Ce point de vue de l’industrie a été rédigé par Sergiu Nedevschi, co-fondateur et CSO chez Tarana Wireless

Les réseaux d’accès sans fil fixe (FWA) sont utilisés depuis longtemps pour fournir un service Internet de base dans les zones dépourvues d’infrastructure fibre ou coaxiale. Malheureusement, ces solutions FWA héritées sont considérablement remises en question par les obstacles omniprésents dans la plupart des quartiers résidentiels, qui bloquent les signaux sans fil et limitent considérablement l’utilité de ces réseaux alors que la demande de services Internet plus rapides continue d’augmenter. Ces obstructionsse présentent sous une grande variété de formes, y compris des bâtiments et d’autres structures, des arbres, des véhicules en mouvement et des éléments de terrain. Les données recueillies sur de nombreuses années par l’industrie des réseaux mobiles indiquent qu’environ 90 % de toutes les voies de liaison suburbaines au-delà de 350 mètres d’une tour seront obstruées. C’est ce qu’on appelle une connexion sans ligne de mire (NLoS) plutôt que ligne de mire (LoS).

La propagation NLoS réduit considérablement la fiabilité, la vitesse et la portée des liaisons pour les systèmes FWA hérités. Ces distances plus courtes réduisent la zone de couverture qu’une seule station de base peut desservir tout en augmentant les coûts, car davantage de stations de base et de sites de tour sont nécessaires pour un objectif de couverture donné. Des vitesses de liaison plus lentes limitent également les niveaux de service que les opérateurs peuvent fournir aux clients et le revenu moyen correspondant par utilisateur.

Les connexions NLoS tentées avec la technologie FWA héritée sont également beaucoup plus susceptibles d’être dégradées par des conditions changeantes, telles que des arbres se déplaçant dans le vent. Par conséquent, il est souvent très difficile de maintenir la satisfaction des clients et la cohérence des performances avec ces réseaux. FWA est différent des réseaux mobiles, où vous pouvez déplacer votre téléphone vers un endroit avec un signal plus fort et plus fiable. Malheureusement, vous ne pouvez pas facilement déplacer votre maison si la connexion est mauvaise.

Un bon système sans fil fixe nécessite une approche pour gérer le NLoS, car abattre des arbres ou déplacer la maison de votre voisin pour éliminer les obstacles n’est souvent pas pratique. De plus, rapprocher les stations de base des maisons cibles dans l’espoir d’obtenir des lignes de vue dégagées est rarement viable, en raison soit de la disponibilité limitée des sites, soit du coût élevé par ménage desservi par la construction d’un grand nombre de sites.

Les réseaux d’accès sans fil fixe de nouvelle génération (ngFWA) surmontent la majorité des défis associés aux liaisons NLoS en tirant parti d’une architecture massive distribuée à entrées multiples et sorties multiples (DM-MIMO) au nœud de base (BN) sur la tour et la télécommande nœud (RN) au domicile de l’abonné. Dans cette approche, chaque appareil possède de nombreuses antennes indépendantes qui peuvent être utilisées en combinaison pour former les meilleurs modèles de transmission de liaison entre eux.

Ces modèles impliquent une technique de traitement du signal connue généralement sous le nom de formation de faisceaux, qui utilise des éléments discrets dans les réseaux d’antennes du BN et du RN pour diriger l’énergie radio le long des chemins les plus productifs entre eux. Cela augmente la puissance globale du signal « récolté » par le récepteur, et l’impact de l’atténuation ou de l’auto-interférence est réduit. ngFWA utilise une nouvelle classe d’approches uniques de formation de faisceaux dans un processus en boucle fermée, dans lequel le BN et le RN travaillent en collaboration au fil du temps pour trouver et maintenir la meilleure solution de formation de faisceaux afin d’améliorer le débit de liaison, la stabilité, la fiabilité et une faible latence.

Une exigence clé pour ngFWA est la capacité de transmettre un modèle optimisé selon les trois dimensions essentielles de l’espace, du temps et de la fréquence pour tirer le meilleur parti des conditions actuelles dans le « canal » entre BN et RN. La contrepartie de la transmission optimisée de la formation de faisceaux ngFWA implique les multiples réseaux d’antennes sur le récepteur tirant le signal sous différents angles d’arrivée, retards, amplitude et phases pour combiner les signaux multivoies et reconstruire le signal d’origine avec une très haute fidélité. Cette reconstruction essentiellement parfaite des signaux à trajets multiples se traduit par un lien plus fort car toute l’énergie disponible est utilisée, et il est essentiel de tirer parti de la diffraction et de la réflexion autour d’objets qui obstrueraient autrement le signal.

Toutes ces fonctionnalités fonctionnent ensemble pour obtenir des liaisons fiables, stables et à grande vitesse qui couvrent des distances jamais vues auparavant pour les non-lignes de vue, les lignes de vue ou les lignes de vue proches. Avec ngFWA, des liaisons qui n’étaient pas possibles auparavant sont désormais réalisables, ce qui signifie que les fournisseurs de services sans fil peuvent offrir un service plus rapide et plus fiable à une clientèle plus large avec des coûts d’infrastructure réduits en réduisant considérablement la nécessité de construire de nouvelles tours ou d’installer plus de stations de base.

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