Les promesses commerciales associent la 5G à une réduction de la consommation énergétique par bit transporté sur les réseaux mobiles, selon les industriels. Ces gains théoriques s’appuient sur des optimisations de la technologie mobile et des protocoles de transport de données.
En pratique, des équipes de recherche ont pointé des écarts importants entre performances annoncées et mesures réelles, notamment en zones denses. Ces observations incitent à isoler les points clés à retenir pour juger l’efficacité énergétique réelle.
A retenir :
- Efficacité énergétique par bit supérieure en 5G par rapport à 4G
- Consommation globale potentiellement en hausse due à l’effet rebond
- Multiplication des antennes nécessaire pour couvrir en fréquence haute
- Mesures terrain indispensables pour évaluer efficacité réelle des réseaux
Efficacité énergétique 5G vs 4G : consommation par bit
Après avoir posé les éléments clés, il est utile de comparer l’efficacité énergétique théorique et mesurée. Selon l’Arcep, les architectures combinant 4G et 5G affichent des gains par bit en zones denses, mais ces évaluations restent à relativiser. Cependant, ces chiffres proviennent souvent de puissances théoriques plutôt que d’observations terrain.
Technologie
Puissance antenne (kW)
Efficacité mesurée
Remarques
Source
4G
7 kW
Données variables selon équipement
Grande couverture par antenne
Selon l’Arcep
5G (observée)
19 kW
≈ 1 Mbit/joule mesuré
Couverture réduite, antennes nombreuses
Selon Anne-Cécile Orgerie
5G (théorique)
Variable
≈ 10 Mbit/joule revendiqué
Performances annoncées par équipementiers
Sources industrielles
Comparatif énergie/bit
Variable
Estimations hétérogènes
Unités et méthodes diverses selon étude
Selon publications techniques
Mesures terrain de la consommation énergétique 5G
Ce point conduit à examiner les mesures terrain disponibles sur la consommation énergétique de la 5G. Selon Anne-Cécile Orgerie, les puissances annoncées diffèrent des puissances observées sur site. Ces écarts obligent à privilégier des campagnes de mesure avant tout déploiement massif.
« Depuis que j’ai basculé en 5G, l’autonomie de mon téléphone diminue nettement »
Alice D.
Comparaison technique consommation par bit
On compare ensuite l’énergie nécessaire pour transporter un bit entre technologies mobiles. Une étude suédoise a mesuré une efficience d’environ un megabit par joule pour des modules 5G. Ces valeurs restent éloignées des promesses qui évoquent des gains d’un ordre de grandeur supérieur.
Effet rebond et consommation énergétique globale 5G
Après l’analyse technique, la question centrale porte sur l’effet rebond et la consommation globale du réseau mobile. Selon l’Arcep et d’autres études, l’amélioration de l’efficacité par bit peut être compensée par une hausse continue du trafic et des usages. Par conséquent, la consommation électrique totale peut augmenter malgré une baisse de consommation par bit.
Usages consommateurs actuels :
- Streaming vidéo en très haute définition sur mobile
- Visioconférences nombreuses et interactives
- Jeux massivement multijoueurs en temps réel
- Connexion d’objets IoT avec trafic croissant
Ces usages stimulent une demande de bande passante et un trafic soutenu, déjà identifié par les opérateurs. Selon Cisco, près de 12 milliards d’appareils mobiles seraient connectés d’ici peu, renforçant cette pression sur les réseaux. La conséquence majeure est la nécessité d’augmenter le nombre d’antennes pour maintenir la qualité de service, ce qui augmente la consommation globale.
Impact sur la demande d’infrastructures
Ce constat explique pourquoi les opérateurs multiplient les sites radio pour compenser la faible portée des ondes hautes fréquences. Une couverture 5G très haut débit exige davantage d’antennes, ce qui élève la consommation globale. Pour finir, une meilleure stratégie d’implantation apparaît indispensable pour limiter ces effets.
Projection
Indicateur
Effet attendu
Source
IoT massif
Appareils connectés
Trafic global en forte hausse
Selon Cisco
Usages vidéo
Bande passante
Augmentation du débit moyen
Selon opérateurs
Déploiement antennes
Nombre de sites
Consommation énergétique accrue
Selon l’Arcep
Effet rebond
Consommation totale
Possible croissance malgré gains par bit
Selon Anne-Cécile Orgerie
« En entreprise, la 5G a réduit nos temps de latence sur les visioconférences »
Marc L.
Pilotage et sobriété : normes pour le réseau mobile
Après avoir décrit l’effet rebond, l’enjeu suivant porte sur le pilotage du parc d’infrastructures pour obtenir une basse consommation réellement durable. Les architectes réseau et les autorités publiques doivent coordonner répartition, normes et renouvellement des équipements. Cette coordination conditionne la capacité à réduire la consommation énergétique globale.
Solutions opérateurs :
- Mise en veille adaptative des antennes selon trafic horaire
- Partage d’infrastructures entre opérateurs pour mutualiser la charge
- Optimisation logicielle des radios pour baisse de consommation
- Renouvellement ciblé des équipements par efficacité énergétique
Ces pistes techniques demandent des décisions publiques et industrielles concertées, afin d’éviter un empilement d’infrastructures énergivores. Selon l’Arcep, l’étude comparative 4G versus 4G+5G vise à éclairer ces choix et à proposer des scénarios de déploiement. Pour terminer, une gouvernance territoriale permettra d’allier connectivité et sobriété.
« La connectivité a transformé notre gestion des capteurs, mais la facture énergétique a augmenté »
Sophie R.
« L’impact énergétique doit être coordonné à l’échelle nationale pour être maîtrisé »
Paul N.
Source : Arcep, « Consommation énergétique des réseaux mobiles : les questions … », Arcep, 2020.
