Pourquoi le futur des communications sans fil a déjà commencé

"La 5G est là, mais la 6G frappe déjà à la porte," indique Alexander Pabst, Vice Président du segment de marché des communications sans fil chez Rohde & Schwarz, avec conviction. Oui, le déploiement de la 5G bat sont plein dans le monde entier. Et oui, Rohde & Schwarz, en tant que fournisseur leader en équipements de test et mesure, est un partenaire technologique essentiel dans l'ensemble de l'écosystème des communications sans fil. Mais l'entreprise est également activement impliquée dans le fait de faire de la sixième génération des communications sans fil une réalité. Voici un avant-goût de ce qui nous attend.

Certains d'entre nous se souviennent encore de leur premier message texte. C'était dans les années 1990, lorsque les téléphones mobiles possédaient encore des boutons physiques et n'avaient rien à voir avec les smartphones d'aujourd'hui. Avance rapide sur les trois dernières décennies et tout semble différent. Nous utilisons des services de streaming plus ou moins de manière mobile, nous suivons les livraisons en temps réel, et nous réalisons des appels vidéo pour souhaiter un joyeux anniversaire à des amis se trouvant sur d'autres continents.

Mon avatar et moi

Du point de vue de notre réalité actuelle, les cas d'utilisation de la 6G peuvent sembler fantasques pour de nombreuses personnes. La réalité virtuelle et la réalité augmentée, par exemple, seront transformées en réalité étendue, en créant un espace d'expérience qui brouille les lignes entre les mondes réel et virtuel.

Des avatars numériques de personnes réelles se promèneront dans des centres commerciaux virtuels. Et si on se retrouvait ensemble pour un anniversaire transcontinental dans une salle virtuelle au lieu d'un appel vidéo ? Le métavers, une sorte de réalité virtuelle mondiale, est apparu pour la première fois dans un roman de science-fiction en 1991. Dorénavant, ce terme est présenté comme la nouvelle grande tendance en matière de numérisation – et pas seulement dans la Silicon Valley. Si leurs scénarios 6G deviennent une réalité, vous pouvons nous attendre à un pays des merveilles des communications dans les années 2030.

Voir plus, entendre plus, sentir plus

Des caractéristiques de performance normalisées manques encore, mais les superlatifs sont un thème commun dans toutes les discussions technologiques. Les articles techniques actuels sont remplis de termes tels que la feUMBB (further enhanced ultra mobile broadband), l'uLLRS (ultra low latency reliability & security), et l'uHSLLC (ultra high sensing low latency communications).

Un élément commun à tous ces termes est la transmission des données à très haut débits avec de faible, voire aucune, latence et une augmentation de la sensibilité de l'environnement. Il s'agit principalement de combiner des profils d'application connus, généralement dans des gammes de fréquences toujours plus élevées afin de répondre aux exigences des cas d'utilisation visionnaires.

Des réseaux dotés d'un sixième sens

Une nouvelle combinaison : JCAS (Joint communication & Sensing). Cette approche décrit les fonctions des capteurs comme une partie intégrante des futurs réseaux de communications 6G. Rohde & Schwarz est activement impliqué dans le développement en utilisant son expertise dans les deux secteurs : les communications sans fil, ainsi que le test & mesure radar.

En termes techniques, cela signifie en utilisant des conceptions multi-signaux ou le partage de matériel afin de répondre entièrement aux exigences de conception natives JCAS. En d'autres mots, le but est d'enregistrer également des paramètres environnementaux sur la base d'échange d'informations avec un réseau de communications. En plus des signaux émis au sein du réseau, leurs réflexions sont également reçues et traitées. Le principe de base est identique à la technologie des ultrasons utilisées par les docteurs : Différent types de tissus réfléchissent des ondes à ultrason avec différents niveaux d'intensité. En se basant sur les échos, un ordinateur peut générer une image illustrant la position, la forme et la structure des organes internes.

Immersion dans la réalité virtuelle

Dans les communications sans fil, des signaux reflétés fournissent des informations supplémentaires qui peuvent être utilisées pour considérablement optimiser la performance du réseau. Par exemple, si certains objets bloquent temporairement la propagation du signal, le réseau peut répondre en modifiant la direction du signal – quasiment en temps réel.

