wimax1

E x p é r i m e n t a t i o n W i m a xe n V a l s d e S a i n t o n g e

En partenariat avec

Avec le soutien de

Rapport d'expérimentation

février 2006

Syndicat Mixte du Pays des Vals de Saintonge B.P. 52 17413 St-Jean d'Angély cedex

+ (33) 5 46 33 24 77 • [email protected]

Expérimentation Wimax

Rapport d'étude

S o m m a i r e

1 Introduction........................................................................................................................................ 3

2 Description et déroulement................................................................................................................. 6

2.1 Le territoire et le haut débit.............................................................................................................6

2.2 Genèse du projet et choix du Wimax.................................................................................................7

2.3 Montage du partenariat et faisabilité............................................................................................... 10

2.4 Un peu de technique ....................................................................................................................19

2.5 L'architecture souhaitée du réseau..................................................................................................25

2.6 Cahier des charges et sélection des équipementiers..........................................................................26

2.7 Les testeurs : choix, étude radio.....................................................................................................35

2.8 Préparation et installation des équipements..................................................................................... 39

2.9 Aspects financiers.........................................................................................................................48

2.10 Phases de l'expérimentation et de tests.......................................................................................... 51

3 Veille et communication.................................................................................................................... 54

3.1 Veiller (à) l'information...................................................................................................................54

3.2 Les rencontres numériques............................................................................................................59

4 Résultats de l'expérimentation.......................................................................................................... 62

4.1 Rappel des objectifs......................................................................................................................62

4.2 Portée, couverture et qualité du signal............................................................................................ 62

4.3 Débit, classes de services et qualité d'usage.................................................................................... 70

4.4 La gestion du réseau.....................................................................................................................77

4.5 Comportement en variation de charge.............................................................................................78

4.6 Fiabilité et maintenance ................................................................................................................82

4.7 Les avis des utilisateurs.................................................................................................................83

4.8 Statistiques mensuelles.................................................................................................................87

4.9 Les aspects économiques.............................................................................................................. 87

5 Le Wimax état des lieux.................................................................................................................... 90

5.1 Le Wimax : objectifs des acteurs.................................................................................................... 90

5.2 Du pré-Wimax au Wimax fixe.........................................................................................................91

5.3 Fixe et mobile : hypothèses........................................................................................................... 91

5.4 Le Wimax dans l'architecture réseau............................................................................................... 92

5.5 Fréquences et aspects réglementaires.............................................................................................94

6 Conclusion........................................................................................................................................ 98

7 Ressources et Annexes.................................................................................................................... 100

7.1 Liens internet.............................................................................................................................100

7.2 Liste des documents annexes.......................................................................................................103

février 2006 • Version 1.0 Page 2 / / 105105


Rapport d'étude

1 I n t r o d u c t i o n

Ce document décrit le projet de l'expérimentation Wimax menée au Pays des Vals de Saintonge, sa réalisation et les résultats. L'expérimentation elle-même s'est déroulée de mi-avril 2005 au 31 août 2005 dans une première phase, et a été prolongée jusqu'à fin janvier 2006 pour une phase 2.

Contexte de rédaction

Ce rapport est rédigé par le service TIC du Pays des Vals de Saintonge, relu, affiné et validé par son Président Francis Forgeard-Grignon et Emmanuelle Giraud-Heraud, responsable des services. Il exprime donc le point de vue du territoire, à l'issue de l'expérimentation.

Les ressources d'information ont été produites par le Pays des Vals de Saintonge, ainsi que par les sociétés TDF et e-Qual1, partenaires du Pays pour cette opération. Ces mêmes partenaires ont relu ce rapport avant publication et y ont apporté des corrections techniques et quelques ajouts.

Remerciements / Intervenants

Le montage puis la réalisation de cette expérimentation ont été menés à bien, grâce à la collaboration de nombreux partenaires et intervenants, que nous tenons à citer et à remercier en entrée de ce rapport :

• Au sein d'Arantis, l'agence régionale des technologies d'information, Jean-Luc Firmin, son directeur, et Florence Mick-Hardouin ont appuyé le projet, et fourni des conseils réguliers durant la première phase.

• Alain Baritault, rédacteur en chef de Cités Numériques, et résident en Californie nous a rendu compte précisément de séminaires consacrés au Wimax aux Etats-Unis, et nous a mis en relation avec des équipementiers.

• Gabrielle Gauthey, membre du collège de l'ARCEP2, s'est montrée constamment attentive à notre projet.

• A TDF, beaucoup de personnes ont collaboré. Parmi elles, Paul Belin a été notre interlocuteur toujours présent et réactif, facilitant l'avancée du projet. Philippe Caddéo et ses collègues de la Direction Sud-Ouest, l'équipe de recherche-développement de Metz nous ont aussi accompagnés tout au long de l'opération.

• Eric d'Aboville, le directeur commercial d'e-Qual, tout comme Philippe de Lussy le PDG, se sont investis sur l'opération. Guillaume Petit en a été le chef de projet chez e-Qual, qui n'a pas ménagé son temps pour la maintenance du réseau et l'organisation des tests.

• Intel France nous a apporté un support technique. Merci à Gilles Karolkovski, maintenant responsable Wimax EMEA, à Denis Haehnsen, chargé des relations collectivités, à Wladimir Bykonykov, ingénieur à la Broadband Wireless Division et à Florence Peutin, chargée de la promotion Wimax.

1 Les sources sont précisées dans le cours du document.

2 ARCEP : Autorité de Régulation des Communications Electroniques et de la Poste, précédemment ART.



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• Les équipementiers ont bien voulu répondre à notre consultation technique : Airspan, Alcatel, Alvarion, Aperto Networks, Proxim, Radiall systèmes, SR Telecom. Merci à Garry Goldenberg d'Alvarion qui a été disponible à nos questions.

• Jacques-François Marchandise et Thierry Marcou de la FING, Eric Montagne du SmartWiFiClub, Remi Scavenius organisateur du Wimax Summit 2004, Aymeric Poulain Maubant organisateur à Brest de la rencontre “ Wimax, mythe ou réalité ? ” nous ont donné la parole pour des présentations de l'expérimentation.

• D'autres territoires nous ont sollicité ou nous ont accueilli, directement ou à travers des sociétés de conseil, permettant au projet d'avancer dans une réflexion mutuelle : le Pays Vendômois, le Conseil Général des Ardennes, celui du Loiret, la Préfecture de Région de La Martinique, Médias-Cité à St-Médard en Jalles, les sociétés Wi-Fi Satellite, Aska, Alsatis. Le 3 novembre 2005, lors d'une journée à l'initiative de TDF, une cinquantaine de responsables TIC de conseils généraux et régionaux ainsi que des consultants et opérateurs ont participé à des échanges sur l'expérimentation, en présence de Christian Estrosi, Ministre de l'Aménagement du Territoire.

• Au Pays des Vals de Saintonge, Francis Forgeard-Grignon, le Président, a porté le projet sans relâche, assisté de Jean-Marie Roustit, Président de la commission TIC. Au niveau technique, autour de Rémy Prin le chef de projet, Emmanuelle Giraud-Heraud, responsable des services et Jean-Philippe Bigois, technicien TIC ont été constamment présents. David Allary a réalisé les tests volants. Alain Séris et son équipe de l'association SIE ont installé, désinstallé et parfois réinstallé les équipements des testeurs.

Vue d'ensemble

Le présent rapport comprend quatre parties principales :

• La première décrit le projet de manière plus ou moins chronologique, en partant de l'état du territoire au plan du haut débit à la mi-2003, jusqu'au déroulé de l'expérimentation elle-même.

• Ensuite, en contrepoint, nous expliquons comment nous avons fonctionné en terme de réseaux et de communication, et ce que nous tirons comme leçons de notre immersion dans l'écosystème Wimax et dans la grande rumeur médiatique qu'il a générée.

• La troisième partie est consacrée aux résultats de l'expérimentation, aux plans technique, humain et économique.

• Enfin, un état des lieux de la technologie Wimax à la date de rédaction situe l'expérimentation de manière globale dans une perspective d'évolution.

Un annuaire de liens Internet commentés et une liste de documents annexes complètent l'étude. Ces documents annexes sont fournis de manière séparée sous divers formats numériques. Ils sont référencés directement dans le cours du texte.

Cette étude s'adresse en priorité aux territoires, et nous avons cherché à expliquer, voire vulgariser certaines notions. Pour autant, le niveau de technicité requis est effectif : sauf à en rester à un discours de communication en surface3, il nous fallait entrer dans le détail pour évaluer la technologie. Les aspects techniques s'éclairent notamment à la lecture de certains documents annexes : il ne nous a pas semblé opportun de tout reprendre dans le présent rapport. Les opérateurs, industriels et autres acteurs

3 Ce qui à notre avis est très néfaste, le lecteur qui voudra bien nous suivre s'en rendra compte peu à peu.



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du Wimax trouveront aussi dans ce document des éléments qui, pensons-nous, pourraient être utiles à leur réflexion.



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2 D e s c r i p t i o n e t d é r o u l e m e n t

2 . 1 L e t e r r i t o i r e e t l e h a u t d é b i t

Le Pays des Vals de Saintonge

Le Pays des Vals de Saintonge est un territoire à dominante rurale, qui couvre en superficie pratiquement 25% du département de la Charente-Maritime, pour seulement 9% de sa population, soit 53000 habitants environ. La densité moyenne est de 36 habitants/km2.

