Avec le lancement commercial de la 5G, les discussions à ce sujet ont été nombreuses ces derniers temps. Ceux qui connaissent la 5G savent que les réseaux 5G fonctionnent principalement sur deux bandes de fréquences : les ondes sub-6 GHz et les ondes millimétriques. En réalité, nos réseaux LTE actuels sont tous basés sur les ondes sub-6 GHz, tandis que la technologie des ondes millimétriques est essentielle pour exploiter pleinement le potentiel de l'ère 5G envisagée. Malheureusement, malgré des décennies de progrès dans les communications mobiles, les ondes millimétriques ne sont pas encore véritablement entrées dans la vie quotidienne, pour diverses raisons.
Cependant, les experts présents au Brooklyn 5G Summit en avril ont suggéré que les ondes térahertz (Terahertz Waves) pourraient compenser les lacunes des ondes millimétriques et accélérer la réalisation de la 6G/7G. Les ondes térahertz possèdent un potentiel illimité.
En avril, le 6e Sommet 5G de Brooklyn s'est tenu comme prévu. Il a abordé des sujets tels que le déploiement de la 5G, les enseignements tirés et les perspectives de développement de la technologie. Par ailleurs, le professeur Gerhard Fettweis de l'Université de technologie de Dresde et Ted Rappaport, fondateur de NYU Wireless, ont discuté du potentiel des ondes térahertz lors du sommet.
Les deux experts ont déclaré que les chercheurs ont déjà commencé à étudier les ondes térahertz et que leurs fréquences constitueront un élément crucial de la prochaine génération de technologies sans fil. Lors de son discours au sommet, Fettweis a passé en revue les générations précédentes de technologies de communication mobile et évoqué le potentiel des ondes térahertz pour pallier les limites de la 5G. Il a souligné que nous entrons dans l'ère de la 5G, qui est cruciale pour l'application de technologies telles que l'Internet des objets (IoT) et la réalité augmentée/virtuelle (RA/RV). Bien que la 6G partage de nombreuses similitudes avec les générations précédentes, elle comblera également de nombreuses lacunes.
Alors, que sont exactement les ondes térahertz, si prisées des experts ? Les ondes térahertz ont été proposées par les États-Unis en 2004 et classées parmi les « dix technologies les plus révolutionnaires ». Leur longueur d'onde s'étend de 3 micromètres (μm) à 1 000 μm, et leur fréquence, de 300 GHz à 3 térahertz (THz), est supérieure à la fréquence maximale utilisée en 5G, qui est de 300 GHz pour les ondes millimétriques.
Le schéma ci-dessus montre que les ondes térahertz se situent entre les ondes radio et les ondes optiques, ce qui leur confère des caractéristiques différentes des autres ondes électromagnétiques. Autrement dit, les ondes térahertz combinent les avantages des communications micro-ondes et optiques, tels que des débits de transmission élevés, une grande capacité, une forte directivité, une sécurité élevée et une forte pénétration.
En théorie, dans le domaine des communications, plus la fréquence est élevée, plus la capacité de communication est importante. La fréquence des ondes térahertz est de 1 à 4 ordres de grandeur supérieure à celle des micro-ondes actuellement utilisées, et elle permet d'atteindre des débits de transmission sans fil que les micro-ondes ne peuvent atteindre. Elle permet ainsi de résoudre le problème de la limitation de la transmission d'informations par la bande passante et de répondre aux besoins des utilisateurs en bande passante.
Les ondes térahertz devraient être utilisées dans les technologies de communication au cours de la prochaine décennie. Bien que de nombreux experts estiment que les ondes térahertz révolutionneront le secteur des communications, on ignore encore quelles lacunes spécifiques elles peuvent combler. En effet, les opérateurs mobiles du monde entier viennent tout juste de lancer leurs réseaux 5G, et il faudra du temps pour en identifier les lacunes.
Cependant, les caractéristiques physiques des ondes térahertz ont déjà mis en évidence leurs avantages. Par exemple, elles ont des longueurs d'onde plus courtes et des fréquences plus élevées que les ondes millimétriques. Cela signifie qu'elles peuvent transmettre des données plus rapidement et en plus grande quantité. Par conséquent, l'introduction des ondes térahertz dans les réseaux mobiles pourrait pallier les déficiences de la 5G en termes de débit et de latence.
Lors de son discours, Fettweis a également présenté les résultats de tests, montrant que la vitesse de transmission des ondes térahertz est de 1 téraoctet par seconde (To/s) dans un rayon de 20 mètres. Bien que ces performances ne soient pas particulièrement exceptionnelles, Ted Rappaport reste convaincu que les ondes térahertz constituent le fondement des futures technologies 6G, voire 7G.
Pionnier de la recherche sur les ondes millimétriques, Rappaport a démontré le rôle de ces dernières dans les réseaux 5G. Il a admis que grâce à la fréquence des ondes térahertz et à l'amélioration des technologies cellulaires actuelles, nous verrons bientôt apparaître des smartphones dotés de capacités de calcul comparables à celles du cerveau humain.
Bien sûr, tout cela relève dans une certaine mesure de la spéculation. Mais si la tendance actuelle se poursuit, on peut s'attendre à voir les opérateurs mobiles appliquer les ondes térahertz aux technologies de communication au cours de la prochaine décennie.
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Date de publication : 25 novembre 2024