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Worldwide Interoperability for Microwave Access

WiMAX (acronyme pour Worldwide Interoperability for Microwave Access) est une famille de normes, certaines encore en chantier, définissant les connexions à haut-débit par voie hertzienne. C'est également un nom commercial pour ces normes, comme l'est Wi-Fi (Le wifi ou wi-fi (prononcé /wifi/) est une technologie de réseau informatique sans fil mise en place pour fonctionner en réseau interne et, depuis, devenue un moyen...) pour 802.11 (la Wi-Fi Alliance est en cela comparable au WiMAX Forum).

Wimax regroupe des standards de réseaux sans fils auparavant indépendants : HiperMan, proposé en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire comme une des...) par l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute), et 802.16 proposé par l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).

WiMAX utilise des technologies hertziennes destinées principalement à des architectures (Architectures est une série documentaire proposée par Frédéric Campain et Richard Copans, diffusé sur Arte depuis 1995.) point-multipoint : à partir d'une antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) centrale, on cherche à toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal, essentiel pour la survie et le développement des êtres vivants, l'exploration, la reconnaissance, la...) de multiples terminaux.

WiMAX promet des débits de plusieurs dizaines de megabits/seconde sur des rayons de couverture de quelques dizaines de kilomètres. WiMAX s'adresse (Les adresses forment une notion importante en communication, elles permettent à une entité de s'adresser à une autre parmi un ensemble d'entités. Pour qu'il n'y ait pas...) notamment au marché des réseaux métropolitains, le MAN (metropolitan area network) de HiperMAN.

Plusieurs standards relèvent du terme WiMAX : les plus avancés concernent les usages en situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un espace par rapport à son environnement proche ou non. Il inscrit un lieu dans un cadre plus général afin de le qualifier...) fixe (le client (Le mot client a plusieurs acceptations :) ne bouge pas), mais une version mobile (connexion à haut-débit en situation de mobilité) est également prévue un peu plus tard.

WiMAX : un nom, plusieurs standards

Un des objectifs fondateurs du WiMAX Forum est la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique...) de l'interopérabilité : elle est obtenue par les voies de la normalisation et de la certification, et est un des enjeux majeurs du WiMAX, comme elle l'a été, avec un assez bon succès, pour le Wi-Fi. C'est un enjeu d'autant plus important que WiMAX est défini pour une large bande de fréquences, de 2 à 66 GHz, dans laquelle on trouve des technologies existantes, comme le Wi-Fi, et qui autorise des débits, des portées et des usages très variés.

Cette multiplicité des bandes de fréquences visées, des débits, portées et usages possibles, est d'ailleurs le principal écueil qu'affronte le commentateur : selon l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) choisi, WiMAX est tour à tour un simple prolongement du Wi-Fi (le Wi-Fi du futur), le cœur de réseau du Wi-Fi (sa destinée la moins passionnante), ou mieux, la convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) du Wi-Fi et du réseau cellulaire de troisième génération (UMTS, dite « la 3G »).

La famille 802.16

WiMAX réunit donc plusieurs standards, tous à des états d'avancement différents, qui sont autant d'axes de travail du groupe IEEE 802 (IEEE 802 est un comité de l'IEEE qui décrit une famille de normes relatives aux réseaux locaux (LAN) et métropolitains (MAN)...).16.

Standard Description Publié Statut
IEEE std 802.16-2001 définit des réseaux métropolitains sans fil

utilisant des fréquences supérieures à 10 GHz (jusqu'à 66 GHz)

8 avril 2002 obsolètes
IEEE std 802.16c-1882 définit les options possibles pour les réseaux

utilisant les fréquences entre 10 et 66 Ghz.

15 janvier 2003
IEEE std 802.16a-2003 amendement au standard 802.16 pour les

fréquences entre 2 et 11 GHz.

1er avril 2003
IEEE std 802.16-2004 (également désigné 802.16d) il s'agit de l'actualisation (L'actualisation est la méthode qui sert à ramener à une même base des flux financiers non directement comparables car se produisant à des dates...) (la révision) des

standards de base 802.16, 802.16a et 802.16c.