Il est constitué de 117 communes, regroupées en 7 communautés de communes : Aulnay de Saintonge, Loulay, Matha, Saint-Jean d'Angély, Saint-Hilaire de Villefranche, Saint-Savinien sur Charente, Tonnay-Boutonne. Saint-Jean d'Angély, la ville centre du Pays (7800 habitants), est le siège de la sous-préfecture.

Comme son nom l'indique, le Pays est vallonné légèrement, principalement dans sa partie nord-est. Le point culminant (en bordure du territoire) est à 173 m et les points hauts supérieurs à 90 m sont situés essentiellement dans cette même partie nord-est. Le territoire est traversé par la vallée en pente très douce de la Boutonne, affluent de la Charente.

Les principales zones d'activité économique sont situées à Saint-Jean d'Angély, mais les chefs-lieux de canton ont aussi leur ZA. Le tissu économique est constitué essentiellement de PME (la plus importante compte moins de 300 salariés), l'artisanat y est très dense (notamment dans le secteur bâtiment : 43% du millier d'entreprises artisanales). Les services représentent 26% des entreprises, l'industrie 16%, le commerce 38% et l'agriculture encore 12%. A noter que les ZA sont loin de concentrer l'ensemble des principales entreprises. Certaines d'entre elles sont disséminées sur le territoire.

Le Pays des Vals de Saintonge est organisé en syndicat mixte, dont les 7 communautés de communes sont adhérentes.

Voir

• A1 : Carte des points hauts et relief

• le site de présentation du Pays

• le portail économique des Vals de Saintonge

Le haut débit au début du projet

L'ADSL a été disponible dans la ville de St-Jean d'Angély début 2001, soit relativement tôt, eu égard au déploiement de cette technologie en France. En avril 2003, lorsque nous avons commencé de travailler sur le haut débit, seules quelques zones directement adjacentes à St-Jean d'Angély étaient éligibles. En mars 2004, 10% seulement du territoire, toujours uniquement autour de St-Jean, pouvait être raccordé : le taux de couverture était alors un des plus faibles de tous les pays de Poitou-Charentes.

Voir A2 : La desserte ADSL en mars 2004


http://www.valsdesaintonge.org/

http://www.valsdesaintonge.com/eco/


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L'évolution de l'offre et de la desserte

Les choses ont commencé d'évoluer à partir de juillet 2004, à une époque où notre projet Wimax était largement médiatisé et où le département de la Charente-Maritime venait de signer la charte des départements innovants avec France Télécom.

En octobre 2005, 7 communes n'ont pas encore d'accès ADSL. La couverture pour certaines autres est partielle. Début 2005, France Télécom annonçait que, suivant les communautés de communes, le taux d'abonnés potentiels qui ne pourrait disposer que d'une offre 512 Kb/s au maximum variait de 10 à 22%.

Si donc la couverture en haut débit filaire s'est largement améliorée, le territoire reste évidemment sous-développé en terme d'infrastructure numérique : aucune zone n'est dégroupée totalement et il n'y a aucun réseau alternatif à celui de l'opérateur historique. L'offre commerciale ADSL de celui-ci permet de satisfaire aujourd'hui – et c'est tant mieux – la plupart des besoins les plus immédiats du tissu économique du territoire. Pour autant, l'écart ne s'est pas réduit avec les zones urbaines, qui peuvent offrir des débits bien supérieurs pour des coûts d'abonnement identiques et où une concurrence effective est présente. Et si l'on fait une analyse de l'offre de gros4 ou même simplement de l'offre professionnelle, la fracture est sans doute encore plus importante.

On sait aujourd'hui qu'un réseau de télécommunications performant est indispensable à l'économie, et ce sera de plus en plus vrai : outre la généralisation à terme du Triple Play5, les effets de convergence vers le tout IP6 vont contribuer à la multiplication des usages grand public. Et les entreprises, d'autre part, qui seront de plus en plus en prise avec des marchés mondiaux, vont avoir à développer des services en ligne plus sophistiqués qui nécessiteront une infrastructure de haut niveau.

Enfin, les besoins en haut débit mobile vont aussi se développer (pour l'agriculture, la santé, le tourisme...) : l'aménagement numérique de notre territoire doit être en devenir. De son dynamisme dépendront directement les possibilités de croissance économique. Il importe de le rappeler, au seuil de cette étude.

2 . 2 G e n è s e d u p r o j e t e t c h o i x d u W i m a x

Le cadre territorial

• Courant 2002, la région Poitou-Charentes a lancé un appel à candidatures pour un programme baptisé “ Territoire numérique expérimental ”, auprès des Pays de la région. Le souhait était qu'un territoire par département travaille sur son développement numérique, à travers la mise en oeuvre de deux projets : un consacré aux usages et l'autre à l'accès haut débit. Parallèlement, la région avait en projet la création d'un réseau régional. L'objectif à terme était d'étendre aux autres territoires les bénéfices des expérimentations.

Le Pays des Vals de Saintonge a été retenu début 2003 pour ce programme, et la première partie de l'expérimentation s'est inscrite dans ce cadre, jusqu'au

4 Cf. ci-dessous 2.4 L'architecture souhaitée du réseau pour le vécu de l'expérimentation à ce sujet.

5 Triple Play : possibilité de disposer sur le même accès réseau haut débit, du transport des données (Internet au sens commun), d'un service de téléphonie (voix sur IP), et d'un service de vidéo ou télévision. Ajoutez-y le téléphone mobile et vous avez le Quadruple Play...

6 tout IP : l'objectif est d'unifier le transport de toutes les informations à l'aide du protocole IP – Internet Protocol – déjà universellement répandu dans les réseaux locaux. Ceci permettrait de diminuer les coûts d'infrastructure et de maintenance, tout en dynamisant l'effet réseau, par une interopérabilité réelle entre tous les outils (téléphone portable, téléviseur, ordinateur...)



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printemps 2004. Ce programme n'a finalement pas été contractualisé, mais il a évidemment contribuer à structurer le projet.

• La DATAR ayant lancé un appel à projets pour les technologies alternatives d'accès haut débit, nous nous sommes portés candidats, puis avons été sélectionnés. Ce soutien important a permis la continuation, puis la réalisation concrète du projet.

• Le Département de la Charente-Maritime soutient également ce projet, financièrement comme la DATAR, mais également en terme de partenariat. Le Conseil Général a en effet initié un projet de réalisation d'un réseau haut débit, qui sera confié par DSP à un opérateur de gros. Les premiers contacts avec les groupes d'entreprises ont fait apparaître que le Wimax était une technologie que tous proposaient, sans que pour autant ses capacités soient bien évaluées. De ce point de vue, notre expérimentation est à considérer comme une phase de recherche-développement pour notre département : des contacts réguliers ont eu lieu depuis deux ans en ce sens.

La charte de développement

Courant 2003, le Pays a préparé activement sa charte de développement, en lien avec des acteurs de la société civile. A cette occasion, une enquête auprès de 80 entreprises du territoire a fait apparaître une forte demande pour une offre haut débit et une forte insatisfaction sur la situation d'alors. Des contacts entre chefs d'entreprises et élus allaient dans le même sens.

Les débats organisés par le Pays ont largement orienté le projet Wimax : si un certain nombre d'actions autour des usages ont été jugées indispensables (SIG, portail économique, portail tourisme...), le pré-requis pour tous était que l'ensemble du territoire dispose d'un accès haut débit. Il s'agissait notamment de :

• “ Rendre le territoire attractif pour l'implantation et le maintien des entreprises, en leur offrant une infrastructure de communication adaptée aux besoins professionnels des années à venir

• Réduire la fracture numérique existante avec les zones urbaines et permettre le développement de services numériques sur le territoire

• Développer l'image d'innovation numérique du Pays ”7

Les objectifs

A ces objectifs globaux de prise en main de son destin numérique, il faut évidemment ajouter des objectifs et un cadre plus opérationnels, adaptés au territoire, et qui entraient dans le cadre du programme de la Région Poitou-Charentes, puis de la DATAR :

• Compte tenu des financements mobilisables et des délais, il n'était guère envisageable d'expérimenter une technologie s'appuyant sur la fibre optique, dont les contours techniques étaient bien établis.

• L'espace territorial est d'environ 50 Kms x 40 Kms : la réflexion haut débit à cette échelle nous semblait pertinente, évidemment pour la proximité et la sensibilisation des acteurs, mais aussi parce que les acteurs de l'industrie des TIC annonçaient eux-mêmes des niveaux d'échelle de réseau, parmi lesquels le

7 Extrait de la Charte de développement, janvier 2004



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MAN8 était une nouveauté. La technologie choisie se devait donc d'être adaptée au territoire.

• L'expérimentation n'avait aussi d'intérêt qu'avec une technologie innovante, voire émergente, mais à condition qu'elle devienne pertinente ensuite en terme de déploiement.

• Nous souhaitions enfin apporter une valeur ajoutée au rôle de la collectivité dans ce genre d'entreprise : puisque les grands opérateurs n'avaient pas comme priorité l'aménagement numérique du territoire, quelle articulation pouvait-on mettre en oeuvre avec des acteurs industriels pour infléchir leur approche, même pour une simple expérimentation ? Pour dire autrement : est-ce que le pilotage par le territoire, avec une volonté d'approfondissement technique et de dialogue fin avec les partenaires pouvait contribuer à une prise en compte différente ? Les discussions qui étaient en cours en 2003 sur la future loi sur l'économie numérique et les modifications du rôle des collectivités nous confortaient dans ce sens.

• Enfin l'expérimentation devait être d'ampleur suffisante pour fournir des résultats exploitables, mais aussi pour impliquer des acteurs sur le territoire, qui la rendent crédible.

