Explorer la 6G : le futur de la connectivité ultra-rapide

• La 6G est la technologie sans fil de sixième génération pour les réseaux cellulaires numériques.
• La 6G utilisera les limites supérieures du spectre radio et prendra en charge des vitesses de 1 Tbit/s (téraoctets par seconde).
• Elle ramènera la latence de communication à une microseconde — 1 000 fois plus rapide que les latences de la 5G.

La mise en œuvre des services 5G a déclenché une vague de concurrence à travers le monde, mais plus important encore, elle a lancé une course pour développer la 6G, la prochaine étape dans le monde de la connectivité mobile.

Il semble trop tôt pour parler de 6G, mais plusieurs entreprises et universités ont déjà commencé à travailler sur cette idée. Cela montre à quelle vitesse la technologie avance : nous sommes passés de la 1G à la 5G en seulement quatre décennies, donc la 6G est une autre progression naturelle vers les télécommunications numériques améliorées.

Qu'est-ce que la 6G ?

La 6G est la technologie sans fil de sixième génération pour les réseaux cellulaires numériques. En tant que successeur des réseaux 5G, elle ira au-delà de la communication personnalisée vers la réalisation complète du paradigme de l'Internet des Objets, connectant non seulement les gens mais aussi les véhicules autonomes, les agents robotiques et les ressources informatiques.

Les réseaux 6G utiliseront des fréquences plus élevées que les réseaux 5G, offrant ainsi une capacité beaucoup plus grande et une latence plus faible. L'un des principaux objectifs de l'Internet 6G sera de ramener la latence de communication à une microseconde — 1 000 fois plus rapide que les latences de la 5G.

À l'heure actuelle, la 6G (ou quel que soit son nom final) n'est pas une technologie fonctionnelle ; en fait, elle est loin de la réalité. Comme elle est à ses débuts, il est trop tôt pour dire exactement ce que la 6G pourrait être ou quelles technologies elle améliorerait.

Quelle sera la vitesse de la 6G ?

Selon le Ministère chinois des Sciences et Technologies, la 6G peut supporter des vitesses de 1 Tbit/s (téraoctets par seconde), soit environ 8 000 fois plus que les vitesses 5G existantes.

En plus de fournir un débit beaucoup plus élevé, les fréquences plus élevées de la 6G permettront des taux d'échantillonnage considérablement plus rapides. Cela améliorera encore les performances des applications 5G et libérera le potentiel d'applications de plus en plus gourmandes en données dans les domaines de l'imagerie et de la détection sans fil.

Les réseaux 6G devraient également offrir une extension de couverture extrême (y compris la couverture sous-marine, en haute altitude et dans l'espace) tout en consommant peu d'énergie. Cependant, cela nécessitera une refonte complète du réseau cœur.

Quand s'attendre à elle ?

Tous les dix ans environ, une nouvelle norme de réseau mobile prend le devant de la scène. Cela signifie que la 6G pourrait être introduite au début des années 2030, ou du moins c'est à ce moment que la plupart des fabricants de smartphones teasent des mobiles compatibles 6G, et que nous verrons les entreprises de télécoms lancer des essais 6G.

Le ministère chinois est déterminé à poser les bases pour construire la technologie 6G. Selon le vice-ministre du ministère des sciences, la 6G devrait être considérée comme une priorité pour le développement de la nation. Le ministère créera bientôt une feuille de route pour développer la 6G et explorer ses applications possibles.

NTT DoCoMo du Japon a publié un livre blanc dans lequel ils expliquent les cas d'utilisation et l'évolution technologique de la 6G, ainsi que la vision du monde dans les années 2030 quand la 6G sera déployée. Le document met également en lumière comment la technologie des réseaux mobiles a évolué au cours des dernières décennies, avec la 3G au début des années 2000, la 4G en 2010, et la 5G en 2020.

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Avantages de la 6G

La distinction la plus nette entre la 5G et la 6G sera la vitesse et la latence. Les mêmes paramètres séparent la 4G et la 5G en termes de performance, donc nous pouvons nous attendre à ce que les futurs services 6G répondent aux exigences réseau strictes des années 2030.

Évolution des réseaux cellulaires, avec applications représentatives pour chaque génération

Les solutions de détection sans fil 6G pourraient utiliser différentes fréquences pour déterminer l'absorption et configurer les fréquences en conséquence. Alors que la technologie 5G utilise des fréquences radio élevées allant de 24 GHz à 72 GHz, la 6G utilisera les limites supérieures du spectre radio (300 GHz) et pourrait même approcher les gammes térahertz. Plus le spectre radio est élevé, plus il peut transporter de données.

