D'où la 6G : informations essentielles que vous devez connaître

La 6G, par rapport à son prédécesseur, devrait offrir des capacités de communication nettement meilleures, telles que des débits de données de pointe de niveau Tbps, une latence de niveau microseconde et une fiabilité du réseau de 99.99999 %.

Bien que la 6G promette beaucoup, il est peu probable que la 6G soit bientôt dans la vie quotidienne, malgré le fait que plusieurs entreprises et nations importantes ont déjà commencé la recherche sur la 6G, comme le montre la figure ci-dessous, l'industrie des télécommunications doit résoudre plusieurs problèmes avant de voir le succès de la 6G. Les difficultés ne concernent pas seulement la technologie THz, mais également l'identification des applications qui alimenteront l'adoption de la 6G. IDTechEx fait des recherches sur la 5G et la 6G depuis des années. Cet article discutera de certains des obstacles liés au matériel à la connectivité 6G, ainsi que des applications potentielles qui pourraient conduire à la 6G

Différences clés de la 6G. Source : IDTechEx – « Marché 6G 2023-2043 : technologie, tendances, prévisions, acteurs »

Les défis de la technologie THz

La 6G utilisera un spectre supérieur à 100 GHz et atteindra à terme le THz. Les avantages de l'utilisation d'une fréquence aussi élevée sont évidents : une bande passante énorme peut être utilisée, permettant un flux de données de pointe de Tbps avec une latence de l'ordre de la microseconde. Cependant, il existe plusieurs limitations à l'utilisation d'un tel spectre haute fréquence.

L'un des défis les plus importants à venir est que le signal THz s'atténue considérablement dans l'air, limitant la portée de transmission et le rendant facilement bloqué par des obstacles. Parce que les lois de la physique ne peuvent être ignorées, l'élément le plus crucial pour créer un dispositif de communication haute fréquence est de fournir suffisamment d'énergie pour atteindre une portée de transmission raisonnable, même dans le cadre d'un réseau d'antennes.

Choisir les bons semi-conducteurs pour augmenter la portée des liaisons est le plus critique. Vous trouverez ci-dessous un aperçu des choix de technologies de semi-conducteurs fonctionnant au-dessus du spectre de 100 GHz. Le CMOS peut couvrir les appareils fonctionnant en dessous de 150 GHz, en particulier pour les appareils nécessitant une communication à courte portée (pour une portée plus longue, l'utilisation d'autres semi-conducteurs tels que SiGe ou III-V pour les amplificateurs de puissance peut encore être nécessaire). En ce qui concerne les fréquences supérieures à 200 GHz, cependant, une combinaison de CMOS pour les transistors logiques et III-V pour les amplificateurs à faible bruit et les amplificateurs de puissance sera la solution. La technologie SiGe BiCMOS offre actuellement le meilleur compromis en termes de performances, de faible coût et de simplicité d'intégration pour des fréquences allant de 200 GHz à 500 GHz. InP pourrait être la technologie THz ultime et peut convenir à des applications où le coût n'est pas la principale préoccupation.

Vue d'ensemble du choix de la technologie des semi-conducteurs pour THz RF. Source : IDTechEx – « Marché 6G 2023-2043 : technologie, tendances, prévisions, acteurs »

Outre les technologies des semi-conducteurs, d'autres domaines actifs de recherche et de développement incluent la nécessité de trouver des matériaux à très faible perte avec une faible constante diélectrique et une faible perte de tan pour éviter une perte de transmission importante, de développer une nouvelle méthodologie de conditionnement qui intègre étroitement les composants RF aux antennes, et gérer les problèmes d'alimentation et thermiques à mesure que les appareils deviennent plus compacts et complexes. Le rapport d'étude de marché 6G d'IDTechEx, "Marché 6G 2023-2043 : technologie, tendances, prévisions, acteurs», détaille ces enjeux.

Applications susceptibles d'alimenter l'adoption de la 6G

Il est essentiel d'identifier les principaux cas d'utilisation commerciale pour stimuler l'adoption des nouvelles technologies. Bien que les opérateurs vantent les performances supérieures fournies par la 5G mmWave, le marché mmWave n'a pas encore décollé malgré des années de commercialisation de la 5G. La grande majorité des versions 5G continuent d'utiliser la 5G sous-6 GHz. Les raisons? La seule raison que la plupart des gens mentionnent, selon Principaux entretiens d'IDTechEx, est l'absence d'applications qui ne peuvent être activées que par mmWave et aucune autre technologie. La même question à propos de la 6G sera posée : pourquoi est-elle nécessaire ?

Du point de vue du consommateur, avoir une liaison de données Tbps et une latence de niveau microseconde mais payer des frais d'abonnement plus élevés ne sera probablement pas attrayant si les applications sur leurs appareils mobiles sont à peu près les mêmes que celles qu'ils ont actuellement. Nous avons beaucoup entendu parler de battage médiatique sur l'activation du métaverse par la 5G et la 6G, mais les cas d'utilisation réels qui peuvent conduire à une adoption généralisée font toujours défaut. Cependant, il ne faut pas oublier que la 6G aura sa capacité unique de détection, d'imagerie, de positionnement précis, etc. Ces caractéristiques ouvriront d'autres cas d'utilisation commerciale et permettront à la 6G d'être utilisée dans des domaines au-delà de la communication mobile, ce qui peut encore favoriser la numérisation et l'automatisation avancées de diverses industries. Par exemple, utiliser les réseaux 6G pour obtenir une perception précise et un positionnement au centimètre près des robots mobiles, démontrant la capacité de contrôler à distance des robots mobiles pour ramasser et transporter divers objets. Dans le même temps, ce lien de transmission assure également la transmission sans fil à haut débit de la vidéo haute définition en temps réel entre le robot mobile et le contrôleur, permettant l'intégration de la synesthésie. De plus, à mesure que le spectre s'étend au-delà de 275 GHz, des cas d'utilisation intéressants à souligner incluent l'utilisation de connexions THz comme liaisons sans fil pour remplacer la fibre pour les centres de données, permettant des routes reconfigurables et permettant la réduction de la taille des racks de serveurs/routeurs, et bien sûr , réduction significative des coûts ; et créer une ou plusieurs liaisons de communication point à point à grande vitesse dans un dispositif, permettant un routage plus rapide.

Pour résumer, les arguments commerciaux solides qu'IDTechEx voit pour la 6G sont actuellement centrés sur les cas d'utilisation interentreprises. Cependant, cela ne veut pas dire que la 6G ne sera pas essentielle sur les marchés des communications grand public ; au contraire, un cas d'utilisation convaincant doit être démontré afin de promouvoir une adoption généralisée sur les marchés de consommation.

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