Les nouvelles bandes de fréquence 4G / 5G déjà expérimentées en France

Actuellement, les stations de base 2G, 3G et 4G utilisent un mécanisme de modulation et de démodulation matériel des ondes. On trouve alors des puces spécialisées qui se chargent de décoder et d’encoder les informations à recevoir et à émettre via les ondes radio. Il existe toutefois une autre solution, de modulation et de démodulation, mais logicielle et non pas matérielle. Souvenez-vous, les modems Icera de Nvidia utilisaient ce type de fonctionnement : c’est un processeur standard (ARM ou x86) qui se charge, entre autre, de décoder et d’encoder les informations à recevoir et à émettre. L’avantage, c’est que la puce n’est pas spécialisée, et peut donc prendre en charge tout type de requête. Il est alors possible de faire évoluer ce modem logiciel au fur et à mesure du temps, sans devoir changer tout le matériel. C’est cette approche qu’à choisi l’entreprise Splitted Desktop Systems pour son expérimentation sur la bande 2,6 GHz TDD.

Un réseau entre la 4G et la 5G

Jean-Marie Verdun, PDG de SDS nous a donné des précisions sur l’expérimentation en cours. Il s’agit de tester un réseau à mi-chemin entre la 4G et la 5G, avec une plateforme matérielle fournie par l’entreprise, une technologie radio logicielle conçue par Amari Soft et des amplificateurs de l’entreprise AW2S. La solution est innovante puisqu’elle utilise une technique de modem logiciel. On trouve alors pour chaque base station un puissant serveur, doté de processeurs Intel Xeon intégrant jusqu’à 160 cœurs x86.

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Les opérations de modulation et de démodulation sont alors prises en charge par les cœurs, et il suffit de deux cœurs pour gérer une macro cell, une cellule qui utilise une antenne et une bande de fréquence pour diffuser ses ondes radio. La cerise sur le gâteau, c’est qu’il est possible, avec une seule antenne physique, de déployer plusieurs cellules, pour augmenter les débits et les capacités de l’antenne. C’est comme si un opérateur installait deux antennes côte à côte pour doubler les débits et les capacités. Sauf qu’ici, il n’y a pas besoin de rajouter une deuxième antenne, c’est le serveur qui prend tout en charge.

Une solution logicielle flexible

La solution est flexible, puisqu’elle permet d’ajouter, à la volée, des cellules supplémentaires, en cas de gros besoin temporaire dans une zone comme lors d’un évènement sportif. Puisque chaque site 4G dispose d’un puissant ordinateur, l’entreprise compte utiliser toute cette puissance pour déporter, du cœur de réseau, au pied des antennes, de nombreuses fonctions comme le cache ou les serveurs DNS. Ainsi, lorsqu’un téléphone se rendra sur un site web, au lieu de contacter le serveur DNS présent dans le cœur de réseau, à plusieurs centaines de kilomètres, il contactera le serveur DNS de l’antenne à quelques centaines de mètres. De quoi augmenter grandement le temps de réponse des requêtes. Puisque la solution de modulation et de démodulation est logicielle, il sera aussi facile de supporter de nombreuses normes et même les évolutions, sans remplacer le matériel existant. Ce réseau se rapproche donc de la 5G où les fonctions seront largement virtualisées.

La future solution des opérateurs ?

Du point de vue commercial, la structure matérielle est réalisée en open-hardware et tout le monde peut donc récupérer les plans pour se monter la même configuration. Pour la partie logicielle, il existe un système de licence pour que les opérateurs puissent mettre en place la solution moyennant finance. Il faudrait alors pouvoir comparer les coûts d’une telle solution face aux offres existantes des constructeurs comme Huawei, Nokia, Ericsson, Alcatel-Lucent. Dans le monde mobile, Nvidia utilisait une solution de modem logiciel avec Icera, sans que cela n’ait réussi à convaincre les constructeurs de téléphones mobiles. Selon certains, ces solutions logicielles sont trop gourmandes en terme d’énergie face à des solutions spécialisées. Un argument un peu moins important dans le cadre d’une antenne relais relié au secteur.