La 6G aura des impacts majeurs dans divers domaines, tels que :

Réalité Augmentée/Virtuelle : Tout comme les applications vidéo ont saturé les réseaux 4G, la prolifération des applications AR et VR épuisera le spectre 5G et nécessitera des réseaux avec une capacité supérieure à 1 Tbit/s, au lieu des 20 Gbit/s ciblés pour la 5G. La faible latence (niveau micro) de la 6G permettra une interaction utilisateur en temps réel dans des environnements immersifs.

Téléprésence Holographique : Un affichage holographique 3D avec parallaxe complète, couleurs et 30 ips nécessiterait un débit de plus de 4 Tbit/s et une latence sous-ms. La 6G pourra répondre à de telles exigences : les réseaux auront assez de bande passante pour transférer les cinq sens humains sous forme numérique pour fournir une expérience à distance immersive.

Selon Marcus Weldon, président de Nokia Bell Labs, la 6G sera une expérience de sixième sens pour les humains et les machines où la biologie rencontre l'intelligence artificielle.

eSanté : Le manque de retour tactile en temps réel et le coût élevé sont deux limitations majeures des services eSanté. La 6G devrait éliminer ces barrières grâce à la chirurgie à distance et à l'optimisation améliorée des flux de travail de santé. La latence ultra-faible, la haute fiabilité et l'intelligence raffinée de la technologie 6G offriront un gain de dix fois en efficacité spectrale.

Connectivité Pervasive : Le nombre d'appareils mobiles devrait dépasser 125 milliards d'ici 2030. La 6G connectera tous ces appareils ainsi que les véhicules autonomes et capteurs. Cependant, elle doit être 10 à 100 fois plus économe en énergie que les réseaux 5G pour permettre des déploiements peu coûteux et évolutifs, avec une meilleure couverture et un faible impact environnemental.

Robotique et Mobilité Sans Équipage : La connexion de grands systèmes de transport autonomes nécessite une faible latence et des niveaux de fiabilité sans précédent pour garantir la sécurité des passagers, même dans des scénarios de mobilité extrêmement élevée (jusqu'à 600 miles/h). De plus, le nombre croissant de capteurs sur les véhicules et drones nécessitera plus de données. La technologie 6G pourrait ouvrir la voie à ces systèmes connectés grâce aux avancées logicielles, matérielles et nouvelles solutions de connectivité.

Référence : arXiv:1903.12216

Qui travaille sur la 6G ?

La technologie 6G est à une décennie, mais quelques pays et entreprises de télécoms ont déjà commencé à y travailler.

L'Université d'Oulu en Finlande a été la première à se concentrer sur la recherche 6G. Ils ont créé un programme phare 6G pour explorer divers domaines de recherche difficiles tels que la connectivité sans fil fiable illimitée, le calcul distribué et l'intelligence, et les matériaux à utiliser dans les futurs réseaux.

En 2019, la Federal Communications Commission a adopté de nouvelles règles pour accélérer le déploiement de nouveaux services dans le spectre au-dessus de 95 GHz.

Le premier rapport et ordre de la Commission, intitulé « Spectrum Horizon », développe un nouveau segment de licence expérimentale pour une utilisation dans les fréquences allant de 95 GHz à 3 THz. Cela permettra aux entrepreneurs et innovateurs d'accéder facilement à ce spectre et de développer/tester de nouvelles technologies de communication.

Des chercheurs de Virginia Tech et des entreprises comme LG et Samsung ont commencé à travailler sur la technologie 6G. De plus, le Japon prévoit prétendument une stratégie complète pour lancer des réseaux 6G d'ici 2030.

Avons-nous besoin de la 6G ?

Bien que la 5G soit conçue pour améliorer tout, de la santé au divertissement et rendre Internet plus accessible, la 6G aurait du sens si ces domaines ont encore de la place pour l'amélioration au-delà de la 5G.

Peut-être qu'en 2030, nous aurons développé de meilleures techniques pour transmettre de gros volumes de données ou amplifier des signaux assez forts pour qu'il n'y ait plus besoin d'installer des antennes-relais 6G.

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Finalement, que ce soit la 5G, la 6G, ou un autre « G », nous aurons des vitesses incroyables et des latences ultra-faibles tels qu'aucun temps d'attente ou barre de progression ne sera requis pour accéder à une quantité raisonnable de données, du moins selon les standards d'aujourd'hui. Tout ce dont nous aurons besoin sera là instantanément, et nous n'aurons pas à inventer de nouveaux termes pour le décrire.