Publié le 22 octobre 2021.
Par La Rédaction

La course à démarré pour la 6G

Publié le 22 octobre 2021.
Par La Rédaction

L'Europe, l'Amérique du Nord et l'Asie de l'Est sont toutes fortement engagées dans la course à la 6G qui devrait émerger peut-être en 2030 !

Imaginez un système de communication sans fil prenant conscience de son environnement, des personnes et des objets dans sa zone de couverture, sans aucun capteur actif ou dispositif de communication présent – essentiellement un réseau qui est également capable de détecter. Dans ce réseau, les signaux radio transmis par les stations de base et les appareils des utilisateurs ne transportent pas seulement des données. Ces canaux de propagation sans fil deviennent également une source d’informations situationnelles. Le réseau peut comparer les signaux reçus réfléchis par les objets avec leurs transmissions d’origine pour recueillir des informations sur ces objets. Ces signaux reçus peuvent nous indiquer non seulement la présence d’un objet, mais ils peuvent également déterminer son type et sa forme, son emplacement relatif et sa vitesse, et même ses propriétés matérielles.

À l’ère de la 6G, le monde numérique, physique et humain fusionnera de manière transparente pour déclencher des expériences extrasensorielles. Les systèmes de connaissance intelligents seront combinés à des capacités de calcul robustes pour rendre les humains infiniment plus efficaces et redéfinir notre façon de vivre, de travailler et de prendre soin de la planète.

Si le smartphone reste un appareil clé à l’ère de la 6G, les nouvelles interfaces homme-machine permettront de consommer et de contrôler plus facilement l’information. La saisie sur écran tactile sera progressivement remplacée par la commande gestuelle et vocale. Les appareils seront intégrés dans les vêtements et se transformeront même en patchs cutanés. Les soins de santé seront un bienfaiteur important, car les appareils portables facilitent la surveillance 24h/24 et 7j/7 des paramètres vitaux. La 6G sera nettement plus économe en énergie, en éteignant les composants et en réduisant la capacité lorsque la demande est plus faible. L’efficacité énergétique sera un critère de conception majeur dans la 6G avec les autres mesures telles que la capacité, le débit de données de pointe, la latence et la fiabilité.

Nous venons de passer rapidement sur ce que promet ce réseau 6G – certains pourraient se demander pourquoi en parler alors que la 5G n’est presque pas déployée – le travail préparatoire des normes, des fréquences autour d’un nouveau réseau durent plusieurs années, une dizaine d’années ! Le rapport de DTechEx “6G Communications Market, Devices, Materials 2021-2041” révèle comment l’Europe, l’Amérique du Nord et l’Asie de l’Est sont toutes fortement engagées et montre les avantages des différents continents.

On voit que des entreprises géantes participent et collaborent même davantage sur la 6G en Asie de l’Est et en Chine. Un exemple est Qualcomm, Apple, Google et LG parmi les membres d’un groupe de travail 6G. La Chine a un Hub déployé exclusivement pour la recherche 6G et une politique gouvernementale solide consistant à sauter le pas dans l’adoption de nouvelles technologies et à créer d’énormes entreprises pour le faire. Pour l’Europe, Ericsson produit de nombreux brevets fortement sur la 6G et Bosch dépose des brevets dans les capteurs en général, mais il existe un risque que les Européens soient sous-protégés dans la prochaine vague de ces technologies. L’Europe compte peu de géants du matériel de télécommunications pour s’attaquer à la 6G, mais elle compte de grands opérateurs de télécommunications.

Les Européens se souviennent de ce qui est arrivé à Nokia et une grande partie du financement de la recherche 6G de l’Union européenne est désormais gérée depuis la Finlande dans le cadre d’une tentative de retour sur la 6G. Mi-2021, l’association 5G Infrastructure a publié une “Vision européenne pour l’écosystème de réseau 6G”. Les Européens sont très en avance dans la pratique de la collaboration entre plusieurs pays sur cette technologie future.

Brevets

Pour la 5G, Samsung détient plus de dix fois plus de brevets que les dix prochains brevets réunis de la 6G. Environ un centième des brevets ont été déposés sur la 6G vs 5G avec Huawei, c’est donc la Chine qui est en tête. Avec la 6G, les capteurs sont à l’honneur, les brevets mondiaux de capteurs étant dominés par le Japon, la Corée du Sud puis l’Allemagne.

Fréquence

Même la fréquence est indécise. L’Union internationale des télécommunications mondiale ITU pourrait ne décider qu’en 2023, aucun travail formel n’ayant commencé. En prenant la 5G comme modèle, de nombreux autres organismes participeront à environ huit ans de rédaction des normes 6G. L’ETSI en Europe, qui produit des normes applicables à l’échelle mondiale pour les TIC, a lancé un nouveau groupe de spécification de l’industrie sur les surfaces intelligentes RIS (Reconfigurable Intelligent Surface) Offrant encore plus de flexibilité, RIS peut être configuré pour utiliser n’importe quelle partie du spectre radio – y compris les fréquences de moins de 6 GHz à THz – et peut être utilisé en tandem avec d’autres technologies émergentes comme l’IA pour optimiser son fonctionnement. Des recherches approfondies ont déjà été menées sur le RIS, nous avons donc une bonne idée de la forme qu’il prendra, mais sa normalisation n’en est qu’à ses débuts.

Des pilotes existent à travers le monde comme en France avec l’utilisation des méta-matériaux pour mieux gérer les réseaux télécoms dans les lieux SNCF, afin d’obtenir une couverture optimale, avec le moins d’équipements et de consommation possible. La SNCF est partenaire du projet européen “Beyond 5G : RISE-6G”, afin de développer des méta-surfaces appelées RIS (Reconfigurable Intelligent Surfaces, ou Surfaces Intelligentes Reconfigurables) capables de réfléchir, mais aussi de contrôler les ondes, et surtout les ondes dites millimétriques (supérieures à 24 GHz). Plusieurs opérateurs Télécom tels qu’Orange ou Tim en Italie travaillent sur ce projet.

Comment fonctionnent ces méta-surfaces ou RIS ?

Les ondes qui sont propagées par les antennes sont réfléchies par notre environnement, comme de la lumière qui se réfléchit sur un miroir. C’est par exemple le cas pour certains endroits en ville qui ont un meilleur réseau que d’autres. Cela dépend de l’univers architectural et des matériaux utilisés (béton, verre, bois…). Le principe des méta-surfaces est de penser, mais aussi d’industrialiser ces propriétés des matériaux, et d’ajouter des micro-circuits électroniques afin de contrôler et d’orienter les signaux. Cela consiste à la fois à créer les matériaux en question et à les incarner dans notre quotidien.

Tout reste à faire

L’activation de la 6G prendra de nombreuses formes autour des méta-matériaux – RIS passif, semi-actif et actif, photovoltaïque statique à suivi solaire, refroidissement du photovoltaïque et du thermoélectrique par une simple surcouche, meilleures antennes de direction de faisceau de station de base, sans cellulaire. Les dispositifs semi-conducteurs fonctionnant à des fréquences sans précédent seront nécessaires sous de nombreuses formes. D’après la littérature publiée, la Chine, elle n’est pas en tête sur ce sujet. L’application de l’intelligence artificielle et l’informatique de pointe avec de nouveaux logiciels se poursuit dans le monde entier avec une telle vigueur que l’on craint que le matériel ne suive pas.

Bref, c’est le départ mais la guerre technologique est bien présente entre les continents.

Lire aussi