Des chercheurs de l’Université de Californie proposent de remplacer les grandes tours 5G émettant des signaux sur de longues distances par un réseau plus dense de petites tours. Cette configuration vise à optimiser la consommation énergétique du réseau lui-même et également des appareils qui s’y connectent, résultant en une augmentation de l’autonomie des batteries.
Au cours des deux dernières décennies, l’internet mobile a connu une progression rapide, débutant par l’introduction de la 2G dans les années 90, suivie de la 3G et de la 4G pour atteindre aujourd’hui la 5G, seulement 30 ans plus tard. Chaque nouvelle génération de technologie mobile a toujours conduit à des vitesses de connexion beaucoup plus rapides. Ces avancées ont permis une connectivité croissante des appareils ainsi qu’un meilleur accès aux informations, mais, revers de la médaille, cela implique un coût environnemental important. Selon les scientifiques, l’impact en matière d’empreinte carbone de l’internet mobile est comparable à celui de l’ensemble du secteur de l’aviation.
Dans un monde où la lutte contre le changement climatique est au centre des préoccupations, des experts travaillent d’arrache-pied pour réduire l’empreinte carbone du secteur mobile. Comme solution, des chercheurs de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) proposent des modifications au niveau des infrastructures de télécommunication, notamment au niveau des tours de télécommunication (ou stations de base) 5G — qui émettent et reçoivent les signaux des appareils mobiles.
Augmenter le nombre de tours 5G pour un meilleur rendement énergétique ?
Les chercheurs de l’UCSD suggèrent concrètement de densifier la population de stations 5G en zone urbaine. Leur idée consiste à remplacer les grandes tours 5G en plusieurs autres plus petites (d’une hauteur maximale de 15 mètres). Chaque petite station aurait un signal d’une portée réduite, mais l’objectif est d’en avoir suffisamment pour couvrir efficacement chaque zone. Publiée sur le serveur de prépublication arXiv, l’étude montre notamment que pour optimiser un réseau au niveau énergétique, cinq fois plus de stations sont nécessaires (par rapport à l’infrastructure actuelle).
La recommandation des chercheurs concerne particulièrement les réseaux 5G. En effet, ces derniers sont conçus pour gérer efficacement le « handover » (le passage de signal d’une tour à une autre) lorsque les utilisateurs se déplacent. En 5G, le handover est réalisé de façon plus fluide et avec moins de délais que dans les réseaux 4G. Dans ces derniers, les utilisateurs peuvent rencontrer des interruptions ou des baisses de qualité lors de l’opération. Grâce à cette efficacité, un réseau dense de petites stations devient viable, car les appareils peuvent transmettre les données d’une station à une autre sans que la qualité de connexion soit affectée.
Une consommation globale réduite
Du fait qu’elles seraient beaucoup plus nombreuses, les petites tours proposées dans l’étude assureraient une meilleure proximité avec les appareils. Les téléphones n’auraient ainsi plus besoin d’exploiter autant de ressources pour se connecter au réseau. En effet, lorsqu’un appareil essaie de se connecter à une tour éloignée, il doit augmenter sa puissance de transmission, consommant ainsi plus d’énergie. En revanche, en étant plus proche de la tour, un téléphone utilise moins d’énergie pour maintenir la connexion. L’autonomie d’une batterie de smartphone peut par conséquent être augmentée jusqu’à 50 % (selon le facteur d’amélioration et surtout d’utilisation du réseau), estiment les chercheurs.
Cette même proximité réduit également la distance que les signaux doivent parcourir. L’ensemble du système s’affranchit ainsi des habituels obstacles souvent rencontrés en zones urbaines, notamment les bâtiments. Grâce à cela, le réseau fonctionne de manière plus efficace énergétiquement, réduisant potentiellement la consommation d’énergie jusqu’à trois fois par rapport à un réseau moins dense. Ces avantages réduisent l’empreinte carbone, tant du côté des consommateurs finaux que de celui des opérateurs.