Du Wi-Fi au Wimax

• Parce que nous avions expérimenté un réseau Wi-Fi9 dans les locaux du Pays, la composante mobile d'un accès réseau nous semblait pertinente. Un certain nombre de projets Wi-Fi à échelle d'un village ou d'un lieu existaient déjà en France. Nous avons étudié entre mai et septembre 2003 une telle hypothèse pour notre projet, que nous n'avons pas retenue pour les raisons suivantes :

• Le Wi-Fi nous semblait bien adapté à un espace local, mais pas à une dimension métropolitaine. Sans vouloir couvrir tout le territoire, nous avions à penser une solution qui puisse d'emblée s'organiser à notre échelle, et vraisemblablement en articulation avec des échelles plus vastes.

La visite d'élus et de techniciens du PVS10 en Pays Vendômois début septembre 2003 a confirmé ce sentiment. Le travail réalisé là-bas était de qualité, mais si la collectivité rendait le projet cohérent par son action, les contraintes techniques en faisaient une juxtaposition d'expériences intéressantes, mais le réseau lui-même n'était pas, dans son fondement, métropolitain.

• Si le modèle technologique du Wi-Fi était relativement simple, il lui manquait quelques fonctions dans le cadre d'un déploiement de réseau : pas de qualité de service, une sécurité encore limitée, pas de solution de gestion globale d'un tel réseau (en tout cas pas de standard).

• Enfin, le Wi-Fi était déjà bien répandu, et son utilisation ne posait pas véritablement de problème : expérimenter cette technologie n'était pas indispensable.

8 MAN : Metropolitan Area Network, réseau à dimension d'une métropole (soit quelques dizaines de kms de côté). Cette échelle s'inscrit entre le LAN (Local Area Network, réseau local) et le WAN (Wide Area Network, réseau plus large)

9 Wi-Fi : Wireless Fidelity. Désigne une technologie d'accès sans fil maintenant largement répandue, basée sur les normes 802.11x. La portée de base d'un point d'accès est de quelques dizaines de mètres. Cette portée peut être étendue à quelques kilomètres, par des ponts Wi-Fi entre deux points.

10 PVS : Pays des Vals de Saintonge



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Voir l'expérience du Pays Vendômois et la description de la technologie Wi-Fi :

• http://www.paysvendomois.org/zailes.htm

• http://fr.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

• Dès le printemps 2003, une veille Internet nous avait permis d'identifier la technologie Wimax comme hypothèse intéressante pour notre projet :

• Elle se situait d'emblée au niveau métropolitain (50 Kms de portée), avec des outils de gestion du réseau adaptés

• Les spécifications annoncées étaient séduisantes, notamment :

• 70 Mb/s de débit

• une capacité à réaliser en même temps des liaisons point à point (backhaul) et point-multipoint (desserte)

• une propagation du signal en ligne de vue et en non ligne de vue

• une qualité de service déclinée en classes facilement affectables à chaque abonné, permettant des modulations fines de débit alloué

• Les promoteurs de la technologie comprenaient au sein du Wimax Forum (moins de 40 membres) quelques grands acteurs mondiaux (Intel, Nokia) et des entreprises de taille moyenne mais ayant développé un savoir-faire en BLR11 (Alvarion, Aperto Networks, Airspan...).

• Les produits encore non disponibles étaient cependant annoncés, ainsi qu'un processus élaboré de certification. Volonté stratégique fortement affichée et standardisation à venir, technologie assez légère en terme d'investissement et qui répondait à nos besoins de terrain, technologie en début d'émergence qui nécessitait une évaluation et qui changerait vraisemblablement certains modes d'organisation sur le terrain..., les facteurs semblaient réunis. En septembre 2003, les élus qui conduisaient le projet décident de poursuivre et de monter une expérimentation Wimax.

Voir pour une introduction de base au Wimax :

• A3 : Qu'est-ce que le Wimax ?

• La fiche d'expertise Wimax de la FING, par J.M. Cornu

2 . 3 M o n t a g e d u p a r t e n a r i a t e t f a i s a b i l i t é

A cette date cependant, le Wimax est quasi-inconnu en France et nous avons d'abord à évaluer la faisabilité du projet : positionnement, coûts, partenaires, analyses techniques, réglementaires... cette phase dure de septembre 2003 à mai 2004 environ.

Expérimentation et Recherche / Développement

Le premier constat est évidemment que, compte tenu du caractère émergent du Wimax, nous ne disposons à ce moment-là d'aucun acteur “ qui sait ”. Il est donc néces

11 BLR : Boucle Locale Radio. Désigne les technologies radio de desserte aux abonnés. Plus spécifiquement, fait référence à des technologies antérieures au Wimax, qui n'ont pas eu le succès escompté pour deux raisons essentielles : propagation en stricte ligne de vue seulement et absence de standard.


http://www.fing.org/jsp/fiche_actualite.jsp?STNAV=&RUBNAV=&CODE=1122045397706&LANGUE=0&RH=EXPERTISE

http://fr.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

http://www.paysvendomois.org/zailes.htm


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saire que le territoire soit actif non seulement dans le montage du projet, mais aussi dans l'acquisition des informations techniques. Il nous semble également nécessaire de recouper les données fournies par Internet, d'analyser avec précision le jeu des acteurs, de comprendre aussi la technologie au mieux pour dialoguer avec les uns et les autres.

Le caractère expérimental s'avère donc double : aspect technologique, mais aussi rôle de la collectivité dans un tel processus. Nous avons pu mener à bien ce projet, parce que nous nous sommes situés d'emblée en tant qu'acteur en phase de recherche développement, apportant des informations à nos partenaires et les questionnant, en “ creusant ” profondément la technique.

Grâce à ce positionnement, nous avons pu éviter d'être balloté au gré des effets d'annonces12 et disposer d'une bonne autonomie et d'un bon rayon d'action dans la conduite du projet.

Analyse des acteurs et contacts

• Nous avons d'abord cherché à rencontrer des acteurs qui portaient la technologie. Alvarion était la seule société membre du Wimax Forum implantée en France : plusieurs rendez-vous ont lieu avec ses responsables Garry Goldenberg et Patrick Boucharinc. Mais nous rencontrons aussi Frédéric Leroudier, responsable commercial européen d'Aperto Networks. L'offre commerciale est bien structurée et le discours sur l'avenir du Wimax correctement argumenté, des accords avec Intel sont en train de se mettre en place. Des produits propriétaires existent, qui proposent des caractéristiques seulement partielles par rapport aux spécifications annoncées13 du Wimax.

Voir

• A4 Fiche produit Aperto Networks PacketWave

• Introduction aux modulations http://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/303788.pdf

• Le 28/10/2003, lors d'un point presse aux Etats-Unis, Intel annonce sa détermination à promouvoir le Wimax comme un standard mondial, permettant de réduire les coûts, en conformité avec les normes 802.16, et avec une volonté de proposer un accès haut débit mobile. Les produits certifiés Wimax sont annoncés en tests pour la mi-2004 et disponibles sur le marché dans la seconde moitié de 2004. C'est aussi ce calendrier que nous mentionnent les équipementiers rencontrés.

12 Cf. ci-dessous 3.1 Veiller (à) l'information

13 En plus des liens Internet, on trouvera en 2.4 Un peu de technique les explications nécessaires à la compréhension du Wimax, pour les lecteurs qui le souhaitent. En ce qui concerne Aperto, la firme a depuis fait évoluer sa gamme vers PacketMax, qui fait partie des premiers produits certifiés Wimax en janvier 2006.


Exemple de la station de base Aperto Networks PacketWave 3.5• Bande de fréquences 3,4 à 3,7 Ghz plus large que le profil Wimax annoncé• Modulations acceptées, QPSK et 16 QAM, plus restreintes que la gamme annoncée pour le Wimax• Système duplex : TDD et FDD. Les spécifications Wimax semblaient accepter les deux systèmes, les produits Alvarion n'utilisaient que le FDD, et le TDD n'était pas accepté en France par l'Autorité de Régulation.

http://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/303788.pdf


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• D'autre part, à interroger sur un Salon14 dédié aux réseaux une trentaine d'exposants (opérateurs, fournisseurs d'accès satellite, équipementiers...), on se rend compte que pratiquement personne ne connaît le Wimax. Seule, la société Altitude Télécom communique sur ce thème, et plus en terme d'argument médiatique et d'offre toute faite qu'avec une volonté de construire un réel partenariat.

• Enfin, les produits sont annoncés d'abord dans une bande de fréquences 3.5 Ghz sous licence. En janvier 2004, en marge d'un colloque au Sénat sur le désenclavement numérique des territoires, nous entrons en contact avec l'Autorité de Régulation des Télécommunications. La bonne qualité de l'écoute et de l'accueil à notre projet se conjugue avec le fait qu'évidemment rien n'est établi quant aux aspects réglementaires concernant le Wimax. Un des grands opérateurs français vient d'ailleurs de rendre sa licence 3,5 Ghz nationale à l'ART, faute de perspective de marché.

• La technologie est donc porteuse d'une réelle dynamique. Les acteurs, Intel en tête, pensent à long terme, avec des annonces de produits certifiés Wimax à relativement court terme. Clairement, l'interopérabilité des systèmes nous semble essentielle, y compris pour une expérimentation. Clairement aussi, il ne suffit pas d'acheter des équipements : mettre en oeuvre sur le terrain nécessite de disposer de points hauts et d'opérer un réseau. L'opérateur historique, contacté au plan régional, puis national, n'est pas intéressé.