1er octobre 2004 obsolète/actifs
IEEE 802.16e (également désigné IEEE std 802.16e-2005) apporte les possibilités d'utilisation en

situation mobile du standard, jusqu'à 122  km/h.

7 décembre 2005 actifs
IEEE 802.16f Spécifie la MIB (Management Information Base), pour les couches MAC (Media Access Control) et PHY (En électronique et en technologie informatique, PHY est une abréviation couramment utilisée pour désigner la couche physique du modèle OSI (couche de plus bas niveau).) (Physical) 22 janvier 2006

Les principales normes citées dans la presse début 2005 sont celles indiquées en gras : a, d et e.

D'abord conçu pour la partie 10-66 GHz en 2001, 802.16 s'est intéressé par la suite aux bandes 2-11 GHz pour donner naissance en 2003 à 802.16a. En Europe, c'est autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) des 3,5 GHz que 802.16a peut se déployer ; aux États-Unis, c'est dans des bandes proches de celles utilisées par le Wi-Fi, 2,4 et 5 GHz. Cette partie de la bande est celle qui a le plus d'activités au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale...) du WiMAX Forum aujourd'hui.

802.16a a été amendé depuis, par 802.16-2004, et en toute rigueur on ne devrait plus parler de cette version a. Conduite par le groupe de travail IEEE 802.16 d, cette version amendée est parfois également appelée 802.16d.

À côté de 802.16-2004, qui est le WiMAX de ce début d'année 2005, on trouve également 802.16.2, standard qui définit l'interopérabilité entre toutes les solutions 802.16 et les solutions (comme Wi-Fi) qui sont présentes sur les mêmes bandes de fréquence.

Deux autres standards viennent également de paraître : e, le plus avancé et le plus intéressant, apportant la mobilité (à la fois le passage d'une antenne à l'autre sans problème, et le déplacement en véhicule), et f, plus secondaire, doit spécifier une MIB pour la gestion des couches MAC et physiques.

À ces standards on doit ajouter des tests de conformité dont certains ont déjà été publiés. Ceux des fréquences entre 10 et 66 GHz le sont, ceux des fréquences entre 2 et 11 GHz sont en cours d'élaboration à la date de publication de ce dossier.

Contraintes techniques et réglementaires

Des contraintes techniques, inhérentes aux technologies radio, limitent cependant les usages possibles.

La portée, les débits, et surtout la nécessité ou non d'être en ligne de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) de l'antenne émettrice, dépendent de la bande de fréquence utilisée. Dans la bande 10-66 GHz, les connexions se font en ligne de vue (LOS, line of sight), alors que sur la partie 2-11 GHz, le NLOS (non line of sight) est possible notamment grâce à l'utilisation de la modulation OFDM. Ceci ouvre la voie à des terminaux d'intérieur, facilement installables par l'utilisateur final car ne nécessitant pas l'installation d'antennes extérieures par un technicien agréé.

Le tableau (Tableau peut avoir plusieurs sens suivant le contexte employé :) ci-dessous — non exhaustif — donne quelques exemples de débits possibles selon les cas, sachant qu'une antenne a plusieurs secteurs (6, par exemple) pour couvrir tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) son périmètre. Ces débits sont à partager entre utilisateurs, et les modèles économiques aujourd'hui envisagés tablent sur des offres symétriques entre 1 et 10 Mbit/s pour les entreprises, c'est-à-dire comparables au DSL, mais avec la mobilité en plus.

Environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques...) Taille de la cellule Débit par secteur d'antenne
Urbain intérieur (NLOS) 1 km 21 Mbit/s (canaux de 10 MHz)
Rurbain intérieur (NLOS) 2,5 km 22 Mbit/s (canaux de 10 MHz)
Rurbain extérieur(LOS) 7 km 22 Mbit/s (canaux de 10 MHz)
Rural interieur (NLOS) 5,1 km 4,5 Mbit/s (canaux de 3,5 MHz)
Rural extérieur (LOS) 15 km 4,5 Mbit/s (canaux de 3,5 MHz)
Relations entre largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit la mesure la plus étroite de sa face. En géométrie plane, la largeur est la plus petite des deux...) de canal, débit, taille de la cellule et ligne de vue (Source, Alcatel (Alcatel est un ancien équipementier en télécommunications (c'est-à-dire qu'il conçoit et fabrique des équipements de télécommunications.) qui a fusionné avec Lucent...)

