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Samsung pense déjà à la 6G et ses usages : ondes térahertz, hologrammes et réalité étendue

Vivement la 7G du coup !
Mobilité 9 min
Samsung pense déjà à la 6G et ses usages : ondes térahertz, hologrammes et réalité étendue
Crédits : Sutad Watthanakul/iStock

Alors que les débats font rage autour de l'intérêt de la 5G, les constructeurs anticipent déjà l'étape suivante : la 6G. Pour Samsung, il ne sera pas question que de débit ou de latence. Elle devra être adaptée à la réalité étendue, hologrammes et doubles numériques. Cette technologie,  qui pourrait utiliser les ondes térahertz, n'est pas attendue avant 2028.

La 5G est désormais une réalité, commençant à se déployer progressivement dans plusieurs pays du monde, de premiers smartphones étant disponibles. En France, il faudra attendre encore quelques semaines pour la fin des enchères. Mais déjà, Samsung publie un « livre blanc » anticipant la prochaine génération de réseaux de téléphonie mobile, la 6G. 

La 6G viendra combler les « manques » de la 5G

Pourquoi maintenant ? Car le fabricant pense « que c'est le bon moment pour commencer à se préparer », en reconnaissant évidemment que cela demandera comme toujours une bonne dizaine d'années entre la phase de recherche et la commercialisation. Il s’attend ainsi à voir arriver la prochaine norme et les premiers réseaux d’opérateurs en 2028.

Ce n’est d'ailleurs pas le premier à parler 6G : Huawei l’a déjà évoquée brièvementcomme LGOppoVivo… Mais Samsung va plus loin que ses concurrents avec un document de 46 pages qui dessine les grandes lignes des attentes du fabricant,  les usages qu'il imagine déjà et quelques idées de solutions technologiques pour atteindre ces objectifs.

Dans tous les cas, si 6G il y a, elle fera l'objet d'une normalisation auprès du 3GPP.

6G Samsung

Comme souvent dans ce genre de cas, il s’agit de faire mieux que la 5G, dans tous les domaines : « Il est raisonnable de penser que la 6G satisfasse de nouveaux besoins et exigences auxquels la 5G ne peut pas répondre ». La question est donc de savoir lesquels… d’autant que, malgré les promesses et anticipations des constructeurs, les usages d'un réseau mobile comme la 5G ne s'affinent que lorsque consommateurs et fournisseurs de services s'en emparent.

À la question « à quoi va servir [la 5G] ? », la réponse de Sébastien Soriano lors d’une audition au Sénat était aussi courte qu’expéditive : « je n’en sais rien ». Il détaillait son propos : « On ne sait pas à quoi vont servir les technologies avant qu’elles se déploient […] Quand on parle de technologie de communication, ce sont les usages de la société qui s’approprient cette technologie ». Une situation que l’on a déjà connue lors de l’arrivée de la 4G ; l’histoire ne fait donc que se répéter. 

Sans être devin, on pourrait dire la même chose de la 7G par rapport à la 6G.

Les quatre piliers de la 6G : IoT, IA, open source et social

Selon le fabricant, quatre « mégatendances » seraient à prendre en considération lorsqu’il s’agit de penser à ce que pourrait/devrait être la 6G : « les machines connectées, l'utilisation de l'intelligence artificielle pour les communications sans fil, l'ouverture des systèmes de communications mobiles et une contribution accrue pour la réalisation d’objectifs sociaux ».

Dans le premier cas, la société estime qu’il y aura 500 milliards de machines connectées à l’horizon 2030, soit 59 fois plus que le nombre d’humains sur Terre à ce moment-là. La réalité augmentée, les lunettes connectées et les hologrammes seraient les principales sources, sans parler des voitures, drones, robots, etc. : « Nous nous attendons donc à ce que la nouvelle technologie 6G soit développée spécifiquement pour connecter des centaines de milliards de machines ».

Sur l’intelligence artificielle, Samsung affirme qu’elle « n'a pas été prise en compte lors du développement de systèmes de communication existants tels que la 5G » ; la société souhaite y remédier avec la 6G. Pas sûr que les opérateurs soient du même avis, d’autant que l’IA est – au moins partie – intégrée aux réseaux mobiles, virtualisés depuis quelques années.

Pour l’ouverture des réseaux, l’entreprise coréenne pense (ou espère) que « l’open source sera une option intéressante pour réaliser les fonctions réseau, car elle peut réduire les barrières à l'entrée sur le marché, promouvoir l'interopérabilité et accélérer les cycles de développement ». Les équipementiers risquent de ne pas être sur la même longueur d’onde.

