La 6G (sixième génération sans fil) est le successeur de la technologie cellulaire 5G. Les réseaux 6G pourront utiliser des fréquences plus élevées que les réseaux 5G.
Le marché de la technologie 6G devrait permettre d’améliorer considérablement l’imagerie, la technologie de présence et la localisation. Associée à l’intelligence artificielle (IA), l’infrastructure informatique de la 6G déterminera de manière autonome le meilleur emplacement pour l’informatique. Ce qui inclut les décisions relatives au stockage, au traitement et au partage des données.
L’essentiel à retenir sur la 6G,
- Le lancement commercial de la 6G est prévu pour 2030, après le gel des normes du 3GPP en 2028.
- Cette technologie offrira des débits de 1 Tbit/s et connectera 10 millions d’appareils par km² via le spectre térahertz.
- La course géopolitique mobilise des milliards, dont 900 millions d’euros investis par la Commission européenne via le SNS JU.
Quels sont les avantages de la 6G par rapport à la 5G ?
La 6G devrait permettre des débits de données de pointe jusqu’à 1 térabit par seconde (1 Tbit/s). Les points d’accès pourront servir plusieurs clients à la fois via l’accès multiple par répartition orthogonale de la fréquence (OFDMA). Cela tient aussi aux nouvelles architectures d’antennes avancées.
Ce niveau de capacité et de latence ultra-faible permettra d’étendre massivement les performances des applications introduites par la 5G. Il sera aussi utile pour élargir le champ des capacités. Je pense à la prise en charge des applications hautement innovantes en matière de connectivité sans fil et de cognition artificielle. La détection environnementale et l’imagerie holographique viennent aussi s’y ajouter.
Les fréquences plus élevées de la 6G permettront des taux d’échantillonnage beaucoup plus rapides, en plus d’offrir un débit nettement meilleur et des taux de données plus élevés. La combinaison d’ondes sub-mm (par exemple, des longueurs d’onde inférieures à un millimètre) et de la sélectivité de fréquence pour déterminer les taux d’absorption électromagnétique relatifs pourraient conduire à des avancées significatives dans la technologie de détection sans fil.
L’informatique périphérique mobile (MEC) sera intégrée à tous les réseaux 6G, alors qu’elle doit être ajoutée aux réseaux 5G existants. L’intégration de l’informatique de périphérie et l’informatique centrale s’avère plus transparente dans le cadre d’une infrastructure combinée de communications et d’informatique. Elles le seront notamment au moment où les réseaux 6G seront déployés. Cette approche offrira de nombreux avantages potentiels lorsque la technologie 6G deviendra opérationnelle, notamment un meilleur accès aux capacités d’IA.
Quand l’internet 6G sera-t-il disponible ?
L’internet 6G devrait être lancé commercialement autour de 2030. Cette technologie s’appuiera davantage sur un réseau d’accès radio (RAN) distribué et sur le spectre térahertz (THz). L’idée est d’augmenter la capacité, réduire la latence et optimiser le partage des fréquences.
Les discussions préliminaires ont débuté dès 2020, et le groupe 3GPP a franchi une étape décisive en approuvant le calendrier officiel de la Release 21. Les spécifications techniques clés seront développées tout au long de 2027 et le gel fonctionnel complet des protocoles est fixé à décembre 2028. Cette feuille de route balise précisément le processus normatif mondial menant aux premiers réseaux commerciaux.
Sur le plan matériel, l’avance technologique s’est concrétisée très tôt. La Chine a déployé ses premiers satellites de test 6G équipés de systèmes THz dès la fin de l’année 2020. Cela ouvre la voie à des constellations orbitales dédiées à la couverture globale. À présent, l’industrie s’attache à résoudre les défis liés à la propagation des ondes submillimétriques. De cette ùanière, les concepteurs de réseaux peuvent interconnecter efficacement les infrastructures terrestres et spatiales.
Comment fonctionnera la 6G ?
On s’attend à ce que les solutions de détection sans fil de la 6G utilisent sélectivement différentes fréquences pour mesurer l’absorption et ajuster les fréquences en conséquence. Cette méthode est possible, car les atomes et les molécules émettent et absorbent des rayonnements électromagnétiques à des fréquences caractéristiques. De plus, les fréquences d’émission et d’absorption sont les mêmes pour toute substance donnée.
