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Numérique responsable => Discussion démarrée par: alain_p le 29 septembre 2020 à 22:07:30
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Le Monde a publié il y a quelques jours un article très intéressant sur la consommation électrique de la 5G, qui permet de mieux s'y retrouver dans le débat Ecolos vs Cédric O. Les émetteurs 5G vont bien consommer plus que ceux 4G, et ce n'est qu'en rapport du débit permis, et de la bande passante, que le rapport devient bénéficiaire. Donc pas avant quelques années, mais en tablant sur toujours plus de consommation de datas...
La 5G va-t-elle réduire ou augmenter la consommation d’énergie ?
Le secrétaire d’Etat au numérique, Cédric O, a insisté à plusieurs reprises sur le gain énergétique que représenterait la 5G. Une affirmation exagérée.
Par Mathilde Damgé Publié le 23 septembre 2020 à 17h00 - Mis à jour le 23 septembre 2020 à 17h05
Le débat sur le lancement du réseau de cinquième génération de téléphonie mobile prend de l’ampleur : le 12 septembre, une soixantaine d’élus, dont onze maires de grandes villes, ont signé une tribune dans Le Journal du dimanche, réclamant « un moratoire, au moins jusqu’à l’été 2021 ». L’exécutif leur a opposé une fin de non-recevoir, le président, Emmanuel Macron, fustigeant le « retour à la lampe à huile ».
L’un des principaux arguments brandis par ces responsables politiques issus des rangs de la gauche ou de l’écologie est l’« impact environnemental induit par les usages numériques » et en particulier « une très forte consommation d’énergie » liée aux nouvelles possibilités offertes par la 5G. Un sujet sur lequel le secrétaire d’Etat au numérique, Cédric O, s’est voulu rassurant, au point de tenir des affirmations exagérées au vu des connaissances actuelles.
Ce qu’il a dit :
« Il faut être très clair : la 5G, c’est plus de débit, mais moins de consommation énergétique », affirme le secrétaire d’Etat, dans un entretien au Monde mardi 15 septembre. « A court terme, il est essentiel de comprendre que le réseau actuel sera bientôt saturé dans les grandes villes et que nous avons le choix entre la saturation ou des antennes 5G qui consomment dix fois moins d’énergie que les antennes 4G », explique-t-il notamment.
POURQUOI IL FAUT NUANCER CES PROPOS
Oui, la 5G est conçue pour être moins énergivore
Le déploiement de la 5G permettra d’avoir un débit Internet encore plus important que la 4G (qui avait déjà permis un bond important par rapport à la 3G et son accès Internet réduit). Pourtant, les opérateurs télécoms et les équipementiers affirment que cette technologie sera à terme moins énergivore que la 4G.
Les opérateurs comptent en particulier sur les antennes intelligentes dites « Massive MIMO » (« Multiple-Input Multiple-Output », c’est-à-dire à « entrées multiples et sorties multiples ») pour améliorer l’efficacité énergétique. « Elles comportent de très nombreuses petites antennes miniaturisées permettant de focaliser le faisceau sur une zone donnée. Ce type d’antenne permet de diriger le signal radio uniquement vers les utilisateurs quand ils en ont besoin au lieu d’être émis dans toutes les directions de manière constante », explique l’Agence nationale des fréquences.
En valeur absolue, les antennes 5G consomment environ trois fois plus que les antennes 4G, selon l’opérateur Orange, mais aussi selon l’équipementier Huawei et un opérateur chinois dont Libération a obtenu les données de consommation. Un ordre d’idée confirmé par les projections du centre de réflexion Shift Project, qui milite pour une sortie des énergies fossiles : « Consommant deux à trois fois plus que les équipements 4G, tout cela se fera avec au moins un doublement de la consommation électrique des réseaux mobiles. »
Mais les antennes MIMO doivent offrir un débit jusqu’à dix fois plus élevé, de façon très réactive et à davantage de personnes. C’est cette augmentation des capacités du réseau qui permet à Cédric O d’affirmer qu’à bande passante équivalente, elles sont moins énergivores que les installations des générations précédentes. Comme le résume l’opérateur Orange, « la 5G sera plus efficace que la 4G s’agissant de la quantité de bits d’information délivrée pour une unité de consommation d’énergie donnée ».
