Pieter Hooijmans (VP, Corporate Technology Manager Analogique/RF, NXP) : « la radio logicielle entrera dans les téléphones mobiles en 2009 »

Pieter Hooijmans : Le concept de radio logicielle est intimement lié à la multiplication des standards que connaît le monde des radiocoms. Pour chaque standard auquel un terminal mobile se doit d'être compatible, il faut en effet implanter un canal de communication dédié, de l'antenne aux couches protocolaires en passant par le frontal RF, l'émetteur/récepteur radio et le traitement en bande de base. Plus le nombre de normes auxquelles vous souhaitez vous conformer est important, plus vous devez intégrer de canaux différents en parallèle. Or, à court terme, un téléphone mobile à usage à la fois professionnel et privé saura prendre en charge le GSM (jusqu'aux procédés 3,5G HSxPA), Bluetooth, la FM, le Wi-Fi, l'ultralarge bande, les transmissions NFC, le Wimax, etc. D'où des défis évidents au niveau de l'intégration, de l'encombrement, du coût et de la consommation. Avec le passage de la 3G à la 4G, les problèmes risquent d'être insurmontables. Il serait donc bienvenu de disposer d'un seul canal physique de communication dont les caractéristiques (forme d'onde, codage, bande passante, fréquences utilisées, etc.) puissent être reconfigurables à la volée et en temps réel, en fonction de l'environnement radio et de l'application. C'est le concept de base de la radio logicielle, tout du moins dans sa version idéale.

Pieter Hooijmans : Il faut tout d'abord souligner que l'implantation concrète du concept de radio logicielle diffère d'un industriel à un autre. Dans un terminal mobile, on peut néanmoins subdiviser un canal de communication en quatre blocs fonctionnels distincts : l'antenne et le frontal RF, le circuit d'émission/réception radio, le modem et les couches protocolaires. Le passage vers une architecture multinorme, multimode et multibande à radio logicielle implique la fusion des divers frontaux RF associés à chaque standard et donc le recours à des antennes, des tuners, des filtres, des mélangeurs et des amplificateurs de puissance flexibles. Même chose pour le bloc d'émission/réception RF avec, comme objectif, la disponibilité d'un circuit unique utilisable sur une très large gamme de fréquences et entièrement reconfigurable à la volée. Ici, les défis à relever tiennent aux performances et à la consommation. Pour le traitement en bande de base (la fonction modem autrement dit), une solution flexible et programmable par logiciel à base d'un DSP apparaît comme la plus apte à satisfaire la compatibilité à de nombreuses normes… et à leurs évolutions. La complexité des algorithmes à traiter nécessite toutefois qu'un tel processeur bande de base développe une puissance de 10 Gops et ce, sans que sa consommation n'excède quelques centaines de milliwatts. Pour atteindre cet objectif, NXP a développé un cœur de processeur vectoriel baptisé EVP qui exploite un très haut niveau de parallélisme, bien adapté à des fonctions de conditionnement et de traitement du signal comme l'égalisation, l'annulation d'interférences, la corrélation multitrajet, les FFT, la synchronisation, le traitement des constellations QAM, etc. Enfin, les défis que pose la radio logicielle ne sont pas moins importants sur le plan des couches protocolaires. L'efficacité des mécanismes de chargement/déchargement à la volée des protocoles sera à cet égard cruciale. On évoque déjà à ce sujet le recours à la virtualisation.

Pieter Hooijmans : L'intégration concrète de la radio logicielle ne se fera que progressivement et certainement tout d'abord sur la partie modem. A titre d'exemple, notre cœur EVP, intégrable sous forme d'IP, devrait être implanté dans des téléphones mobiles haut de gamme en 2009. On estime donc qu'à partir de 2010, le recours au concept de radio logicielle se généralisera pour le traitement en bande de base. Au niveau RF, il faut plutôt tabler sur 2011-2012, de gros efforts de R&D restant à mener sur les circuits RF reconfigurables dynamiquement.