Cet article traite de la transition attendue vers la technologie 6G et de l’échéance critique à laquelle est confronté le développement des front-ends RF. Les lecteurs y découvriront les défis et les préparatifs nécessaires pour le passage de la 5G à la 6G, notamment les modifications matérielles, la planification de nouvelles antennes et l’importance de prendre tôt les bonnes décisions d’architecture.
Une radio de station de base, un terminal fixe d’accès sans fil ou une small cell de réseau privé qui entre en phase de définition d’architecture en 2027 sera probablement encore déployé sur le terrain en 2035, bien après le lancement attendu des premiers réseaux 6G. En juin 2026, le 3GPP a approuvé le calendrier détaillé de gel de la Release 21, qui prévoit le gel final des premières spécifications 6G en mars 2029 et donne aux équipes des dates fermes sur lesquelles planifier.
Dans les bandes existantes, certaines infrastructures pourront évoluer vers la 6G via des mises à niveau logicielles, selon les capacités de leur bande de base et de leur radio. L’exception concerne le front-end RF pour le nouveau spectre : les bandes candidates autour de 7 GHz imposent des décisions sur la bande, l’antenne réseau et les matériaux, qui interviennent très tôt dans la conception.
Le 3GPP a établi le calendrier lors de sa session plénière Radio Access Network (RAN) de juin 2026 à Singapour. La Release 21, première release appelée à définir la 6G, passe de l’approbation des work items radio en mars 2027 à un gel de la couche physique en septembre 2028, un gel de la couche protocolaire en décembre, puis le gel final ASN.1 en mars 2029. Ericsson prévoit les premiers systèmes commerciaux autour de 2030, tandis que Qualcomm situe la disponibilité commerciale entre 2029 et 2030.
Les décisions prises durant la phase d’étude de 2025 et confirmées lors de la plénière de juin montrent une volonté délibérée de continuité. Le CP-OFDM reste la référence en liaison descendante, tandis que la liaison montante prend en charge à la fois le CP-OFDM et le DFT-s-OFDM. Les codes LDPC (low-density parity-check) restent utilisés pour les données, avec un troisième graphe de base visant à améliorer l’efficacité de surface du décodeur, tandis que les codes Polar restent la référence pour le canal de contrôle. Le QAM uniforme demeure la base de la modulation, avec des modulations d’ordre supérieur et du shaping de constellation encore seulement partiellement tranchés après la plénière de septembre.
La structure de trame reste également très proche de celle de la 5G NR, ce qui prend en charge le partage dynamique du spectre entre générations. L’architecture est standalone dès le départ, évitant la dépendance au cœur 4G des premiers déploiements 5G non standalone. Le partage de spectre multi-RAT constitue la base retenue pour faire fonctionner la 5G NR et la 6G sur la même porteuse. La question de savoir si le 3GPP ajoutera une autre option de migration, telle qu’une double connectivité ancrée en 6G avec des porteuses 5G existantes, a été reportée lors de la plénière de septembre à une décision en décembre.
Le Mobility Report de juin 2026 d’Ericsson a constaté que le trafic montant augmente plus vite que le trafic descendant chez 43 des 55 opérateurs mesurés, 17 d’entre eux voyant la croissance du trafic montant dépasser de plus de 1,5 fois celle du trafic descendant. Les appels vidéo, les contenus générés par les utilisateurs, les sauvegardes cloud et, de plus en plus, les applications d’IA poussent tous davantage de données hors du terminal. La modélisation de scénarios en zone urbaine réalisée par Ericsson suggère que l’adoption de l’IA pourrait porter le trafic montant à trois fois son niveau de 2025 d’ici 2031 selon une hypothèse d’adoption moyenne, ou à cinq fois selon une hypothèse d’adoption élevée.
Cette tendance de la liaison montante aide à expliquer l’un des rares changements de forme d’onde de la Release 21. La 6G étend le DFT-s-OFDM, limité en 5G à un usage monocouche en liaison montante, à un fonctionnement MIMO jusqu’à deux couches, augmentant ainsi le débit potentiel en liaison montante tout en conservant ses avantages en efficacité énergétique.
Qualcomm a précisé ce qui est reconduit et ce qui exige un nouveau matériel. Les déploiements dans les bandes de fréquences existantes peuvent être possibles via des mises à niveau logicielles, à condition que l’infrastructure installée prenne en charge les capacités requises. Le nouveau spectre autour de 7 GHz nécessite de nouvelles conceptions de front-end RF et du matériel associé.
Le secteur utilise couramment l’expression Frequency Range 3 (FR3) comme raccourci pour désigner la région upper mid-band située entre les actuels FR1 et FR2, soit approximativement de 7 à 24 GHz. Dans cette plage, l’UIT-R étudie des plages spécifiques en vue d’une utilisation possible pour les International Mobile Telecommunications (IMT) avant la Conférence mondiale des radiocommunications de 2027 (WRC-27), notamment 7,125 à 8,4 GHz et 14,8 à 15,35 GHz, et l’attention portée à court terme à la 6G se concentre sur la partie basse de cette plage.
