Lorsqu'ils seront déployés, les réseaux 5G devraient offrir un débit et des capacités accrus permettant de prendre en charge des communications massives de machine à machine et de fournir un service à faible latence (délai) très fiable à l'appui d'applications à temps critique. Sur la base des essais réalisés à ce jour, les réseaux 5G commencent à faire leurs preuves en offrant une qualité de fonctionnement élevée dans différents scénarios, par exemple dans des zones urbaines très peuplées ou pour des points d'accès à l'intérieur de bâtiments.
Compte tenu de ces objectifs ambitieux, les réseaux 5G sont associés à des défis de taille. Pour que la 5G puisse tenir ses promesses en ce qui concerne la prise en charge d'un trafic accru et d'un débit plus élevé, il faudra disposer de technologies beaucoup plus efficaces sur le plan spectral, ainsi que de fréquences en bien plus grand nombre que ce que les systèmes 3G et 4G utilisent actuellement.
Ces fréquences seront, pour la plupart, situées dans des bandes au-dessus de 24 GHz, ce qui pose des problèmes considérables. Le premier de ces problèmes tient aux caractéristiques de propagation propres aux ondes millimétriques. Ces ondes radioélectriques se propagent sur des distances bien plus courtes que celles situées dans les bandes comprises entre 1 et 6 GHz et celles situées au-dessous de 1 GHz.
Pour couvrir une zone donnée, il faudra donc beaucoup plus de stations de base, ce qui rendra l'infrastructure plus complexe, notamment compte tenu de la nécessité d'installer des équipements radioélectriques sur les infrastructures publiques, telles que les feux de signalisation, les lampadaires, les poteaux électriques et les dispositifs d'alimentation électrique.
Les liaisons de connexion de la 5G entre les stations de base et le réseau central (raccordement), qui reposent à la fois sur les technologies en fibres optiques et les technologies hertziennes, constituent également un défi. Il est nécessaire de réaliser des travaux d'envergure afin de mettre en œuvre les services par fibres optiques et de garantir la disponibilité de solutions hertziennes de raccordement dotés de capacités suffisantes, telles que les liaisons hyperfréquences et les liaisons par satellite, voire les stations placées sur des plates-formes à haute altitude (HAPS), là où elles sont déployées.
De plus, le spectre des fréquences radioélectriques est une ressource rare et très précieuse, et il existe une forte concurrence - qui, de plus, tend à s'intensifier - à cet égard aux niveaux national, régional et international. Étant donné que le spectre radioélectrique est divisé en bandes de fréquences qui sont attribuées à différents services de radiocommunication, chaque bande ne doit être utilisée que par des services capables de coexister les uns avec les autres sans causer de brouillages préjudiciables aux services utilisant les bandes adjacentes.
Les études menées par l'UIT-R portent sur le partage et la compatibilité des services mobiles avec d'autres services de radiocommunication existants, notamment pour les communications par satellite, les prévisions météorologiques, la surveillance des ressources terrestres et des changements climatiques et la radioastronomie.
Des réglementations nationales et internationales doivent être adoptées et appliquées à travers le monde, afin d'éviter les brouillages entre ces services et les réseaux 5G et de mettre en place un écosystème mobile viable pour l'avenir, tout en réduisant les prix grâce à des économies d'échelle sur le marché mondial et en favorisant l'interopérabilité et l'itinérance. Les portions de spectre supplémentaires qui seront utilisées par la 5G doivent donc être identifiées et, si possible, harmonisées au niveau mondial ou régional. Pour les mêmes raisons, les technologies radioélectriques utilisées dans les dispositifs 5G doivent s'appuyer sur des normes harmonisées au niveau mondial.