L'acquisition spatiale supplémentaire qui est déployée au sein des réseaux sans fil permet également des applications très innovantes sur l'équipement utilisateur. Pour tous les utilisateurs, pour vous et pour moi. Un soi-disant jumeau numérique peut représenter un modèle virtuel du monde physique. Dans un scénario 6G, son objectif est de créer une expérience entièrement immersive pour les utilisateurs. Le niveau actuel d’intérêt du marché est très élevé, allant du plaisir et des jeux dans le monde du divertissement jusqu'aux applications robotiques industrielles et aux systèmes d'aide à la personne avec ou sans handicaps.

Des communications sans fil made in Germany

Après la première génération analogique (1G), l'envoi d'un message texte dans les années 1990 a été un véritable bond en avant. La première génération de communications sans fil numériques (2G) permettait des fonctions additionnelles telles que l'itinérance (roaming) et la transmission vocale numérique. Le standard GSM, système global européen dédié aux communications mobiles, est devenu un produit d'exportation majeur, tout comme le simulateur GSM de Rohde & Schwarz.

Rendre humain

Internet a grandi, et avec lui le désir d'accéder à internet depuis des appareils sans fil. Les générations suivantes 3G et 4G (cette dernière également connue comme LTE, raccourci pour Long Term Evolution), se sont par conséquent concentrés sur les applications de données. Les deux normes sont dorénavant les plus largement utilisées dans le monde entier au sein de l'écosystème des communications sans fil. Les cas d'utilisation étaient principalement adaptés aux communications entre humains. L'objectif était d'optimiser la vitesse de transmission des données vers les appareils sans fil, afin que les applications puissent être rapide et facile d'utilisation.

La dernière norme de communications sans fil 5G accélère de manière importante la vitesse, mais cela ne fait pas de différence notable pour une utilisation personnelle. L'élan pour un autre développement est venu de différentes directions.

L'interaction humain / machine

L'industrie 4.0 est le mot clé pour la cinquième génération des communications sans fil. L'internet des objets industriels (IIoT) jouera un rôle majeur dans les usines du futur. Des robots sur la ligne de production et des systèmes logistiques autonomes travailleront main dans la main avec les employés de l'usine.

Ces cas d'utilisation de la 5G imposent des exigences plus élevées en termes de couverture, latence et fiabilité, de sorte que leur implémentation peut poser des problèmes pour les planificateurs et opérateurs réseaux. Avec son propre réseau campus 5G dans l'un de ses sites de production, Rohde & Schwarz acquiert une expérience intensive au sein de scénarios réels de l'industrie 4.0 depuis 2020 – pour elle-même et pour ses clients.

Quand les objets deviennent intelligents

Un grand nombre de nos objets familiers du quotidien deviendront plus intelligents. Dans une maison intelligente, personne ne doit appuyer sur un interrupteur pour la lumière. Dans la ville intelligente du futur, des véhicules connectés communiqueront avec une infrastructure intelligente. Les visions des dernières décennies deviendront plus proches de la réalité avec un déploiement généralisé de la 5G.

Cependant, la richesse des différentes applications impose des exigences encore plus élevées sur la technologie des capteurs de systèmes individuels et sur les communications de tous les systèmes. Pour cette raison, la connectivité n'est pas uniquement l'une des technologies maîtrisées par Rohde & Schwarz. Au sens figuré, en tant qu'acteur au niveau mondial le groupe est activement connecté dans l'ensemble de l'écosystème des communications sans fil.

Plus haut, plus vite, plus loin

En collaboration avec le Fraunhofer Institutes HHI et l'IAF, des applications logicielles DVS Rohde & Schwarzproposent la recherche dans la gamme de fréquence sub-terahertz entre 100 GHz et 320 GHz depuis 2019. Cependant, pour les centres commerciaux virtuels ou les fêtes entre avatars, des débits de données supérieurs seront nécessaires par rapport à la 5G. Ces derniers peuvent uniquement être effectifs à des fréquences très élevées. La 6G entrera par conséquent dans de nouvelles dimensions technologiques, et pas seulement en termes de transmission.