Et ces antennes « actives » pourraient être rendues encore plus économes si elles « apprennent » grâce à l’intelligence artificielle. Ericsson affirme ainsi travailler à adapter encore plus finement les antennes aux usages. Selon l’équipementier suédois, la consommation des antennes 5G pourrait être in fine inférieure à celle de la 4G. « Les opérateurs ont des factures d’électricité très lourdes donc ça fait partie de leur cahier des charges », confirme au Monde Viktor Arvidsson, directeur stratégie et innovation d’Ericsson.
Orange explique également que « l’un des développements les plus marquants associés à la 5G concerne la généralisation des modes de veille profonde. Le principe de base est simple : il s’agit d’éteindre sélectivement un ou des équipements en l’absence de trafic ».
L’opérateur français espère qu’une fois la technologie 5G arrivée à maturité, « à l’horizon 2025 », la consommation énergétique par gigabit transporté sera divisée par dix par rapport à la 4G, puis par 20 en 2030. Tout en concluant par une mise en garde prudente : « Si l’on se réfère à l’augmentation du trafic attendue dans la même période, un nécessaire travail de pédagogie et d’accompagnement sur les usages clients devra aussi être réalisé pour tendre vers une sobriété énergétique optimale. »
Mais le développement de la 5G va augmenter la demande
Lorsqu’il affirme que la 5G « pour la même utilisation consomme dix à vingt fois moins que la 4G », le secrétaire d’Etat au numérique pourrait avoir raison, si les performances techniques sont au rendez-vous. Mais il occulte le fait que cette technologie nouvelle va pousser les utilisateurs à développer leurs usages encore davantage : en cinq ans, le volume de données mobiles consommées par les Français a été multiplié par dix, porté par le streaming vidéo, selon l’Autorité de régulation des communications électroniques, des postes et de la distribution de la presse (Arcep).
Cette annulation des économies d’énergie par des modifications du comportement correspond à ce que les économistes appellent « l’effet rebond ». L’Arcep prend ainsi l’exemple des objets connectés : automatiser certains usages (extinction de machine à café, lampe, chauffage) peut réduire sa consommation énergétique, mais passer par un assistant vocal pour les contrôler va engendrer de nombreuses connexions réseau qui annuleront l’économie effectuée.
Le président de Bouygues Telecom, Olivier Roussat, a reconnu devant la commission de l’aménagement du territoire et du développement durable du Sénat, qu’« après la première année de déploiement, la consommation énergétique de tous les opérateurs affichera une augmentation importante ». Et ce, malgré les gains d’efficacité énergétique promis par le déploiement de la 5G.
Autre dépense d’énergie supplémentaire : la production et l’importation liées au renouvellement des appareils téléphoniques adaptés à la 5G . Or les terminaux sont à l’origine d’une très grande part des impacts environnementaux du numérique en France : si on prend l’exemple d’une vidéo regardée en streaming lors d’un voyage, la principale pollution sera générée par la fabrication des composants du téléphone, qui représente entre 30 et 50 % de l’ensemble de son empreinte écologique.
Enfin, si la 5G devait se généraliser à l’ensemble du territoire, il faudrait beaucoup plus d’antennes qu’actuellement car chacune des antennes 5G porte moins loin. Ce qui augmenterait d’autant la consommation d’énergie pour installer ces nouveaux sites. Cette éventualité n’est pas à l’ordre du jour car un tel déploiement serait peu rentable pour les opérateurs et n’a pas été rendu obligatoire par l’Arcep, qui privilégie la résorption des zones blanches.
Des « feuilles de route » et des études qui se font attendre
La question de la dépense énergétique de la 5G n’a pas émergé à la rentrée. La demande de moratoire « en attendant les résultats de l’évaluation de la 5G sur la santé et le climat » faisait ainsi partie des mesures de la convention citoyenne pour le climat que le chef de l’Etat, Emmanuel Macron, s’était engagé à mettre en œuvre en juillet, avant de qualifier d’« amish » les opposants à la 5G.