Les partenaires du projet

Sans trop détailler l'historique, quelques jalons révéleront à la fois les opportunités, les contraintes et la méthode de travail.

• Dans le cadre du programme “ Territoire numérique expérimental ”, le Conseil Régional a mis à disposition d'Arantis une chargée de mission, Florence Mick-Hardouin, qui collabore avec nous. Outre la veille et les échanges en commun, c'est l'occasion de rencontres, Alain Baritault d'abord, qui nous aide depuis la Californie à discerner l'évolution du Wimax, à situer le jeu des acteurs. Journaliste et consultant, passionné du sans-fil et de la mobilité, il accède aux points presse et aux salons spécialisés outre-Atlantique : les échanges sont fructueux. Sa venue très tôt en Vals de Saintonge nous conforte dans notre projet. A la même période, un certain nombre d'interlocuteurs en région nous déconseillent de nous aventurer dans cette voie.

• En février 2004, Paul Belin, responsable collectivités locales à TDF, vient à Arantis et cite le Wimax comme technologie intéressante. Nous entrons en relation : lui aussi a compris tout le potentiel de changement du Wimax dans le paysage et le marché des réseaux et quelle mutation s'annonce avec la mobilité dans l'accès haut débit. TDF souhaite développer une expertise dans ce domaine, pour construire des solutions pour les collectivités. Très vite, nous organisons une réunion : élus du Pays et représentants de TDF pensent avoir des “ choses à faire en commun ”.

• Nous partons à la recherche d'un opérateur qui voudrait bien s'engager sur le Wimax. Au plan national, aucun n'est intéressé : la dimension de notre territoire et le risque à parier sur le Wimax, tout cela est trop peu attractif. En région Poitou-Charentes, e-Qual est un opérateur de taille relativement modeste, mais qui propose des solutions Satellite et Wi-Fi : prise de contact, argumentations... e-Qual s'implique dans le projet, nous travaillons ainsi avec un acteur

14 Networld + Interop, novembre 2003, Paris



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proche du terrain, susceptible d'être “ catalysé ” par la dimension métropolitaine des réseaux Wimax.

• Le 5 avril 2004, les partenaires pressentis se retrouvent devant l'ART : l'occasion d'un échange approfondi avec les techniciens de l'Autorité et Gabrielle Gauthey, membre du Collège. On y évoque la possibilité d'une licence expérimentale en 3.5 Ghz le temps de l'expérimentation, ce qui ne devrait pas poser de problème. Le calendrier est encore flou, le processus de certification Wimax n'est pas publié par le Wimax Forum et si nous avons établi les contours de ce que nous souhaitons réaliser, il reste toute la faisabilité à évaluer.

• Le même jour, le Pays des Vals de Saintonge rencontre les responsables d'Intel France. Nous leur présentons le projet et cherchons à savoir si un support en terme de conseil est envisageable : faire un choix pertinent d'équipements nous semble à la fois crucial et complexe. Nous leur expliquons à la fois ce que nous croyons être une vraie dynamique de changement technologique et les incertitudes sur les produits. Quelques jours plus tard, à l'invitation d'Intel France, le Président du Pays et le chargé de mission TIC rencontrent à l'Intel Developer Forum à Barcelone, le responsable Europe du Wimax, qui arrive de Moscou : Intel supportera notre projet. Dans l'exposition attenante, plusieurs équipementiers présentent du matériel pré-Wimax. A la question “ Quelle est la portée d'une station de base, dans un milieu rural un peu vallonné ? “, la réponse est “ Up to twenty kilometers... ”

• Un mois plus tard, Francis Forgeard-Grignon, le Président du Pays, intervient au Wimax Summit à Paris pour présenter notre projet : tous les promoteurs industriels du Wimax sont présents à cette première rencontre internationale sur le sujet en Europe. Le Pays des Vals de Saintonge est le seul territoire à intervenir. La certification des produits Wimax est annoncée pour octobre 2004. Ceci cadre avec notre calendrier : nous souhaiterions démarrer l'expérimentation tout début 2005. La “ quantité de mouvement15 ” qui se déploie autour du Wimax gagne en puissance : France Télécom, Alcatel, Siemens... viennent d'entrer dans le Wimax Forum. Mais les contacts avec les équipementiers sur place (RedLine Communications, SR Telecom...) restent peu précis quant aux échéances et aux performances, quand on questionne avec insistance au-delà du premier discours commercial.

Voir A5 la présentation du projet au Wimax Summit

Ce que nous souhaitions

L'annexe A5 présente les objectifs du projet au printemps 2004. En voici les points essentiels :

• Mettre en place un réseau avec suffisamment de testeurs pour faire des évaluations significatives, en restant dans des limites budgétaires acceptables, d'où le choix de 30 sites de tests environ.

• Tester l'interopérabilité entre des produits de deux équipementiers différents, soit certifiés Wimax, soit en voie de certification.

• Combiner des usages “ traditionnels ” d'accès haut débit sur le terrain et des tests plus spécifiques permettant d'évaluer la pertinence de la technologie sur un territoire rural. Nous avions principalement à évaluer :

15 La quantité de mouvement en physique est le produit de la masse par la vitesse. Elle indique bien de manière métaphorique les effets nécessaires au lancement d'un processus.



Rapport d'étude

• La portée en ligne de vue : si l'antenne de l'utilisateur est en vision de la station de base, à quelle distance le Wimax est utilisable ?

• La portée en non ligne de vue, et notamment pouvait-on utiliser des réflecteurs comme on nous l'annonçait (collines, bâtiments) pour améliorer la transmission ? Le 21 janvier 2004, Sean Maloney, responsable de la Broadband Wireless Division chez Intel, disait : “ Three weeks ago we borrowed some kit from Aperto Networks and put it down the road here in Santa Clara, and I drove around in a van seeing how far away you could get the signal. Ended up sitting up in the hills here in San Jose surrounded by a bunch of cows, and I was getting 7 megabits per second out of the notebook at 14 miles16. ” Ce qui était vrai à San José le serait-il à St-Jean d'Angély ? Nous avions aussi des vaches...

• La qualité de service annoncée pour le Wimax serait-elle au rendez-vous ? Et notamment quel serait le comportement du réseau en montée en charge ? Quels étaient les débits possibles ?

Faisabilité : les partenaires

Une fois reconnu par chacun que nous étions tous en recherche-développement, la répartition des rôles apparut assez simple dans un premier temps :

• TDF apportait des points hauts sur le territoire, sa capacité à les gérer et son expertise radio.

• E-Qual apportait son savoir-faire d'opérateur de réseau IP

• Le Pays apportait sa connaissance du territoire et des acteurs.

La volonté commune de faire circuler largement l'information, de créer un maximum de synergie entre soi et à l'extérieur fut clairement affichée. Plus spécifiquement, les rôles furent répartis ainsi (extraits de la convention de travail) :

• “ Le Pays des Vals de Saintonge assure la gestion du projet et sa coordination, les relations avec les partenaires institutionnels et avec les testeurs, il participe aux relations avec l'ART. Il pilote la rédaction du cahier des charges pour les fournisseurs d'équipements Wimax et y participe. Il pilote et participe à la consultation des fournisseurs d'équipements et à leur sélection. Il pilote et participe à l'élaboration du protocole et du cadre des tests. Il produit le rapport de rendu [..]. Il participe à l'étude d'implantation. Il suit l'installation des équipements et participe à leur configuration. Il participe aux contrôles d'utilisation et à l'évaluation du fonctionnement, il suit les opérations de maintenance.[..] Tout ce qui concerne le territoire et les obligations de la collectivité locale relève de sa responsabilité. ”

• “ TDF participe à la gestion du projet et à sa coordination, elle participe aux relations avec l'ART. Elle participe à la rédaction du cahier des charges pour les fournisseurs d'équipements et le valide. Elle participe à la consultation et à la sélection les concernant. Elle pilote l'étude d'implantation et y participe. Elle participe à l'élaboration du protocole et du cadre des tests. Elle met à disposition les points hauts et leur environnement, pour accueillir les stations de base Wimax. Elle pilote l'installation d'une station de base et participe à l'installation de la seconde, elle pilote l'installation d'une partie des équipements clients et participe à l'installation de l'autre partie, éventuellement. Elle est ressource de

16 Communication au Wireless Communications Association's Technical Symposium, 21/01/2004



Rapport d'étude

maintenance pour les problématiques radio. Elle participe aux contrôles d'utilisation et à l'évaluation du fonctionnement. Elle valide le rapport de rendu[..]. TDF est positionnée sur le projet comme constructeur de réseau. Tout ce qui relève des sites de transmission et des problématiques radio relève de sa responsabilité. ”

• “ E-QUAL participe à la gestion du projet et à sa coordination, elle pilote les relations avec l'ART. Elle participe à la rédaction du cahier des charges pour les fournisseurs d'équipements et le valide. Elle participe à la consultation et à la sélection les concernant. Elle participe à l'étude d'implantation. Elle participe à l'élaboration du protocole et du cadre des tests. Elle pilote l'installation d'une station de base et participe à l'installation de la seconde, elle pilote l'installation d'une partie des équipements clients et participe à l'installation de l'autre partie, éventuellement. Elle pilote la maintenance du réseau, qualifie les incidents et oriente au besoin vers TDF ou un fournisseur d'équipements. Elle réalise l'opération du réseau, et donc gère les relations avec le ou les autres opérateurs concernés, fournit les connexions Internet aux testeurs et en assure le bon fonctionnement [..]. E-QUAL est positionnée sur le projet comme opérateur de réseau. Tout ce qui relève de l'accès Internet relève de sa responsabilité. ”

Cette répartition a été suivie, sinon à la lettre, du moins dans l'esprit. L'enjeu pour TDF et e-Qual était d'acquérir un savoir-faire au-delà de leur métier propre (réseau IP pour l'un et radio pour l'autre). Quant au territoire, il s'agissait de faire surgir, on l'a déjà mentionné, un autre rapport du réseau haut débit à l'aménagement et à la prise en compte des acteurs d'un espace.

