Ce serait peut-être une pensée déplaisante pour ceux qui ne sont toujours pas en mesure d’obtenir un signal 4G adéquat là où ils vivent ou travaillent, mais les premiers services commerciaux 5G devraient être lancés plus tard cette année aux États-Unis..

L'Asie, l'Europe et le Royaume-Uni suivront en 2019 et 2020, donnant le coup d'envoi à une nouvelle génération de technologie mobile, capable de vitesses ultra-rapides, d'une capacité accrue et d'une latence ultra-faible.

Ces caractéristiques permettront d'améliorer le haut débit mobile et la possibilité de nouvelles applications dans les domaines de l'Internet des objets (IIoT), de l'intelligence artificielle (IA) et de la réalité virtuelle (VR), modifiant ainsi notre façon de travailler et de jouer..

Mais au bord du cercle arctique au nord de la Finlande, un groupe de chercheurs travaille déjà sur la génération de services au-delà, pas convaincue que la 5G sera en mesure de répondre aux attentes incroyablement élevées que ses promoteurs ont générées..

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La route de la 6G

La ville d'Oulu abrite une scène technologique florissante, avec des startups et de grandes entreprises technologiques cherchant à exploiter le talent en ingénierie laissé sans emploi à la suite de la chute spectaculaire de Nokia sur le marché de la téléphonie mobile..

Cela ne veut pas dire que Nokia n'a pas de présence ici. Son usine d'équipements de télécommunications et son centre de R & D travaillent sur la technologie 5G. L'installation est considérée comme le «foyer de la radio» en raison de son rôle dans le développement de chaque génération importante de connectivité cellulaire. Et il est désireux que cela continue avec la 6G.

La société est l’une des 60 organisations participant au réseau de test 5G de l’Université d’Oulu (5GTN), qui couvre le campus universitaire et une partie de la ville. Le 5GTN pourrait éventuellement constituer la base du premier réseau 6G au monde, avec le projet 6Genesis en tête.

6Genesis est un programme de huit ans doté d'un budget de 251 millions d'euros. Il est chargé de rechercher les technologies de communication sans fil qui, à terme, comprendront les réseaux 6G..

L'Académie de Finlande est le principal sponsor, le département d'ingénierie électronique et de la communication de l'Université d'Oulu consacrant toutes ses ressources au projet. Parmi les autres participants figurent des entreprises telles que Nokia, l'université d'Aalto et le centre de recherche public VTT..

“L'Université d'Oulu est forte avec la 5G et avec ce programme nous espérons être forte avec la 6G,” Ari Pouttu, responsable des projets collaboratifs chez 6Genesis. “Notre ambition à long terme est de faire du 5GTN le premier réseau 6G au monde, nous le mettons donc constamment à niveau..

“L'université a pour rôle de regarder ce qui se passera dans les dix prochaines années. Bien sûr, nous effectuerons des recherches dans un délai plus court, mais la plupart de nos travaux couvrent une période plus longue..”

Tenir la promesse de la 5G

Pouttu affirme que l’industrie hésite à qualifier la situation de «6G» à ce stade, mais indique que c’est la tradition pour les générations paires de tenir les promesses des générations impaires. Par exemple, la 4G a permis à la révolution des données évoquée par la 3G et la 6G d’effectuer le changement de latence et d’architecture promis par la 5G.

La solution la plus simple pour la 5G consiste à obtenir des vitesses plus rapides car elle gère le spectre plus efficacement. Les premiers réseaux 5G utilisant 3,4 GHz ne seront pas trop dissemblables du LTE, mais l'utilisation de fréquences à ondes millimétriques (mmWave) plus loin dans le spectre restera son véritable héritage.

Ces fréquences ont traditionnellement été considérées comme inappropriées pour les communications mobiles, mais constitueront un élément clé des réseaux 5G. Et 6G a l'intention de s'appuyer sur cet héritage en utilisant des ondes encore plus élevées dans le spectre.

Mais l’inconvénient de cette largeur de bande réside dans le fait que les signaux ont un faible taux de pénétration, ce qui signifie que les réseaux devront être densifiés à l’aide de micro-infrastructures, telles que des petites cellules, qui viendront compléter les mâts traditionnels. Les chercheurs estiment qu'il faudra beaucoup de temps et d'argent pour atteindre la densité requise.

“Il y a déjà une théorie selon laquelle il faudra 1 000 radios par personne,” ajoute Pouttu.

Pendant ce temps, la latence ultra-basse promise par la 5G ne peut être atteinte que par une nouvelle architecture des réseaux cellulaires..