Strategy White Paper : WiMAX, making ubiquitous high-speed data services a reality, 28 June 2004)

Par ailleurs, entre 10 et 66 GHz WiMAX se déploiera sur des sous-bandes de fréquences soumises à licences, tandis que sur 2-11, et selon les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la civitas qui subsiste...), les bandes WiMAX sont soit libres soit soumises à licence.

Usages du WiMAX

WiMAX est envisagé à la fois pour les réseaux de transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) et de collecte, et pour les réseaux de desserte. Dans le cas de la collecte, il s'agit du backhauling de hotspots, c'est-à-dire la liaison des hotspots Wi-Fi à Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le...) non pas par des dorsales filaires (ADSL notamment), mais par une dorsale hertzienne. Dans le cas de la desserte, c'est l'idée, et notamment pour les aspects mobilité de WiMAX, que des hotspots (des hotzones, en fait) soient déployées sous technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) WiMAX.

Dans le premier cas (collecte), seuls les équipements de réseau sont WiMAX, et le marché est orienté vers les opérateurs. Dans le deuxième cas, on doit imaginer des terminaux (ordinateurs, PDAs, téléphones) WiMAX, et en particulier des puces à la fois Wi-Fi et WiMAX. Fin 2004 des annonces ont déjà été faites en ce sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement, suivi de son...)...

Côté usages, la couverture et les débits rendus possibles, le caractère à terme de mobilité, et des coûts de production et de déploiements qu'on espère réduits ouvrent la voie à de nombreuses applications. Citons-en quelques-unes :

  • couvertures classiques de hotzones : zones d'activité économique, parcs touristiques... ;
  • déploiements temporaires : chantiers, festivals, infrastructure de secours sur une catastrophe (Une catastrophe est un événement brutal, d'origine naturelle ou humaine, ayant généralement la mort et la destruction à...) naturelle ;
  • offres triple play : données, voix, vidéo à la demande ;
  • gestion des transports intelligents ;
  • systèmes d'information géographique déportés ;
  • notion d'hôpital étendu ;
  • sécurité maritime et sécurité civile ;
  • ...

Offres

Le fournisseur d'accès américain ClearWire, propose déjà des accès WiMAX dans plus de 30 villes aux États-Unis, ainsi que certaines villes au Danemark, en Irlande et en Belgique.

Le 6 avril 2006, le fournisseur d'accès Internet français Free, filiale de Iliad (L'iLiad est un lecteur de livres électroniques (e-reader) conçu par la société iRex Technologies. Cet appareil utilise la technologie du papier électronique, à l'instar du Digital Reader...), a annoncé la disponibilité imminente d'une offre WiMAX pour le grand public. Cette disponibilité se fera via IFW (Iliad Free Wimax anciennement Altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et...) SA), filiale de Iliad, qui possède une licence WiMAX valable sur l’ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout »,...) des régions métropolitaines dans la bande de fréquences 3,5 GHz. Une option WiMAX devrait ainsi apparaître dans l'offre de Free, certainement comme dans son offre Wifi, à l'aide d'un composant optionnel connecté à la Freebox (La Freebox est un appareil électronique fourni par le fournisseur d'accès à Internet français Free à ses abonnés haut débit....). À l'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur elle-même, l'instant (l'« heure qu'il est »), y compris en sciences...) actuelle le réseau IFW est basé sur la norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre. Ce terme...) 802.16d mais son réseau se rend compatible avec la norme 802.16e. Toutefois Neuf Cegetel (Neuf Cegetel est un groupe français de télécommunications présidé par Jacques Veyrat. Il opère sous les marques de Neuf,Cegetel,Aol et Club Internet.) attaque la licence d'IFW devant le Conseil d'État après qu'une demande similaire a été déboutée par l'Arcep. Le Conseil d'État a le 30 juin 2006 rejeté le recours de Neuf Cegetel, validant la décision de l'ARCEP.

