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L’arrivée du 5G, soit la cinquième génération des standards pour les réseaux de communications sans fil, promet un débit maximum 20 fois supérieur au 4G et une densité de connexions 10 fois plus élevée par km2. Depuis deux ans, le professeur Sofiène Affes de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) et son équipe travaillent sur l’évaluation de cette technologie complexe grâce à un simulateur unique. Ce mandat leur a été attribué par le ministère fédéral Innovation, Sciences et Développement économique Canada (ISDE) et le Groupe d’évaluation canadien (GEC).
Les technologies 5G doivent répondre à certains critères connus sous le nom IMT-2020 (International Mobile Telecommunications-2020). En plus de l’amélioration du débit, ceux-ci concernent le nombre de connexions possibles et leurs efficacités spectrales et énergétiques. Certains pays ou consortiums d’entreprises proposent des interfaces radio (en anglais « Radio Interface Technology ») comme nouveaux standards pour la 5G. Ces candidats technologiques sont évalués par des groupes indépendants, formés par les états membres de l’Union internationale des télécommunications (UIT) ou par des consortiums industriels enregistrés auprès de cet organisme des Nations unies.
Ce projet d’envergure a débuté en août 2018 avec la conception d’un simulateur capable de tester les diverses spécifications des candidats technologiques de la façon la plus complète possible. « On simule un environnement virtuel avec un réseau cellulaire 5G ayant les mêmes caractéristiques qu’un vrai réseau mobile, explique le chercheur. Cette approche est la plus complexe et la plus exhaustive pour évaluer les candidats. »
« Grâce à notre expertise dans le domaine, nous sommes le seul établissement universitaire canadien, avec une implication de l’Université de Toronto, à y participer. Avec un mandat direct de ISDE, c’est par le biais du GEC, avec Bell Canada, Ericsson Canada, InterDigital Canada, Rogers Communications et TELUS, que nous avons été invités à ce processus au sein de l’UIT. Et ce n’est pas la première fois que mon équipe participe aux activités d’évaluation de candidats qui répondront aux nouveaux standards. Nous avions eu le même rôle clé dans l’évaluation du 4G ou IMT-2000 il y a une dizaine d’années », souligne le professeur Sofiène Affes.
En juillet 2019, les candidatures ont été déposées et les groupes indépendants ont procédé à leur évaluation. Les résultats ont été présentés en février 2020, lors d’une rencontre de l’UIT à Genève.
« Nous étions l’unique équipe à pouvoir couvrir la presque totalité des candidats. Notre travail n’était pas comparable aux autres groupes dont l’évaluation était souvent partielle. Nous nous sentions comme les vedettes de la rencontre. C’était une expérience incroyable », confie le chercheur.
« C’était très enrichissant comme expérience. J’aimerais bien faire de la recherche en industrie, alors c’était un environnement idéal pour comprendre cet univers de standardisation », raconte le doctorant Souheib Ben Amor qui a participé au projet.
« Le GEC est très reconnaissant que le professeur Sofiène Affes et ses deux doctorants — Souheib Ben Amor et Oussama Ben Smida — aient effectué le travail lié au processus d’évaluation de l’IMT-2020. Leur plateforme de simulation a contribué à générer des résultats qui ont été intégrés dans le rapport d’évaluation final du GEC — sur la base duquel les discussions sont toujours en cours au sein de l’UIT », souligne Venkatesh Sampath, consultant senior à Ericsson et membre du GEC qui a coordonné l’ensemble des travaux, dont ceux effectués par l’équipe du professeur Affes sur l’évaluation des candidats par simulations.
« L’expertise du professeur Sofiène Affes et de son équipe a été essentielle dans le développement d’un simulateur, permettant d’évaluer la performance de technologies face aux exigences de l’UIT pour la 5e génération de services mobiles sans fil. Ils ont également participé de façon importante à l’analyse de plusieurs de ces technologies, permettant au Canada de soumettre une évaluation technique détaillée aidant l’UIT à établir quelles technologies pouvaient être déclarées comme répondant aux exigences », rapporte Jean-Yves Bernard, conseiller technologique sénior chez Rogers Communications Inc. et membre du GEC.
« L’ISDE apprécie les études menées par le professeur Sofiène Affes et son équipe de recherche à l’INRS dans le cadre du GEC, souligne Cindy-Lee Cook, directrice du spectre et des normes internationales à l’ISDE. Cette collaboration soutient le programme d’innovation du Canada et contribue à l’élaboration de normes technologiques 5G de l’UIT. »
Les travaux du professeur Affes permettront à l’UIT d’établir des recommandations sur le protocole et la structure de ces technologies révolutionnaires d’ici la fin de l’année.
