G, c’est que nous croyons qu’il est important d’ouvrir la voie lorsqu’il nous semble que l’industrie doit prendre une direction claire, même si cela semble difficile. »
 

 
Le secret du développement de la 5G
 
La mise en place d’une solution de bout en bout a été la clé du développement d’un réseau 5G mondial par Samsung. Dès le début, l’entreprise a adopté l’approche unique de développer les capacités non seulement pour fabriquer un appareil 5G, mais aussi pour établir les partenariats nécessaires essentiels au déploiement complet de l’écosystème, des fournisseurs de puces et d’infrastructures aux opérateurs de télécommunications et aux fournisseurs de contenu et de services. « Pour mettre au point la 5G, il a d’abord fallu déterminer quelles étaient les technologies de base de la 5G et comment nous allions les sécuriser. Très tôt, nous avons pris l’initiative de collaborer avec de nombreux partenaires tels que les fournisseurs de puces, par exemple, a expliqué M. Choi. Tout cela nous a permis de jouer un rôle de premier plan dans le développement de la 5G. »
 
Les capacités développées par Samsung au cours de ces phases exploratoires ont émergé il y a plus d’une décennie et ont permis à l’entreprise de rester à l’avant-garde de chaque nouvelle phase du développement de la 5G. La fréquence 5G, qui fonctionne sur mmWave et Sub-6GHz, a requis de nombreuses innovations matérielles et logicielles, y compris une puce modem 5G, une puce de radiofréquence 5G, des composantes de radiofréquence frontales ainsi que des récepteurs 5G. En 2013, Samsung a réalisé avec succès sa première démonstration de faisabilité de la 5G et, deux ans plus tard, sa toute première spécification pré-5G a ouvert la porte à d’autres étapes importantes, y compris la création d’un téléphone intelligent 5G mis aux normes du 3GPP (Projet de partenariat de troisième génération) et internationales.
 
Ce qui a fait de Samsung un leader en matière de 5G, c’est son engagement à rassembler tous les éléments du processus, de la recherche au développement, non seulement au niveau mobile, mais à l’échelle d’un réseau mondial. « La première spécification standard 5G New Radio (NR) a été approuvée à la fin de 2017 et Samsung a joué un rôle de premier plan dans l’établissement de cette norme internationale », a signalé M. Choi. Ce leadership à l’échelle du réseau n’est pas sans précédent pour Samsung. En effet, l’entreprise a également participé à l’établissement des normes internationales du réseau pour la transition de la 3G à LTE, et c’est cette expérience, non seulement au niveau de l’infrastructure réseau, mais aussi sur le plan du consommateur, qui a permis a l’entreprise d’être prête et apte à mener le développement de la 5G.
 
Comprenant qu’une telle infrastructure de réseau 5G mondiale doit entrer en service progressivement, Samsung a veillé à ce que son service actuel minimise les interruptions de réseau en offrant une période de transition LTE-5G au cours de la normalisation du réseau NSA. « Le service 5G actuel utilise le réseau LTE stable pour transmettre des informations importantes telles que les données de contrôle et de signalisation, y compris le transfert LTE vers 5G, alors que la 5G est utilisée pour la transmission de données, a précisé M. Choi. En ce qui concerne le Galaxy S10 5G, l’appareil a été conçu sur les plans matériel et logiciel pour être prêt à utiliser le réseau NSA tout au long du transfert. En outre, il y a toujours des problèmes sans précédent qui surviennent au cours d’une période de transition. Nous prenons très au sérieux tous les commentaires des consommateurs et grâce à notre étroite coordination avec tous les partenaires concernés, à mesure que l’infrastructure s’améliorera, l’expérience 5G s’enrichira également. »
 
Créer un dispositif conçu pour l’ère 5G
 
Afin de s’assurer que son premier appareil 5G reste convivial et intuitif, ce à quoi les consommateurs s’attendent de la série Galaxy, Samsung a développé une innovation matérielle majeure. « Comme un téléphone 5G doit prendre en charge tout l’ancien matériel LTE, il va de soi que l’ajout de composantes spécifiques à la 5G tels que la puce modem 5G et la puce de radiofréquence 5G implique l’intégration de pièces supplémentaires, a expliqué M. Choi. Si nous avions simplement monté ces nouvelles pièces sur l’appareil, le téléphone serait devenu trop volumineux. Au lieu de cela, nous avons méticuleusement conçu comment et où inclure ces composantes supplémentaires pour conserver le design monobloc rationalisé de la série Galaxy. » Même après avoir monté les composantes supplémentaires nécessaires, le Galaxy S10 5G conserve sa forme monobloc mince.
 

