Le Sommet 2020 du sans fil 6G, au mont Levi en Finlande : Pourquoi la recherche sur la 6G commence-t-elle avant d'avoir la 5G ?

Le pays désigné Oulu, situé au bord de la mer Baltique, à environ cinq heures au nord d'Helsinki, est au centre de ses efforts 6G en raison de ses liens historiques avec Nokia et de sa concentration de chercheurs, tels que Pouttu, qui ont joué un rôle déterminant dans le développement de la norme 5G. Le programme s'étend sur les huit prochaines années et est évalué à environ 285 millions de dollars, dont environ la moitié provient de fonds publics et l'autre moitié de partenaires de l'industrie.

Ces efforts sont à peine à un stade embryonnaire et, comme par le passé, auraient probablement résisté à des discussions académiques obscures sans un coup de projecteur éclairé par les plus improbables des boosters 6G.

Bien que Trump ait été carrément ridiculisé, et que la 6G reste indéfinie et au moins 10 ans ou plusen avant de son temps, il ne s’agit pas uniquement de science-fiction.

Aujourd'hui, les réseaux 5G commencent tout juste à se déployer. La norme 4G LTE actuelle dominera encore plusieurs années, alors que les opérateurs de télécommunications cherchent à récupérer leurs investissements massifs dans cette infrastructure. Les projets Pouttu sur les réseaux 4G actuels ne seront pleinement exploités qu’en 2025 environ.

Pendant ce temps, les fournisseurs procèdent prudemment avec la 5G. D'une part, Pouttu a déclaré que la communauté des chercheurs avait été surprise par le fait que certaines des normes de base avaient été établies beaucoup plus tôt que prévu. D'autre part, le déploiement de la 5G sera beaucoup plus coûteux que celui de la 4G en raison des courtes distances que les signaux peuvent parcourir et de la nécessité d'une plus grande densité d'équipements pour transmettre les signaux. Les coûts en capital sont astronomiquement élevés et les modèles commerciaux qui justifieraient ces investissements restent flous.

Lorsque la 5G deviendra le réseau dominant, Pouttu s'attend à ce que ce soit le saut le plus transformationnel depuis l'évolution des réseaux 2G vers les réseaux 3G. La 5G ne promet pas seulement des vitesses théoriques de 20 Gbps par rapport au maximum théorique de 1 Gbps pour la 4G, mais elle ne comporte pas de latence et prend en charge une plus grande densité de connexions dans une zone plus petite.

Associée aux avancées de ce que l’on appelle l’informatique de pointe qui poussera plus d’intelligence vers les terminaux, la période de la 5G est en passe d’être reconnue pour sa capacité à rendre les villes intelligentes, les usines intelligentes, les véhicules autonomes, la lecture en flux continu sans lien, et plus encore.

Pouttu affirme que sa prochaine question est une version de la même question qu’il se posait depuis des décennies : « Pourquoi avons-nous besoin de la 4G alors que nous avons la 3G? Pourquoi avons-nous besoin de la 5G alors que nous avons la 4G? ». La recherche de la prochaine norme se poursuit, explique-t-il, en essayant de cerner cette question : pourquoi avons-nous besoin de la 6G ? « Nous voulons voir ce qui reste de la 5G, ce que la 5G n'a pas résolu », dit-il.

Les points de départ les plus évidents sont la vitesse et le spectre. La pensée initiale est que la 6G visera des vitesses de 1 téraoctet par seconde. Oui, téraoctet. Pour obtenir ces vitesses, les signaux devront être transmis au-dessus de 1 térahertz, par rapport à la plage du gigahertz minable où la 5G fonctionne.

Mais pour opérer à cette gamme, des percées dans la recherche sur les matériaux, de nouvelles architectures informatiques, des conceptions de puces et de nouvelles méthodes de couplage avec des sources d’énergie pourraient nécessiter des percées, selon Pouttu. Plus tôt ces expériences commenceront, mieux ce sera. Le groupe espère produire un livre blanc après la conférence de Levi, qui commencera à définir les domaines de recherche critiques.

