Depuis leur lancement, les réseaux 5G ont connu une évolution constante, passant par plusieurs étapes. La version la plus récente est la 5G Advanced, également connue sous le nom de 5G Enhanced. Cependant, des chercheurs travaillent déjà sur différentes approches qui pourraient permettre la mise en place des réseaux 6G du futur. Des recherches récentes ont donné des résultats prometteurs pour une éventuelle mise en œuvre dans les réseaux 6G, permettant d'atteindre des vitesses de transmission de données record.
Des chercheurs de l'université d'Adélaïde, financés par des fonds internationaux, ont expérimenté une minuscule puce capable de gérer les ondes térahertz. Ces ondes fonctionnent à un point optimal du spectre électromagnétique, entre les micro-ondes et la lumière infrarouge. Avec la bonne technologie, les systèmes de communication basés sur les ondes térahertz ont le potentiel de dépasser largement les vitesses de transmission actuelles.
Les réseaux 6G basés sur les ondes térahertz pourraient offrir des vitesses de données record
L’avantage des ondes térahertz est qu’elles peuvent transmettre de grandes quantités de données sans problème. Si les réseaux 4G et 5G sont déjà puissants, la technologie basée sur les ondes térahertz revient à mettre en place des routes plus larges et plus spacieuses dans des zones très fréquentées. En d’autres termes, elle peut faire paraître lente la transmission de données que nous considérons comme rapide aujourd’hui.
La recherche repose sur une petite puce constituée d’une plaquette de silicium de 250 micromètres d’épaisseur. La puce doit également posséder une résistance électrique élevée comme propriété clé. L’équipe l’a soumise à divers tests de transmission de données utilisant des ondes térahertz. La puce, appelée « multiplexeur de polarisation », a pu résoudre efficacement certains des principaux obstacles à l’utilisation de la technologie térahertz.
Premièrement, ces types d’ondes sont difficiles à gérer efficacement. Cependant, le multiplexeur de polarisation a pu faire office de « policier de la circulation », en dirigeant l’orientation et l’oscillation de deux ondes avec une perte de signal minimale. Cela est essentiel pour une éventuelle mise en œuvre d’une norme de télécommunications. La petite puce présentait une perte de signal moyenne d’environ 1 décibel.
Jusqu'à 190 gigabits par seconde avec une perte minimale
L'équipe a démontré les incroyables propriétés de sa puce lors de tests en conditions réelles en diffusant simultanément deux signaux vidéo sur une liaison térahertz. Les résultats ont permis de doubler la capacité de transmission de données actuelle sur un canal conventionnel. Quant aux vitesses de transmission, la puce a atteint jusqu'à 64 gigabits par seconde. La vitesse était encore plus élevée en utilisant un schéma de modulation plus complexe (16-QAM), atteignant 190 gigabits par seconde.
Cette avancée technologique pourrait révolutionner les télécommunications et les interactions à distance telles que nous les connaissons. Si de nombreuses personnes se concentrent sur la vitesse de transmission des données, nous ne devons pas négliger la perte de signal extrêmement faible qui en résulte. Imaginez un avenir avec des réseaux sans fil sans décalage pour les jeux en ligne ou des opérations chirurgicales à distance avec des connexions sans décalage et des images à très haute résolution. Cela serait également particulièrement utile pour des expériences de réalité virtuelle plus réalistes et plus immersives. Ce dernier point pourrait devenir particulièrement important après le lancement par Samsung et Apple de nouveaux casques de réalité virtuelle à l’avenir.
Défis à relever avant une mise en œuvre massive
Bien entendu, la mise en œuvre de la technologie térahertz sur l'ensemble des réseaux de télécommunications n'est pas sans poser de problèmes. Par exemple, ces ondes présentent une faible portée et de fortes interférences avec les obstacles qui se trouvent sur leur chemin. En ce sens, elles sont similaires à la bande 5 GHz de votre routeur WiFi. Des systèmes plus efficaces sont également nécessaires pour créer et détecter les ondes térahertz. Le studio a testé une puce minuscule, mais elle nécessite des méthodes de mise à l'échelle efficaces pour répondre aux exigences de plates-formes beaucoup plus grandes.
Il n’est pas certain que nous verrons demain des réseaux 6G fonctionnant au térahertz et offrant des vitesses de données record. En attendant, les réseaux 5G continuent d’évoluer et de se déployer. Cependant, les attentes de l’équipe de recherche sont élevées. « D’ici une décennie, nous prévoyons une adoption et une intégration généralisées de ces technologies térahertz dans divers secteurs, révolutionnant des domaines tels que les télécommunications, l’imagerie, le radar et l’Internet des objets », prédit le professeur Withayachumnankul de l’Université d’Adélaïde.
