Le Union internationale des télécommunications (UIT) a publié aujourd'hui le premier cadre pour le futur mobile 6G (le haut débit mobile) et la technologie de réseau sans fil (IMT-2030), qui soutiendra le développement de normes et de technologies d'interface radio connexes. Le cadre en révèle également davantage sur ses capacités potentielles.

À l'heure actuelle, la norme 6G en est encore à ses débuts en phase de R&D et la plupart des observateurs ne s'attendent pas à voir les premières versions commerciales avant environ 2030 (Certains pays prévoient des essais sur le terrain en 2028). Mais dans un passé récent, on a parlé de viser des débits de données de pointe théoriques de jusqu'à 1 To/s (Térabits par seconde) – ou 1 000 Gbps (Gigabits) – et en exploitant le spectre radio jusqu'au TeraHertz (THz), tout en utilisant également des optimisations de l'IA, de nouvelles conceptions d'antennes et des modifications pour améliorer l'efficacité du réseau.

NOTE: Le rayonnement térahertz (THz) est plus largement défini comme la région du spectre électromagnétique (EM) dans la gamme de 100 GHz (3 mm) à 10THz (30 μm) – entre les fréquences millimétriques et infrarouges. En comparaison, la 5G a été conçue pour fonctionner entre 450 MHz et 52 GHz, avec des vitesses théoriques maximales allant jusqu'à 20 Gbit/s.

Cependant, atteindre de telles vitesses dans le monde réel constitue un défi bien plus important, pour diverses raisons, telles que l'environnement mobile très variable (la météo, les bâtiments, les arbres et le choix des appareils ont tous un impact sur la qualité du signal). Sans parler du coût élevé du déploiement d'un réseau extrêmement dense et complexe, nécessaire pour aider à surmonter les énormes problèmes liés aux signaux faibles et autres obstacles (par exemple, construire de nombreux mâts dérange souvent les gens).

De plus, de nombreux opérateurs mobiles, tels que Trois Royaume-Uni, Vodafone, EE (BT) et O2 (VMO2), préfèrent encore exploiter les fréquences plus basses afin d'assurer une bonne couverture et une plus grande viabilité économique. Les bandes mobiles dans les fréquences plus élevées sont généralement plus faibles et ne voyagent pas aussi loin, mais elles peuvent transporter plus de données en raison d'un excès de fréquence spectrale (bon pour les zones urbaines et les liaisons sans fil fixes).

Que contient le cadre 6G de l'UIT ?

Les détails du cadre 6G sont contenus dans Recommandation UIT-R M.2160 sur le « Cadre IMT-2030» approuvé par l'Assemblée des radiocommunications de l'UIT (RA-23) lors de sa récente réunion à Dubaï, aux Émirats arabes unis. Cependant, le cadre n'est pas tant une norme qu'un guide permettant d'expliquer – très grossièrement – ​​ce que la 6G vise à réaliser, ainsi que le type de changements qui pourraient être nécessaires pour y parvenir.

Mario Maniewicz, directeur du Bureau des radiocommunications de l'UIT

« Les systèmes sans fil terrestres qui seront développés dans le cadre des IMT-2030 devraient être à l'origine de la prochaine vague de systèmes de radiocommunication innovants, promouvoir l'équité numérique et faire progresser la connectivité universelle. La publication de la Recommandation sur les futures technologies mobiles 6G témoigne de l'approche multipartite de longue date de l'UIT qui garantit le développement de solutions techniques et réglementaires acceptées à l'échelle mondiale.»

La réalité est que nous devrons attendre les premiers projets de normes avant de pouvoir avoir une idée plus complète de ce que la 6G visera à offrir au cours de sa durée de vie (les performances optimales pourraient prendre des années pour atteindre après le déploiement), mais le nouveau Le framework fournit au moins quelques indications très approximatives. Par exemple, cela confirme que IMT-2030 est envisagé d'utiliser une large gamme de bandes de fréquences allant de moins de 1 GHz jusqu'aux bandes de fréquences au-dessus de 100 GHz.

Une série d'activités de mesure de la propagation sont actuellement menées à des fréquences supérieures à 100 GHz dans plusieurs environnements différents (tels que les bureaux extérieurs urbains et intérieurs). L'UIT-R élabore actuellement un rapport sur la faisabilité technique des technologies IMT dans les bandes supérieures à 92 GHz, y compris la couverture, le bilan des liaisons, la mobilité, l'impact de la bande passante et les capacités nécessaires pour prendre en charge les nouveaux cas d'utilisation de l'IMT.

Le cadre comprend également des objectifs estimés pour la recherche et l'investigation sur les IMT-2030, qui visent naturellement quelque chose d'un peu plus grand que celui des IMT-2030. IMT-2020 (5G). Nous avons collé ci-dessous certaines des informations les plus pertinentes.

NOTE: L’efficacité énergétique devrait également être améliorée de manière appropriée avec l’augmentation de la capacité afin de minimiser la consommation globale d’énergie.

Capacités potentielles des IMT-2030

1) Débit de données maximal

Débit de données maximal réalisable dans des conditions idéales par appareil.