Faisabilité réglementaire

Au moment où e-Qual dépose en tant qu'opérateur notre demande de licence expérimentale à l'ART début juin 2004, l'Autorité, qui est de plus en plus sollicitée sur le Wimax, vient de décider de geler toute attribution de fréquences 3,5 Ghz. Elle nous conseille cependant de continuer la préparation de notre projet.

L'ART lance fin juin 2004 un appel à contribution à propos du Wimax :

“ Depuis février 2004, des nombreux acteurs ont manifesté leur intérêt pour cette ressource. Ce regain d’intérêt semble lié à l'émergence de la norme américaine IEEE 802.16 qui définit des solutions pour des réseaux d'accès hertzien haut débit, notamment dans la bande de fréquences 3,4 – 3,8 GHz. Cette norme est soutenue par le consortium de constructeurs "WIMAX" qui a notamment pour rôle de certifier l'interopérabilité des équipements à la norme 802.16.

Les projets parvenus à l’Autorité portent sur des zones de couverture variées : nationales, pluri-régionales, départementales ou encore restreintes à une commune. Les besoins en fréquences pour ces projets sont susceptibles d'excéder la quantité de fréquences disponibles.

C'est pourquoi l'Autorité a suspendu l'attribution des fréquences 3,4 – 3,6 GHz au fil de l'eau.

Dans un souci d'attribution objective, transparente et non-discriminatoire de ces ressources et conformément à l’article L. 42-1 du code des postes et communications électroniques, l'Autorité souhaite évaluer l'intérêt du marché pour le WIMAX ainsi que la nécessité d'ouvrir éventuellement d'autres bandes de fréquences dans la bande 3,4 – 3,8 GHz à la boucle locale radio en fonction des disponibilités qui pourraient être identifiées. La présente consultation a également pour objet l'établissement de nouvelles modalités d'attribution de ces fréquences, qui prendront la forme de procédures



Rapport d'étude

de sélection pour des zones sur lesquelles le nombre de demandes excéderait les ressources disponibles.17 ”

Cette consultation prend la forme d'un questionnaire précis et pertinent : chaque partenaire de l'expérimentation y répond sous sa propre responsabilité, en apportant sa propre spécificité, mais nous faisons circuler largement l'information entre nous, y compris avec Intel. Ce travail est l'occasion pour le PVS de simuler le déploiement d'un réseau Wimax sur le territoire, afin d'estimer le spectre et la répartition de son utilisation. Cette simulation, qu'on trouvera en annexe, s'appuie sur des hypothèses qui étaient celles de notre cahier des charges en cours de rédaction, tant en terme de couverture supposée des stations de base (8 à 10 Kms, y compris en non ligne de vue) qu'en terme de liaisons possibles point à point par le Wimax.

Après cette consultation, l'Autorité a décidé que notre expérimentation pouvait se dérouler en tant que test technique : e-Qual a donc fait une demande dans ce sens.

Voir :

• A6a Contribution du Pays des Vals de Saintonge à la consultation de l'ART sur la BLR-Wimax

• A6b Simulation des besoins en fréquence pour un déploiement

• A6c Simulation des stations de base sur le territoire pour un déploiement

Faisabilité technique

• Techniquement, et compte tenu des premiers choix de répartition des tests (Cf. ci-dessous Faisabilité : sur le terrain), les points hauts disponibles et les premières simulations de TDF engageaient à l'implantation d'une station de base principale au lieu-dit des Essouverts18, commune de St-Denis du Pin :

• Le pylône implanté à 109 m d'altitude et de 71 m de hauteur donne en vue dégagée sur toute la partie ouest du territoire

• Il est alimenté en fibre optique par France Télécom, et situé à 600 m de l'autoroute A10 où passent plusieurs liaisons de fibres actives

• L'emplacement de la seconde station de base s'est porté sur le site des Naudines, commune de Varaize

• Pylône à 61 m d'altitude et 40 m de hauteur

• En ligne de vue avec celui des Essouverts

• Permettant de fournir une couverture autour de Matha, ce qui est souhaité

• Les deux stations de base sont à relier par une liaison point à point Wimax

• Le raccordement au réseau Internet doit se faire à partir du siège d'e-Qual au Futuroscope de Poitiers. Il nous faut donc une liaison backbone à partir des Essouverts.

17 In La Boucle Locale Radio, Consultation publique sur les réseaux de raccordement radioélectrique d'abonné ouverts au public notamment dans la bande 3,4 - 3,8 Ghz (29 juin 2004 – 30 septembre 2004). Document ART

18 Voir par exemple la carte en Annexe A1 pour les emplacements.



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Pour ce faire, plusieurs hypothèses de raccordement ont été envisagées, dans l’optique de se rapprocher le plus possible d’une solution pérenne. Compte tenu de la proximité du pylône des Essouverts avec l’autoroute A10, dont ASF est le concessionnaire, nous nous sommes rapprochés de leur division en charge de la mise à disposition de Fibre Optique. Cependant les études de faisabilité n’ont pas démontré la viabilité économique d’un tel projet, notamment à cause de la durée initialement courte de l’expérimentation (5 mois).

Nous avons également étudié la possibilité d’un raccordement par faisceau hertzien, mais pour les mêmes raisons, les coûts de licence et d’investissement pour une durée courte nous ont rapidement obligés à abandonner cette voie. Les opérateurs disposant d’un accès au pylône ayant été contacté, sans succès, nous nous sommes donc « rabattu » sur une liaison de type Transfix, de France Télécom, de 2 Mbit/s.

Faisabilité : sur le terrain

A ce stade, la réflexion porte sur deux points :

• Les élus souhaitent que les testeurs choisis relèvent de trois catégories :

• des entreprises puisque certaines ont des besoins effectifs et urgents en haut débit et que derrière chaque connexion Wimax, il y a le plus souvent un réseau local,

• des collectivités locales, les élus pouvant ainsi se rendre compte in vivo de la réalité de l'expérimentation,

• des particuliers, pour avoir un mode d'utilisation différent.

• D'autre part, il s'agit aussi de disposer de sites de test implantés à différents emplacements significatifs : en milieu urbain à St-Jean d'Angély, dans des bourgs, dans des endroits isolés, en milieu dégagé ou au contraire arboré... etc.. Bien évidemment, tous les cas de figure ne sont pas envisageables, mais nous souhaitons une variété suffisante.

De même, nous avons à penser la propagation et son évaluation au niveau de l'ensemble du territoire. Pour une expérimentation, il n'est pas question de construire des points hauts, mais une fois choisis les emplacements des deux stations de base, on cherche à exploiter au mieux les deux stations : équilibre de la charge, variations des distances pour les testeurs potentiels...

Evolution en cours de montage

Durant cette approche de la faisabilité du projet, et avant de rédiger notre cahier des charges, nous avons les yeux rivés sur l'évolution en cours sinon des produits, du moins du cadre qui doit permettre leur mise sur le marché. C'est l'occasion de détailler quel est le contexte industriel de la technologie.

• Normes IEEE

• Comme le Wi-Fi s'appuie sur la famille de normes IEEE 802.11, le Wimax s'appuie sur la famille 802.16. La première est dédiée aux réseaux locaux, la seconde aux réseaux MAN, avec des différences importantes entre l'une et l'autre.

• Voici la chronologie de cette famille 802.16 :



Rapport d'étude

• 802.16 (12/2001) : définition pour des transmissions en ligne de vue, bande de fréquences 10 à 66 Ghz, applications point à point

• 802.16a (01/2003) : extension pour les fréquences inférieures à 11 Ghz, ciblée non ligne de vue et applications point-multipoint pour la desserte.

• 802.16-2004 (06/2004) : révision des 2 normes précédentes. C'est sur celle-ci que doit s'appuyer la certification pour le Wimax fixe.

• 802.16e (annoncée en janvier 2004 pour fin 2004, approuvé le 08/12/200519) : prise en compte de la mobilité dans la bande 2 à 6 Ghz, et de l'itinérance (roaming) à l'intérieur et entre les zones de services.

• Ce qui apparaît clairement durant l'été 2004, c'est qu'il va y avoir deux certifications Wimax et deux gammes de produits, aussi bien pour les stations de base que pour les CPE20, l'une reposant sur la norme 802.16-2004 et l'autre sur la 802.16e. Qui plus est, il est vraisemblable que les équipements ne seront pas compatibles entre les deux gammes, même s'il reste encore aujourd'hui une incertitude sur ce point. Ceci est dû à des contraintes techniques (Cf. 2.4 Un peu de technique), mais aussi à des stratégies industrielles (Cf. 5.3 Fixe et mobile : hypothèses).

Voir

• La norme 802.16-2004 http://www.ieee802.org/16/pubs/80216-2004.html

• La norme 802.16e http://www.ieee802.org/16/pubs/P80216e.html

• Wimax mobile approved http://www.telecoms-mag.com/newsglobe/article.asp?Id=AR_1487

• Le Wimax mobile normalisé par l'IEEE http://www.itrmanager.com/article.php?oid=47392

• Certification Wimax

• Annoncé dès 2003 par le Wimax Forum, le processus de certification est séduisant et aussi gage de crédibilité de la technologie, le nom même du Wimax21 étant lié à cette interopérabilité. L'objectif des industriels est d'organiser en amont un processus qui garantisse un fonctionnement transparent, entre équipements de marques différentes, aussi bien pour les stations de bases que pour les CPE, sans oublier les outils logiciels de gestion du réseau. C'est un argument choc du Wimax Forum pour annoncer des baisses de prix et une réelle concurrence.

