Qu'est-ce que la technologie 6G ?

La 6G est la prochaine génération de télécommunications et succédera à la 5G. Bien que son déploiement mondial en soit encore à ses débuts, la recherche sur la 6G a débuté. Son développement s'appuie sur une multitude de technologies telles que l'intelligence artificielle (IA), la réalité étendue (XR), l'automatisation, la robotique et bien d'autres. Cependant, pour répondre à ces attentes élevées, des innovations techniques révolutionnaires sont nécessaires. Nous examinerons les exigences de performance et les nouvelles technologies susceptibles de contribuer à l'atteinte des objectifs de la 6G.

La 6G nécessite des améliorations de performances considérables par rapport à la 5G. Alors que la 5G a été conçue pour atteindre des débits de pointe de 20 Gbit/s et exploiter des fréquences allant jusqu'à 100 GHz, la 6G devrait atteindre des débits de données allant jusqu'à 1 000 Gbit/s et exploiter des fréquences allant jusqu'à 3 THz. La latence devrait également être considérablement améliorée, avec une latence aérienne ciblée autour de 100 μs et une latence de bout en bout (E2E) d'environ 1 ms, ce qui se traduirait par une latence utilisateur inférieure à 10 ms. La latence utilisateur est la somme de toutes les composantes de la latence sur l'ensemble du canal de communication.

Bien qu’il n’existe pas encore de norme 6G spécifique, examinons certaines technologies qui peuvent être utilisées pour répondre à ces exigences.

·Fréquence térahertz :La 6G devrait utiliser des fréquences allant jusqu’à 3 THz, ce qui se traduira par une disponibilité massive de la bande passante.

·Technologie d'antenne améliorée :Pour prendre en charge l'utilisation des fréquences THz, la technologie MIMO massive (développée pour la 5G à ondes millimétriques) doit être améliorée. Cela pourrait inclure des antennes à base de métamatériaux, des front-ends RF et des technologies de moment angulaire orbital.

·Évolution de la technologie Duplex :La 5G a introduit le TDD dynamique pour la flexibilité duplex, mais des travaux sont encore en cours pour supprimer la restriction selon laquelle la liaison descendante et la liaison montante doivent utiliser des ressources temps-fréquence mutuellement exclusives.

·Évolution de la topologie des réseaux :L’une des tendances qui continue de progresser dans l’évolution de la topologie des réseaux est l’utilisation de composants de réseau non terrestres tels que les satellites et les pseudo-satellites à haute altitude (HAPS).

·Partage du spectre :Le partage du spectre permet une meilleure utilisation du spectre en permettant à plusieurs entités de l’utiliser comme titulaires de licences exclusives qui sous-utilisent souvent les spectres.

·IA complète :L'IA peut être utilisée pour optimiser le système global et ses performances. Elle se divise en trois niveaux : IA locale, IA conjointe et IA de bout en bout.

·Calcul fractionné :Le calcul fractionné est l'une des fonctionnalités les plus prometteuses de la 6G. Il permettra de répartir le calcul entre l'appareil mobile et les serveurs cloud, ce qui permettra de réduire les coûts et d'augmenter la puissance de traitement des appareils mobiles. On peut entrevoir un aperçu du calcul fractionné dans les services de jeux en nuage tels que Google Stadia et Microsoft xCloud, entre autres.

·Réseau de haute précision :Le réseau de haute précision (HPN) est une solution permettant d'obtenir une qualité de service élevée pour les services interactifs avec des débits de données élevés et des exigences de faible latence, car il est important de minimiser la latence et la gigue E2E.

Voici quelques-unes des technologies clés qui devraient être utilisées pour atteindre l'objectif de la 6G. Nous en sommes encore aux prémices du développement de la 6G et il est certain que d'autres technologies innovantes verront le jour à l'avenir. À mesure que le développement progresse, les paramètres de performance visés peuvent évoluer, pour le meilleur ou pour le pire.

Ces nouvelles technologies présentent également leurs propres obstacles et défis. Par exemple, la fréquence térahertz permet une bande passante énorme, de l'ordre de plusieurs centaines de Gbit/s, mais elle est également confrontée à des défis tels qu'une perte de propagation importante, une forte absorption atmosphérique, une faible capacité de pénétration et une complexité accrue des modules RF. Il sera intéressant d'observer comment les chercheurs relèveront ces défis sur la voie de la 6G et les nombreux développements qui auront lieu dans les années à venir.