Snapdragon X16 : Qualcomm annonce un modem 4G avec un débit de 1 Gbps en MIMO 4X4

Actuellement, dans la gamme des modems chez Qualcomm, le Snapdragon X12 (Gobi 9×45) est le plus rapide, supportant la 4G de catégorie 12 en téléchargement et 13 dans le sens montant, ce qui donne des débits respectifs de 600 et 150 Mbps. Le Snapdragon X16 (Gobi 9×55) officialisé aujourd’hui va encore plus loin. Il est cette fois-ci question du support de la catégorie 16 (3GPP Rel. 13) dans le sens descendant – aussi appelée LTE Pro en lieu et place de LTE Advanced – et 13 dans le sens montant.

Cela donne un débit impressionnant de 1 Gbps en téléchargement et 150 Mbps en upload. Du jamais vu sur la 4G, qui se rapproche alors des débits imaginés pour la 5G et de ceux permis par la fibre optique.

La modulation QAM256 : 33 % de débit supplémentaire

Pour obtenir ce résultat, Qualcomm utilise plusieurs méthodes. La première, c’est la modulation QAM256 que l’on a déjà vue sur le Snapdragon X12. Il s’agit alors d’augmenter les débits d’une bande de fréquence en permettant de faire passer plus de données avec un même « tuyau » d’une même largeur. Cette modulation permet d’augmenter les débits de 33 % sans utiliser d’agrégation de fréquences supplémentaires. Cette méthode est toutefois déjà utilisée pour atteindre les 600 Mbps sur le Snapdragon X12. Il en fallait donc plus pour dépasser cette vitesse. Qualcomm propose donc deux manières d’y parvenir.

L’agrégation de 4 bandes de fréquence

La première consiste à agréger une bande de fréquence supplémentaire. Des 3 bandes d’une largeur de 20 MHz pour la catégorie 12 pour une largeur totale de 60 MHz, la catégorie 16 passe à 4 bandes de 20 MHz pour une largeur de 80 MHz afin d’atteindre 800 Mbps. Mais comment atteindre 1 000 Mbps ? Avec le MIMO 4X4, une nouveauté attendue de longue date par l’industrie.

MIMO 4X4 : quatre antennes 4G

Le MIMO 4X4 consiste à intégrer 4 antennes différentes au sein du téléphone, pour pouvoir recevoir de nombreux flux différents de manière instantanée. Actuellement, les constructeurs et les opérateurs utilisent le MIMO 2X2 qui consiste à utiliser deux antennes. Quatre antennes permettent alors de doubler le débit face à deux antennes, si la station de base supporte également ce mode de fonctionnement.

Mais pour ne pas faciliter les choses, Qualcomm supporte le MIMO 4X4 sur seulement deux bandes de fréquences différentes et une troisième fréquence en MIMO 2X2. Ce qui donne, au final, 10 flux différents pour un débit de 980 Mbps sur une largeur de bande totale de 60 MHz. Les 20 Mbps manquant pour atteindre les 1 Gbps utilisent un mécanisme de compression dont Qualcomm n’a pas du tout détaillé le fonctionnement.

60 MHz pour atteindre 980 Mbps

Cela signifie donc que les opérateurs disposant dès à présent d’un patrimoine spectral de 60 MHz sur trois fréquences pourront rapidement déployer un réseau 4G à 980 Mbps. Malheureusement, en France, ce n’est pas le cas, puisque Bouygues Telecom est l’opérateur qui dispose du plus grand patrimoine spectral avec une largeur de 40 MHz à travers les bandes 800, 1800 et 2600 MHz.

L’arrivée de la bande 700 MHz permettrait à l’opérateur de disposer d’une largeur totale de 50 MHz, ce qui donnerait un débit maximum théorique d’environ 900 Mbps en catégorie 16 ou 800 Mbps avec 40 MHz. Mais même avec une largeur de 20 MHz, on pourrait profiter d’une vitesse de 400 Mbps contre 200 Mbps actuellement.

LAA : pour agréger les fréquences du Wi-Fi avec celles de la 4G

Pour les opérateurs qui ne disposent pas d’un patrimoine spectral aussi élevé, Qualcomm propose d’agréger les fréquences licenciées (700, 800, 1800 et 2600 MHz en France) avec des fréquences non licenciées, par exemple celles utilisées par le Wi-Fi (2,4 et 5 GHz). Cette technologie – déjà abordée dans notre dossier sur les technologies sans fil de demain – porte le nom de LTE-U ou LAA en Europe.

Elle consiste à augmenter les débits en réception en utilisant non pas les fréquences habituelles du réseau 4G, mais celles des réseaux Wi-Fi existants, avec le protocole 4G. Il sera alors possible d’augmenter les débits grâce à un modem ADSL / fibre équipé d’un émetteur LAA ou des smalls cells dans les lieux publics, en plus du réseau 4G traditionnel. Selon Qualcomm, 64 % des opérateurs à travers le monde pourront atteindre un débit de 980 Mbps en utilisant l’agrégation de fréquences non licenciées.

14 nm pour une consommation maîtrisée

Enfin, Qualcomm précise que le Snapdragon X16 est gravé en 14 nm pour réduire considérablement la consommation du modem. On peut toutefois se poser des questions de mise en place d’un tel modem et notamment sur la partie MIMO 4X4. Il est en effet extrêmement complexe pour un constructeur d’intégrer 4 antennes 4G au sein d’un smartphone. C’est une solution qui consomme beaucoup d’énergie et qui prend énormément de place.

Mais Qualcomm nous a indiqué que la gravure en 14 nm et la nouvelle puce jouant le rôle d’émetteur – récepteur permettaient de réduire la taille de la solution et sa consommation. Ainsi, un constructeur proposera, dès le début d’année 2016, un téléphone supportant la technologie MIMO 4X4 avec 4 antennes, déjà compatible sur une bande de fréquence avec le Snapdragon X12 du Snapdragon 820.

Une arrivée pour la fin de l’année 2016

Le Snapdragon X16 est disponible dès aujourd’hui pour les constructeurs pour réaliser des tests et on devrait le trouver au sein d’appareils commerciaux dès le second semestre 2016. Enfin, Qualcomm précise que le Snapdragon X16 sera compatible avec la bande de fréquence 3,5 GHz qui pourrait bien être la prochaine sur la liste des enchères en France comme l’ont prouvé les tests réalisés par Orange l’an dernier. Cette hausse des débits théoriques devrait bénéficier à tous les utilisateurs, puisque les cellules devraient être moins rapidement saturées.

https://www.youtube.com/watch?v=0t311N68o9w