Enfin, les gouvernements et les organisations internationales « s'attendent à ce que la 5G joue un rôle central dans l'amélioration de nombreux problèmes sociaux tels que le changement climatique, la faim dans le monde et les inégalités en matière d'éducation ». De quoi relancer le débat sur le projet de société du tout connecté à l'échelle mondiale.

Bref, la 6G sera « plus mieux », promis, juré, craché. Il faudra tout de même aller au-delà de ces quelques grandes lignes aux airs déjà vus. De belles promesses alors que les travaux de standardisation autour de la 6G n’ont pas encore débuté.

6G Samsung

Cap sur les hologrammes et doubles numériques

La seconde partie du livre blanc s’intéresse aux nouveaux services qui pourraient arriver avec la 6G : « une expérience multimédia ultime », « une réalité étendue [réalité virtuelle (VR), augmentée (AR), mixte (MR), ndlr] vraiment immersive », des « hologrammes mobiles haute fidélité » et des « doubles numériques » d’objets physiques (une voiture par exemple).

Prenant les devants, Samsung affirme que la 5G n’est pas en mesure de couvrir les cas d’usages de demain (ou après-demain) : « le streaming multimédia en réalité étendue peut avoir des exigences similaires à la vidéo en 16K UHD (Ultra High Definition). Par exemple, de la VR en 16K nécessite un débit de 0,9 Gb/s (avec un taux de compression de 1/400). Le débit de données expérimenté par l'utilisateur actuel de 5G n'est pas suffisant pour une diffusion en continu transparente ». 

Même chose avec les hologrammes, qui demanderaient – selon les estimations de Samsung – une bande passante de 0,58 Tb/s et les « doubles numériques » : pour une zone de 1 x 1 m, « nous avons besoin d'un Terapixel, avec un débit de 0,8 Tb/s en supposant une synchronisation périodique de 100 ms et un taux de compression de 1/300 ». 

On tient peut être là la quintescence des campagnes présidentielles numériques de 2027/2032.

Toujours les mêmes promesses : plus de débit, moins de consommation

À juste titre, Samsung rappelle que la 6G (quelle que soit sa forme) devra être pensée côté réseau des opérateurs, mais aussi des terminaux des utilisateurs (les smartphones principalement) : « La limitation de la puissance de calcul et de la durée de vie de la batterie des appareils mobiles met en évidence la nécessité d'adopter une vision globale de l'architecture de la 6G ». Le problème est bien connu puisqu’il est le même en 5G et qu’il était également présent au lancement de la 4G.

Le fabricant rappelle que « la 5G a été pensée pour atteindre un débit en crête de 20 Gb/s » en téléchargement, contre 10 Gb/s en upload. Avec la 6G, il espère grimper en pointe jusqu’à « 1 000 Gb/s », avec un débit de l’« expérience utilisateur » aux alentours de 1 Gb/s, comme un réseau local actuel donc.

Les détails ne sont pas donnés, l’entreprise précise uniquement « viser une efficacité spectrale 2 fois plus élevée que la 5G ». Un rapport d'un à deux est également attendu sur l’efficacité énergétique.

Latence divisée par 10, densité IoT multipliée par 10

Toujours dans l’idée que la réalité étendue devienne le standard des prochaines années, la latence « doit être considérablement améliorée ». Elle a déjà été fortement baissée avec la 5G : jusqu’à 4 ms en mode eMBB (Enhanced Mobile Broadband) et 1 ms en URLLC (Ultra-reliable and low-latency communications). 

Toujours dans la surenchère, « les objectifs de performance [en 6G] ciblent une latence inférieure à 0,1 ms et une latence de bout en bout (E2E) inférieure à 1 ms ».  Cette latence serait utile pour la médecine et plus particulièrement les interventions chirurgicales à distance. Toujours dans l’optique d’une utilisation sur des réseaux critiques, Samsung souhaite « améliorer la fiabilité d’un facteur 100 par rapport à la 5G afin, avec un taux d'erreur de 10⁻⁷ ».

La 5G est déjà pensée pour les objets connectés (notamment via son mode mMTC pour massive machine type communication), avec la possibilité de prendre en charge jusqu’à un million de machines par km². En 6G Samsung veut multiplier la mise par 10 pour arriver à 10 millions par km².

