fr.wedoany.com Rapport : Des équipes de recherche de l’Université de Tokushima et de l’Université de Gifu, au Japon, ont récemment dévoilé une avancée dans le domaine des communications sans fil térahertz pour la 6G. En utilisant un système photonique térahertz piloté par un micropeigne, elles ont réalisé une transmission sans fil monovoie de 112 Gbps dans la bande des 560 GHz, ouvrant une nouvelle voie de validation technologique pour les futurs réseaux de backhaul 6G à haut débit et les communications optiques-sans fil intégrées.

Cette avancée cible les liaisons sans fil à haute fréquence susceptibles d’être utilisées à l’ère de la 6G. Avec l’augmentation continue du trafic dans les réseaux mobiles, l’interconnexion des centres de données, la perception industrielle en temps réel et le calcul en périphérie, les bandes de fréquences cellulaires traditionnelles peineront à soutenir durablement les besoins de connexion à très haut débit, faible latence et grande capacité. La bande térahertz, grâce à ses ressources spectrales plus larges, est considérée comme une direction candidate importante pour les communications sans fil 6G. Cependant, la réalisation d’une transmission stable à haut débit au-dessus de 420 GHz reste limitée par le bruit de phase, la puissance de sortie, la taille des composants et la stabilité du système.

L’équipe de recherche a utilisé un micropeigne soliton en nitrure de silicium comme source de référence optique à faible bruit de phase, et a généré une porteuse térahertz à 560 GHz par injection optique verrouillée, mélange optique et modulation d’ordre élevé. Lors des expériences, le système a atteint un débit de 84 Gbps en modulation QPSK et de 112 Gbps en modulation 16QAM, démontrant la faisabilité de liaisons sans fil de niveau 100 Gbps dans les bandes ultra-hautes fréquences. Par rapport aux solutions de multiplication électronique traditionnelles, l’émission photonique térahertz est plus adaptée à l’extension vers des fréquences plus élevées et favorise une future intégration miniaturisée.

Pour l’industrie des communications sans fil, 112 Gbps n’est pas qu’un simple indicateur de débit en laboratoire. Pour que le réseau 6G puisse prendre en charge les communications immersives, la vidéo ultra-haute définition, la coordination des robots industriels, la gestion des systèmes sans pilote et le retour de données massives de capteurs, il est nécessaire de disposer d’une capacité de connexion sans fil à plus haut débit entre les réseaux d’accès, de backhaul et de fronthaul. Les liaisons térahertz dans la bande des 560 GHz pourraient offrir une solution complémentaire dans des scénarios où la fibre est difficile à déployer, pour des connexions temporaires à haute capacité, des réseaux privés de campus ou des interconnexions à courte distance entre centres de données.

Cette technologie illustre également la tendance à la convergence entre les communications optiques et sans fil. Les futures infrastructures de communication ne dépendront pas d’une seule forme de réseau, mais formeront des couches multiples entre la fibre, les ondes millimétriques, le térahertz, les communications par satellite et les nœuds de calcul en périphérie. Si la technologie des micropeignes parvient à améliorer encore la puissance, à réduire le bruit de phase et à renforcer la stabilité à long terme, elle pourrait devenir un composant clé pour les dispositifs sans fil haute fréquence de la 6G, faisant passer les communications térahertz de la validation expérimentale aux systèmes d’ingénierie.

Actuellement, ces résultats en sont encore au stade de la validation expérimentale. Avant une commercialisation à grande échelle, il faudra résoudre des problèmes tels que la distance de transmission, le coût des composants, la fiabilité de l’encapsulation, l’adaptabilité aux environnements extérieurs et la normalisation. Les variables futures se concentrent sur l’intégration des puces térahertz, les systèmes d’antennes, le budget de liaison, l’architecture réseau et la capacité de coopération avec les systèmes de backhaul par fibre existants. Alors que la R&D sur la 6G entre dans une phase plus avancée, les communications sans fil ultra-hautes fréquences deviendront une direction importante poursuivie conjointement par les opérateurs, les équipementiers et les instituts de recherche.