La 6G aura de grandes répercussions sur de nombreuses approches gouvernementales et industrielles en matière de sécurité publique et de protection des biens essentiels. Des impacts comme
- la détection des menaces
- la surveillance de la santé
- la reconnaissance des caractéristiques et des visages
- la prise de décision dans des domaines tels que l’application de la loi et les systèmes de crédit social ;
- les mesures de la qualité de l’air ; et
- la détection des gaz et de la toxicité.
Les améliorations dans ces domaines profiteraient également aux technologies mobiles, ainsi qu’aux technologies émergentes. Des technologies telles que les villes intelligentes, les véhicules autonomes, la réalité virtuelle et la réalité augmentée.
Avons-nous seulement besoin de la 6G ?
La sixième génération de réseaux cellulaires intégrera un ensemble de technologies auparavant disparates, notamment l’apprentissage profond et l’analyse des données massives. L’introduction de la 5G a ouvert la voie à une grande partie de cette convergence.
La nécessité de déployer l’informatique de périphérie pour assurer un débit global et une faible latence pour des solutions de communication ultra-fiables et à faible latence est un moteur important de la 6G. La nécessité de prendre en charge la communication de machine à machine dans l’internet des objets (IoT) est également un élément moteur.
En outre, une relation étroite a été identifiée entre la 6G et le calcul haute performance (HPC). Alors que les ressources informatiques de périphérie traiteront une partie des données de l’IoT et des appareils mobiles, une grande partie de ces données nécessitera des ressources HPC plus centralisées pour effectuer le traitement.
Qui travaille sur la technologie 6G ?
La course à la 6G attirera l’attention de nombreux acteurs du secteur, dont le fournisseur de tests et de mesures Keysight Technologies, qui s’est engagé dans son développement. La course à la 5G pourrait bien paraître mineure comparée à l’attente de voir quels pays domineront le marché de la technologie 6G. Un pays qui dominera par conséquent les applications et les services connexes à la 6G.
Les principaux projets en cours sont les suivants :
L’université d’Oulu en Finlande a lancé le projet de recherche 6Genesis afin de développer une vision de la 6G pour 2030. L’université a également signé un accord de collaboration avec le Consortium de promotion Beyond 5G du Japon pour coordonner les travaux de la recherche finlandaise 6 G Flagship sur les technologies 6G.
L’Institut de recherche sur l’électronique et les télécommunications de Corée du Sud mène des recherches sur la bande de fréquences térahertz pour la 6G. Elle envisage des vitesses de données 100 fois plus rapides que les réseaux 4G LTE et cinq fois plus rapides que les réseaux 5 G.
Le ministère chinois de l’Industrie et des Technologies de l’information investit dans la recherche et le développement de la 6G. En 2020, la Commission fédérale des communications (FCC) des États-Unis a ouvert la fréquence 6G aux tests de spectre pour les fréquences de plus de 95 gigahertz (GHz) à 3 THz.
Les entreprises de communication Ericsson (Suède) et Nokia (Finlande) sont à la tête d’Hexa-X. Un consortium récemment formé en Europe, composé de leaders universitaires et industriels qui travaillent à faire avancer la recherche sur les normes 6 G.
Parmi les fournisseurs engagés dans la 6G figurent de grandes entreprises d’infrastructure telles qu’Huawei, Nokia et Samsung, qui ont toutes signalé qu’elles avaient des projets de R&D en cours.
Portée future des réseaux 6G
Les réseaux sans fil 6G de prochaine génération créeront un réseau de fournisseurs de communications de même manière que l’énergie solaire photovoltaïque a permis la cogénération au sein du réseau intelligent.
Les centres de données sont déjà confrontés à de grands changements dus à la 5G. Des changements tels que la virtualisation, les réseaux programmables, l’informatique de périphérie et les questions relatives à la prise en charge simultanée de réseaux publics et privés.
Les réseaux radio 6G fourniront la communication et la collecte de données nécessaires à l’accumulation d’informations. Cependant, une approche systémique est nécessaire pour le marché de la technologie 6G. Elle comprendra l’analyse des données, l’IA et les capacités de calcul de nouvelle génération. Des capacités utilisant notamment le calcul intensif et l’informatique quantique.
