Les prédictions sur la prochaine génération des standards pour la téléphonie mobile 6G se succèdent et les promesses se multiplient, alors que les premiers réseaux 5G ont commencé à fonctionner il y a seulement deux ans et que l’attribution des fréquences continue dans certains pays comme la France. Les dernières prédictions 6G viennent du fabricant de matériel mobile sud-coréen Samsung, qui prévoit que la 6G pourra être commercialisée à partir de 2028, et qu’elle comblera toutes les lacunes de la 5G. La technologie promet également plus de débits, une latence divisée par 10, et permettra de nouveaux services tels que des hologrammes mobiles et des jumeaux numériques, d’après le guide 6G publié par Samsung.Alors que des précédents rapports sont d’accord pour une date de lancement de la prochaine génération des réseaux mobiles fixée à 2030, Samsung fixe une échéance deux ans avant. Le fabricant va au-delà des conclusions de ses concurrents en exposant les grandes lignes des attentes de la 6G, les usages qu’il imagine possibles avec la future norme et quelques idées de solutions technologiques pour atteindre ces objectifs. Et bien sûr, Samsung mise sur le début des travaux de l'UIT-R en 2021 pour que la 6G arrive en 2028.
« C'est le bon moment pour commencer à se préparer », a déclaré Samsung dans son rapport de 46 pages. Étant donné que la norme 5G a déjà permis d’améliorer massivement certaines caractéristiques comme la largeur de bande des données et la latence par rapport à la 4G, il s’agit pour la 6G de faire mieux que la 5G, dans ces domaines et dans tous les autres. Le fabricant de smartphones a dit : « Il est raisonnable de penser que la 6G satisfasse de nouveaux besoins et exigences auxquels la 5G ne peut pas répondre ».
Avec ces nombreuses prédictions, on peut dire que la polémique créée l’année dernière par les propos du président américain Donald Trump n’avait pas lieu d’être. En février 2019, M. Trump a annoncé dans un tweet qu’il souhaitait avoir « la technologie 5G, et même la 6G, aux États-Unis dès que possible ». Il a ajouté qu’elle « est beaucoup plus puissante, plus rapide et plus intelligente que la norme actuelle. Les entreprises américaines doivent redoubler d’efforts ou seront laissées pour compte ». « Il n’y a aucune raison que nous soyons à la traîne sur… », avait-il ajouté.
La 6G promet plus de débits, une latence 10 fois améliorée et moins de consommation d’énergie
Samsung s'attend à ce que la 6G offre des débits de pointe 50 fois plus élevés que la 5G, soit 1 000 Gbps, avec un débit de l’« expérience utilisateur » de 1 Gbps, plus la prise en charge de 10 fois plus d'appareils connectés sur un kilomètre carré. Pour mettre en évidence ses informations, le fabricant a rappelé que « la 5G a été pensée pour atteindre un débit en crête de 20 Gbps » en téléchargement, contre 10 Gbps en upload.
Le fabricant rappelle que la 6G devra être pensée côté réseau des opérateurs, mais aussi des terminaux des utilisateurs, les smartphones principalement. « La limitation de la puissance de calcul et de la durée de vie de la batterie des appareils mobiles met en évidence la nécessité d'adopter une vision globale de l'architecture de la 6G ».
En outre, Samsung vise à réduire la latence de l'air de moins d'une milliseconde à moins de 100 microsecondes, à améliorer de 100 fois la fiabilité sans erreur, le fabricant faisant de la réalité étendue le standard des prochaines années. Cette latence serait utile pour la médecine et plus particulièrement les interventions chirurgicales à distance, Samsung souhaitant davantage « améliorer la fiabilité d’un facteur 100 par rapport à la 5G, avec un taux d'erreur de 10⁻⁷ ». La 5G a déjà fortement amélioré la latence jusqu’à 4 ms en mode eMBB (Enhanced Mobile Broadband) et 1 ms en URLLC (Ultra-reliable and low-latency communications).
Illustration du renforcement des exigences clés de 5G à 6G
De nouveaux services 6G : hologrammes et jumeaux numériques et leur exigence de performance
Du côté des prédictions sur l’usage qui sera fait de la prochaine norme des réseaux mobiles, Samsung a fourni plus de détails. Certaines des applications potentielles de la 6G sont clairement itératives, note-t-il. Le haut débit de la 6G promet une vitesse de connexion plus rapide pour les appareils mobiles, des communications ultra fiables à faible latence pour les véhicules autonomes et l'automatisation à l'échelle de l'usine, lit-on dans le rapport. Selon Samsung, certaines entreprises et consommateurs seront intéressés par de meilleures performances des applications clés de la 5G.
La 6G viendra pour soutenir également les technologies de vision par ordinateur de la prochaine génération qui dépassent largement la perception humaine. Samsung suggère que si « l'œil humain est limité à une résolution maximale de 1/150° et à un angle de vue de 200° en azimut et de 130° au zénith », les machines multicaméras traiteront des données à des résolutions, des angles, des longueurs d'onde et des vitesses que les gens ne peuvent pas égaler, consommant ainsi des quantités incalculables de bande passante.