 
Ce ne fut pas le seul obstacle que Samsung a dû surmonter avec le Galaxy S10 5G : les réseaux 5G sont très énergivores pour la batterie en raison de la grande quantité de données qu’ils ont à transmettre. « Nous avons atténué ce défi en incorporant la toute dernière technologie de chambre à vapeur dotée d’un nouveau logiciel d’IA qui optimise automatiquement la batterie, l’unité centrale, la mémoire vive et même la température de l’appareil en fonction de la façon dont les consommateurs utilisent leur téléphone. Ce logiciel intelligent apprend de ses utilisateurs et continue d’apprendre au fil du temps », a souligné M. Choi.
 
Le problème le plus difficile que Samsung a rencontré avec le Galaxy S10 5G a été le développement d’une technologie pour prendre en charge la bande passante 5G, qui fonctionne sur les hautes fréquences. « Le spectre des hautes fréquences n’avait jamais été pris en charge sur les appareils mobiles auparavant, a expliqué M. Choi. D’un point de vue matériel, la création d’une solution à ce problème a nécessité des années de recherche sur l’atténuation de signaux faibles résultant de barrières physiques ou d’obstacles sur le trajet des fréquences, en particulier lorsqu’elles se frappent à des objets métalliques. » Du côté logiciel, Samsung s’est consacrée à fournir une expérience client fluide. « Notre solution est basée sur un large éventail d’expériences et de savoir-faire accumulés, a fait remarquer M. Lee. Nos interactions de longue date avec les consommateurs, qui nous ont permis de comprendre comment, par exemple, ils utilisent et saisissent leur téléphone, nous ont permis de mettre au point un logiciel qui maintient l’appareil connecté au signal 5G. »
 

 
L’avenir de la connectivité 5G
 
Non seulement les réalisations de Samsung en matière de 5G transformeront l’expérience des données mobiles pour les consommateurs, mais elles auront également des implications passionnantes pour l’avenir de la vie connectée et joueront un rôle énorme dans l’optimisation du fonctionnement et de la connectivité des appareils qui utilisent l’intelligence artificielle (IA) et l’IdO (Internet des objets). « L’univers de la 5G apportera un potentiel immense dans le domaine de la technologie de l’avenir, et pourra notamment aider à la création d’usines et de villes intelligentes », a affirmé M. Lee.
 
« Avec l’avènement de la 4G, la vitesse était la seule amélioration clé, mais c’est différent avec la 5G, a soulevé M. Choi. Nous considérons la technologie 5G comme une technologie sous-jacente clé qui peut ouvrir la porte à un nouveau marché de services à large bande non exclusif aux appareils mobiles. »
 
Non seulement la 5G offre l’eMBB (large bande mobile améliorée ou « Enhanced Mobile Broadband ») grâce à des vitesses de transmission jusqu’à 20 fois supérieures à celles de la LTE, mais sa URLLC (communication à faible latence extrêmement fiable ou « Ultra Reliable Low Latency Communication ») minimise le temps nécessaire au transfert des données d’un point à un autre, et la mMTC (communication massive des machines ou « Massive Machine Type Communication ») ouvre la voie aux usines et aux chaînes logistiques intelligentes. « En ayant la capacité de transmettre des informations avec un minimum de latence et un maximum de fiabilité, la technologie 5G est cruciale pour le développement des fonctions de sécurité des voitures intelligentes, la stabilité des usines intelligentes et la précision des robots intelligents dans le domaine médical; c’est essentiellement la technologie clé qui rendra ces futures technologies possibles », a expliqué M. Choi.

« Avec la 5G, la bande passante absolue du réseau a augmenté, a ajouté M. Lee. Prenons l’exemple de la voiture connectée. Les données doivent être transmises au conducteur très rapidement. Si la voiture roule à une vitesse de 100 km/h, un retard de latence de 0,1 seconde pourrait entraîner une différence de 3 mètres. Dans le cas des villes intelligentes, la 5G offre un autre avantage important grâce à ses capacités de connectivité accrues. Avec la 5G, en théorie, il est possible de connecter 10 fois plus d’appareils simultanément qu’avec la technologie LTE. »

La 5G est donc cruciale pour les industries autres que celles des appareils mobiles. Les ramifications de sa mise en œuvre semblent être véritablement mondiales, et Samsung, qui a développé ses solutions dans cette optique depuis le début, est à l’avant-garde de la révolution 5G.