L’Arcep et l’Agence de la transition écologique (Ademe) doivent rendre un rapport sur les enjeux environnementaux de la 5G dans un an et demi. De son côté, l’Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses) rendra ses travaux définitifs sur les effets sanitaires en mars 2021. Soit bien après les enchères pour l’attribution des fréquences 5G qui débutent fin septembre.
En attendant, Cédric O s’est engagé à proposer « dans les semaines qui viennent » avec la ministre de la transition écologique, Barbara Pompili, « une feuille de route gouvernementale, afin de maîtriser l’impact environnemental de ce secteur en y associant les acteurs concernés ».
L’Arcep, mais aussi le rapport des sénateurs Guillaume Chevrollier (LR) et Jean-Michel Houllegatte (PS), présenté en juin, donnent plusieurs pistes : engager une réflexion sur l’extinction des anciennes générations mobiles 2G et 3G toujours consommatrices d’électricité, pouvoir mettre en veille ou mutualiser les box Internet qui ne sont utilisées que quelques heures par jour en moyenne, afficher le prix total des équipements lorsqu’ils sont « subventionnés » par un abonnement, et préciser dans tous les cas l’empreinte carbone de l’appareil.
https://www.lemonde.fr/les-decodeurs/article/2020/09/23/la-5g-va-t-elle-reduire-ou-augmenter-la-consommation-d-energie_6053336_4355770.html
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On a quelques chiffres dans un article de Libération cité par l'article du Monde ci-dessus, disant que le consommation électrique dépend de la charge de l'antenne, mais serait entre 2.6 et 3.5 fois celle d'une antenne 4G :
Un livre blanc de Huawei sur la 5G estime ainsi que la consommation d’électricité d’une antenne 5G représente 300 à 350% de celle d’une antenne 4G. Contacté, Merouane Debbah, directeur du laboratoire de sciences mathématiques et algorithmiques de Huawei Technologies France et chercheur en télécommunications, a transmis à CheckNews les données de terrain d’un opérateur chinois.
Ces chiffres dépendent de la charge du système, autrement dit du nombre d’utilisateurs qu’une cellule 4G ou 5G peut supporter. Pour une charge du système à 100%, une antenne 5G consomme 3,5 fois plus d’électricité qu’une 4G. A 50%, le coefficient est de 3. Enfin, en l’absence de trafic, les antennes consomment tout de même de l’électricité, et une antenne 5G en consomme 2,6 fois plus qu’une 4G. Il s’agit donc d’un seuil incompressible au-dessous duquel il n’est pas possible de descendre. Merouane Debbah précise : «Des améliorations existent. Cependant, les opérateurs ne prennent pas tous ces features, ou les incorporent au cours du temps.» Les chiffres qu’il fournit ne prennent pas en compte ces améliorations, comme le système de veille. Quelle serait la consommation d’électricité d’une antenne disposant de toutes ces options ? Pour le moment, aucune mesure de terrain ne peut répondre à cette question.
https://www.liberation.fr/checknews/2020/07/17/la-5g-est-elle-extremement-consommatrice-d-energie-comme-l-affirme-julien-bayou_1793102
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Et ce livre blanc de Huawei, qui est souvent la base des propos alarmistes, compte quoi pour la 4G et la 5G ?
On me souffle que pour la 5G elle compte - entre autre - du 26GHz et la consommation liée au MEC (Multi-access Edge Computing). Avec ce genre d'hypothèses, ce serait quand même étonnant d'avoir une consommation moindre.
On pourrait aussi comparer la consommation en 4G et en 4G+++, mais curieusement ça n'intéressait personne :D.
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De façon plus terre à terre, téléchargez un film en 3G de 700 Mo « seulement » et regardez l’état de votre batterie après.
Refaites le test en 4G.
La question elle est vite répondue : les gens ne s’arrêteront pas de consommer. Heureusement que la conso au Go s’est effondrée, et continue dans ce sens, sinon ce sont les réseaux électriques qui n’auraient pas suivi !
