Alors que la 5G, deux ans après sa commercialisation en France, n’est pas encore déployée partout sur le territoire, se dessine déjà le futur des réseaux mobiles. Sur le papier, la 6G affole les compteurs, avec des débits théoriques jusqu’à 100 fois supérieurs à ceux de la 5G, sur une bande de fréquences comprises entre 7 GHz et 10 THz. Comme lors de chaque saut technologique, le prochain standard des communications mobiles apportera son lot d’innovations de rupture.
Pour Huawei, la 6G nous fera entrer dans le monde de « la connectivité extrême ». A savoir celui des métavers, de la réalité étendue et des jumeaux numériques. Omniprésente, elle permettra de réconcilier le monde physique au monde virtuel tout en intégrant nativement les technologies d’intelligence artificielle et d’apprentissage automatique (machine learning).
Image : Nokia.
« Communication holographique et multisensorielle »
En fusionnant les fonctions de communication et de calcul et des réseaux de capteurs en un seul système, la 6G devrait, selon un livre blanc dédié de Vivo Communications Research Institute, « offrir des expériences numériques-humains totalement nouvelles, telles que la réalité mixte immersive ou encore la communication holographique et multisensorielle ».
« La 6G ne reliera pas seulement les êtres humains entre eux, mais aussi les êtres humains aux machines et les machines aux machines, favorisant la création d’un tout nouveau monde numérique », estime le fabricant chinois de smartphones. « Des centaines de milliards d’appareils seront ainsi interconnectés d’ici 2030. »
Alors que le smartphone restera un appareil clé à l’ère de la 6G, de nouvelles interfaces homme-machine feront aussi leur apparition, d’après Nokia. « 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. »
Dans le domaine de la santé, les objets connectés assureront la surveillance 24/7 des paramètres vitaux de leurs porteurs. Les êtres humains auront leurs propres jumeaux numériques, comme certaines usines ou villes intelligentes ont d’ores et déjà leur clone digital.
Autre bénéfice, et pas des moindres, « la 6G sera nettement plus économe en énergie, en éteignant les composants et en réduisant la capacité lorsque la demande est plus faible », indique Nokia. Le passage à la 5G a déjà permis d’augmenter de 90 % l’efficacité énergétique des communications mobiles.
Des fréquences hautes jamais atteintes
Pour concrétiser ses promesses, la 6G fera appel aux bandes hautes du spectre radio. A savoir, les ondes millimétriques (mmWave) qui offrent des capacités réseau et des performances techniques exceptionnelles, mais sur une portée courte. Sur cette gamme de fréquences, la 6G ira beaucoup plus loin, comme l’explique un rapport du cabinet d’études britannique IDTechEx.
Alors que la 5G plafonne dans la bande 24-100 GHz – en France, l’Arcep a ouvert des expérimentations en 5G 26 GHz – la 6G ira sur les bandes 110-175 GHz, 275-300 GHz et taquinera même la gamme du THz (0,3-10 THz). « En exploitant la large bande de fréquences THz, la 6G devrait permettre un débit de 1 Tb/s », avance IDTechEx. « Toutefois, ce débit est très difficile à atteindre, car il nécessite une grande largeur de bande continue. »
Source : IDTechEx.
De la Terre à l’espace
L’efficacité spectrale est aussi en relation directe avec le rapport signal sur bruit (SNR). La qualité d’une transmission d’information devant tenir compte des bruits de fond parasites. Exprimé en décibel, plus ce SNR est élevé et plus la portée du signal est réduite. Pour améliorer cette portée et le débit, il conviendra, selon IDTechEx, de choisir des semi-conducteurs adaptés. En mai 2021, IBM a dévoilé la première puce gravée en 2 nanomètres dédiée, entre autres, à la 6G.
De leur côté, les opérateurs devront adopter une nouvelle stratégie de déploiement du réseau. Ils feront notamment appel aux solutions RIS, Reconfigurable Intelligent Surfaces ou surfaces intelligentes reconfigurables. Une technologie qui permet de contrôler dynamiquement et de manière ciblée les signaux.
Sur cette gamme de fréquences hautes, la 6G ouvrira aussi la voie aux réseaux non terrestres (NTN, Non-Terrestrial Networks) et équiper les satellites en orbite terrestre basse. Selon Asia Times, la Chine a envoyé dès novembre 2020 le premier satellite expérimental 6G au monde. De la Terre à l’espace, la 6G s’annonce comme une avancée véritablement disruptive.