Outre les profonds changements au sein du RAN, le tissu du réseau de communications central se transformera également. De nombreuses nouvelles technologies convergent effectivement avec la 6G. L’IA, notamment, occupera une place centrale avec la 6G. En outre, il est possible qu’un « nano-cœur » émerge en tant que noyau informatique commun englobant des éléments de HPC et d’IA. En supposant que cette vision se réalise, le nano-cœur ne doit pas être un élément de réseau physique. Il s’agira plutôt d’une collection logique d’un réseau de ressources informatiques, partagé par de nombreux réseaux et systèmes.
Les réseaux 6G créeront beaucoup plus de données que les réseaux 5G. L’informatique évoluera donc pour inclure la coordination entre les plateformes périphériques et centrales. En réponse à ces deux changements, les centres de données devront évoluer. Les capacités de la 6G en matière de détection, d’imagerie et de détermination de l’emplacement généreront de grandes quantités de données. Des données qui devront être gérées pour le compte des propriétaires de réseaux et des fournisseurs de services.
Quels sont les avantages du réseau 6G ?
Des vitesses allant jusqu’à 100 Gbit/s
Les spécifications de la 6G prévoient un débit de pointe théorique absolu de 1 Tbit/s (térabit par seconde). Et la vitesse minimale cible pour l’expérience utilisateur courante se situera autour de 100 Gbit/s. À son maximum, cela représente une vitesse de téléchargement 50 fois supérieure à la limite théorique maximale de la 5G, qui est fixée à 20 Gbit/s. Cela implique aussi une connectivité en conditions réelles jusqu’à 100 fois plus rapide. Un tel bond technologique rendra instantané le transfert de volumes de données massifs, comme les flux vidéo volumétriques.
Dix millions d’objets connectés par km²
La puissance de l’IoT est déterminée par le nombre de capteurs et d’appareils interconnectés. Dans ce domaine, la croissance s’accélère. La flotte mondiale d’objets connectés actifs atteint environ 21,9 milliards d’appareils. Les projections des principaux cabinets d’études, comme Statista et IoT Analytics, indiquent que ce volume devrait s’élever entre 30 et 39 milliards d’ici à 2030.
Avec ce nombre massif d’équipements en circulation, un défi technologique se pose. Il s’agit de pouvoir en connecter un maximum en même temps sur une zone géographique restreinte par m² ou km². Ce critère est appelé la densité de connexion.
Les réseaux 4G historiques s’essoufflent avec une densité limite d’approximativement 100 000 appareils par km². La 5G marque un progrès important en permettant de gérer 1 million d’appareils par km². C’est avec l’introduction des réseaux 6G que la rupture sera totale, puisque cette technologie est conçue pour supporter une densité cible de 10 millions d’objets connectés par km².
Fréquences de 100 GHz (et plus)
Plus la fréquence est élevée, plus la bande passante disponible est importante. Ainsi, pour atteindre les bandes passantes nécessaires à la 6G, nous devrons exploiter des fréquences radio plus élevées.
Par exemple, les réseaux 4G sont limités à des fréquences allant jusqu’à 2,5 GHz, tandis que les réseaux 5G fonctionnent dans les bandes 28 GHz et 39 GHz. Et les prochaines générations de réseaux mobiles – dont la 6G – devraient dépendre de fréquences supérieures à 100 GHz.
Latence de quelques microsecondes seulement
Le réseau 5G propose une latence inférieure à une milliseconde. Mais la 6G propose une latence encore plus faible de quelques microsecondes uniquement.
Déploiement de la 6G : l’Europe affiche un léger retard
Les opérateurs mobiles européens tirent la sonnette d’alarme concernant le déploiement futur de la technologie 6G sur le continent. Selon eux, une allocation plus importante de fréquences radio est plus que nécessaire pour que l’Europe ne perde pas son avance technologique face aux États-Unis.
Or, nous savons bien que ce retard pourrait entraver le développement d’infrastructures de nouvelle génération. À noter également que ces infrastructures sont indispensables au soutien des applications innovantes dans des secteurs variés comme les transports autonomes et les services de santé connectés.
Douze entreprises du secteur, dont Orange et Vodafone, insistent sur l’urgence d’une régulation plus proactive. Ceci, afin d’assurer un accès suffisant au spectre nécessaire. Elles soulignent en même temps que la compétitivité industrielle et l’attractivité économique de la région en dépendent. Faute d’action rapide, l’Europe pourrait voir ses ambitions en matière de connectivité avancée compromises. Cela affaiblirait sa position dans la course mondiale aux technologies de communication.
