Progrès et défis des communications 6G et sub-terahertz 

Les communications sub-terahertz, qui utilisent des fréquences comprises entre 100 GHz et 1 THz, sont au cœur des avancées technologiques attendues avec la 6G. Cette gamme de fréquences offre une large bande passante, essentielle pour atteindre des taux de transmission de données de l’ordre du térabit par seconde. Cette capacité est cruciale pour soutenir les applications à forte intensité de données, notamment la communication holographique haute définition, la connectivité sans fil des unités de calcul dans les centres de données et les expériences immersives de réalité étendue. L’utilisation de ce spectre permet de résoudre le problème de la rareté du spectre auquel sont confrontés les réseaux sans fil actuels, et offre une solution pour répondre à la demande croissante de capacité de communication sans fil.

La 6G vise à fournir une connectivité complète, en améliorant les performances, l’efficacité et la sécurité des réseaux sans fil. Elle vise à soutenir un écosystème où les entités numériques et physiques sont interconnectées, favorisant le développement de villes intelligentes, d’une fabrication avancée et de systèmes de soins de santé numériques. L’intégration de l’intelligence artificielle dans les réseaux 6G devrait permettre une gestion autonome des réseaux, en optimisant les performances et la sécurité de manière dynamique. En outre, la 6G envisage la convergence des communications et de l’informatique en une seule plateforme, facilitant la prestation de nouveaux services et applications qui exploitent les capacités collectives des réseaux avancés et de l’infrastructure informatique.

Si les avantages des communications sub-terahertz sont évidents, plusieurs défis techniques doivent être relevés pour exploiter efficacement ces fréquences. L’atténuation du signal, due en particulier à l’absorption atmosphérique et à la pluie, constitue un défi important, qui nécessite le développement d’architectures de réseaux denses et de modèles de propagation avancés. En outre, le développement et le déploiement des communications sub-terahertz nécessitent des avancées dans les technologies des semi-conducteurs et la conception des antennes, afin de créer des émetteurs-récepteurs et des systèmes capables de fonctionner efficacement à ces hautes fréquences.

Le déploiement de la 6G dépendra d’une myriade de technologies habilitantes, allant des systèmes d’antennes innovants aux nouveaux matériaux semi-conducteurs. Les technologies d’antenne avancées, telles que les réseaux phasés orientables électroniquement et les métamatériaux, sont essentielles pour gérer la nature directionnelle des signaux sub-terahertz. De même, des percées dans la technologie des semi-conducteurs sont nécessaires pour développer les émetteurs-récepteurs requis pour ces opérations à haute fréquence. Au-delà des innovations matérielles, l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique sont appelés à jouer un rôle essentiel dans la gestion dynamique et l’optimisation des réseaux 6G, facilitant ainsi la transition vers des réseaux de télécommunications plus autonomes, plus efficaces et plus sûrs.

Pour passer de la conception à la mise en œuvre des communications 6G et sub-terahertz, il faut relever toute une série de défis techniques, réglementaires et environnementaux. Le déploiement réussi de ces technologies nécessite des efforts de collaboration entre les universités, le secteur et les organismes de réglementation, afin de garantir le développement d’infrastructures de télécommunications robustes, efficaces et harmonisées à l’échelle mondiale. En outre, la durabilité doit être une considération essentielle dans la conception et l’exploitation des réseaux 6G, en veillant à ce que les avancées technologiques ne se fassent pas au détriment du bien-être de l’environnement.

La transition vers la 6G et l’adoption des communications sub-terahertz représentent un bond en avant significatif dans la technologie des télécommunications, promettant d’ouvrir de nouvelles possibilités en matière de connectivité numérique. Bien que la voie à suivre soit complexe et parsemée d’embûches, les efforts de collaboration des parties prenantes de l’écosystème des télécommunications sont essentiels pour réaliser le plein potentiel de ces technologies avancées. Alors que le secteur se dirige vers ce nouvel horizon, l’accent mis sur l’innovation, la collaboration et la durabilité sera essentiel pour façonner l’avenir des télécommunications.

« Terahertz Communications and Sensing for 6G and Beyond: How Far Are We? » IEEE Wireless Communications, February 2024.
« A Concept for Evaluating Sub-THz Communication for Future 6G, » Ericsson and Intel, 2023.