Freescale : architecture pour réseaux mobiles du futur

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Le fondeur américain Freescale annonce une nouvelle famille de produits, QorIQ Converge, qui annonce une petite révolution dans l'organisation des réseaux mobiles et l'émergence des femtocells.

Freescale logo proLa consommation de trafic data mobile est en forte accélération et les nouveaux usages permis par le haut débit ne vont faire qu'amplifier le phénomène. Cela oblige les opérateurs mobiles à adapter leur réseau et à en repenser la conception pour répondre aux contraintes de coûts, d'impact énergétique / écologique mais aussi aux containtes de sites disponibles pour implanter des antennes relais.

Les équipementiers télécom réfléchissent aux moyens pour répondre à cette épineuse équation et ils commencent à appliquer les concepts des architectures en cloud ( dans les nuages ) aux réseaux mobiles, sous la forme émergente des C-RAN ( Cloud - Radio Access Network ) et du " Base station on a chip ".

Le fondeur Freescale propose ainsi une nouvelle approche dans la conception des stations de base en proposant pour la première fois une architecture modulaire qui pourra être utilisée pour développer des produits allant de la femtocell ( cellule miniature domestique ou pour l'entreprise ) à la metrocell ou macrocell ( les cellules classiques du macro-réseau mobile ).


Une architecture commune des femto- aux macrocells
Freescale QorIQ ConvergeLa famille QorIQ Converge permet de proposer une architecture commune adaptable et miniaturisée ( on en a eu un exemple récent avec la technologie lightRadio d' Alcatel-Lucent, en partenariat avec Freescale ) grâce à la production d'un SoC ( System on a Chip ) gravé en 45 nm ( ce qui permet la miniaturisation mais aussi une baisse de la consommation d'énergie ), puis, plus tard ( d'ici le début 2012 ), en 28 nm.

Cette famille va permettre de créer des antennes et stations de bases plus petits, plus discrets et capables d'assurer une meilleure couverture par un maillage de petites stations de base de portée plus faible que les gros équipements utilisés actuellement.

Le futur des réseaux mobiles s'achemine donc vers une forme de mosaïque de petites cellules, gérées dynamiquement grâce au cloud, avec des antennes plus petites et optimisées, mais aussi reliées en fibre optique ( ou d'autres liens haut débit ).


Power e500 + DSP StarCore + MAPLE
Freescale PSC9132La solution de Freescale réunit sur une même couche de silicium des composants qui étaient jusqu'à présent séparés : processeur, traitement du signal et gestion de la consommation d'énergie ( associés à d'autres élements, comme des composants de sécurité ou des gestionnaires d'interface ).

La gamme QorIQ Converge est conçue autour de processeurs Power e500, de puces DSP StarCore et d'un gestionnaire MAPLE. Elle est également multimode et peut gérer 2G, 3G, HSPA, LTE, WiMAX, posant même les bases pour LTE-Advanced.

Les premiers SoC, gravés en 45 nm, sont d'abord destinés à la conception de femtocell domestiques ou d'entreprise et de picocellules. Plus tard viendront d'autres éléments, pour la conception de metrocellules et de macrocelules, qui seront cette fois gravés en 28 nm.

Les premiers produits sont le composant PSC9130, avec un coeur e500 et un DSP StarCore cadencés à 800 MHz, capable de gérer de la 3G et du LTE pour des femtocells domestiques ( 8 à 16 utilisateurs ), le composant PSC9131, avec la même architecture mais cadencée à 1 GHz, pour des femtocells d'entreprise ( avec un plus grand nombre d'utilisateurs possibles ) et le SoC PSC9132 doté de deux coeurs Power e500 1,2 GHz et 2 coeurs StarCore 1 GHz pour des picocellules ( jusqu'à 64 utilisateurs ).


Coûts et consommation d'énergie fortement réduits
Freescale QorIQ Converge 02Cette nouvelle architecture proposée par Freescale va permettre de réduire par 4 le coût de la solution par rapport aux systèmes actuels dispersés sur plusieurs boards, et de réduire par 3 la consommation d'énergie ( et même par 4 dans le cas des picocellules ).

Cela permettra de proposer des BOM ( Bill of Materials ou coût des composants ) de 50 à 100 dollars pour la conception de femtocells ( simple et multimode ), ce qui permettra enfin d'abaisser leur coût final dans une fourchette compatible avec une adoption de masse ( ce qui n'est pas le cas actuellement ). La révolution annoncée se jouera aussi à ce niveau-là.

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