La course vers la 6G s'intensifie, même si la 5G n'est pas encore pleinement déployée partout. Des scientifiques chinois annoncent avoir mis au point la première puce 6G « toutes fréquences » au monde. Cette nouvelle puce serait capable d'atteindre des débits Internet mobiles supérieurs à 100 gigabits par seconde. L'équipe a intégré l'ensemble du spectre de 0,5 GHz à 115 GHz dans une puce de la taille d'un ongle. Traditionnellement, une telle couverture nécessitait neuf systèmes radio distincts. Cette avancée pourrait contribuer à réduire la fracture numérique entre les communautés rurales et urbaines en étendant la couverture à l'ensemble du spectre sans fil.La 6G est la future génération de réseau mobile, appelée à succéder à la norme 5G. Elle est encore en phase de recherche et de normalisation, et son lancement commercial est envisagé autour de 2030. La 6G promet d'offrir des débits supérieurs à ceux de la 5G, avec des vitesses de l’ordre de la centaine de gigabits par seconde. Elle promet aussi une latence quasi nulle, ce qui signifie une réactivité en temps réel et une fiabilité extrême pour des usages critiques.
Des scientifiques chinois viennent de présenter la première puce 6G au monde. Développée par des chercheurs de l'université de Pékin et de la City University of Hong Kong, la puce permettrait d'augmenter les vitesses de l'Internet mobile jusqu'à 100 gigabits par seconde, soit potentiellement 5 000 fois plus vite que les capacités actuelles dans les régions mal desservies. Elle pourrait améliorer considérablement l'accès à Internet dans les zones rurales et isolées.
La puce ne mesure que 11 mm sur 1,7 mm, et combine les communications par ondes millimétriques et térahertz avec les bandes micro-ondes à basse fréquence. Cela permet une commutation transparente entre les fréquences adaptées à la fois à la couverture à distance et aux applications à haut débit.
Les hautes fréquences offrent une bande passante massive et une latence ultra-faible, utiles pour des applications telles que la réalité virtuelle et les interventions chirurgicales. Les bandes plus basses offrent une couverture étendue, essentielle pour atteindre les montagnes reculées, les sites sous-marins et même l'espace.
L’industrie du mobile a déjà les regards tournés vers la 6G, alors même que la 5G n’est pas encore pleinement déployée partout. Cela s’explique par une logique d’anticipation : les cycles des technologies de télécommunication sont longs, et il faut près d’une décennie pour développer, tester, normaliser et déployer une nouvelle génération. Les acteurs travaillent donc dès aujourd’hui sur la 6G pour ne pas être en retard au moment de son lancement prévu vers 2030.
La photonique au cœur du système
Le matériel sans fil conventionnel fonctionne dans une plage étroite, ce qui entraîne des coûts élevés et une grande complexité lorsque plusieurs systèmes sont nécessaires. Pour surmonter cet obstacle, l'équipe s'est tournée vers la fusion photonique-électronique. Un modulateur électro-optique à large bande convertit les signaux sans fil en signaux optiques. Ceux-ci sont traités par des composants photoniques, tandis que la transmission utilise le mélange de fréquences entre des lasers accordables.
Figure 1 : Photonique intégrée à très large bande permettant la mise en place de réseaux sans fil adaptés à tous les scénarios
Toutes les unités fonctionnelles sont regroupées dans une petite puce. La qualité de la communication est restée stable sur l'ensemble du spectre pendant les tests. Le système a atteint un réglage de fréquence de 6 GHz en 180 microsecondes, soit des centaines de fois plus rapide qu'un clin d'œil. Son débit de données monocanal a dépassé 100 Gb/s. À titre de comparaison, la vitesse moyenne des réseaux mobiles ruraux aux États-Unis est d'environ 20 mégabits par seconde, selon les estimations de l'industrie.
« Le système peut générer rapidement, précisément et sans bruit des signaux de communication à n'importe quelle fréquence comprise entre 0,5 et 115 GHz », selon les chercheurs. La puce dispose d'une fonction de « navigation par fréquence », qui permet de passer à un canal clair en cas d'interférence.
« Si une bande subit des interférences ou des blocages, le système peut automatiquement et instantanément passer à un canal clair, à l'instar d'un conducteur expérimenté qui change de voie en douceur dans la circulation, garantissant ainsi une communication continue et ininterrompue », a déclaré le professeur Wang Cheng de l'université municipale de Hong Kong (CityU).
Comme il s'agit d'un prototype, les premiers réseaux commerciaux à l'utiliser ne verront pas le jour avant plusieurs années. Par ailleurs, les réseaux 6G nécessitent une infrastructure dédiée et des appareils compatibles pour fonctionner. C'est pourquoi la plupart des analystes du secteur prévoient que les applications commerciales ne seront pas disponibles avant 2030.
« Il est urgent de relever les défis liés au développement de la 6G. Alors que la demande en appareils connectés augmente rapidement, les réseaux de nouvelle génération doivent tirer parti des atouts des différentes bandes de fréquences », a déclaré l'un des membres de l'équipe, le professeur Wang Xingjun de l'université de Pékin, cité par China Science Daily. L'équipe a rapporté ses conclusions dans un article publié fin août dans la revue scientifique Nature.
Des cas d'usage stratégiques
Le professeur Shu Haowen de l'université de Pékin a déclaré que cette puce offre « une programmabilité polyvalente et un ajustement dynamique de la fréquence », trouvant ainsi un équilibre entre taille, consommation d'énergie et...
La fin de cet article est réservée aux abonnés. Soutenez le Club Developpez.com en prenant un abonnement pour que nous puissions continuer à vous proposer des publications.
