Fruit de la recherche des Bell Labs, la branche R&D d’Alcatel-Lucent, le système lightRadio va permettre de réduire sensiblement la complexité technique des réseaux mobiles haut débit et de limiter leur consommation d’énergie et autres coûts d’exploitation, dans un contexte de forte croissance du trafic. Le système lightRadio se caractérise par un allègement et une simplification radicale des stations de base et des tours cellulaires massives actuelles, qui sont généralement les éléments du réseau les plus énergivores mais aussi les plus chers et les plus difficiles à entretenir.
Le système crée une nouvelle architecture dans laquelle la station de base, généralement installée au pied de chaque tour cellulaire, est fragmentée pour que ses composantes soient redistribuées entre l’antenne et un réseau virtuel de type « cloud ». D’autre part, les multiples antennes dispersées qui supportent les différents systèmes 2G, 3G et LTE (Long Terme Evolution) sont toutes rassemblées pour ne former qu’une seule et unique antenne réseau active à large bande multifréquence et multistandard (2G, 3G et LTE) ultra-puissante. Cette antenne réseau peut être installée sur un poteau, le mur d’un bâtiment ou n’importe quel endroit disposant d’un branchement électrique et d’une connexion haut débit.
Les atouts du lightRadio
Les produits lightRadio, dont les premiers éléments pourront être testés par les clients au second semestre 2011, offre les avantages suivants :
- la protection de l’environnement : utilisé sur des équipements de réseau d’accès radio actuels, le système lightRadio permet de réduire jusqu’à plus de 50 % la consommation énergétique des réseaux mobiles (pour référence, les Bell Labs estiment à 18 millions de tonnes les émissions annuelles mondiales de CO2 des stations de base). En outre, grâce à ses petites antennes modulables, le lightRadio offre une alternative aux armadas de grandes tours cellulaires surencombrées que l’on trouve aujourd’hui ;
- la réduction de la fracture numérique : en réduisant un site cellulaire à une simple antenne et grâce aux futures techniques de backhauling hertzien et de compression, cette technologie permettra, à terme, de fournir facilement une couverture haut débit partout où il y a des sources d’énergie (électrique, éolienne, solaire) et en utilisant une connexion hertzienne au réseau ;
- des économies importantes pour les opérateurs : utilisé sur des équipements microcellules et LTE, le système lightRadio peut conduire à une réduction de 50 % du coût total de possession des réseaux mobiles grâce aux économies réalisées en termes de gestion de site, de consommation d’énergie, d’exploitation et de maintenance (pour référence, les Bell Labs estiment à 150 milliards d’euros les dépenses totales des opérateurs dans l’accès mobile en 2010).
Des innovations majeures
Les produits lightRadio se composent d’une antenne réseau active à large bande, d’une tête radio distante multi-bandes, d’une unité en bande de base, d’un régulateur et d’une solution de gestion commune SAM 5620. Il réunit un certain nombre de technologies et d’innovations révolutionnaires développées par les Bell Labs et un écosystème d’entreprises :
- le Cube lightRadio, technologie d’antenne unique des Bell Labs, réunit dans un petit cube, tenant dans le creux de la main, un diplexeur, un système radio, un amplificateur et un système de refroidissement passif. Cette nouvelle génération d’antennes actives permet la formation verticale de faisceaux indépendants (beamforming) pour une amélioration de 30 % de la capacité sur sites urbains et périphériques, une prise en charge de toutes les technologies (2G, 3G et LTE), ainsi qu’une couverture de diverses bandes de fréquence via une seule unité ;
- le système sur puce (System-on-a-Chip ou SoC) développé conjointement avec Freescale Semiconductor intègre un logiciel intelligent d’Alcatel-Lucent sur du matériel entièrement programmable à distance. En transférant les éléments d’une station de base classique sur un système sur puce, la solution lightRadio applique le traitement à l’endroit le plus approprié du réseau : antenne ou réseau virtuel (cloud) ;
- des algorithmes de compression uniques permettent de multiplier par près de trois la compression des signaux IQ de référence. D’importantes économies seront réalisées sur les réseaux radio grâce à la réduction du nombre et du coût des paires de fibre nécessaires pour prendre en charge le trafic entre l’antenne et le traitement centralisé dans le réseau cloud ;
- des plates-formes de traitement virtualisées : Alcatel-Lucent va utiliser un logiciel de virtualisation et va travailler avec des partenaires comme HP pour donner vie à une architecture mobile virtuelle pour les régulateurs et les passerelles. En adaptant la charge à la demande, grâce à une capacité de régulation « élastique » distribuée sur des plateformes matérielles dispersées et partagées, les réseaux mobiles devraient être plus économiques, plus disponibles et plus performants.
Alcatel-Lucent est déjà engagé dans des processus de planification avec China Mobile et un certain nombre d’autres opérateurs dans le monde pour des partenariats de mise en œuvre du système lightRadio et des essais terrain. L’antenne réseau active à large bande pourra être testée dans quelques mois et sera entièrement disponible en 2012. D’autres éléments de cette famille de produits seront disponibles d’ici 2014.