Les miroirs intelligents de Greenerwave assurent une redirection dynamique des ondes radio de la 5G millimétrique

Fondée en 2016 et issue de l’Institut Langevin (CNRS et ESPCI Paris), la jeune société Greenerwave, à laquelle L’Embarqué avait consacré un portrait de start-up en février 2017 et qui a développé une technologie à base de réflecteurs intelligents permettant de contrôler les ondes électromagnétiques, étend son approche au domaine de la 5G millimétrique. La société industrialise depuis sa création une méthode de redirection des ondes radio, à l’origine le Wi-Fi, en augmentant leur réceptivité et leur amplitude à l’intérieur d’un bâtiment. En d’autres termes, la technologie de Greenerwave permet de récupérer et de “recycler” des ondes électromagnétiques réverbérées dans un espace clos pour que tous les usagers au sein de cet espace puissent bénéficier d’une connexion stabilisée en haut débit.

La solution brevetée consiste à mettre en œuvre un tableau de miroirs à micro-ondes qui concentre des signaux RF dispersés et déphasés pour les rediriger en phase vers un récepteur. Et ce en utilisant une surface passive faite de réflecteurs d’ondes électromagnétiques, en l'occurrence des carrés de cuivre insérés sur un substrat de carte électronique, associés à des résonateurs planaires ultrafins commandés par une diode alimentée en 5 V. Ces panneaux se comportent de fait comme un modulateur spatial de signaux micro-ondes. La force de la solution innovante proposée par Greenerwave réside dans le fait qu’il s’agit d’une approche passive, sans amplification d’onde et donc très peu gourmande en consommation électrique.

Aujourd’hui Greenerwave, après avoir travaillé dans les bandes 2,5 GHz et 5 GHz du Wi-Fi, étend son approche au domaine de la 5G millimétrique en autorisant une redirection dynamique des ondes radio pour suivre les appareils mobiles et ainsi améliorer les communications en 5G même dans les environnements les plus encombrés. Une première mondiale de validation de la technologie a été réalisée par l'opérateur japonais NTT, sa filiale mobile NTT DoCoMo et AGC sur une station de base 5G en bande 28 GHz. A terme, la technologie de Greenerwave pourrait éviter le déploiement en masse de stations de base particulièrement énergivores et onéreuses, surtout pour la 5G millimétrique et la future 6G, dotées de très hauts débits, mais avec une propagation limitée qui rend difficile la connexion à des appareils qui ne sont pas en ligne de vue directe des stations émettrices, notamment dans des environnements intérieurs et urbains.

Grâce à sa surface intelligente qui permet de contrôler les micro-ondes, Greenerwave a développé des répéteurs passifs capables d’orienter les ondes radio de la 5G vers un dispositif précis, comme un téléphone, tout en s’adaptant en temps réel à sa position. Cette première mondiale a confirmé que le réflecteur intelligent de type métasurface (Reconfigurable Intelligent Surface) de la société améliore la puissance des signaux reçus par un récepteur mobile. Ainsi, 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.

Parallèlement, Greenerwave collabore à plusieurs projets européens sur le futur des télécommunications comme le projet RISE-6G aux côtés de sociétés et d'organismes de recherche comme NEC, Orange, Telecom Italia, le CEA, etc. Au-delà, Greenerwave ambitionne aussi de déployer sa technologie dans la communication satellitaire. Ici, la réception d’un signal satellite est conditionnée à un pointage très précis des signaux, ce que permet la start-up avec le développement d’antennes plates reconfigurables en temps réel, pouvant viser dans n’importe quelle direction. La société est d'ailleurs membre du consortium New Symphonie, emmené par Euroconsult et Unseenlabs et créé en septembre 2021 pour répondre à un appel d’offres de la Commission européenne intitulé New Space Solutions for Long-Term Availability of Reliable, Secure, Cost-Effective Space-based Connectivity (lire notre article).