Succédant à la 5G, la 6G est la sixième génération de technologie de réseau mobile actuellement en cours de développement pour les communications sans fil sur les réseaux cellulaires de données. Selon le rapport intitulé « 6G The Next Hyper-Connected Experience for All », l'UIT a entamé ses efforts autour du développement de la 6G en 2021, et terminera probablement en 2028, lorsque les premiers appareils 6G seront disponibles. En 2030, le déploiement sera proche de l'omniprésence.
La vision de la 6G repose sur le désir de créer une réalité transparente où les mondes numérique et physique tels que nous les connaissons aujourd'hui sont fusionnés. Cette réalité du futur offrira de nouvelles façons de rencontrer et d'interagir avec d'autres personnes, de nouvelles possibilités de travailler de n'importe où et de nouvelles façons de découvrir des lieux et des cultures inconnus. En offrant une communication intelligente omniprésente, la 6G contribuera à la création d'une société plus agréable à vivre, plus durable et plus efficace.
A quoi ressemblera le monde avec la 6G ?
Nous envisageons un monde physique connecté et durable, à la fois numérisé et programmable, où les humains sont assistés par des machines intelligentes. Parmi les exemples de cas d'utilisation importants de la 6G, figurent la santé en ligne pour tous, l'agriculture intelligente, la surveillance de la terre, le jumeau numérique, et la navigation des robots. Ces cas d'utilisation peuvent être classés sous trois grands scénarios d'utilisation : l'Internet des sens, les machines intelligentes connectées et un monde durable connecté.
De plus, avec la 6G, il va falloir:
- Utiliser le spectre libre : une partie importante de la recherche sur la 6G se concentre sur la transmission de données à des fréquences ultra-hautes. En effet, la 5G peut supporter des fréquences allant jusqu'à 100GHz, même si aucune fréquence supérieure à 39GHz n'est actuellement utilisée. Pour la 6G, les ingénieurs tentent de transférer des données sur des ondes de l'ordre de centaines de gigahertz (GHz) ou de térahertz (THz). Ces ondes sont minuscules et fragiles, mais il reste une quantité massive de spectre inutilisé qui pourrait permettre des vitesses de transfert de données étonnantes.
- Améliorer l'efficacité du spectre libre : les technologies sans fil existantes permettent la transmission ou la réception sur une fréquence spécifique en même temps. Pour une communication bilatérale, les utilisateurs peuvent diviser leurs flux en fonction de la fréquence (Frequency Division Duplex ou FDD) ou en définissant des périodes de temps (Time Division Duplex ou TDD). La 6G pourrait améliorer l'efficacité de la distribution actuelle du spectre en utilisant des mathématiques sophistiquées pour émettre et recevoir simultanément sur la même fréquence.
- Profiter des réseaux maillés : la mise en place de réseau maillé est tendantiel depuis des décennies, mais les réseaux 5G sont encore principalement basés sur une architecture en étoile « hub-and-spoke architecture». Par la suite, les appareils des utilisateurs téléphones sont reliés à des nœuds d'ancrage (tours de téléphonie mobile), qui se connectent à un réseau fédérateur. La 6G pourrait utiliser les machines comme amplificateurs des données des autres utilisateurs, permettant à chaque appareil d'étendre la couverture en plus de l'utiliser.
Les points saillants de la 6G
Les réseaux 6G peuvent coexister avec la 5G pour une certaine période et constitueront une amélioration significative par rapport aux générations précédentes à plusieurs égards. En réalité, la 6G offrira les caractéristiques différenciées comme tout d’abord les taux de transfert de données très élevés. La 5G devrait offrir un débit de données maximal de 20 Gbps et un taux de données expérimenté par l'utilisateur de 100 Mbps. Toutefois, la 6G offrira un taux de données maximal de 1 Tbps. De même, elle portera le débit de données expérimenté par l'utilisateur à 1 Gbps. Par conséquent, l'efficacité spectrale de la 6G sera presque plus du double de celle de la 5G. Cette efficacité spectrale plus élevée offrira à de nombreux utilisateurs un accès instantané aux services multimédias modernes. Les opérateurs de réseaux doivent repenser leurs infrastructures actuelles pour permettre une meilleure efficacité spectrale
Deuxièmement, on cite les fonctions réseau à très faible latence. La latence de la 5G sera ramenée à une milliseconde seulement. Les performances de nombreuses applications en temps réel seront améliorées par cette latence ultra-faible. Cependant, la technologie de communication sans fil de la 6G réduira la latence ressentie par l'utilisateur à moins de 0,1 milliseconde. De nombreuses applications en temps réel sensibles aux délais auront de meilleures performances et fonctionnalités grâce à cette réduction massive de la latence. En outre, la réduction de la latence permettra d'intervenir en cas d'urgence, de réaliser des procédures chirurgicales à distance et d'automatiser les activités industrielles. La 6G facilitera l'exécution sans faille d'applications en temps réel sensibles aux délais en rendant le réseau 100 fois plus fiable que les réseaux 5G.
