Liaison sans-fil térahertz : l'ultime solution pour connecter les zones rurales ?

Les futures technologies de réseau mobile pourraient devenir les meilleures solutions pour fournir le très haut débit là où la fibre optique est trop coûteuse pour être déployée.

Un chercheur aux États-Unis a démontré qu'il serait tout à fait possible de transmettre en 6G sur plus d'un kilomètre, dépassant de loin la portée envisagée pour cette norme encore en plein balbutiement.

Les défis de la 6G

Pour accroitre le débit d'une liaison mobile, il faut utiliser des bandes de fréquences plus élevées. C'est du moins le consensus actuel. Cependant, plus ces bandes sont hautes, plus la portée des transmissions est courte et plus elles sont vulnérables à des obstacles comme des arbres ou des murs. Ainsi, la 5G se sert d'une bande de fréquences plus élevée que la 3G, mais sa portée est beaucoup plus courte. C'est une des raisons pour lesquelles plus on s'éloigne des centres urbains, plus on ne capte que du réseau 4G, puis 3G, etc.

Alors que les industriels travaillent d'arrache-pied pour déployer la 6G d'ici la fin de la décennie dans les bandes dites « terahertz », on peut déjà se douter que la portée de ces antennes sera un défi majeur. Cependant, pour Josep Jornet, de la Northeastern University, ce challenge est loin d'être insurmontable, et pourrait même apporter une solution au difficile déploiement d'internet à très haut débit. « Nous devons trouver une technologie capable d'offrir une connectivité de type optique sans les problèmes optiques, et nous pensons que la technologie térahertz est celle-là », explique-t-il.

Pour mener à bien ses recherches, Jornet a dû faire preuve d'inventivité. En effet, si la réception de signaux radio sur les bandes térahertz est plus courante dans le domaine de l'observation astronomique, elle l'est beaucoup moins dans le cas des émissions. Surtout lorsqu'il s'agit d'émettre loin, car cela nécessite beaucoup d'énergie, ce qui a la fâcheuse tendance à faire sauter l'un des composants essentiels d'une radio de communication.

Une solution élégante

Normalement, cette dernière se compose d'un générateur de signaux, d'un mélangeur, qui ajoute des informations au signal, et d'une antenne qui le convertit en quelque chose qui peut être transmis. C'est ce mélangeur qui n'arrive pas à supporter l'importante quantité d'énergie. Mais Jornet et son équipe ont trouvé une solution : « Nous n'avons pas de mélangeur capable de supporter une telle puissance. Très bien, n'ayons pas de mélangeur. » Finalement, au lieu de le placer après la source du signal comme il est d'usage, ils l'ont installé derrière.

Comme une solution entraîne parfois un nouveau problème, les chercheurs se sont retrouvés avec des signaux dont l'information était déformée. Jornet a trouvé une astuce : « Au lieu de chercher à réparer l'information au niveau du récepteur, pourquoi ne pas pré-distordre le signal. Je vais le rendre laid, de sorte que lorsqu'il traverse la source, il devient beau. » À la surprise générale, cette approche s'est avérée pertinente et efficace.

Supplanter le déploiement de la fibre

Ils ont pu établir une liaison de 2 km, la plus longue transmission en térahertz jamais établie sur Terre, tout en dépassant largement la bande passante théorique de la 5G de plus de « deux ordres de grandeur. » Néanmoins, cette avancée spectaculaire ne soustrait pas la sensibilité de ces bandes de fréquence aux obstructions de tout type.

« Il faut avoir une visibilité directe. C'est pourquoi nous pensons que c'est idéal si vous voulez connecter des tours à travers des territoires qui devraient autrement forer pour installer la fibre optique », explique le chercheur. Ainsi, même si cette technique ne sera pas nécessairement utilisée dans le déploiement de la 6G pour les connexions mobiles, elle pourrait compléter l'infrastructure filaire déjà existante pour raccorder en haut débit des zones qui ne le seront peut-être jamais.

Source : Tech Xplore