Samsung met également l’accent sur les objets connectés dans l’application de la 6G. La société estime qu’il y aura 500 milliards d’objets connectés à l’horizon 2030, soit 59 fois plus que le nombre d’humains sur Terre à ce moment-là. La réalité augmentée, les lunettes connectées et les hologrammes seraient les principales sources, sans parler des voitures, drones, robots, etc. : « Nous nous attendons donc à ce que la nouvelle technologie 6G soit développée spécifiquement pour connecter des centaines de milliards de machines ».
Samsung s’attend également à ce que la 6G soit nécessaire pour permettre une réalité étendue « vraiment immersive ». Selon la société, les casques XR de la prochaine génération auront besoin d'un débit d'environ 0,44 Gbps pour alimenter la rétine humaine - ce qui correspond à des écrans de 16 millions de pixels – nécessitant plus de bande passante individuelle que ce que les réseaux 5G peuvent garantir. De même, Samsung suggère que les téléphones portables et les écrans plus grands commenceront à afficher des hologrammes volumétriques réels, nécessitant « au moins » 580 Gbps pour un écran de 6,7 pouces de la taille d'un téléphone, et des hologrammes « de taille humaine » à plusieurs térabits par seconde.
Dans son guide 6G, Samsung affirme que la 5G, dont les appareils compatibles commencent à arriver sur le marché, n’est pas en mesure de couvrir les cas d’usages de demain : « le streaming multimédia en réalité étendue peut avoir des exigences similaires à la vidéo en 16K UHD (Ultra High Definition). Par exemple, de la VR en 16K nécessite un débit de 0,9 Gbps (avec un taux de compression de 1/400). Le débit de données expérimenté par l'utilisateur actuel de 5G n'est pas suffisant pour une diffusion transparente en continu ».
Une autre application « clé » de la 6G, dont a parlé Samsung, ce sont les "jumeaux numériques" ou les "répliques numériques". À l'avenir, Samsung prévoit que les personnes, les objets et les lieux seront entièrement reproduits numériquement, ce qui permettra aux utilisateurs « d'explorer et de surveiller la réalité dans un monde virtuel, sans contraintes temporelles ou spatiales », y compris les interactions à sens unique ou à double sens entre les répliques physiques et numériques.
Par exemple, un humain pourrait utiliser un jumeau numérique pour se rendre à son bureau, voir tout sous forme numérique tout en s'appuyant sur un robot pour les interactions physiques. La duplication d'une zone d'un mètre carré en temps réel nécessiterait un débit de 800 Gbps, qui est aussi bien au-delà de la capacité de la 5G.
Les ondes térahertz et l’intelligence artificielle pour une bande passante étendue et une efficacité de calcul répartie
Comme d'autres chercheurs de la 6G, Samsung fonde ses espoirs sur le spectre radioélectrique térahertz pour obtenir l'énorme bande passante nécessaire, qui présente un large éventail de défis techniques avant la commercialisation, tout comme l'onde millimétrique avant le lancement de la 5G. La question des fréquences se pose au passage à chaque nouvelle génération de réseaux mobiles . Avec la 4G, ont été ouverts les 700/800 MHz ainsi que les 2,6 GHz. La 5G passera par les 3,5 GHz, puis les 26 GHz. Des discussions dans les 60 GHz sont également en cours. Avec la 6G, il est question des ondes térahertz.
Samsung s'attend également à ce que l'intelligence artificielle joue un rôle plus important au niveau du système dans la 6G, en devenant explicitement nécessaire pour chaque composant de la 6G, afin de permettre une intelligence artificielle distribuée et une efficacité de calcul répartie sur chaque élément du réseau. Samsung affirme que l’IA « n'a pas été prise en compte lors du développement de systèmes de communication existants tels que la 5G ». Samsung suggère que cette lacune sera résolue avec la 6G.
« Dans le cas de la 6G, sachant que les technologies d'IA sont disponibles pour des applications pratiques, nous pouvons développer un système qui prend en compte la possibilité d'intégrer l'IA dans diverses entités comprenant des réseaux et des services sans fil. Une énorme quantité de données associées à des centaines de milliards de machines et d'êtres humains connectés doit être collectée et utilisée dans les systèmes 6G », lit-on.
« Les systèmes de communication mobiles ont évolué entre les générations 2G à 5G tous les 10 ans environ », mais le rythme a tendance à s’accélérer, étant donné que « le temps nécessaire à la définition et l'élaboration des normes techniques pour chaque génération successive est passé de 15 ans pour la 3G à 8 ans pour la 5G ». Samsung s’attend « à ce que l'achèvement de la norme 6G et sa commercialisation puissent débuter dès 2028, tandis qu'une commercialisation massive pourrait avoir lieu vers 2030 ».
Avant cette date, le fabricant suggère que les ingénieurs trouveront des moyens de créer des antennes encore plus massivement denses, d'améliorer l'efficacité du spectre radioélectrique et de traiter d'autres questions nouvelles ou semi-nouvelles introduites avec les ondes térahertz. Toutefois, attendons de voir si toutes ces promesses de la 5G et de la 6G ne sont pas que des outils marketing pour les grandes entreprises de l’industrie.
Source : Samsung
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Envoyé par P_Avril