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A propos du livre blanc de Huawei, il semble ne plus être disponible sur le lien où il l'était auparavant, mais je l'avais téléchargé, donc je le mets en pièce jointe. Le passage qui a soulevé le plus d'attention est la suivant :
2.2 Impact of 5G Network Evolution on Telecom Energy
• Challenge on entire power supply system with high power consumption
According to the measured data of multiple operators, the power consumption of one band 5G equipment (64T64R, 3.5 GHz Massive MIMO, including one BBU and three AAU/RRUs) is 300% to 350% of 4G with the same configuration. A 5G BBU is about 300 W while an AAU is about 900 W at 30% load rate (peak is about 1200 W to 1400 W).
Rq : il parle de 3.5 GHz, pas de 26 GHz.
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Sinon, on a la chance d'avoir sur ce forum des membres qui sont des professionnels des Telecom, et qui installent ou gèrent des antennes. Peut-être peuvent-ils nous dire quelle différence de consommation ils voient entre des émetteurs 4G et 4G++++, et quelle puissance ils prévoient pour des émetteurs 5G ?
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C'est un peu "complexe" la 4G++++ parce que forcément quand tu vires de la 2G pour faire de la 4G sur la bande 1800, le delta est pas nécessairement énorme. Mais les bandes rajoutées (800, 2600) tu rajoutes un BBU à chaque fois qui consomme comme les autres (en ordre de grandeur).
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According to the measured data of multiple operators, the power consumption of one band 5G equipment (64T64R, 3.5
GHz Massive MIMO, including one BBU and three AAU/RRUs) is 300% to 350% of 4G with the same configuration.
Le "4G with the same configuration" c'est quoi pour vous ?
Sinon le schéma est intéressant, mais il manque la capacité du site. Car finalement avec moins de 2x la conso, on doit avoir multiplié la capa par 3 ou 4. Sachant qu'on a doublé la puissance en 1800/2100, rajouté le 2.6, le 3.5 et le MEC.
Pas si mal en fait !
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Oui, ce n'est pas si mal en fait, mais donc il vaut mieux nuancer des propos qui disent "10x fois moins de consommation que la 4G", car là, Cédric O, et d'autres, vont au casse pipe.
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A mes heures perdues, je vais essayer de trouver de bons candidats pour illustrer la conso 4G vs. 4G+++++++++ ...
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Oui, ce n'est pas si mal en fait, mais donc il vaut mieux nuancer des propos qui disent "10x fois moins de consommation que la 4G", car là, Cédric O, et d'autres, vont au casse pipe.
En soit est-ce que son affirmation est fausse ? Ou est-ce que chacun regarde bien ce qui l'arrange ?
D'un côté on va regarder la consommation totale qui, aucun doute là-dessus, va augmenter. Et je dirais même continuer à augmenter, se soucier de la conso des réseaux mobiles parce que la 5G arrive est un peu curieux ou opportuniste non ?
De l'autre, on va regarder la consommation par Go, ce qui sous-entend que pour être "valable" il faut que la consommation augmente fortement. Ca tombe bien c'est le cas depuis des années, mais ça ne plait pas à tous.
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Personnellement, je pense qu'il faut interdire les voitures électriques, elles consomment trop d'électricité. :-\
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En vrai, si la consommation de données n'augmentait pas tant, les premiers ravis seraient les opérateurs mobiles compte tenu du coût engendré.
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En vrai, si la consommation de données n'augmentait pas tant, les premiers ravis seraient les opérateurs mobiles compte tenu du coût engendré.
Oui parceque qu'ils vont pas baisser ton forfait si tu consommes moins ;)
En fait c'est comme pour tout, les efforts pour consommer moins dans toutes les technologies sont toujours rattraper par l'augmentation des usages. Donc on en diminue rien on essaye juste de pas trop augmenter par rapport à la technologie d'avant tout en faisant mieux.
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A mes heures perdues, je vais essayer de trouver de bons candidats pour illustrer la conso 4G vs. 4G+++++++++ ...
Merci kayzor.
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Sinon, on a la chance d'avoir sur ce forum des membres qui sont des professionnels des Telecom, et qui installent ou gèrent des antennes. Peut-être peuvent-ils nous dire quelle différence de consommation ils voient entre des émetteurs 4G et 4G++++, et quelle puissance ils prévoient pour des émetteurs 5G ?
