Pionnier de la recherche sur la 6G

La recherche sur la 6G explore des technologies innovantes, notamment les réseaux natifs de l'IA pour la gestion intelligente des ressources, et la communication térahertz (THz) pour le transfert de données à très grande vitesse. De nouveaux dispositifs semi-conducteurs en GaN, tels que les transistors à effet de champ à super-réseau (SLCFET), font également l'objet de recherches pour leurs performances à haute fréquence et leur densité de puissance, qualités essentielles pour le traitement des signaux de la 6G.

Parmi les autres innovations figurent la détection et la communication intégrées (ISAC), les surfaces intelligentes reconfigurables (RIS) et la communication quantique pour l'échange de données ultra-sécurisé. Ces technologies visent à soutenir les applications immersives de la 6G telles que la téléprésence holographique, les systèmes autonomes et les soins de santé à distance en temps réel à l'avenir.

Visionnez cette vidéo présentant la recherche et les solutions 6G de Keysight.

Les nouveaux horizons exigent de nouvelles technologies. Il est vrai que la 6G bénéficiera grandement de la 5G dans des domaines tels que l'informatique périphérique, l'intelligence artificielle (IA), l'apprentissage automatique (ML), le découpage du réseau, etc. Dans le même temps, la recherche sur les technologies sans fil doit répondre aux nouvelles exigences techniques de la 6G.

La demande la plus sensée est de comprendre comment travailler dans les fréquences sub-terahertz. Alors que la 5G doit fonctionner dans les bandes d'ondes millimétriques (mmWave) de 24,25 GHz à 52,6 GHz pour atteindre son plein potentiel, la prochaine génération de connectivité mobile passera à des fréquences supérieures à 100 GHz dans les gammes appelées sub-terahertz et dans les gammes térahertz.

Un autre domaine de recherche est la conception de réseaux 6G pour l'IA et la ML. Les réseaux 5G commencent à envisager l'ajout de l'IA et de la ML aux réseaux existants, mais avec la 6G, nous avons la possibilité de construire des réseaux dès le départ qui sont conçus pour fonctionner de manière native avec ces technologies.

La 6G vise également à relever un défi : la sécurité. Comment s'assurer que les données sont en sécurité et que seules les personnes autorisées peuvent y avoir accès - et des solutions pour que les systèmes prévoient automatiquement des attaques complexes.

Une dernière demande technique concerne la virtualisation. Au fur et à mesure de l'évolution de la 6G, nous commencerons à passer à l'environnement virtuel. Les architectures O-RAN (Open RAN) transfèrent aujourd'hui davantage de traitements et de fonctionnalités dans le nuage. Des solutions telles que l'informatique en périphérie seront de plus en plus courantes à l'avenir.

Voici 10 organisations de premier plan qui ouvrent la voie à la recherche et à la normalisation dans le domaine de la 6G :

• UIT-R : gère les ressources mondiales en matière de spectre radioélectrique et d'orbite de satellite.
• 3GPP : élabore des normes mondiales pour les télécommunications mobiles, y compris la 5G et la 6G.
• Alliance O-RAN : Promouvoir des réseaux d'accès radio ouverts, intelligents et interopérables.
• 6G Sandbox : initiative financée par l'UE offrant un environnement d'essai modulaire aux chercheurs de la 6G.
• 6G Flagship : Premier programme de recherche sur la 6G au monde, basé en Finlande.
• Alliance Next G : Initiative nord-américaine qui façonne les futures technologies sans fil.
• 6G-IA : il s'agit de l'Europe des réseaux et des services de prochaine génération.
• SUSTAIN-6G : projet de l'UE visant à promouvoir une conception durable et holistique du réseau 6G.
• Alliance Bharat 6G : Initiative menée par l'Inde pour un leadership et une collaboration au niveau mondial dans le domaine de la 6G.
• Groupe de promotion de l'IMT-2030 : Plate-forme chinoise pour la recherche et la normalisation de la 6G.

Dans la recherche sur la 6G, l'IA et l'apprentissage automatique permettent des réseaux intelligents et auto-optimisants grâce à la gestion des ressources en temps réel, à l'analyse prédictive et à l'exploitation autonome.

Les autres domaines de recherche de la 6G comprennent l'utilisation de l'IA et de la ML pour renforcer la sécurité par la détection d'anomalies, améliorer l'efficacité énergétique et soutenir l'intelligence périphérique pour les applications à faible latence telles que la réalité virtuelle et les systèmes autonomes, ce qui rend les réseaux plus adaptatifs et efficaces.

La 6G devant être commercialisée d'ici 2030, plusieurs groupes industriels ont publié leurs visions de la 6G, notamment la Next Generation Mobile Networks Alliance (NGMN), le 6G Flagship et la Next G Alliance. Les cas d'utilisation et les applications des technologies de communication de la prochaine génération envisagés par ces organisations sont résumés ci-dessous :

Une connectivité omniprésente : Dans le cadre de la 6G, l'amélioration de l'inclusion et la réduction de la fracture numérique sont des objectifs sociaux essentiels. Les services vocaux, vidéo et à large bande seront disponibles même dans les régions éloignées et les zones sinistrées grâce à des avancées allant au-delà de la 5G, telles que de meilleurs réseaux non terrestres, des essaims de stations de base aériennes et spatiales, et des réseaux d'accès maillés.

Expériences numériques personnelles immersives : Des bandes passantes de 50 à 200 gigabits par seconde (Gbps) sont attendues, voire un térabit par seconde (Tbps). Avec des débits par appareil de 300 à 500 mégabits par seconde (Mbps) et des temps de latence de l'ordre de la microseconde, les utilisateurs profiteront de communications et d'expériences numériques riches grâce à des appels vidéo immersifs à haute résolution, des affichages de réalité étendue et une téléprésence à distance par le biais d'interfaces multisensorielles et holographiques.

Communications et détection conjointes : Les fréquences sub-terahertz envisagées dans le cadre de la 6G permettront de combiner des signaux de communication avec des formes d'onde qui ressemblent à celles des radars d'imagerie. Des recherches sont en cours pour réutiliser les mêmes antennes, émetteurs-récepteurs et spectre pour les communications et la détection, ce qui permet des cas d'utilisation tels que l'utilisation de smartphones pour la conduite autonome ou la détection de personnes dans des missions de sauvetage à faible visibilité.

L'automobile : Les constructeurs automobiles mènent des recherches actives et réalisent des prototypes sur l'utilisation des technologies 6G pour améliorer les systèmes de conduite autonome, le traitement des données en temps réel, la communication de véhicule à véhicule et les capacités de détection avancées.

Communications à l'échelle industrielle : Il faut s'attendre à des réseaux publics et privés très répandus avec une utilisation intensive des appareils de l'internet des objets (IoT) pour les villes intelligentes, l'agriculture, les transports, les réseaux d'énergie et la surveillance de l'environnement.

Positionnement précis : Le positionnement à l'intérieur et à l'extérieur avec une précision de 1 à 10 centimètres (cm) permettra la détection précise d'objets et de présences, la navigation, l'imagerie et la cartographie.

La durabilité est un moteur essentiel de la recherche et du développement de la 6G. En décembre 2023, l'Union internationale des télécommunications (UIT) a publié les détails du "cadre IMT-2030" de la 6G dans la recommandation UIT-R M.2160.

IMT-2030 devrait également contribuer à répondre à la nécessité d'une durabilité environnementale, sociale et économique accrue, et également soutenir les objectifs de l'Accord de Paris de la Convention-cadre des Nations unies sur les changements climatiques.