Le 3GPP s’est aligné sur des largeurs de bande réseau allant jusqu’à 400 MHz, les appareils prenant en charge jusqu’à 400 MHz en liaison descendante et 200 MHz en liaison montante. Les déploiements 5G typiques en bande intermédiaire utilisent des canaux de 100 MHz ; ce saut d’un facteur quatre affecte donc la conception des filtres, les vitesses des convertisseurs, les budgets de linéarité des PA et les exigences de validation.
La propagation devient plus difficile à ces fréquences, mais la longueur d’onde plus courte permet aussi des réseaux beaucoup plus denses. À distance de liaison identique et à gains d’antenne égaux, la perte en espace libre est d’environ 6 dB plus élevée à 7 GHz qu’à 3,5 GHz, et d’environ 9 dB plus élevée à 10 GHz. Les travaux Giga-MIMO de Qualcomm entre 6 et 8 GHz exploitent cette densité d’antenne et des faisceaux plus étroits pour récupérer une partie de la pénalité de propagation tout en ajoutant de la capacité spatiale.
Chacun des trois impose une décision peu coûteuse au stade de la définition d’architecture et coûteuse une fois la qualification des composants commencée.
Un front-end RF vise une sous-bande définie ou un petit ensemble de bandes adjacentes, car le rendement du PA, les réseaux d’adaptation, les filtres, les antennes et le packaging changent tous avec la fréquence, et les attributions réglementaires diffèrent selon les régions. Une conception optimisée pour 7,125 à 8,4 GHz et une autre optimisée pour 14,8 à 15,35 GHz constituent donc deux projets de front-end distincts. Le choix de bande intervient donc tôt dans la définition d’architecture, avant la qualification des composants et le routage.
La technologie de composant pour ces bandes n’est pas encore arrêtée non plus. Imec a démontré un transistor E-mode GaN-on-silicon atteignant 66 % de power-added efficiency à 13 GHz et 5 V, en visant de futures applications mobiles FR3. RFIC 2026 a consacré un atelier d’une journée entière aux amplificateurs de puissance FR3, couvrant le silicium, le GaAs, le GaN, les architectures large bande et la prédistorsion numérique.
La station de base prototype Giga-MIMO 7 GHz de Qualcomm utilise 1 024 éléments d’antenne et 256 ports numériques, tandis que le prototype terminal associé prend en charge jusqu’à huit couches en liaison descendante et quatre couches en liaison montante. Le 3GPP ne prescrit pas de nombre d’antennes ; le prototype sert donc de point de référence pour l’échelle.
Cette échelle crée de nouveaux travaux en calibration, distribution RF, traitement du signal, conception thermique, alimentation électrique et validation. Les plans de test construits autour de mesures conduites et de réseaux modestes auront besoin de capacités over-the-air (OTA), ce qui doit figurer dans votre plan projet avant la mise sous tension initiale.
À mesure que la fréquence de fonctionnement et la largeur de bande augmentent, les pertes diélectriques, la rugosité des conducteurs, la stabilité de la constante diélectrique, les tolérances d’empilage et la longueur des interconnexions consomment une part croissante du budget de pertes RF et du budget de phase. À ce stade, une note de plan indiquant « low-loss laminate » ne spécifie plus réellement un matériau.
Les conceptions publiées doivent documenter le système de stratifié validé, le profil du cuivre, le prepreg et les paramètres critiques d’empilage, toute substitution devant être vérifiée par rapport au même budget. Cette même pression pousse aussi une plus grande intégration RF au plus près de la limite du module antennaire, où chaque millimètre d’interconnexion ajoute des pertes.
Quatre tâches doivent être menées avant mars 2027, date à laquelle le 3GPP approuvera les work items radio de la Release 21.
Les raffinements de modulation et la migration de la 5G vers la 6G restent encore ouverts au sein du 3GPP, la décision sur la migration étant désormais attendue lors de la plénière de décembre, et les plages autour de 7 GHz restant candidates jusqu’à la WRC-27 et aux décisions des régulateurs nationaux. La fréquence, la largeur de bande et la taille des réseaux d’antennes sont toutefois déjà suffisamment établies pour permettre une planification dès maintenant, avec des points de contrôle à mesure que la norme et les décisions sur le spectre se stabilisent.
Alors que le 3GPP fixait le calendrier de la 6G, la base de fournisseurs de dispositifs de puissance RF se réduisait. Le prochain article de cette série, Who Still Makes RF Power? The 2027 Supplier Map, identifie les fournisseurs encore en mesure de construire les front-ends qu’exigera la 6G upper mid-band. Le troisième, The Gallium Problem in Your Radio: Export Controls and Single-Source Front Ends, traite des risques liés au contrôle des exportations et à l’approvisionnement pour les dispositifs à base de gallium utilisés dans ces front-ends.