Avec l'infrastructure de la génération actuelle, les périphériques mobiles utilisent le réseau radio pour se connecter à la station de base avant de connecter le réseau principal, avec le même processus utilisé pour renvoyer le signal. Il s’agit toutefois d'un processus trop long pour l'Internet des objets industriel (IIoT) et certaines autres applications sensibles au temps de latence..

Les opérateurs mobiles utilisent les technologies de réseau défini par logiciel (SDN) et de virtualisation de fonction de réseau (NFV) pour déplacer les fonctions sur leur réseau, plus près des clients, en association avec des centres de données périphériques. Cela réduit considérablement la latence.

Ce changement ne se produira peut-être pas avant le milieu des années 2020, mais Pouttu pense que le temps de latence sera encore trop élevé pour les applications industrielles: “Ce sera une milliseconde quand la microseconde est nécessaire.”

Quelle est exactement 6G?

Il est facile de rejeter la 6G comme un autre mot à la mode de l'industrie, mais il existe déjà une idée de ce que constitueront les réseaux 6G. Pouttu s'attend à ce qu'ils soient commercialisés au début des années 2030, offrant des vitesses encore plus rapides, une capacité encore plus grande et une latence encore plus basse.

Les premiers réseaux 6G seront largement basés sur l'infrastructure 5G, reconnaissant ainsi que chaque génération "emprunte" des éléments de la précédente et tirera ainsi profit du nombre croissant de radios et d'architecture de réseau décentralisée qui sera réalisée avec la technologie 5G..

En termes de débit, les réseaux 6G permettront d’obtenir 1 Tbps en utilisant un spectre inférieur à 1THZ et se concentreront sur la connexion du “des milliards” d'objets, plutôt que le “des milliards” des appareils mobiles.

Le temps de latence sera amélioré grâce à l'utilisation de l'intelligence artificielle (IA) afin de déterminer le meilleur moyen de transmettre des données de l'appareil à la station de base et via le réseau. Il est également prédit que les organisations extérieures au secteur de la téléphonie mobile joueront un rôle beaucoup plus important dans la normalisation, ce qui signifie qu'elle peut être adaptée à leurs besoins..

“On a beaucoup parlé d’intégrer les secteurs verticaux au développement de la 5G, mais seules quelques entreprises des groupes de normalisation 3GPP viennent de l’extérieur des TIC.,” dit Pouttu. “Cela va changer avec 6G.”

La montée du micro-opérateur

Les fréquences inférieures à 1THz réservées à la 6G seront encore plus difficiles à pénétrer à l'intérieur que le spectre mmWave devant être utilisé en 5G; il est donc possible que les propriétaires de bâtiments, plutôt que les exploitants, construisent les réseaux.

“À l'université, nous avons mis au point un modèle appelé modèle de micro-opérateur.,” explique Pouttu. “

“Lorsqu'un propriétaire commence à construire un bâtiment, tel qu'un centre commercial ou un stade de football, il décide qui construira le réseau. Les micro-opérateurs seront chargés de créer et de gérer des réseaux cellulaires en tant qu'hôte neutre et d'offrir un accès en gros.

“Les opérateurs de téléphonie mobile eux-mêmes iront plus loin dans la chaîne, notamment en termes de contenu et de contexte, avec la maintenance des réseaux de téléphonie mobile externalisée..”

Les premiers pas

La route vers la 6G est longue et les activités de recherche de 6Genesis ne font que commencer. Après le financement obtenu plus tôt cette année, il y a eu une pause pour l'été et il y a maintenant un réel appétit pour aller de l'avant..

Grâce à la contribution de l'Académie de Finlande, certains éléments de la recherche seront adaptés aux besoins du pays. L’accent sera initialement mis sur l’industrie 4.0, les services de santé personnalisés, l’énergie durable et le transport autonome..

Il pourrait y avoir une première définition de 5G - vitesses 1 Tbit / s, latence en microsecondes, capacité infinie et utilisation de l’intelligence artificielle pour créer des réseaux et acheminer le trafic - mais il faudra plus de dix ans pour que ce soit une réalité..

Les applications industrielles seront probablement le principal bénéficiaire, mais les consommateurs ont-ils vraiment besoin d'une connectivité aussi avancée? Pouttu a déclaré ne pas être inquiet, affirmant que personne n'aurait pu prédire la montée en puissance de YouTube et d'autres services vidéo qui ont rendu la 4G si nécessaire..

“Nous sommes juste des ingénieurs, les gens vont penser aux applications.”

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