• Ce process de certification est très tôt bien élaboré, en terme de description. Il repose sur :

• d'abord des tests de conformité à la norme, mis en oeuvre par chaque équipementier sur son matériel. La conformité doit ensuite être vérifiée par un laboratoire indépendant. Ces tests sont détaillés dans deux documents du Wimax Forum : le Wimax PICS (Protocol Implementation Conformance Statement) et le Wimax TSS&TP (Test Suites Structure & Test Purposes)22

19 Sous l'appellation 802.16-2005

20 CPE : Customer Premise Equipment. Equipement Wimax de l'utilisateur.

21 Pour mémoire Wimax = Worldwide Interoperability for MicroWave Access

22 in “ Wimax Forum Certification Program an Technical Activities ”, intervention d'Aditya Agrawal, Vice-Chairman,


http://www.itrmanager.com/article.php?oid=47392

http://www.telecoms-mag.com/newsglobe/article.asp?Id=AR_1487


http://www.ieee802.org/16/pubs/P80216e.html

http://www.ieee802.org/16/pubs/80216-2004.html


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• puis sur des tests d'interopérabilité entre équipements d'au moins 3 sociétés, tests menés lors de plugfests, sous l'égide de laboratoires indépendants. Un certain nombre de plugfests sont annoncés début 2004 pour la fin de la même année. En mai 2004, au Wimax Summit, Janie Banos, chef de projet à Cetecom présente une démarche détaillée de certification23. Cetecom, laboratoire espagnol, sera choisi par le Wimax Forum seulement début 2005.

• En août 2004, il est clair qu'il n'est pas imaginable de disposer début 2005 de produits réellement Wimax et interopérables : nous réduisons donc nos objectifs en nous limitant, par la force des choses à des équipements d'un seul fournisseur, mais que nous souhaitons les plus proches possible du Wimax.

• Les retards successifs du processus de certification ont finalement abouti à une première certification de produits le 19 janvier 200624. Mais est-ce que la certification couvre tout le fonctionnement, y compris le management du réseau ? On ne sait donc pas encore quand les effets bénéfiques de cette certification sur le marché se feront sentir. Compte tenu des exigences techniques pour une réelle interopérabilité et de la pratique de l'expérimentation, il nous semble qu'un long chemin reste à parcourir, avant qu'un réseau Wimax soit opérationnel avec des équipements de diverses marques.

Voir

• Le processus de certification sur le site d'Intel http://www.intel.com/technology/itj/2004/volume08issue03/art01_globalwirelessnet/p10_wimax_certs.htm

• Le site de Cetecom, laboratoire agréé Wimax Forum pour la certification http://www.cetecom.es/

• Real WiMax Products Now Availablehttp://www.wi-fiplanet.com/news/article.php/3579006

2 . 4 U n p e u d e t e c h n i q u e

Avant d'aller plus avant dans ce rapport, il nous semble nécessaire de présenter certaines notions techniques. Puisque nous avons fait cette démarche de comprendre a minima certains aspects du Wimax, il est souhaitable d'en rendre compte. Cette partie n'est destinée qu'à certains, en fonction de leur intérêt. La suite cependant fera référence à certaines notions précisées ici. Il est bien évident également qu'il n'est pas possible dans le cadre de cette étude de tout expliquer25, mais simplement d'approcher la complexité du Wimax et de saisir des interrelations entre la technologie et son utilisation.

Les couches réseau

L'approche des réseaux se fait habituellement à partir du modèle normalisé OSI26, organisé en 7 couches, qui ont chacune une fonction et des équipements associés :

Wimax Summit, 26 mai 2004, Paris

23 “ Wimax Testing Process ”, Janie Banos, Cetecom, Wimax Summit, 26 mai 2004, Paris.

24 Cf. 3 Veiller (à) l'information, l'analyse en détail de la certification.

25 Cf. les liens internet proposés pour approfondissement.

26 OSI : Open Systems Interconnection


http://www.wi-fiplanet.com/news/article.php/3579006

http://www.cetecom.es/

http://www.intel.com/technology/itj/2004/volume08issue03/art01_globalwirelessnet/p10_wimax_certs.htm



Rapport d'étude

Couche Descr ipt ion

Application C'est le niveau du dialogue avec l'utilisateur, et des applications logicielles qu'il utilise (Navigateur Internet, logiciel de messagerie...)

Présentation Cette couche s'occupe de la manière dont les données sont présentées, pour qu'elles soient “ compréhensibles ” par tous les systèmes

Session S'occupe du dialogue (une session) entre deux points du réseau, par exemple deux ordinateurs

Transport Gère la communication de bout en bout : fragmentation et réassemblage des données, multiplexage, démultiplexage. Sous Internet, c'est le protocole TCP qui gère cette couche.

Réseau S'occupe du transport des paquets de données, de l'adressage et du routage. Le protocole IP est à ce niveau.

Liaison de données Cette couche fournit l'encodage ou la modulation des données, pour qu'elles soient transportables par la couche Physique. Elle dispose d'un système de détection d'erreurs de transmission, de synchronisation, de contrôle de flux. Cette couche comprend 2 sous-couches : la couche MAC (Media Access Control) et la couche LLC (Logical Link Control).

Physique En rapport direct avec le support physique de transmission, elle définit les spécifications physiques et électriques pour les équipements, et le protocole au niveau des bits d'information.

Dans un réseau Wimax, les couches hautes ne relèvent pas de la technologie Wimax : celle-ci impacte essentiellement les couches physique (PHY) et MAC et certains aspects réseau. A quoi il est bon d'ajouter quelques considérations sur le milieu de transmission lui-même (l'air).

Voir le modèle OSI, sur Wikipédia http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_OSI

La couche PHY

En Wimax, la couche physique permet l'encodage et le décodage du signal. Elle fournit les spécifications de transmission et de bande de fréquence, et notamment repose sur les points suivants :

• Elle supporte des canaux de fréquences de taille variable, de 1,75 à 20 Mhz

• La transmission radio se fait à partir d'une onde porteuse, sur laquelle le signal transmis est modulé. Différentes modulations sont utilisées, le système faisant varier la modulation en dynamique en fonction des conditions de propagation, en cherchant à conserver la communication. On peut utiliser une modulation par amplitude – AM – (le niveau de l'onde porteuse change de valeur en fonction du signal), ou par phase – PSK – (Phase Shift Keying). Dans une modulation binaire de phase (BPSK), chaque symbole (ou unité de temps) comporte 2 états 0 ou 1, par exemple pour 0° et 180° de décalage de phase. Une meilleure qualité de signal permet de gérer une modulation quadratique de phase (QPSK), où chaque symbole comprend 2 bits, 00 pour 0°, 01 pour 90°... etc.. De la même manière, en utilisant l'amplitude et la phase, on définit des modulations de type QAM (Quadrature Amplitude Modulation) qui comportent 4 bits (QAM16) ou 6 bits par symbole (QAM64). Comme on dispose de plus de bits par unité de temps, le débit possible est plus important. Cependant, la qualité du signal doit être meilleure, ce qui se produit en général quand le CPE utilisateur est plus proche de la station de base. Cette adaptation de la modulation se fait utilisateur par utilisateur, en dynamique.

• Elle utilise un système de transmission basé sur l'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), avec 256 sous-porteuses. L'OFDM consiste à utiliser plusieurs ondes porteuses au lieu d'une seule, chacune portant seulement une


http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod?le_OSI


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partie du signal à transmettre. Ceci permet de limiter les interférences, d'optimiser l'utilisation de la bande de fréquences utilisée. Le signal envoyé “ en petits morceaux ” est reconstitué à la réception. L'OFDM est prévue pour améliorer les performances de transmission, en terme de distance et aussi en non ligne de vue. Si l'on suppose une largeur de canal de 3,5 Mhz et 256 sous-porteuses, le tableau suivant27 permet de calculer théoriquement le débit possible :

Largeur de bande occupée 3,5 Mhz (augmentée à 4 Mhz pour prendre une marge dans les calculs ci-dessous)

Nombre sous-porteuses 256

Espace de fréquence entre chaque sous-porteuse

4 Mhz / 256 = 15,625 KHz

Durée du symbole (unité de temps périodique)

1/15,625 Khz = 64µs

Fréquence du symbole 1/64µs = 15,625 Kbaud28, par sous-porteuse

Débit théorique Par sous-porteuse Pour le canal

si QPSK, 2 bits/symbole 15,625 x 2 = 31,25 Kb/s 31,25 x 256 = 8000 Kb/s

si QAM64, 6 bits/symbole 15,625 x2 = 93,75 Kb/s 93,75 x 256 = 24000 Kb/s

En fait, ces chiffres sont inexacts, car ils ne tiennent pas compte des erreurs de transmission et du système de correction d'erreurs, qui ajoute de la redondance d'information et diminue donc le débit. Le tableau suivant29 donne une correspondance plus réaliste entre modulations et débit maximum théorique, toujours pour un canal de 3,5 Mhz :

Correspondance théor ique entre modulat ion et débit

Qualité signal Modulation Débit maximum (Mb/s)

Niveau de Signal (dBm)

1 BPSK 1 / 230 1,41 -100

2 BPSK 3 / 4 2,12 -98

3 QPSK 1 / 2 2,82 -97

4 QPSK 3 / 4 4,23 -94

5 QAM16 1 / 2 5,64 -91

6 QAM16 3 / 4 8,47 -88

7 QAM64 2 / 3 11,29 -83

8 QAM64 3 / 4 12,71 -82

Le débit maximum est donc ici situé pour un secteur. Si vous disposez de 6 secteurs de 3,5 Mhz sur une station de base, le débit maximum théorique fourni par la station pourrait donc être de 6 x 12,71 = 76 Mb/s environ, à supposer que tous les abonnés puissent disposer d'une modulation QAM64. Il s'agit là du débit garanti, à partager entre tous les abonnés de la station, secteur par secteur31.