C'est facile, tous les opérateurs tournent en monophasé sur les sites sans clim > Il est facile d'en déduire que 5G inclus, ca tourne sur un abo <= 12 KVA
A l'époque, sur les gros sites parisiens avec full bande, les BOS étaient en tri parfois, même sans clim. ByTel rebascule pas mal de site en mono également. ORF arrête des bandes la nuit. Il faut comprendre que l'énergie est un poste de dépense énorme. C'est quelque chose que les équipementiers ont énormément travaillé.
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C'est bien, mais ce serait mieux d'avoir des valeurs de puissance consommée un peu plus précise, avec une description des équipements derrière, et de la charge du réseau.
Sinon, c'est sûr que la facture électrique est une grosse part du coût de fonctionnement des antennes, et qu'elle devient conséquente, quand on voit qu'Orange met en veille certaines de ses antennes la nuit (à mon avis plus par souci économique qu’écologique).
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C'est bien, mais ce serait mieux d'avoir des valeurs de puissance consommée un peu plus précise, avec une description des équipements derrière, et de la charge du réseau.
Sinon, c'est sûr que la facture électrique est une grosse part du coût de fonctionnement des antennes, et qu'elle devient conséquente, quand on voit qu'Orange met en veille certaines de ses antennes la nuit (à mon avis plus par souci économique qu’écologique).
C'est sur que le premier argument pour un opérateur c'est les coûts. Après c'est le service marcketing qui se charge de transorfmer cette action en " on fait des choses pour la planètes"!
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C'est bien, mais ce serait mieux d'avoir des valeurs de puissance consommée un peu plus précise, avec une description des équipements derrière, et de la charge du réseau.
Vu comment c’est la galère pour Récupérer ces infos même quand la demande est légitime, je préfère pas imaginer la tête des équipementiers si les specs technique au W près suivant les configs soient balancées publiquement.
Ça reste un secteur très concurrentiel, faut pas croire que c’est anodin comme info.
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Comme tu vois, c'est ce qu'a fait Huawei. Mais cela doit être sensible effectivement en ce moment, puisque leur livre blanc a disparu de leur site...
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Ca a du être enlevé car mal interprêté. Je comprends.
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Le rapport UTAMO (Évaluation environnementale des réseaux mobiles) partage les prévision de consommation électrique du réseau mobile Allemand :
Source : https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/umweltbezogene-technikfolgenabschaetzung-mobilfunké
Résumé : Évaluation de la technologie environnementale de la communication mobile en Allemagne (UTAMO)
Ce rapport présente une évaluation de l'impact environnemental des réseaux de communication mobiles allemands pour l'année de référence 2019 ainsi qu'une prévision du développement jusqu'en 2030. À cette fin, le Fraunhofer IZM a développé un modèle complexe d'inventaire du cycle de vie dans le cadre du Projet de recherche UTAMO, qui inclut les aspects environnementaux des éléments techniques et d'infrastructure essentiels qui constituent les réseaux d'accès radio ainsi que les réseaux centraux de transport. L'évaluation environnementale axée sur le cycle de vie équilibre la phase de production et d'utilisation de la technologie de réseau mobile dans un scénario de référence ainsi que dans plusieurs scénarios alternatifs qui incluent l'optimisation environnementale. Dans le scénario de base, qui multiplie la capacité théorique du réseau par un facteur de 45 en 2030, la demande d'énergie électrique des réseaux de communication mobiles allemands augmentera de 325 %, passant de 2,3 TWh en 2019 à 7,5 TWh en 2030. La plus grande part du la consommation d'électricité liée à l'usage est portée par les réseaux d'accès radio, à plus de 80 %. Une comparaison de la phase de fabrication avec la phase d'utilisation montre que la consommation d'électricité en utilisation l'emporte largement sur la fabrication avec une moyenne supérieure à 90%. L'impact futur sur l'environnement peut être considérablement réduit par diverses mesures. Ces mesures comprennent des aspects de la planification du réseau et de l'emplacement, la modernisation des appareils et de l'infrastructure, ainsi que la gestion active de la charge et de l'énergie. Le rapport explique l'approche méthodologique de la modélisation, les résultats des calculs pour les scénarios de développement individuels, ainsi que les recommandations aux décideurs du monde des affaires et de la politique.