À l’approche du lancement commercial de la 6G, le secteur du wireless délaisse la recherche fondamentale pour se consacrer au développement et à la normalisation. Cette nouvelle génération de réseau révolutionnera les communications et permettra un edge computing intelligent et étendu grâce à des débits de données exceptionnels, une fiabilité à toute épreuve, des expériences immersives enrichies, une couverture globale, des capacités d’IA intégrées et une sécurité quantique. Les explications de Marie Hattar, SVP chez Keysight Technologies, pour Solutions Numériques et Cybersécurité.
Pour un déploiement réussi de la 6G, la validation et l’optimisation efficaces des innovations sont cruciales. La complexité accrue des scénarios de test, en particulier pour la mobilité autonome, la réalité mixte et l’e-santé, exige une approche davantage axée sur l’utilisateur. Afin que la 6G concrétise son potentiel d’environnement numérique intelligent et réactif, les méthodes de test doivent dépasser les paramètres habituels et intégrer de nouveaux éléments.
Les défis liés à l’IA et au Machine Learning
L’intelligence artificielle (IA) et l’apprentissage automatique (ML) sont essentiels à la 6G. La recherche actuelle se concentre sur le développement de modèles pour optimiser les réseaux, gérer les ressources, renforcer la sécurité, résoudre les complexités de la gestion des faisceaux radio et diminuer la consommation énergétique. Cette réduction pourrait notamment être réalisée par une IA qui active et désactive les composants en temps réel selon les données opérationnelles, optimisant ainsi l’utilisation de l’énergie.
Plutôt que de s’appuyer sur de grands modèles de langage, les applications 6G de ML sont formées sur une combinaison d’informations techniques provenant de réseaux, de circuits et de données synthétisées à partir d’outils de simulation et d’émulation. Ces modèles doivent faire l’objet d’une évaluation approfondie pour garantir leur robustesse et leur fiabilité, ce qui nécessite de les entraîner sur divers ensembles de données, de mesurer leurs performances par rapport aux méthodes traditionnelles et d’établir de nouvelles méthodologies de test. L’adoption de ces mesures critiques contribuera à garantir l’adoption responsable et efficace de cette technologie émergente.
Les cadres de test doivent également évaluer les avantages de l’intelligence artificielle par rapport à sa complexité supplémentaire et à son coût accru. Dans ce contexte, les indicateurs clés de performance doivent suivre la consommation d’énergie, les besoins de calcul, la vitesse et la fiabilité. L’évolution vers une intelligence et une autonomie accrues exige une adaptation et une expansion des stratégies de test. Il est impératif d’évaluer les scénarios, même les plus exceptionnels, pour assurer des performances optimales lors des déploiements réels. Le 3GPP (le partenariat réunissant des organismes de normalisation dans le domaine des télécoms) travaille à l’élaboration d’un cadre permettant d’ajouter l’IA aux normes cellulaires.
Tests centrés sur l’utilisateur
La 6G nécessite un changement dans la manière de mesurer les performances. Les mesures actuelles se concentrent sur les indicateurs de performance centrés sur le réseau, tels que le débit et la latence, mais les cas d’usage sans fil de prochaine génération, notamment la mobilité autonome, la réalité mixte immersive et l’e-santé, nécessitent une approche plus centrée sur l’utilisateur.
La 6G visant à offrir des expériences fluides et immersives, les méthodologies de test doivent évoluer pour saisir le point de vue de l’utilisateur final, ce qui élargit considérablement les exigences. Les tests inter-couches qui englobent les applications, le transport et les couches physiques sont essentielles pour évaluer l’expérience, en particulier avec des écosystèmes diversifiés tels que les appareils portables et les dispositifs IoT.
Afin de cerner la perspective de l’utilisateur, il est nécessaire de définir des indicateurs de qualité d’expérience (QoE), notamment pour les applications immersives et multisensorielles comme le visionnage virtuel d’un match de football avec des options d’interaction. Les tests doivent ainsi porter sur la synchronisation et la fidélité des retours visuels, auditifs et haptiques, aspects cruciaux pour des applications comme l’holographie et la réalité étendue (XR). De plus, des tests contextuels sont indispensables pour examiner la capacité d’adaptation du réseau dans des situations spécifiques, telles que la réalité augmentée en basse lumière ou la mobilité rapide dans les applications XR, afin de garantir une performance constante et fiable.
Tests over-the-air : repousser les limites
L’arrivée de la 6G dans de nouvelles bandes de fréquences et de technologies d’antennes avancées présente de nombreux défis pour les tests OTA (Over-the-Air), notamment :
- L’évaluation des performances MIMO multi-utilisateurs (MU-MIMO). Cela nécessite le développement de cas de test sophistiqués pour comprendre comment les stations de base gèrent le nombre élevé d’antennes et les connexions simultanées.
- Utilisation de modèles de canaux dynamiques et tridimensionnels pour les cas d’essai OTA. Ces modèles fournissent une représentation plus réaliste des divers environnements (aériens, maritimes et spatiaux) dans lesquels les appareils 6G fonctionneront. En outre, il est essentiel pour des applications telles que les véhicules autonomes et l’automatisation industrielle que la connectivité sans fil soit prise en charge.
- Accélérer la durée des tests OTA sans compromettre la précision ou la fiabilité. Face au lancement de nouveaux produits par les fabricants et opérateurs, l’exploration des méthodes de test non paramétriques s’avère cruciale pour rationaliser le processus de validation des performances et accélérer le déploiement des appareils. Parallèlement, les progrès des tests OTA sont essentiels pour la validation des capacités du réseau 6G, soutenant ainsi la prochaine vague d’innovations sans fil.
La testabilité s’avère un facteur de succès clé à l’approche de la commercialisation de la prochaine génération de connectivité sans fil. Le développement de la 6G rend impérative l’intégration précoce de tests rigoureux dès la phase de normalisation afin de prévenir les retards. Face à la complexité et aux défis inhérents à cette technologie, la collaboration au sein de l’écosystème industriel est indispensable pour faire avancer les méthodes de validation des performances de la 6G en conditions réelles. Il est essentiel de mettre en place des cadres de test flexibles et novateurs, aptes à supporter la 6G, pour assurer une connectivité sans fil robuste, fiable et porteuse de transformations.
