Les téléphones portables WiMAX se rapprochent de la réalité

WiMAX, le successeur gonflé de la norme sans fil WiFi, pourrait considérablement augmenter la quantité d'informations que les téléphones portables et autres appareils mobiles peuvent extraire de l'air. Jusqu'à récemment, cependant, la technologie d'antenne élaborée nécessaire à l'envoi et à la réception de signaux WiMAX pesait lourdement sur les batteries d'un appareil mobile.

Maintenant que l'industrie des télécommunications s'est arrêtée sur les spécifications finales du WiMAX, y compris les dispositions en matière d'efficacité énergétique, les fabricants explorent des moyens de créer les puces économes en énergie nécessaires pour rendre viables les appareils WiMAX grand public.

Les ordinateurs de poche compatibles WiMAX pourraient accéder à une plus grande bande passante que les réseaux cellulaires traditionnels, permettant des téléchargements multimédias et Internet en continu plus rapides. De plus, les téléphones WiMAX utilisant la voix sur protocole Internet (VoIP) pourraient abandonner moins d'appels et continuer à fonctionner jusqu'à 50 kilomètres des stations de base, contre 16 kilomètres pour les réseaux cellulaires et le WiFi à seulement 100 mètres.

Certains téléphones sont déjà équipés d'une puce WiFi et peuvent accéder à des hotspots WiFi locaux en plus des réseaux cellulaires. Mais la couverture WiFi est inégale – tandis que les signaux WiMAX transmis par les tours centrales pourraient couvrir des zones métropolitaines entières. De plus, les signaux WiMAX peuvent transporter 70 mégabits de données par seconde, soit plus de trois fois les quelque 20 mégabits du WiFi, et surpassant de loin les 300 kilobits des réseaux cellulaires.

Jusqu'à présent, seule une poignée d'entreprises dans les grandes villes américaines tirent parti de la technologie WiMAX, en utilisant des équipements installés avant la finalisation des normes récentes. En décembre 2005, le Institut des ingénieurs électroniciens et électriciens (qui a créé la norme WiFi (802.11)) s'est mis d'accord sur les spécifications techniques du WiMAX mobile. Aujourd'hui, de grandes entreprises, dont Intel, Alcatel et Qualcomm, s'efforcent de développer des technologies de station de base et de chipset compatibles WiMAX. Aussi, au cours des prochains mois, le Forum WiMAX , un consortium d'entreprises fabriquant et déployant des équipements WiMAX, commencera à tester et à approuver les produits mobiles, a déclaré Jeff Orr, directeur du marketing du forum.

Comme la plupart des puces pour téléphones portables, les chipsets WiMAX ont deux moitiés : l'une envoie et reçoit des signaux radio, l'autre traite ces signaux. Sierra monolithiques de Redondo Beach, en Californie, se spécialise dans la fabrication de la partie radiofréquence du chipset WiMAX, qui envoie des signaux du téléphone et les reçoit d'une station de base. D'ici début 2007, la société prévoit de livrer des chipsets de communication qui prolongent la durée de vie de la batterie des ordinateurs de poche WiMAX dans la même gamme que les appareils cellulaires, y compris les téléphones bi-bande traditionnellement énergivores utilisés par les voyageurs internationaux.

Contrairement aux chipsets cellulaires, qui ne peuvent accéder qu'à une bande étroite du spectre radio, ce qui ralentit souvent les téléchargements, les chipsets WiMAX sont conçus pour s'adapter et traiter des bandes plus larges du spectre radio. La collecte et le traitement d'une plus grande partie du spectre radio nécessitent cependant plus de puissance, car davantage de fréquences doivent être triées.

De plus, la plupart des équipements WiMAX utilisent une technologie d'antenne appelée MIMO (Multiple Input, Multiple Output), qui utilise plusieurs antennes pour collecter et envoyer simultanément plus d'informations sur de plus grandes distances, et des algorithmes de traitement du signal énergivores sont nécessaires pour trier les informations collectées. via des connexions MIMO.

Le problème d'alimentation est encore plus redoutable pour les fabricants qui souhaitent créer des puces pour téléphone WiMAX multibande à utiliser dans différentes parties du monde. Chaque région, comme les États-Unis et l'Asie, réserve une partie différente du spectre pour le WiMAX, et l'accès à plusieurs bandes nécessite généralement une puce distincte pour chaque bande.

La plupart des fabricants de puces, y compris Sierra Monolithics, résolvent les problèmes de consommation d'énergie des puces WiMAX en utilisant des transistors plus petits qui nécessitent moins de tension pour s'allumer et s'éteindre. De plus, des méthodes algorithmiques sont utilisées pour coder et décoder efficacement les informations sur les ondes radio, allégeant une partie de la charge de consommation d'énergie de MIMO. Sierra Monolithics s'attaque également au problème de consommation d'énergie des chipsets multibandes en construisant une seule puce capable d'envoyer et de recevoir des signaux dans deux des bandes les plus utilisées pour le WiMAX : 2,3-2,7 gigahertz et 3,3-3,8 gigahertz.

WiMAX est une norme très puissante et élaborée pour laquelle la bande passante peut être sélectionnée dans différentes parties du monde, explique David Rowe, directeur de la technologie de Sierra. Nous avons dû concevoir un circuit intégré RF capable de fonctionner n'importe où. Si deux puces monobandes distinctes étaient utilisées pour résoudre le problème multibande, chaque radio nécessiterait des ensembles de circuits distincts, qui fonctionneraient de manière redondante, gaspillant de l'énergie et vidant la batterie de l'appareil. Le circuit combiné de Sierra économise de l'espace et utilise moins de 300 milliwatts de puissance pour accéder à deux bandes WiMAX, tandis que deux chipsets à bande unique consommeraient chacun environ 220 milliwatts de puissance, a déclaré Matt Pope, vice-président de la gamme de produits WiMAX de l'entreprise.

Pour atteindre une efficacité encore plus grande, dit Pope, leurs ingénieurs souhaitent déplacer davantage de fonctions de la puce de traitement vers la puce radio. D'autres sociétés, dont Texas Instruments et Intel, travaillent également sur le concept, qui réduirait la quantité de données à transférer entre les deux puces, économisant ainsi de l'énergie, a déclaré Chris Knudsen, directeur de la technologie de Division des solutions WiMAX d'Intel .

Les technologies WiMAX mobiles intégrées seront nécessaires, déclare Orr du Forum WiMAX, afin de fournir des produits à prix raisonnable qui ont également un accès plus rapide aux données - sans épuiser les batteries. Les consommateurs achètent plus de téléphones intelligents capables de naviguer sur le Web, par exemple, et le WiMAX devient attrayant pour les fournisseurs de services sans fil existants car il pourrait encourager encore plus l'utilisation des services de données numériques, où les fournisseurs facturent souvent au kilooctet.

Une grande partie de ce à quoi les opérateurs de téléphonie mobile sont confrontés aujourd'hui n'est pas de savoir comment augmenter les minutes de temps de voix, mais d'augmenter la quantité de données [que les clients utilisent], dit Orr. Mais l'infrastructure cellulaire existante, qui a été conçue pour les appels vocaux, est de plus en plus encombrée de données. Nous avons le goût d'étendre les capacités de données existantes et d'y transférer davantage de données, explique Orr, ce qui nécessitera de nouvelles technologies comme WiMAX.

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