27 Source : Alvarion.

28 Baud : unité pour mesurer le nombre de symboles transmis par seconde

29 Source : Alvarion

30 La modulation est suivie du FEC (ici 1 / 2). Le FEC (Forward Error Correction) est le système de contrôle d'erreur sur la transmission.

31 Ceci suppose évidemment que le backbone assure un débit suffisant. Ecrire – comme cela a souvent été fait – que le Wimax permet des débits de 70 Mb/s n'a de sens qu'avec les hypothèses ci-dessus qui sont des conditions théoriques jamais remplies. Les débits mentionnés sont par contre “ garantis ” et n'ont donc rien à voir avec les débits nominaux des offres ADSL grand public.



Rapport d'étude

• Le Wimax autorise 2 modes de transmission des signaux montant et descendant, le FDD et le TDD :

• dans le TDD (Time Division Duplexing), le système utilise une seule bande de fréquence en sens montant (du CPE vers la station de base) et descendant. Un seul équipement électronique muni de 2 filtres permet de gérer les deux signaux, et bien entendu, on économise du spectre de fréquence. Par contre, sur un réseau suffisamment chargé, les performances sont moindres, le débit étant globalement réduit, compte tenu de l'alternance des transferts.

• dans le FDD (Frequency Division Duplexing), deux bandes de fréquences sont utilisées, séparées de 100 Mhz, une pour chaque sens de transfert. Avantages : meilleures performances. Inconvénients : besoin de plus de fréquences, équipements plus lourds et plus consommateurs de puissance.

• à noter que tous les équipements ne fonctionnent pas sous les 2 modes, et que le TDD pour la Boucle Locale Radio devrait être autorisé par l'ARCEP à l'occasion des attributions des nouvelles fréquences.

La couche MAC

La couche MAC (Media Access Control) organise les bits physiques en groupes logiques. Sur cette couche le message est appelé une trame. Dans une trame MAC, une chaîne de bits est découpée en champs. La couche MAC contrôle la transmission, elle définit quand et comment une station de base et/ou un CPE peuvent commencer une transmission. Elle précise l'organisation des données transmises en trames, et l'accès partagé à la transmission.

• Une sous-couche haute du MAC est orientée convergence, elle fournit des fonctions spécifiques aux services requis par la couche réseau (par ex. IP ou ATM ou vidéo), notamment quel taux de données transmis, quel niveau d'erreur accepté, et quel délai maxi de transmission.

• Le système est orienté connection : chaque trame MAC a un id32 de connection. Il existe une correspondance 1 à 1 entre un id de connection et un flux de service. Ce flux manage la qualité de service (QoS) pour les paquets de données et notamment la largeur de bande allouée pour chaque connection.

• L'affectation de la capacité aux connections repose sur un protocole de requête (du CPE, qui s'appuie sur l'id de connexion) / permission (accordée par la SB33), avec une programmation centralisée dans la SB pour garantir les priorités d'allocation et l'efficacité. L'accès aux données sur le canal est totalement hors collision, le débit est donc optimisé.

• La couche MAC inclut une procédure d'initialisation destinée à éliminer les besoins de configurations manuelles (lorsqu'un CPE sera connecté il va scanner les fréquences pour trouver un canal opérationnel, il peut être programmé pour s'enregistrer sur une SB en particulier). Elle gère de cette manière plusieurs secteurs indépendamment et simultanément.

Pour en savoir plus sur les aspects techniques ci-dessus, voir

• Peering Into the WiMAX Spec: Part 1, http://www.commsdesign.com/design_corner/showArticle.jhtml?articleID=175001

32 id : identiifant

33 SB : Station de base


http://www.commsdesign.com/design_corner/showArticle.jhtml?articleID=17500156



Rapport d'étude

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• Peering Into the WiMAX Spec: Part 2, http://www.commsdesign.com/design_corner/showArticle.jhtml?articleID=17500163

• WiMax rolls interop guidelines for 802.16a , http://www.eet.com/in_focus/communications/OEG20030516S0028

• Intel technology journal, http://developer.intel.com/technology/itj/2004/volume08issue03/index.htm

Les aspects réseau

Signalons simplement ici qu'avec la norme 802.16, plusieurs protocoles réseaux peuvent cohabiter : le protocole IP bien sûr, mais aussi ATM, audio/vidéo numérique multicast...

La couche Air

Il existe différents types d'antennes pouvant être utilisées pour les stations de base, omni directionnelles ou directionnelles (une par secteur). La technologie disponible à l'été 2004 était “ classique ”.

Aujourd'hui, de nouvelles technologies d'antennes arrivent sur le marché du sans-fil, notamment les antennes MIMO (Multiple Input, Multiple Output), le beam forming et AAS (Adaptative Antennas System). Nous n'entrons pas dans les détails ici, puisque nous n'avons pas utilisé ces nouveaux systèmes. Le Wimax, après le Wi-Fi, devrait utiliser bientôt ces technologies, qui ont pour effet d'augmenter les gains de transmission et donc les performances, surtout si l'on souhaite passer à des CPE indoor (petites antennes placées à l'intérieur).

Point à Point et Point Multipoint

La mise en place d'un réseau nécessite, on l'a mentionné ci-dessus, un raccordement à Internet via un backbone. Une des questions importantes est de savoir si un accès backbone suffit pour l'ensemble d'un réseau Wimax de taille moyenne. Autrement dit, le Wimax peut-il fournir une solution pour relier entre elles plusieurs stations de base, à l'aide de liaisons point à point (backhaul) ? Et plus précisément, peut-on faire cohabiter des liaisons point à point et des liaisons de desserte point multipoint ?

A l'été 2004, nombre de publications autour du Wimax affirmaient que les deux étaient possibles, mais les fiches produits se focalisaient sur les liaisons point multipoint. Durant la préparation de notre cahier des charges, nous avons questionné notamment la Broadband Wireless Division d'Intel Europe. Il ressortait que :

• le Wimax était conçu pour des communications point multipoint

• un lien point à point pouvait être organisé, mais un des deux équipements devait jouer le rôle de la station de base et l'autre d'un CPE : ceci signifiait donc que deux stations de base ne pouvait être reliées entre elles directement.

Cette question est importante pour définir le cadre des déploiements : est-ce que chaque station de base doit être alimentée en débit par une autre technologie (radio éventuellement comme des faisceaux hertziens, ou filaire), ou bien est-ce que les pro


http://developer.intel.com/technology/itj/2004/volume08issue03/index.htm

http://www.eet.com/in_focus/communications/OEG20030516S0028






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duits Wimax peuvent prendre en compte la desserte de plusieurs stations de base ? Le cahier des charges devait poser précisément ce problème aux équipementiers.

Les classes de service

Le Wimax a été conçu d'emblée pour offrir différents services à des clientèles différentes, à travers des outils de gestion du réseau. La norme 802.16 définit la qualité de service (QoS) à travers quatre classes de services :

• UGS (Unsolicited Grant Services) : cette classe est conçue pour supporter un débit de bits constant et garanti : c'est donc un équivalent de ligne spécialisée. Cette classe permet aussi la Voix sur IP sans suppression des silences. Les paquets de données sont à taille fixe. La taille de chaque allocation de données et sa période sont des paramètres de l'UGS.

• rtPS (Real Time Polling Services), nommée aussi RTVR (Real Time Variable Rate) : à destination des services temps réel comme la vidéo MPEG ou la VoIP avec suppression des silences. Les paquets de données sont à taille variable, mais à période fixe. On précise ici le CIR (Committed Information Rate) – débit nominal garanti – et le CT (Committed Time) – délai de réponse garanti.

• nrtPS (Non Real Time Polling Services) ou NRTVR (Non Real Time Variable Rate) : à destination des services non temps réel. Idem que précédemment, mais sans garantie de temps de réponse. En plus des paramètres ci-dessus, le MIR (Maximum Information Rate) – débit maximum autorisé – est spécifié.

• BE (Best Effort) : pas de garantie de débit ou de temps de réponse. Seulement le MIR est spécifié. Cette classe de service est l'équivalent des services grand public ADSL.

Une classe de service peut être allouée éventuellement à chaque connexion utilisateur à travers les flux de service. On peut ainsi en principe allouer une classe VoIP à telle connexion et du best effort à un certain nombre d'autres, derrière un même CPE Wimax. Ceci se réalise, à travers une gestion centralisée de l'architecture réseau, au niveau de la station de base. Pour l'opérateur, tout est paramétrable, CPE par CPE. Au-delà de la saisie personnalisée des paramètres, on imagine la complexité de gestion de cette QoS, au niveau de l'allocation des ressources disponibles pour un état de charge du réseau. En plus des classes de service, des règles de priorité sont mises en oeuvre, au sein d'un système sophistiqué.

