Oubliez la 5G. La 6G sera 100 fois plus rapide avec un débit de données 50 fois plus élevé et utilisera des fréquences de l'ordre du térabit par seconde. Cela rivalisera avec les performances des câbles à fibre optique. À titre de comparaison : la 5G ne transmet actuellement des données qu'à des vitesses gigabit. La 6G trouvera sa plus grande application dans la création de jumeaux numériques et la numérisation du monde physique. ⁃ Éditeur TN

On s'attend à ce que la 6G offre de bien meilleures possibilités de communication par rapport à son prédécesseur, par ex. B. Des débits de données de pointe de l'ordre de Tbps, des temps de latence de l'ordre de la microseconde et une fiabilité du réseau de 99,99999 %.

Bien que la 6G promette beaucoup, il est peu probable que la 6G devienne monnaie courante de sitôt, bien que plusieurs grandes entreprises et pays aient déjà commencé la recherche sur la 6G (voir figure ci-dessous). Les difficultés résident non seulement dans la technologie THz, mais aussi dans l'identification des applications qui conduiront à l'adoption de la 6G. IDTechEx fait des recherches sur la 5G et la 6G depuis des années. Cet article traite de certains des obstacles matériels à la connectivité 6G, ainsi que des applications potentielles qui pourraient faire avancer la 6G.

Les défis de la technologie THz

La 6G utilisera le spectre au-delà de 100 GHz et atteindra éventuellement la gamme THz. Les avantages d'une fréquence aussi élevée sont évidents : une bande passante énorme peut être utilisée, ce qui permet un débit de données de pointe de Tbps avec une latence de l'ordre de la microseconde. Cependant, l'utilisation d'un tel spectre haute fréquence est soumise à plusieurs limitations.

L'un des plus grands défis est que le signal THz est considérablement atténué dans l'air, ce qui limite la portée de transmission et il peut être facilement bloqué par des obstacles. Étant donné que les lois de la physique ne peuvent être ignorées, l'élément le plus important dans la conception d'un dispositif de communication par radiofréquence est de fournir suffisamment de puissance pour atteindre une portée de transmission raisonnable, même dans le cadre d'un réseau d'antennes.

Choisir les bons semi-conducteurs pour augmenter la distance de connexion est l'élément le plus important. Vous trouverez ci-dessous un aperçu de la sélection de technologies de semi-conducteurs qui fonctionnent au-dessus du spectre de 100 GHz. Le CMOS convient aux appareils fonctionnant en dessous de 150 GHz, en particulier les appareils nécessaires aux communications à courte distance (des distances plus longues peuvent nécessiter l'utilisation d'autres semi-conducteurs tels que SiGe ou III-V pour les amplificateurs de puissance). Cependant, à des fréquences supérieures à 200 GHz, une combinaison de CMOS pour les transistors logiques et III-V pour les amplificateurs à faible bruit et les amplificateurs de puissance sera la voie à suivre. La technologie SiGe BiCMOS offre actuellement le meilleur compromis en termes de performances, de faible coût et de facilité d'intégration pour les fréquences de 200 GHz à 500 GHz.

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 des pertes de transmission importantes, de développer une nouvelle méthode de conditionnement qui correspondra étroitement aux composants RF en harmonie avec les antennes, ainsi que la résolution des problèmes d'alimentation et thermiques à mesure que les appareils deviennent plus compacts et complexes. Le rapport d'étude de marché 6G d'IDTechEx, 6G Market 2023-2043: Technology, Trends, Forecasts, Players, examine ces défis en détail.

Applications susceptibles de favoriser l'adoption de la 6G

Pour favoriser l'adoption de nouvelles technologies, il est important d'identifier les principales applications métier. Bien que les opérateurs vantent les performances supérieures de la 5G mmWave, le marché mmWave n'a pas encore décollé malgré des années de commercialisation de la 5G. La grande majorité des déploiements 5G continuent d'utiliser la 5G en dessous de 6 GHz. Les raisons à cela ? La raison invoquée par la plupart des répondants selon IDTechEx est le manque d'applications qui ne sont possibles qu'avec mmWave et aucune autre technologie. La même question se pose également à propos de la 6G : pourquoi est-elle nécessaire ?

Du point de vue du consommateur, une connexion de données de niveau Tbps et une latence de niveau microseconde, pour lesquelles ils doivent payer des frais d'abonnement plus élevés, ne sont probablement pas attrayantes lorsque les applications sur leurs appareils mobiles sont à peu près les mêmes que celles qu'ils ont maintenant. Nous avons beaucoup entendu parler du battage médiatique autour du Metaverse activé par la 5G et la 6G, mais il manque toujours des cas d'utilisation réels qui pourraient conduire à une adoption généralisée. Cependant, il ne faut pas oublier que la 6G aura des capacités uniques dans les domaines de la détection, de l'imagerie, du positionnement précis, etc. Ces propriétés ouvriront de nouveaux cas d'utilisation commerciale et permettront le déploiement de la 6G dans des domaines au-delà des communications mobiles, ce qui peut faire progresser la numérisation et l'automatisation avancées de diverses industries. Par exemple, les réseaux 6G peuvent être utilisés pour une détection 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, cette ligne de transmission permet également une transmission sans fil à haut débit de vidéo haute définition en temps réel entre le robot mobile et le dispositif de contrôle, permettant l'intégration de la synesthésie. Comme le spectre s'étend au-delà de 275 GHz, il existe également des cas d'utilisation intéressants à souligner, tels que : B. Utiliser des liaisons THz comme liaisons sans fil pour remplacer les câbles à fibre optique dans les centres de données,

En résumé, les opportunités commerciales intéressantes qu'IDTechEx voit pour la 6G se concentrent actuellement sur les cas d'utilisation interentreprises. Cependant, cela ne veut pas dire que la 6G ne sera pas importante sur les marchés des communications grand public. Au contraire, un cas d'utilisation convaincant doit être démontré pour encourager une adoption généralisée sur les marchés de consommation.