Se préparer à la 6G : les priorités actuelles
Avec l’avancement concret des travaux de normalisation internationale, anticiper l’arrivée de cette nouvelle génération de réseaux est devenu une nécessité pour les entreprises, les professionnels et les décideurs. Voici comment vous positionner dès maintenant pour profiter pleinement de la 6G.
Pour les entreprises, intégrez dès à présent l’architecture de l’informatique de périphérie (MEC) au sein de vos schémas directeurs informatiques. L’intelligence artificielle native doit aussi y être incorporé. C’est le seul moyen de préparer vos infrastructures à traiter et à stocker localement les volumes gigantesques de données qui seront générés par l’Internet des Objets (IoT) industriel.
Si vous êtes un professionnel du numérique, suivez de près l’évolution des spécifications de la Release 21 du 3GPP. Et tenez-vous au courant du développement des puces radio sub-THz et des protocoles de sécurité quantique. Cela va maintenir votre compétitivité sur le marché de l’ingénierie télécom.
Pour les décideurs et collectivités, maintenez vous informés sur les stratégies d’attribution des bandes de fréquences. Informez-vous également sur l’état des expérimentations de réseaux non terrestres (satellitaires). Cela vous permettra de concevoir à l’avance des services de rupture adaptés aux futures villes intelligentes, à la réalité étendue (XR) immersive ou aux flottes de véhicules autonomes.
Le coût financier de la course mondiale à la 6G
La transition vers la 6G impose une refonte complète des infrastructures de télécommunication qui se chiffre déjà en milliards d’euros à l’échelle globale. Derrière l’illusion d’une simple mise à jour logicielle, les puissances étatiques se livrent une guerre économique féroce.
La Commission européenne a sanctuarisé une enveloppe de 900 millions d’euros dès 2021. Cela s’est effectué à travers l’entreprise commune Smart Networks and Services Joint Undertaking ou SNS JU. Et l’idée derrière un tel investissement est de financer la recherche souveraine.
Cette course au spectre térahertz et aux semi-conducteurs submillimétriques exige des capitaux publics et privés sans précédent. Ces fonds servent à l’absorption du coût de déploiement des micro-cellules urbaines. Le tableau suivant détaille les principaux montants financiers injectés et les projections de valorisation qui structurent ce nouvel écosystème macroéconomique.
| Entité économique | Type de financement | Montant engagé / Estimé | Allocation principale |
|---|---|---|---|
| Union Européenne (SNS JU) | Subventions publiques institutionnelles | 900 000 000 € | R&D académique, brevets et architectures réseaux durables |
| Corée du Sud (MSIT) | Plan de relance étatique national | 440 000 000 000 ₩ | Développement de puces sub-THz et sécurisation de la chaîne logistique |
| États-Unis (Next G Alliance) | Consortium privé (fonds cumulés) | Non communiqué | Standardisation logicielle, open-RAN et interfaces spatiales |
| Marché mondial de la 6G | Valorisation globale (Horizon 2030) | 40 000 000 000 $ | Infrastructures matérielles terrestres et puces Edge intégrées |
FAQ
Les réseaux intégreront l’éco-conception native pour diviser par 10 la consommation énergétique générale. Des composants passifs et le zéro-watt en veille limiteront l’empreinte carbone de ces infrastructures.
L’Icnirp et l’Anses évaluent l’effet thermique des ondes submillimétriques qui ne pénètrent que la surface cutanée. Les seuils réglementaires de l’exposition électromagnétique seront strictement adaptés avant tout déploiement commercial.
Le JCAS transforme les antennes en radars capables de cartographier l’environnement en temps réel. Cela permet aux réseaux de localiser des objets sans utiliser de puces GPS énergivores.
Les architectures intégreront la cryptographie post-quantique et la distribution quantique de clés dès leur conception. Le Nist valide actuellement ces protocoles de chiffrement pour neutraliser toute cybermenace future.
Oui, les terminaux actuels ne possèdent pas les puces radio adaptées aux fréquences supérieures à 100 GHz. Les premiers smartphones compatibles arriveront sur le marché grand public vers 2030.
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