Ondes millimétriques : une technologie précise et rapide

La technologie des ondes millimétriques prend de plus en plus d'importance, notamment dans la communication sans fil et pour les capteurs. En Suisse, elle n'est pas encore autorisée pour la téléphonie mobile, mais elle est déjà utilisée dans d'autres domaines.  

Les ondes millimétriques sont des ondes électromagnétiques dont les longueurs d'onde se situent entre 1 et 10 millimètres. Cela correspond à des fréquences comprises entre environ 30 et 300 GHz. Dans le spectre électromagnétique, elles se trouvent entre les micro-ondes et les rayons infrarouges. Un des principaux avantages des ondes millimétriques est leur capacité à permettre des débits de transmission de données très élevés : grâce à cela, elles offrent de larges bandes passantes, ce qui les rend idéales pour transmettre de grandes quantités de données. Un autre avantage des ondes millimétriques est leur faible sensibilité aux interférences. Étant donné que ces ondes sont fortement directionnelles et se propagent sur des distances relativement courtes, elles sont moins sujettes aux perturbations causées par d'autres signaux, ce qui est particulièrement intéressant dans les environnements urbains. 

Cependant, leur faible portée signifie également que les ondes millimétriques peuvent être bloquées par des obstacles comme les murs ou les arbres. Cette caractéristique complique la mise en place d’un réseau couvrant une large zone. De plus, leur performance dépend des conditions météorologiques – la pluie ou le brouillard peuvent affecter leur efficacité.  

Des possibilités d'utilisation multiples

Cette technologie a trouvé de nombreuses applications ces dernières années, notamment dans les domaines des télécommunications, de la médecine et de la sécurité. Un domaine d'application particulièrement en vue est celui de la technologie mobile 5G. Les ondes millimétriques permettent ici des connexions très rapides et des temps de latence réduits. Cela est essentiel pour des applications telles que le streaming Ultra-HD, le cloud gaming et pour les objets connectés (IoT). De plus, les ondes millimétriques joueront un rôle central dans les technologies ou concepts futurs tels que la conduite autonome et les villes intelligentes. 

À l'avenir, le champ d'application en Suisse devrait être élargi. Les opérateurs de télécommunications ont participé à la consultation publique concernant « l'attribution des fréquences mobiles disponibles à partir de 2029 » et ont exprimé leurs besoins. Ils ont communiqué qu’ils utiliseraient ces fréquences pour répondre à la demande croissante de services mobiles, due à l'augmentation de l'utilisation des smartphones et appareils connectés. Les ondes millimétriques sont essentielles pour répondre aux exigences en matière de bande passante, de capacité et de latence pour des applications futures. Les fréquences des ondes millimétriques sont également envisagées pour le « Fixed Wireless Access (FWA) », afin de fournir des services haut débit dans les régions mal desservies et de soutenir la stratégie gigabit de la Confédération. Cela nécessite des capacités élevées, rendues possibles par l'expansion des bandes de fréquences plus élevées. Il est clair que les ondes millimétriques joueront un rôle clé dans la technologie mobile de demain.   

3 questions à Karin Frick
Principal Researcher à l'institut Gottlieb Duttweiler

Pourquoi la Suisse a-t-elle intérêt à permettre l'utilisation des ondes millimétriques ? 
Le bénéfice des ondes millimétriques doit être considéré dans le contexte de l'ensemble du système de télécommunications et pas seulement dans le cadre d'applications spécifiques. Dans une économie numérique, celui qui gagne est celui qui peut traiter les informations le plus rapidement, prendre des décisions et fournir des services. Pour exploiter des systèmes assistés par l'IA de manière étendue et efficace, une infrastructure de données ultra-rapide et fiable est indispensable. La mise en œuvre de services numériques, de la gestion du trafic à l'efficacité énergétique, nécessite des bandes passantes plus élevées, plus de rapidité, de stabilité, de portée et de sécurité.

Quelles possibilités seront ouvertes ?
Ce qui sera possible dans le monde numérique dépend, d'une part, de l'imagination des développeurs et, d'autre part, de l'infrastructure de données. Dans une première phase, il s'agira de rendre les services numériques existants plus rapides, meilleurs et moins coûteux, et de développer des nouvelles applications. De nouveaux domaines d'application incluent par exemple : le diagnostic médical (surveillance de la santé non invasive), le contrôle des matériaux (densité des matériaux ou détection de corps étrangers dans les aliments), la communication entre les satellites et les stations au sol, l'observation des données climatiques, la robotique collaborative et les systèmes d'assistance à la conduite.

Quelle est la situation à l'étranger et comment ces ondes sont-elles utilisées ?
Dans la compétition internationale, la performance de l'ensemble du réseau de communication est primordiale. La technologie des ondes millimétriques en est une composante importante. L'ICT Development Index offre un aperçu de l'infrastructure numérique de différents pays. Cet indice évalue les pays sur la base de divers indicateurs. Alors que Singapour, le Chili et les Émirats arabes unis se distinguent par leur vitesse Internet, des pays comme la Suisse, la Suède, le Danemark et les Pays-Bas se démarquent par des connexions stables et fiables. Comparer la qualité des infrastructures de données est difficile du point de vue de l'utilisateur. Tout comme pour l'électricité, on s'attend aujourd'hui à ce que le réseau de communication fonctionne sans accroc, et on y pense seulement lorsqu'il tombe en panne.