6G Samsung

La 6G pour le fixe/mobile, les drones, les satellites…

En janvier 2019, LG pensait que « la 6G viserait à intégrer les satellites pour une couverture mondiale ». Le coréen est rejoint par son compatriote : « la 6G devrait être conçue pour prendre en charge les composants terrestres (stations de base fixes ou mobiles) ainsi que les composants non terrestres, comme les avions, les systèmes de mobilité aérienne urbaine (UAM), les satellites en orbite terrestre basse (LEO) et géostationnaire (GEO), les plateformes à haute altitude (HAPS) ».

Vous avez aimé les fréquences GHz ? Voici les THz

Comme à chaque nouvelle génération de réseaux mobiles, la question des fréquences se profile à l’horizon. Avec la 4G ont été ouverts les 700/800 MHz ainsi que les 2,6 GHz. Le cœur de la 5G passera par les 3,5 GHz, puis les 26 GHz (fréquences millimétriques). Des discussions dans les 60 GHz sont également en cours. Avec la 6G, voici les ondes térahertz.

Dans la vie courante, on les connait bien, comme le rappelle le CNRS : « Tout comme la lumière, les ondes térahertz sont des ondes électromagnétiques dont la fréquence s'étend entre 0,1 et 10 THz [...] ces radiations se situent ainsi entre les micro-ondes, utilisées notamment dans nos fours, et l'infrarouge, émis entre autres par nos télécommandes ». 

Elles ne sont pas « nouvelles » et les scientifiques s’y intéressent depuis longtemps, puisqu'elles disposent de propriétés « extrêmement séduisantes » comme nous l'avions évoqué dans une analyse récente :

Samsung rappelle qu’en mars 2019 la FCC a ouvert (sans licence) la bande entre les 0,095 THz et 3 THz « pour encourager le développement de nouvelles technologies de communication sans fil ». L’avantage des fréquences THz est qu’il est possible de disposer d’« énormes quantités de bande passante […] ce qui pourrait potentiellement fournir un moyen de répondre aux besoins de débit en Tb/s de la 6G ». 

« Compte tenu de l'avancement des technologies, nous nous attendons à ce que la 6G doive être conçue pour utiliser des fréquences jusqu'à 3 000 GHz », estime Samsung. À une telle fréquence, « les liens entre l'émetteur et le récepteur seront très probablement en visibilité directe [Line-of-sight propagation ou LoS, ndlr] ».

Quid du calendrier ?

Dans son livre blanc le coréen rappelle que « les systèmes de communication mobiles ont évolué entre les générations 2G à 5G tous les 10 ans environ », mais le rythme a tendance à s’accélérer : « le temps nécessaire à la définition et l'élaboration des normes techniques pour chaque génération successive est passé de 15 ans pour la 3G à 8 ans pour la 5G ». 

En se basant sur cette observation, Samsung prévoit donc que « l'UIT-R [Secteur des radiocommunications, ndlr] commencera ses travaux pour définir une orientation de la 6G en 2021 ». Il s’attend « à ce que l'achèvement de la norme 6G et sa commercialisation puissent débuter dès 2028, tandis qu'une commercialisation massive pourrait avoir lieu vers 2030 ».

Rendez-vous est donc pris pour voir si Samsung a visé juste avec ses prédictions.

6G Samsung

54 commentaires
Avatar de ErGo_404 Abonné
Avatar de ErGo_404ErGo_404- 15/07/20 à 15:55:09

A ce niveau c'est plus que de l'anticipation. 59 appareils connectés par être humain, ça paraît beaucoup quand même. Je pense que d'ici 10 ans on n'aura toujours pas résolu des problèmes un peu plus concrets, comme la famine ou la guerre. Pire, on aura peut-être même eu une nouvelle guerre sur les bras, et je pense que les hologrammes seront le cadets de nos soucis.

Je sais que la technologie évolue vite et qu'il est difficile de prévoir des usages, et qu'ils ont raison de commencer à plancher dessus. Mais ce qu'ils proposent ne fait pas rêver.

Avatar de ndjpoye Abonné
Avatar de ndjpoyendjpoye- 15/07/20 à 16:13:05

Idem, ça me fait pas rêver du tout

Avatar de KP2 Abonné
Avatar de KP2KP2- 15/07/20 à 16:21:57

Faudra pas hésiter à ressortir cet article lorsque la 6G arrivera sur le marché pour voir l'évolution entre ce qui est imaginé aujourd'hui dans les labos et ce que ça donne concrètement...