Le 7 juillet 2006, l'ARCEP donne la liste des candidats retenus pour les licences régionales en France. Trois acteurs obtiennent des licences dans plus de 10 régions (Bolloré, HDRR et Maxtel), 6 conseils régionaux ou collectivités locales sont retenus, tandis que France Télécom n'obtient que deux licences en Outre-Mer, et Clearwire aucune.

Le WiMax français passe la deuxième. Après quelques déploiements locaux, sous l'impulsion des collectivités, SFR et Neuf Cegetel sont les premiers à exploiter les licences régionales attribuées en juillet dernier.

Au sein de la société SHD (la Société du Haut Débit), les deux opérateurs annoncent le déploiement de ses 10 premiers sites en Île-de-France.

Ces derniers sont répartis sur les quatre départements de la grande couronne de l'Île-de-France (Yvelines, Seine-et-Marne, Essonne et Val d'Oise). Ils couvriront EPONE ; AUVERNAUX-AUXONNETTE ; MERY SUR OISE ; BELLOY EN FRANCE ; LE THILLAY ; SOIGNOLLES EN BRIE ; MOISSY CRAMAYEL ; BRIE COMTE ROBERT ; MITRY MORY et TRAPPES.

Il s'agit ici d'offrir le haut débit dans des villes et villages peu ou mal couverts par l'ADSL notamment grâce à la haute couverture du WiMax, technologie sans fil dédiée notamment à cette problématique. Et on a beau être à quelques dizaines kilomètres de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les...), les zones blanches ou grises sont encore très nombreuses.

SHD annonce que le déploiement se déroulera progressivement pour atteindre 443 sites d'ici 6 ans. On comptera 306 sites en région Île-de-France et 137 sites en région Provence Alpes Côte d'Azur où SHD peut également opérer grâce à une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc...) licence.

SHD ne donne néanmoins pas de date précise de l'ouverture commerciale de ces réseaux de boucle locale (La boucle locale est la partie de la ligne téléphonique (paires de cuivre) allant du répartiteur de l'opérateur téléphonique jusqu'à la prise...) radio. L'entreprise commune explique qu'elle proposera sur le marché des offres de gros permettant des offres de détail pour le grand public et les entreprises.

On peut alors se demander si Neuf Cegetel ou SFR (qui va devenir fournisseur d'accès Internet en 2007) seront clients de SHD...

Rappelons que Bolloré Télécom (entreprise commune composée du groupe Bolloré et de Hub Télécom) ont obtenu la deuxième licence francilienne (La Francilienne désigne un ensemble de voies rapides d'Île-de-France permettant de contourner Paris à une distance d'environ trente kilomètres.). Ses ambitions seront bientôt connues.

Iliad (Free) de son côté possède la seule licence nationale de WiMax. Le trublion de l'Internet mise sur le nomadisme, deuxième application possible de cette technologie. Objectif : permettre à ses abonnés de téléphoner ou de surfer à haut débit dans des zones couvertes, principalement dans les grandes villes. Le calendrier (Un calendrier est un système de repérage des dates en fonction du temps. Ces systèmes ont été inventés par les hommes pour mesurer, diviser et...) n'a pas été précisé.

Actuellement France Telecom (En France, voir http://www.arcep.fr/index.php?id=interactivenumeros sur le site de l'ARCEP (http://www.arcep.fr).) (TDF) et Motorola (www.motorola.com/fr) ont signe un accord pour implanter le WiMax mobile 802.16e a travers la France. Mais, la mobilite sur WiMax n'est toujours pas possible, bien que Motorola s'efforce de trouver la solution mais n'y parvient toujours pas. Plusieurs fabricants comme Lucent, Alvarion ou Cisco, ont pour le moment decide de ralentir les developements pour le 802.16e

