Un avenir prometteur pour le WiMAX mobile
WiMAX est une solution haut débit sans fil qui offre un riche ensemble de fonctionnalités avec une grande flexibilité en termes d’options de déploiement et d’offres de services potentielles. Certaines des caractéristiques les plus marquantes qui méritent d’être soulignées sont les suivantes :
Couche physique basée sur OFDM :
La couche physique WiMAX (PHY) est basée sur le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence, un schéma qui offre une bonne résistance aux trajets multiples et permet au WiMAX de fonctionner dans des conditions NLOS. L’OFDM est désormais largement reconnu comme la méthode de choix pour atténuer les trajets multiples pour le haut débit sans fil. Le chapitre 4 fournit un aperçu détaillé de l’OFDM.
Débits de données de pointe très élevés :
Le WiMAX est capable de prendre en charge des débits de données de pointe très élevés. En fait, le débit de données PHY maximal peut atteindre 74 Mbps lors d’un fonctionnement utilisant un large spectre de 20 MHz2. Plus généralement, en utilisant un spectre de 10 MHz fonctionnant selon le schéma TDD avec un rapport liaison descendante/liaison montante de 3:1, le débit de données PHY maximal est d’environ 25 Mbps et 6,7 Mbps pour la liaison descendante et la liaison montante, respectivement. Ces débits de données PHY de pointe sont obtenus en utilisant 64 modulations QAM avec un codage de correction d’erreur de débit 5/6. Dans de très bonnes conditions de signal, des débits de crête encore plus élevés peuvent être obtenus en utilisant plusieurs antennes et le multiplexage spatial.
Prise en charge de la bande passante et du débit de données évolutifs :
WiMAX dispose d’une architecture de couche physique évolutive qui permet au débit de données d’évoluer facilement en fonction de la bande passante du canal disponible. Cette évolutivité est prise en charge dans le mode OFDMA, où la taille de la FFT (transformation de Fourier rapide) peut être mise à l’échelle en fonction de la bande passante du canal disponible. Par exemple, un système WiMAX peut utiliser des FFT de 128, 512 ou 1 048 bits selon que la bande passante du canal est respectivement de 1,25 MHz, 5 MHz ou 10 MHz. Cette mise à l’échelle peut être effectuée de manière dynamique pour prendre en charge l’itinérance des utilisateurs sur différents réseaux pouvant avoir différentes allocations de bande passante.
Modulation et codage adaptatifs (AMC) :
WiMAX prend en charge un certain nombre de schémas de codage de modulation et de correction d’erreur directe (FEC) et permet de modifier le schéma par utilisateur et par trame, en fonction des conditions du canal. AMC est un mécanisme efficace pour maximiser le débit dans un canal variable dans le temps.
L’algorithme d’adaptation nécessite généralement l’utilisation du schéma de modulation et de codage le plus élevé pouvant être pris en charge par le rapport signal/bruit et d’interférence au niveau du récepteur, de sorte que chaque utilisateur bénéficie du débit de données le plus élevé possible pouvant être pris en charge dans son liens respectifs.
Retransmissions au niveau liaison :
Pour les connexions nécessitant une fiabilité améliorée, WiMAX prend en charge les demandes de retransmission automatique (ARQ) au niveau de la couche liaison. Les connexions compatibles ARQ nécessitent que chaque paquet transmis soit reconnu par le récepteur ; les paquets non accusés de réception sont considérés comme perdus et sont retransmis. WiMAX prend également en charge en option l’hybride-ARQ, qui est un hybride efficace entre FEC et ARQ.
Prise en charge de TDD et FDD :
IEEE 802.16-2004 et IEEE 802.16e-2005 prennent en charge à la fois le duplexage par répartition dans le temps et le duplexage par répartition en fréquence, ainsi qu’un FDD semi-duplex, qui permet une mise en œuvre du système à faible coût.
TDD est favorisé par la majorité des implémentations en raison de ses avantages :
- la flexibilité dans le choix des ratios de débit de données entre liaisons montantes et liaisons descendantes
- capacité à exploiter la réciprocité des canaux
- possibilité de mise en œuvre dans un spectre non apparié
- Conception d’émetteur-récepteur moins complexe.
Tous les profils WiMAX initiaux sont basés sur TDD, à l’exception de deux profils WiMAX fixes en 3,5 GHz.