Troisièmement, l'utilisation de l'IA et du ML pour une connectivité optimale va s’accélérer. La 5G permettra aux technologies d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage machine (ML) d'atteindre leur plein potentiel. L'IA/ML sera mise en œuvre dans divers composants, niveaux et services du réseau. Elle permettra d'atteindre une efficacité supérieure avec une complexité de calcul réduite. Les développeurs de la 6G souhaitent adopter une approche de l'IA/ML permettant de déterminer la méthode optimale de communication entre deux points d'extrémité.
Finalement, l’expérience réseau personnalisée. Avec la 5G, l'Open RAN est une technologie jeune et évolutive, alors qu’avec la 6G, elle sera mature. Le réseau d’accès radio ou RAN basé sur l'IA permettra aux opérateurs de réseaux mobiles d'offrir une expérience réseau personnalisée aux utilisateurs en fonction des informations en temps réel recueillies auprès de diverses sources. Les opérateurs peuvent en outre exploiter les données utilisateur en temps réel pour améliorer les services de qualité supérieure en personnalisant la qualité d'expérience (QoE) et la qualité de service (QoS).
La 6G et les opérateurs télécoms
La compétition a commencé entre les entreprises de télécommunications qui ont déjà entamé des projets de recherche pour remporter la course de la 6G. Voici quelques exemples de recherches actives sur la 6G.
Nokia est à la pointe de la 5G et cette avance l'aide également dans la compétition pour les réseaux 6G. En plus de ses multiples partenariats, la plus grande réussite de Nokia est sans doute que l'entreprise est le leader du projet de l'initiative phare de la 6G en Europe, Hexa-X. La vision d'Hexa-X est de connecter les mondes humain, physique et numérique avec un tissu de facilitateurs technologiques 6G. Hexa-X est la première initiative de recherche officielle de l'écosystème industriel visant à accélérer et à encourager la recherche sur la 6G et à faire de l'Europe un leader à l'ère de la 6G.
D’autre part, Huawei a commencé à investir dans les recherches sur la 6G en 2017, tout en menant le déploiement commercial de la 5G. L'ambition de la vision 6G est de rendre la planète intelligemment connectée, durablement développée, mieux protégée et pleine de vitalité dans tous les domaines de la vie.
ZTE, le fabricant chinois d'équipements de télécommunications a convenu avec le principal opérateur China Unicom d'examiner conjointement les perspectives et les tendances technologiques de la 6G, et de mener des recherches sur la coopération en matière de technologies clés et de normes.
En outre, comme pour la 5G, Ericsson mène des recherches intensives sur la 6G. En juin 2021, Ericsson a publié un article sur cinq éléments technologiques clés qui conduiront l'évolution des réseaux mobiles vers 2030 et au-delà. Ce document présente également les futurs cas d'utilisation de la technologie 6G.
Bien que les réseaux 6G ne soient pas encore disponibles et encore en phase de recherche, les entreprises anticipent déjà des cas d'utilisation de réseaux sans fil de pointe utilisant la technologie 6G.
Les caractéristiques principales de cette nouvelle génération de réseau ne sont pas encore définitives mais incluent jusqu’à présent des taux de transfert de données à haut débit et des canaux radio multiples pour une fiabilité et une zone de couverture accrues.
Aujourd'hui, chacun a sa propre vitesse de connexion à l'internet et ses propres limites d'utilisation des données. Avec la 6G, tous les appareils sans fil se connecteront à un seul canal Internet à haut débit, sans aucune limite. Quoi qu'il en soit, la perspective d'utiliser cette nouvelle technologie reste populaire, et pourrait résoudre un grand nombre des problèmes actuels liés à la communication sans fil.