La production et la consommation d’électricité constituent un obstacle majeur, tant en termes d’environnement que de coûts. Comment accéder à un monde où presque tous les objets produits collectent, analysent et transmettent en permanence des données sans sources d’énergie renouvelables et rentables, afin de ne pas brûler la planète ?

Dans le même temps, le groupe de recherche souhaite commencer à décrire les cas d'utilisation possibles et les scénarios futurs de la technologie. Alors que l'on s'attend à ce que l'ère de la 5G fasse du smartphone un élément central de nos vies qu'aujourd'hui, Pouttu pense que la 6G sera une ère post-smartphone.

Avec tout ce qui peut être connecté, presque chaque objet sera piloté par les données, avec de véritables capacités d'intelligence artificielle, une fonctionnalité standard et des interfaces de réalité augmentée qui apparaissent lorsque cela est nécessaire, puis disparaissent. La capacité de tous les objets à capturer et à traiter des données visuelles sera immense et continuera d’accélérer l’automatisation et l’évolution de l’IA.

L'idée que nous ayons eu à transporter un gadget pour contrôler d'autres objets ou communiquer semblera étrange à la génération 6G, dit-il.

« Notre façon de consommer les données va changer », déclare Pouttu. « Aujourd'hui, la plupart de nos données sont consommées à l'aide d'un smartphone. Mais si nous avons des lunettes de réalité virtuelle ou augmentée avec la 5G, cela pourrait être ceux-ci ou d’autres dispositifs qui utilisent ces données. Et avec les appareils électroniques imprimables, de nouvelles interfaces homme-machine arrivent très rapidement. Alors, supposons peut-être que nous jetons nos téléphones et voyons ce qui se passe. »

Dans ce scénario, notre relation avec notre opérateur ne consiste plus à acheter un smartphone, mais peut-être à acheter une station en baie et à permettre à chaque maison ou à chaque immeuble de bureau de devenir son propre opérateur de communication pour le grand nombre d'appareils et de données traversant cette prochaine connectivité de génération. Ces achats pourraient être la manière dont le déploiement du réseau pour la 6G est financé, avec suffisamment d’intelligence pour partager, acheter et vendre du spectre au niveau du voisinage, explique Pouttu.

Ou pas. Pour le moment, il ne s'agit que de spéculations académiques.

Pouttu indique que chaque norme prend environ une décennie à élaborer, c'est pourquoi la formalisation des normes 6G est envisagée pour 2029-2030. Ses projets de groupe de recherche prévoient que le monde utilisera la 5G au maximum vers 2035. Et avec les normes 6G et les appareils compatibles déployés vers 2030, le moment choisi pour cette transition devrait être à peu près parfait.

Bien que cela paraisse dans des années, il y a des signes qui indiquent que la recherche commence à prendre de l'ampleur. La US Federal Communications Commission américaine (FCC) a annoncé l’ouverture de la « vague térahertz » pour des expériences sur les normes suivantes.

Et à la fin de l’année dernière, le gouvernement chinois a annoncé une intensification des travaux sur la 6G, son objectif étant de dominer le secteur d’ici 2030. En janvier, LG a annoncé la création d’un centre de recherche 6G en Corée du Sud.

Ces développements ont permis de dissiper une partie de la résistance des fournisseurs à parler de la 6G, explique Pouttu. Les fournisseurs investissant d’énormes sommes d’argent dans leurs déploiements 5G, ils préféreraient, d’un point de vue marketing, que les avantages ne soient pas embrouillés par des discussions sur les normes futures.

« L’industrie ne veut pas parler de la 6G, car elle dilue leur message sur la 5G et leur capacité à gagner de l’argent grâce à la 5G », a déclaré Pouttu. « Nous avons entendu beaucoup de commentaires ironiques à propos de nos efforts il y a un an, car tout le monde pensait que c'était trop tôt. Et ensuite, nous avons appris que la Chine allait lancer un programme 6G, puis la Corée. Maintenant, les mentalités changent parce que personne ne veut être laissé pour compte. »

• Vous pouvez télécharger le livre blanc de la 6G.