L'équipementier canadien Nortel (Nortel TSX : NT NYSE Euronext : NT (aussi appelée The Northern Electric and Manufacturing Company, Northern Electric, Northern Telecom et Nortel Networks dans le...) est l'un des principaux spécialistes de la technologie 4G WIMAX mobile à large bande. La société a développé une importante expertise dans le domaine des technologies d'accélération des performances comme le MIMO ou l'OFDM, pour lesquelles elle détient de nombreux brevets technologiques clés. En avril 2006, Nortel a annoncé la mise sur le marché de ses propres produits basés sur la technologie WIMAX mobile MIMO. Les solutions WIMAX 802.16d et 802.16e de Nortel sont en cours d'expérimentation et/ou de déploiement dans un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de réseaux à travers le monde (Le mot monde peut désigner :), notamment avec Chunghwa Telecom et l'Université Nationale de Taiwan[1], Quad-Cities Online[2] et Mobile Satellite (Satellite peut faire référence à :) Ventures aux Etats-Unis[3], Golden Telecom en Russie[4], Craig Wireless en Grèce[5], NEW Energie en Allemagne[6], Austar en Australie (L’Australie (officiellement Commonwealth d’Australie) est un pays de l’hémisphère Sud dont la superficie couvre la plus grande partie de l'Océanie. En plus de l’île-continent du même nom, le...), Wind (WIND est un satellite de la NASA lancé le 1er novembre 1994 depuis la base de Cape Canaveral par un lanceur Delta II. De forme cylindrique de 2,4 mètres de diamètre pour 1,8 mètres de hauteur, il a été construit par...) Telecom en République Dominicaine [7], Telefónica Móviles au Méxique[8] et le cablo-opérateur TVA au Brésil[9], ainsi qu'avec le Ministère Japonais des Affaires Intérieures et des Communications[10].

Sources

  1. Communiqué de presse Nortel, 4 décembre 2006, Chunghwa Telecom s'appuie sur la technologie WiMAX de Nortel pour fournir à Taïwan son premier réseau de soins de santé WiMAX. (lien)
  2. Communiqué de presse de Nortel, 24 avril 2007, "Quad-Cities Online ISP to Build 4G Network with Nortel WiMAX Technology" (lien)
  3. L'Atelier et Silicon.fr, 2 avril 2007, MSV (Mobile Satellite Ventures), l'un des principaux fournisseurs de services de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine...) sans fil par satellite en Amérique du Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), annonce l'expérimentation d'une solution intégrée 4G et large bande par satellite basée sur les technologies mobiles Wimax et IMS de Nortel.(lien) (lien)
  4. Communiqué de presse de Nortel, 10 octobre 2006, "Nortel fournit à Golden Telecom une solution pour l'implantation (Le mot implantation peut avoir plusieurs significations :) d'une zone de test WiMAX mobile à Moscou ()"(lien)
  5. Communiqué de presse Nortel, 12 février 2007, "Craig Wireless déploie le premier réseau mobile haut débit en Europe WiMAX MIMO: des débits trois fois plus rapides au tiers du coût" (lien)
  6. Communiqué de presse Nortel, 6 Avril 2006, "Solution WiMax de Nortel évaluée par NEW Energie en Allemagne à Erkelenz dans le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie. Des essais réussis confirment la viabilité commerciale de WiMAX pour une utilisation quotidienne" (lien)
  7. Communiqué de presse Nortel, 27 mars 2007, "Wind Telecom Chooses Nortel to Deploy WiMAX Network in Dominican Republic, Operator to Offer Mobile Broadband Service in Four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de cuire des aliments. Dans un processus de...) Key Metropolitan Areas" (lien)
  8. Communiqué de presse Nortel, 6 Avril 2006, Solution WiMax de Nortel évaluée par NEW Energie en Allemagne à Erkelenz dans le Land de Rhénanie-du-Nord-Westphalie, par Telefónica Móviles au Méxique, par Chunghwa Telecom (CHT) à Taiwan (lien)
  9. Communiqué de presse Nortel, 7 mars 2007, "TVA Plans Mobile WiMAX Trial in Brazil Powered by Nortel" (lien)
  10. Communiqué de presse de Nortel, 4 Décembre 2006, "Nortel, Toshiba Trial Mobile WiMAX for Broadband Access in Japan. Supports Government’s Vision for National Broadband Connectivity by 2010" (lien)
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