Des applications prometteuses pour la 5G millimétrique.
La startup Greenerwave, fondée en 2016 et issue de l’Institut Langevin (CNRS et ESPCI Paris),développe une technologie de réflecteurs intelligents qui permettent de contrôler les ondes électromagnétiques. La société qualifie sa technologie “d’agnostique, green et peu coûteuse” ; prétend qu’elle “est en passe de révolutionner le monde de la 5G millimétrique en permettant une redirection dynamique des ondes radio pour suivre les appareils mobiles et ainsi améliorer les communications même dans les environnements les plus encombrés” et qu’à “terme, Greenerwave permettrait d’éviter le déploiement en masse de stations de base particulièrement énergivores et onéreuses”.
De fait, Nippon Telegraph and Telephone Corporation (NTT), NTT DOCOMO et AGC ont utilisé ce procédé avec succès sur une station de base 5G en bande 28 GHz il y a de cela quelques mois.
5G millimétrique et de la 6G : de très hauts débits, mais une propagation limitée
Le communiqué de presse rappelle que “les demandes de débits de données explosent, la 5G s’appuiera bientôt sur des ondes millimétriques capables d’offrir des bandes passantes bien plus importantes. Or, ces ondes (28 GHz), et celles qui devraient atteindre des fréquences encore plus élevées dans le cadre de la 6G se propagent en ligne droite et sont totalement stoppées en cas d’obstacles. Il leur est alors difficile d’atteindre les appareils qui ne sont pas en ligne de vue directe des stations émettrices. Cela pose donc de véritables problèmes de connexion pour les utilisateurs situés dans des environnements intérieurs et urbains.”
Pour pallier ce problème, il existe deux méthodes selon Greenerwave. “La première solution, coûteuse et très énergivore, serait de multiplier le parc d’antennes émettrices et d’amplificateurs. La seconde consiste à réfléchir et à rediriger les signaux, mais les réflecteurs classiques ne peuvent le faire que dans des directions fixées”.
La seconde est sa technologie de miroirs intelligents permettant “de développer des répéteurs passifs capables d’orienter les ondes vers un dispositif précis, comme un téléphone particulier, tout en s’adaptant en temps réel à sa position, le tout avec une électronique relativement simple” ; les coûts d’infrastructure seraient divisés par dix selon la firme.
Comment ça fonctionne ?
Voici les explications fournit par la startup :
“Greenerwave conçoit des métasurfaces composées d’éléments qui “sculptent” les ondes électromagnétiques. Ces métasurfaces consistent en un groupement d’éléments de taille centimétrique appelés pixels agissant comme un ensemble de micromiroirs. Chaque pixel permet de modifier le signe de l’onde réfléchie. Les interactions entre pixels et micro-ondes sont pilotées par des algorithmes issus du monde de la physique qui orientent les ondes après réflexion sur la surface. Passive et peu onéreuse, cette technologie vise à améliorer l’utilisation des ondes électromagnétiques pour baisser la consommation d’énergie ainsi que les coûts d’infrastructure […]
Sur la même brique technologique de métasurfaces reconfigurables en temps réel associées à des algorithmes de contrôle des ondes issus de la physique, Greenerwave ambitionne de déployer sa technologie dans la communication satellitaire afin d’apporter une connexion universelle très haut débit partout dans le monde grâce aux déploiements de constellations basse orbite dites LEO. En effet, la réception d’un signal satellite est conditionné à un pointage très précis. C’est précisément ce que permet Greenerwave avec le développement d’antennes plates reconfigurables en temps réel, pouvant viser dans n’importe quelle direction, d’une simplicité et d’une sobriété énergétique inégalée.
Greenerwave décline également cette technologie dans les domaines du radar, pour réaliser une nouvelle génération de radar imageurs pour des véhicules de plus en plus autonomes, ainsi que sur le RFID, où elle permet une fiabilité de détection jamais atteinte.”
Une première mondiale et de nombreux partenaires
Comme mentionné en début d’article, NTT DOCOMO a effectué la première utilisation d’une station de base 5G en bande 28 GHz et d’un réflecteur métasurface utilisant la technologie Greenerwave entre le 8 et le 22 octobre dernier. Pour Greenerwave, “cette première mondiale a confirmé que le réflecteur intelligent améliore la puissance des signaux reçus par un récepteur mobile. Des ondes radio envoyées par une station de base distante sont entrées dans la salle de test par une fenêtre, puis le réflecteur a été utilisé pour contrôler de façon dynamique la direction de réflexion des ondes radio. La puissance du signal de 28 GHz reçue a été améliorée de 20 dB par rapport aux signaux reçus sans l’utilisation de la surface intelligente.”
Pour finir, la société précise qu’elle “collabore avec des grands noms de la recherche en télécom depuis 2019, notamment au travers de plusieurs projets européens sur le futur des télécommunications. Elle est par exemple membre de RISE-6G aux côtés de géants du domaine comme NEC, Orange, Telecom Italia, le CEA, etc. Greenerwave y est présent en tant qu’inventeur / concepteur de la technologie principale : le réflecteur métasurface (Reconfigurable Intelligent Surface).”
Si vous souhaitez en apprendra davantage sur cette technologie, vous pouvez retrouver un article détaillé sur le site du CNRS.
Source : communiqué de presse Greenerwave