D'ailleurs, je me demande si c'est pas déjà possible avec la 5G... faut que je cherche

Avatar de KP2 Abonné
Avatar de KP2KP2- 15/07/20 à 16:25:54

ErGo_404 a écrit :

A ce niveau c'est plus que de l'anticipation. 59 appareils connectés par être humain, ça paraît beaucoup quand même. Je pense que d'ici 10 ans on n'aura toujours pas résolu des problèmes un peu plus concrets, comme la famine ou la guerre. Pire, on aura peut-être même eu une nouvelle guerre sur les bras, et je pense que les hologrammes seront le cadets de nos soucis.

Je sais que la technologie évolue vite et qu'il est difficile de prévoir des usages, et qu'ils ont raison de commencer à plancher dessus. Mais ce qu'ils proposent ne fait pas rêver.

Effectivement, vu ce qu'ils racontent, y'a de quoi être dubitatif. Mais bon, ce n'est que de la branlette de marketeux qui joue au futurologue...
Ça va évoluer fortement et c'est même pas dit que les ondes THz soient utilisées au final. Bref, c'est même pas une vision de LA 6G, c'est une vision de ce sur quoi Samsung va bosser pour définir les contours de LEUR proposition technique pour une éventuelle future 6G.
Y'aura bien d'autres propositions. Et tout cela sera largement amendé par la suite.

Avatar de Lasout Abonné
Avatar de LasoutLasout- 15/07/20 à 16:39:55

Je n'avais pas réalisé que le blocage concernant les hologrammes était le débit et la latence des réseaux :francais:

Avatar de Dj Abonné
Avatar de DjDj- 15/07/20 à 16:40:17

ça peut aller vite en comptant les infrastructures

Si on installe la 6g sur des points d'autoroute (pour analyser la circulation), sur des compteurs d'eau pour surveiller les fuites de réseau (pas celles chez les gens), les panneaux solaires pour adapter la production du nucléaire en fonction des fluctuations du soleil à la seconde près
 

Avatar de Lasout Abonné
Avatar de LasoutLasout- 15/07/20 à 16:45:08

Je suis globalement (très) d'accord avec vous deux, après ce n'est pas forcément le ratio 59 objets connectés / être humain qui me choque dans leur truc.
On parle de la station météo, les ampoules, l'enceinte, tablette, smartphone, pc, box, tv, montre, écouteurs, voiture, ... je ne suis même pas exhaustif sur ce qu'on a déjà aujourd'hui (même si il est vrai nous ne sommes pas tous propriétaires de tout cela, certains à l'inverse ont tout en plusieurs exemplaires). Enfin bref, tout ça pour dire, lissé sur l'humanité, 59 par personne d'ici 10 ans, pourquoi pas... C'est d'ailleurs une tendance que l'on voit dans les pays en développement, dans lesquels les gens ont parfois accès à un smartphone avant l'eau courante et la médecine. Quant à savoir si c'est une bonne chose ou pas...

Avatar de skankhunt42 Abonné
Avatar de skankhunt42 skankhunt42 - 15/07/20 à 16:49:09

Lasout a écrit :

Je suis globalement (très) d'accord avec vous deux, après ce n'est pas forcément le ratio 59 objets connectés / être humain qui me choque dans leur truc. On parle de la station météo, les ampoules, l'enceinte, tablette, smartphone, pc, box, tv, montre, écouteurs, voiture

A part pour la tablette le reste ne consomme absolument que dalle en bande passante hein !

Avatar de Lasout Abonné
Avatar de LasoutLasout- 15/07/20 à 16:54:51

Je n'ai pas dit le contraire, je dis juste que 59 objets connectés par personne dans 10 ans, ça ne me choque pas comme estimation; surtout à comparer au reste de leurs rêves, après que la 6G soit nécessaire pour, c'est une autre question.
Sinon pour ergoter, je ne dirais pas qu'un PC, une box, une tv ou une voiture autonome consomme que dalle ☺
Après c'est aussi un problème récurrent en tech (et dans la vie tout court), quand la puissance ou la bande passante est là, on l'utilise un peu par défaut, même si on aurait peut être pu faire aussi bien avec moins. Donc je n'ai aucun doute quant au fait que les usages émergeront, pertinents ou pas, même si ça va prendre du temps entre la conceptualisation, le déploiement et l'adoption.

Avatar de ErGo_404 Abonné
Avatar de ErGo_404ErGo_404- 15/07/20 à 17:13:50

Si tu comptes les capteurs dans les usines et infrastructures, ce n'est pas déconnant du tout en fait.

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