Article paru en janvier 2003Radiocommunications : cap sur la quatrième génération
Interopérabilité > Des débits pouvant atteindre plusieurs dizaines de Mbit/s, des terminaux fonctionnant à la fois sur les réseaux cellulaires et sur les réseaux locaux : voilà ce que promettent les radiocommunications 4 G (quatrième génération), auxquelles le CEA/Léti consacre désormais la majorité de ses efforts en télécoms. Avec l'appui de poids lourds comme Nokia, Motorola, Mitsubishi, ST Microelectronics ou France Télécom.
Armé de votre terminal 4 G (faut-t-il encore l'appeler téléphone ?), vous contactez un collègue de l'étage supérieur pour confirmer votre rendez-vous du surlendemain : la liaison transite par le réseau local d'entreprise. Puis vous rappelez le client de Hambourg qui attendait une réponse : vous passez cette fois par l'UMTS.
Il vous faut réserver un hôtel : en dirigeant votre terminal sur le code-barre de votre carte d'abonné de la chaîne X..., vous êtes connecté au site web de réservation, dont l'écran apparaît sur votre PC. Terminal et PC communiquent sans fil, via les techniques ultra-large bande... Et le lendemain, dans le TGV, quand vous recevez par web les 20 méga de plans à étudier d'urgence, ils se chargent sur le terminal en moins d'une minute... et sans coupure intempestive !
Il faudra patienter dix ans, peut-être plus, pour que ce scénario se réalise. Mais les enjeux de la 4 G sont bien là : des terminaux polyvalents capables d'utiliser réseaux cellulaires et réseaux locaux, pour offrir au cas par cas la meilleure qualité de service et le meilleur coût ; et des débits de dizaines de Mbit/s - peut-être 100 Mbit/s en pointe - selon la mobilité et la vitesse de déplacement de l'utilisateur.
Depuis deux ans, le CEA/Léti a renforcé son équipe télécoms (passée de 40 à 70 personnes !) et orienté ses travaux vers ce nouvel horizon. Des grands du secteur sont engagés à ses côtés dans des projets européens : Nokia, Motorola, Mitsubishi, ST Microelectronics, France Télécom...
Les techniques de modulation tiennent une place importante dans ces travaux. Avec l'ultra-large bande (UWB), émission de trains d'impulsions extrêmement courtes, il s'agit d'atteindre des très hauts débits sur de courtes distances : liaisons USB sans fil, transmission magnétoscope-téléviseur sans fil... Avec les techniques multiporteuses d'accès par les codes (MC-CDMA), technologies clés pour la 4 G, l'objectif est de marier téléphonie cellulaire, réseaux locaux de type Wi-Fi (802.11x) et les techniques numériques de diffusion "broadcast" (DVB, DAB). Chinois et Japonais sont partis résolument dans cette direction. L'Europe finance notamment le projet IST Matrice, coordonné par le CEA et doté de 3,6 MEuros.
Le Léti étudie aussi des technologies de rupture (SOI, MEMS) pour l'intégration des étages radio-fréquences de ces terminaux. Les composants RF devront être performants, peu encombrants et peu gourmands en énergie. Il développe des algorithmes d'antennes adaptatives intelligentes, capables dynamiquement d'ignorer les zones bruitées, de sélectionner les directions d'écoute et d'ajuster les puissances d'émission. "L'objectif est de valider de nouveaux concepts, pour fournir dans un second temps les briques technologiques nécessaires à la 4 G", précise Jean-René Lèquepeys, responsable programme.
