Industry Voices — Blaber: La complexité du smartphone RF est-elle un ami ou un ennemi?

Industry Voices — Blaber: La complexité du smartphone RF est-elle un ami ou un ennemi?
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Il est impossible d'échapper à l'attention portée à la 5G en ce moment, qu'il s'agisse des lancements de réseau, des infrastructures, des périphériques, des chipsets, de ses utilisations et de ses analyses de rentabilisation … la liste est longue. Cependant, on parle relativement peu de ce qui rend la 5G possible et, plus important encore, de la manière dont une technologie aussi consommatrice d'énergie peut être rendue utilisable dans un appareil aussi contraint qu'un smartphone.

Environ un tiers de la batterie d'un appareil est utilisé pour les fonctions de radiofréquence (RF). Ce niveau est encore plus élevé lorsque l’écran est éteint, ce qui pousse RF à prendre en compte la majorité de la consommation électrique totale. À chaque transition vers la technologie cellulaire de nouvelle génération, la consommation d'énergie a été un défi majeur, parallèlement à la complexité croissante des bandes de fréquences. Une partie de l’histoire est que les piles sont devenues plus grosses, un sous-produit commode de la croissance constante de la taille des écrans. Mais avec peu de progrès dans l’amélioration de la technologie des batteries, cette solution n’est pas évolutive.

C'est pourquoi les technologies telles que Broadcom, Qorvo, Qualcomm et Skyworks font l'objet d'une attention toute particulière. Ils sont essentiels pour gérer l’énorme complexité de la prolifération des bandes de spectre et les problèmes d’interférence et de puissance inhérents à la conception du système entre le modem et l’antenne. L'avènement de la 5G augmente considérablement cette complexité avec son nouveau spectre et l'introduction de largeurs de bande de canaux plus larges, qui sont passées de 20 MHz en LTE à 100 MHz en 5G.

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Une technologie clé dans cette équation est le suivi des enveloppes. Un suiveur d'enveloppe gère et régule activement la puissance appliquée à l'amplificateur de puissance afin de minimiser la consommation d'énergie. Bien que introduit il y a quelques années, il est en train de devenir une nécessité dans les conceptions actuelles de smartphones, compte tenu de la demande accrue en énergie des radios 5G. Il s'agit d'un biproduit de la puissance supplémentaire nécessaire pour offrir des performances sur le spectre à large bande, associé à des largeurs de bande de canal plus larges.

Avec certains opérateurs utilisant également des équipements utilisateur à forte puissance pour leurs réseaux LTE et 5G inférieur à 6 GHz, l'approche traditionnelle de suivi de la puissance moyenne est de plus en plus exposée, les périphériques ne pouvant pas ajuster de manière dynamique la puissance fournie à l'amplificateur de puissance en fonction du signal d'entrée du réseau. Cela entraîne une perte importante de la batterie. En effet, l'avantage du suivi d'enveloppe augmente à des niveaux de transmission élevés et à des largeurs de bande de canal plus larges.

Qualcomm affirme que son suivi d'enveloppe offre une efficacité jusqu'à deux fois supérieure à celle du suivi de puissance moyen avec une bande passante de 100 MHz. Cela pourrait signifier que les téléphones sans suivi d'enveloppe de 100 MHz ont une durée de vie de la batterie nettement inférieure. C’est quelque chose que nous surveillerons de près lorsque des dispositifs basés sur des chipsets alternatifs de MediaTek et d’autres viendront sur le marché.

En mode équipement utilisateur haute puissance, les combinés peuvent transmettre deux fois plus de puissance du périphérique au site de la cellule. La couverture est définie par le bilan de liaison de la liaison montante, c'est-à-dire les périphériques que le site de cellule peut "entendre". Cela se traduit par une meilleure couverture et une meilleure cohérence du débit, ce qui améliore l'efficacité du réseau, car les utilisateurs peuvent accéder au réseau et le quitter plus rapidement.

Le suivi des enveloppes n’est qu’une partie du problème en ce qui concerne les technologies frontales RF, mais c’est un élément extrêmement important qui affecte les performances de tous les membres du réseau, ainsi que l’expérience de chacun. Qualcomm a déclaré en janvier que la quasi-totalité des 30 appareils et plus 5G destinés à être lancés en 2019 sur sa plate-forme Snapdragon 855 et ses modems 5G incluront ses technologies front-end RF.

Cela témoigne de l’importance croissante des technologies RF pour les performances des appareils et du réseau et soulève des enjeux pour d’autres fournisseurs, tels que MediaTek, qui dépendent de partenaires tels que Skyworks et Qorvo pour fournir des solutions. En effet, l’importante commercialisation de leurs solutions de suivi des enveloppes par Skyworks et Qorvo constitue une nouvelle preuve de l’importance de la technologie.

L'investissement de Qualcomm dans la coentreprise RF360 avec TDK ressemble à un pari astucieux. Comme toujours dans les chipsets mobiles, la complexité est l'amie de ceux qui peuvent y faire face, mais peuvent aussi élargir le fossé concurrentiel entre rivaux. Avec la 5G qui commence à peine, il sera fascinant de voir comment se dérouleront les 12 prochains mois.

Geoff Blaber est vice-président de la recherche pour les Amériques chez CCS Insight. Basé en Californie, Blaber dirige les activités de CCS Insight en Amérique et soutient la gamme de clients situés sur ce territoire. Les travaux de recherche de Blaber couvrent un large éventail de technologies et de mobilité, y compris le rôle de premier plan dans les semi-conducteurs. Il est un membre bien connu de la communauté des analystes et fournit régulièrement des commentaires aux principales agences de presse telles que Reuters, le Financial Times et The Economist. Vous pouvez le suivre sur Twitter.

"Les voix de l'industrie" sont des chroniques d'opinions écrites par des contributeurs extérieurs – souvent des experts ou des analystes de l'industrie – invités à la conversation par le personnel de Fierce. Ils ne représentent pas les opinions de Fierce.

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