Les valeurs de 50, 100, 200 Gbit/s sont données comme exemples possibles applicables à des scénarios spécifiques, tandis que d'autres valeurs peuvent également être envisagées.

2) Débit de données expérimenté par l'utilisateur

Débit de données réalisable et disponible partout dans la zone de couverture d'un appareil mobile.

Les valeurs de 300 Mbit/s et 500 Mbit/s sont données à titre d'exemples possibles, tandis que d'autres valeurs supérieures à ces exemples peuvent également être explorées et considérées en conséquence.

3) Efficacité du spectre

L’efficacité spectrale fait référence au débit moyen de données par unité de ressource spectrale et par cellule.

Des valeurs 1,5 et 3 fois supérieures à celles des IMT-2020 pourraient constituer un exemple possible, tandis que d'autres valeurs supérieures à ces exemples pourraient également être explorées et considérées en conséquence.

4) Capacité de trafic de zone

Débit total de trafic desservi par zone géographique.

Les valeurs de 30 Mbit/s/m2 et 50 Mbit/s/m2 sont données comme exemples possibles, tandis que d'autres valeurs supérieures à ces exemples peuvent également être explorées et considérées en conséquence.

5) Densité de connexion

Nombre total d'appareils connectés et/ou accessibles par unité de surface.

L’objectif de recherche en matière de densité de connexion pourrait être de 106 à 108 appareils/km2.

6) Mobilité

Vitesse maximale à laquelle une QoS définie et un transfert transparent entre des nœuds radio pouvant appartenir à différentes couches et/ou technologies d'accès radio (multicouche/multi-RAT) peuvent être obtenus.

L'objectif de recherche en matière de mobilité pourrait être de 500 à 1 000 km/h.

7) Latence

La latence sur l'interface aérienne fait référence à la contribution du réseau radio au moment où la source envoie un paquet d'une certaine taille jusqu'au moment où la destination le reçoit.

L’objectif de recherche en matière de latence (sur l’interface hertzienne) pourrait être compris entre 0,1 et 1 ms.

8) Fiabilité

La fiabilité sur l'interface radioélectrique concerne la capacité de transmettre avec succès une quantité prédéfinie de données dans un délai prédéterminé avec une probabilité donnée.

L'objectif de recherche en matière de fiabilité (sur l'interface radioélectrique) pourrait aller de 1-10−5 à 1-10−7

A ce stade, il est un peu délicat de faire une comparaison avec la 5G car on ne sait pas encore précisément ce que la norme 6G finira par adopter, mais rappelons que la 5G a fixé une norme minimale pour des débits de pointe de 20 Gbps (téléchargement) et 10 Gbps. (liaison montante) – il s’agit bien sûr de capacité partagée et non de connexions d’utilisateurs individuels.

Les anciennes valeurs cibles 5G pour les débits de données expérimentés par l'utilisateur final dans un environnement urbain dense (eMBB) étaient également de 100 Mbps pour la liaison descendante et de 50 Mbps pour la liaison montante. De même, la 5G visait à offrir un temps de latence idéal (mesuré en millisecondes, où les chiffres les plus petits sont plus rapides) de 4 ms dans les environnements eMBB et jusqu'à seulement 1 ms sur les connexions sans fil fixes (URLLC).

Il suffit de dire que la 6G vise un peu plus haut que tous ces éléments et l'UIT a donné quelques exemples de ce que ces performances supplémentaires pourraient signifier. Maintenant, préparez-vous au train à la mode habituel, mais rappelez-vous que beaucoup de ces choses sont tout aussi possibles avec une 5G moderne et bien équipée et même certaines 4G réseaux.

Les scénarios d’utilisation attendus pour la 6G incluent :

➤ Communication immersive pour offrir une expérience vidéo riche et interactive aux utilisateurs.

➤ Communication hyper-fiable et à faible latence pour permettre la mise à l'échelle d'applications industrielles intelligentes, notamment la télémédecine et la gestion des réseaux énergétiques et électriques.

➤ Amélioration de la connectivité omniprésente, en particulier dans les zones rurales, isolées et peu peuplées, dans le but de réduire la fracture numérique.

➤ Communication massive pour inclure une utilisation élargie des appareils et applications de l'Internet des objets (IoT) dans les villes intelligentes, les systèmes de transport intelligents et des secteurs tels que la santé, l'agriculture, l'énergie et la surveillance environnementale.

➤ Intelligence artificielle (IA) et communications pour prendre en charge les applications basées sur l'IA.

➤ Détection multidimensionnelle intégrée pour améliorer la navigation assistée et le positionnement de haute précision, y compris la détection d'objets et de présence, la localisation, l'imagerie et la cartographie.

Pour la prochaine phase de développement de la 6G, les entreprises et les associations industrielles soumettront des propositions pour la technologie d'interface radio IMT-2030 (RIT) pour examen par l'UIT-R en début 2027. Ces soumissions seront ensuite évaluées par rapport aux exigences minimales convenues préparées par le groupe d'experts de l'UIT sur les systèmes IMT (Groupe de travail 5D de l'UIT-R), dans la perspective d'obtenir l'approbation d'un ensemble final de normes technologiques 6G d'ici 2030.

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