Repousser les limites de la 5G
Les hautes performances de la 5G ou «au‑delà de la 5G» (6G) ouvriraient une nouvelle voie pour des technologies telles que la présence virtuelle aux réunions, l’impression 3D, les voitures autonomes et l’automatisation du travail. Les seules limites à ce que la 5G peut faire sont les contraintes de l’infrastructure disponible qui limitent la bande passante disponible, la vitesse de traitement des données, le coût et la consommation d’énergie.
Des recherches sont nécessaires pour dépasser ces limites en examinant les différentes technologies et les différents composants nécessaires pour que l’au‑delà de la 5G devienne réalité. Il est important d’examiner les innovations dans la conception et l’architecture des systèmes qui peuvent transformer cette technologie au‑delà des contraintes qui la freinent aujourd’hui.
Faire progresser les solutions pour l’égalité d’accès et des chances
Le projet TERRANOVA, financé par l’UE, a pour objectif de stimuler les débits de données de l’au-delà de la 5G et de les adopter pour les nouvelles technologies, comme la réalité virtuelle, qui peuvent tirer le meilleur parti de débits de données extrêmes (de l’ordre de plusieurs térabits par seconde) et d’un décalage nul. Le projet visait également à accroître la connectivité des zones reculées, telles que les montagnes et les îles, afin de permettre l’accès à Internet haut débit pour une égalité des chances dans la compétition mondiale.
«Aujourd’hui, cette connectivité est d’un coût prohibitif, lorsqu’on utilise uniquement des solutions en fibre optique», explique Angeliki Alexiou, coordinatrice du projet. Il faut donc recourir à des liaisons sans fil qui utilisent des bandes de fréquences dans le régime térahertz (THz) comme extensions de backhaul des fibres optiques pour combler le fossé entre les zones rurales et les grandes villes afin de fournir un Internet à haut débit à des vitesses de l’ordre du térabit par seconde.
Repenser la 5G par la conception
Les chercheurs ont mis au point une connectivité sans fil à la vitesse du térabit par seconde en repensant les émetteurs‑récepteurs afin d’étendre la capacité et la fiabilité des liaisons par fibre optique aux réseaux sans fil. Les utilisateurs bénéficient ainsi d’une connectivité à haut débit même en l’absence de fibre optique. L’équipe a conçu des signaux et des protocoles de réseau pour tirer parti de la nouvelle bande passante qui sera disponible pour l’au‑delà de la 5G afin de stimuler la vitesse de connectivité.
TERRANOVA a proposé un système d’accès sans fil THz en concevant un nouvel algorithme d’adaptation des liaisons qui tient compte de la bande passante dépendant de la distance que l’on trouve dans le régime THz. L’équipe a également développé de nouveaux algorithmes de formation de faisceau pouvant retracer la qualité de la formation de faisceau pour une performance optimale de l’au‑delà de la 5G, au moyen de transmissions à largeur de faisceau extrêmement étroite, appelées «faisceaux crayons».
Les nombreuses premières de TERRANOVA
Les partenaires du projet ont développé la première formation de faisceau numérique en temps réel à 300 GHz, ce qui leur a valu le prix du meilleur article à l’occasion de la conférence EuCNC2020. L’équipe a également réalisé la toute première transmission en temps réel de 100 Gb/s sur une liaison transparente en fibre optique avec des segments de fibre de 100 km, atteignant ainsi le débit de données le plus élevé jamais atteint sur la plus longue liaison combinée.
«Tous les partenaires impliqués poursuivent leurs travaux de recherche dans le cadre d’initiatives de recherche nationales et européennes (Horizon 2020), en tirant parti des connaissances scientifiques, de l’expertise et des actifs d’innovation créés», explique Angeliki Alexiou. Les collaborations actives entre les petits groupes de partenaires de TERRANOVA continuent de se renforcer, et tous les partenaires industriels ont intégré la technologie développée par TERRANOVA dans leurs produits commerciaux.
>> Pour aller plus loin : https://ict-terranova.eu/
>> Source : Terabit/s Wireless Connectivity by TeraHertz innovative technologies to deliver Optical Network Quality of Experience in Systems beyond 5G - Résultats de la recherche de l'UE.