- Le rapport d’IDTechEx intitulé « Marché de la 6G 2023-2043 : Technologie, Tendances, Prévisions, Acteurs » présente les dernières tendances de développement de la technologie de communication mobile de sixième génération (6G), les applications visées, les perspectives du marché…
- Cependant, avant que la 6G puisse tenir ses promesses sur le terrain d’ici 2030, de nombreuses problématiques techniques sont encore à surmonter.
Alors que les technologies de communication mobile de 5ème génération (5G) sont en cours de déploiement, les équipementiers télécoms et les organismes de recherche planchent déjà sur les technologies mobiles de 6ème génération (6G) qui devraient permettre d’atteindre des débits de transmission de données de 1 Tbps (Térabits par seconde) en exploitant des fréquences dans le domaine des Térahertz qui s’étend de 100 GHz à 10 THz environ. Toutefois, de tels débits sont très difficiles à atteindre car il faut disposer d’une grande largeur de bande continue, alors qu’en réalité, les largeurs de bande disponibles sont limitées et réparties sur différentes bandes de fréquences.
Bandes de fréquences envisagées pour la 6G
Les bandes de fréquences sub-6 GHz (3,5 – 6 GHz) et celles situées dans le domaine des ondes millimétriques (mmWave, 24 – 100 GHz) sont les deux nouvelles bandes exploitées par les technologies de communication 5G. Les gammes de fréquences envisagées pour la 6G comprennent la bande de 7 à 20 GHz, la bande W (au-dessus de 75 – 110 GHz), la bande D (110 GHz à 175 GHz), les bandes entre 275 GHz et 300 GHz, et dans la gamme THz (0,3-10 THz). Les bandes entre 7 et 20 GHz sont prises en compte en raison de la nécessité d’une couverture qui permettra des applications mobiles et « en déplacement » pour de nombreux cas d’utilisation de la 6G. Les bandes W et D présentent un intérêt à la fois pour l’accès 6G et les réseaux Xhaul (par exemple, fronthaul, backhaul). Une solution qui répond aux objectifs des deux services est à envisager. À partir de septembre 2022, les attributions mondiales de fréquences ne vont pas au-delà de 275 GHz. Néanmoins, des bandes de fréquences dans la gamme 275-450 GHz ont été identifiées pour la mise en œuvre d’applications de services mobiles terrestres et fixes, ainsi que de services de radioastronomie et d’exploration de la Terre par satellite et de recherche spatiale dans la gamme 275-1 000 GHz.
Très haut débit à faible portée
L’efficacité spectrale est directement lié au rapport signal/bruit (SNR). Plus le rapport signal/bruit requis est élevé, plus la portée respective est réduite en raison des limitations de la puissance transmise à haute fréquence et du bruit supplémentaire. À titre d’exemple, le prototype d’émetteur en bande D de Samsung affiche actuellement une portée de 120 mètres, mais ne permet d’atteindre un débit limité à 2,3 Gbps. D’autres industriels ont pu atteindre avec leurs solutions des débits de données plus élevés, mais sur une distance de transmission par voie hertzienne de l’ordre du centimètre.
Pour améliorer encore la portée de transmission ainsi que le débit de données, plusieurs exigences doivent être prises en compte lors de la conception d’un système de radiocommunication 6G. Par exemple, il est essentiel de sélectionner des semi-conducteurs appropriés pour augmenter la portée et choisir des matériaux présentant une faible constante diélectrique et un faible angle de perte pour éviter d’importantes pertes en transmission. Pour réduire davantage les pertes de transmission, il faut également adopter une nouvelle stratégie de conditionnement qui intègre étroitement les composants RF aux antennes. Cependant, il ne faut pas oublier qu’à mesure que les dispositifs gagnent en compacité, la gestion de la puissance et de la chaleur devient encore plus critique.
Réseaux non terrestres et applications potentielles
L’un des changements significatifs de la 6G par rapport aux générations de communication mobile précédentes est qu’elle inclura désormais des réseaux non terrestres permettant ainsi aux architectures de réseau 2D classiques de fonctionner dans un espace 3D. Les plateformes de basse altitude (LAP) et de haute altitude (HAP), les véhicules aériens sans pilote (UAV) et les satellites pourront notamment être exploités par des réseaux non terrestres (NTN). La Chine a d’ailleurs lancé le premier satellite 6G au monde en novembre 2020. Cette année, Huawei a testé les réseaux NTN 6G en utilisant des satellites LEO (Low Earth Orbit).
Les technologies de communications 6G devraient également permettre d’exploiter des solutions sans fil de détection, d’imagerie, de reconnaissance et de positionnement précis. L’année dernière, Apple a fait breveter sa technologie de capteur THz pour la détection des gaz. Huawei a également testé plusieurs prototypes de détection et de communication intégrées (ISAC).