On voit combien les aspects de NMS34 sont cruciaux pour le Wimax, puisqu'il faut gérer une base de données des flux de services, en plus des composants des stations de base et des CPE. Les aspects d'interopérabilité sont ici critiques, et la certification Wimax devra préciser quels logiciels NMS sont recevables pour quels matériels.

Une des difficultés de l'expérimentation était de tester les classes de services et la réponse du réseau à une montée en charge de la demande en débit. C'est pourquoi, nous avons imaginé assez vite des tests de montée en charge, dédiés à cette dernière tâche.

Ce parcours montre la complexité technique du Wimax. On ne se livrera pas ici à une comparaison point par point avec le Wi-Fi : il y a un saut important dans l'innovation et les possibilités. Au seuil de notre cahier des charges, nous étions à la fois enthou

34 NMS : Network Management System, outils de gestion du réseau



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siastes devant le possible théorique, prudents quant à la réalité à venir, et soucieux d'évaluer correctement les produits pour faire un bon choix.

2 . 5 L ' a r c h i t e c t u r e s o u h a i t é e d u r é s e a u

Les points précédents ont déjà défini le contour de ce que nous souhaitions pour l'expérimentation. L'architecture du réseau que nous proposons aux équipementiers était la suivante :

• Deux stations de base reliées entre elles par un lien point à point (backhaul), chacune adressant un ensemble d'utilisateurs, certains en ligne de vue, d'autres en non ligne de vue de leur station.

• Les stations de base sont implantées sur deux pylônes TDF, implantées comme suit :

• La première sur la commune de Saint-Denis du Pin, au lieu-dit " Bois des Essouverts " :

• Lambert x (mètres): 377847.45

• Lambert y (mètres): 2116223.36

• Longitude WGS84: 0003157O

• Latitude WGS84: 460035N

• Hauteur du pylône : 71 m

• Altitude au sol : 109 m

• La seconde sur la commune de Varaize, au lieu-dit "Les Naudines" :

• Lambert x (mètres): 387854.75

• Lambert y (mètres): 2104404.53

• Longitude WGS84: 0002353O

• Latitude WGS84: 455424N

• Hauteur du pylône : 40 m

• Altitude au sol : 63 m

• La station de base des Essouverts est la station principale, celle des Naudines peut être une micro-station de base. Nous souhaitons en effet évaluer du matériel moins puissant, mais qui pourrait être adapté à des zones peu denses avec relativement peu d'abonnés.

• Les deux stations de base sont en ligne de vue, au niveau des antennes.

• Le management du réseau doit être centralisé et permettre de gérer les deux stations de base, via le site de supervision d'E-Qual.

• Le réseau Wimax est relié au site d'E-Qual et à Internet, via une liaison spécialisée Transfix, 2 Mb/s, louée à France Télécom.

• 30 testeurs permanents sont répartis sur les deux stations de base.



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• L'ensemble doit fonctionner dans la bande de fréquences des 3,4 à 3,6 Ghz.

• Le réseau doit être manageable et les logiciels de gestion (NMS) présents.

Voir A7 Schéma d'implantation et architecture souhaitée du réseau Wimax

2 . 6 C a h i e r d e s c h a r g e s e t s é l e c t i o n d e s é q u i p e m e n t i e r s

Objectifs et conception du cahier des charges

L'analyse technique dont on vient de faire une synthèse, comme les nombreuses investigations sur Internet que nous menions régulièrement, sans parler des argumentaires commerciaux recueillis lors de nos contacts avec les équipementiers, tout cela nous engageait à élaborer un cahier des charges très précis. Le choix des équipements impactait toute l'expérimentation, et nous nous doutions un peu des écarts entre ce qui se disait ou s'écrivait ici ou là et la réalité des produits. Outre les aspects strictement techniques, le support et l'accompagnement de la société retenue étaient des facteurs importants.

Le cahier des charges a été élaboré par le PVS, en étroite collaboration avec l'équipe TDF de Recherche Développement et la direction commerciale d'e-Qual. Il a été validé par les ingénieurs d'Intel : nous tenions à cette validation, comme caution auprès des équipementiers, compte tenu du fait qu'Intel était un acteur majeur du Wimax Forum, tout en restant neutre vis à vis des équipementiers, puisque fournisseur de nombre d'entre eux.

Nous avons scindé notre cahier des charges en 2 documents :

• dans le premier : la description du projet, des partenariats, et la structure détaillée de la proposition commerciale que nous attendions.

• le second prenait la forme d'un questionnaire très précis et très technique, dont les réponses devaient permettre une analyse comparée des produits en cours de la société, de ses produits pré-Wimax et de ce qu'elle pouvait affirmer sur ses produits certifiés Wimax.

Voir

• A8 Cahier des charges “ Wimax trial in Vals de Saintonge Request for information 1/ Project description35 ”

• A9 Cahier des charges “ Wimax trial in Vals de Saintonge Request for information 2/ Questionnaire ”

Mentionnons ici quelques points clés de ces documents36 :

• La topologie du réseau

• pour les liaisons point à point, une solution est une structure en étoile, avec une station de base centrale, reliée au backbone, et spécialisée dans le backhaul vers les autres stations du réseau qui, elles, font de la desserte en point-multipoint

35 Dans la mesure où certaines entreprises consultées n'avaient pas de représentation en France, le cahier des charges a été rédigé en anglais.

36 Se reporter aux documents annexes pour plus de détails.



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• une autre solution est une architecture en “ bus ”, où une station de base est reliée au backbone d'une part, et en point à point à une autre, elle-même reliée à une troisième... etc..

• même si cette question était pertinente surtout pour un déploiement, la réponse permettait d'orienter nos tests et de situer les produits.

• L'organisation du réseau en fréquences

• une station de base peut comporter plusieurs secteurs, par exemple 4 de 90° ou 6 de 60°, si on veut couvrir tout le territoire autour. A chaque secteur correspond une antenne et un canal de fréquences, d'une largeur par exemple de 3,5 MHz. Comme on dispose d'un spectre de fréquences forcément limité, comment utilise-t-on et réutilise-t-on ces canaux dans un même réseau, de façon à optimiser l'utilisation du spectre et éviter les interférences ?

• et d'autre part, comment mixer les liaisons point à point et point multipoint, toujours en terme d'utilisation des fréquences et des secteurs ?

• Nous demandions des détails sur les possibilités de management du réseau pour estimer quelle était la pertinence des outils proposés par rapport aux outils de supervision dont disposait e-Qual. De même, les aspects de formation et d'installation nous semblaient importants à préciser, parce qu'aucun des partenaires n'avait une vision opérationnelle des produits Wimax.

• Le questionnaire de son côté était volontairement très structuré, l'objectif étant d'obtenir des réponses courtes et précises à des questions précises.

• Trois types de produits étaient distingués : les produits en cours, les produits pré-Wimax (définis comme pouvant être intégralement – SB et CPE – mis à jour vers des produits certifiés), et les produits certifiés Wimax par le Wimax Forum.

• Pour chacun, nous posions des questions sur les performances supposées, les caractéristiques techniques détaillées dont le management du réseau, la qualité de service, l'interopérabilité et le processus de certification.

• Certaines questions laissaient libre cours à des affirmations difficiles à contrôler (par exemple la portée en ligne de vue ou non ligne de vue), d'autres étaient plus fermées (par exemple le nombre maximum de flux de services par secteur de la station de base, et le nombre maximum possible en simultané par CPE).

Processus de consultation et de sélection

Le cahier des charges a été envoyé le 22/10/2004 aux entreprises suivantes :

• Airspan

• Alcatel

• Alvarion

• Aperto Networks

• Proxim

• Radiall Systems



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• Redline Communications

• SR Telecom

Pourquoi ces sociétés ? Nous en avions repéré certaines sur le web, et leur rôle actif depuis le début au sein du Wimax Forum nous intéressait. Nous avions rencontré la plupart d'entre elles, plus ou moins récemment : Alvarion, Aperto Networks, Redline Communications, Proxim. D'autres étaient venues à nous : Alcatel avait entendu parler du projet et souhaitait vivement y répondre, Radiall Systems en voie de création souhaitait devenir intégrateur de solutions Wimax en France. Seuls quelques équipementiers du milieu Wimax n'étaient pas présents, parce que nous les estimions trop loin du standard Wimax, ou parce qu'ils ne souhaitaient pas travailler à une expérimentation telle que la nôtre.

Les sociétés disposaient de 3 semaines pour nous envoyer leur cotation financière et d'une semaine supplémentaire pour nous retourner leur proposition détaillée et le questionnaire rempli.

Après analyse par les partenaires du projet et des questions éventuelles aux uns et aux autres, nous avions convenu de faire une première sélection, puis de rencontrer chaque entreprise sélectionnée. Tout le processus était expliqué dans le cahier des charges.

Résultats de la consultation

Est-ce parce que nous posions des questions précises dans le cadre d'un projet bien établi ? En tout cas, un premier niveau de sélection s'est fait de lui-même :

• Alcatel nous a dit ne pas avoir encore de produits et ne pas être prêt. Lors de nos échanges avec cette société, et connaissant les accords OEM qu'elle avait avec Navini et Alvarion, nous leur avions précisé que nous n'étions pas opposés à de tels produits, sous réserve que nous sachions ce que nous allions acquérir.

• Redline Communications n'a pas répondu non plus, invoquant le manque de temps.

• Proxim, que nous avions rencontrée quelques semaines avant notre envoi et avait souhaité répondre, ne disposait pas de produits en 3,5 Ghz.

• Radiall systems a fait une réponse commune avec SR Telecom, avec des produits SR Telecom.

• Airspan, Alvarion et Aperto Networks ont répondu avec leurs propres produits.

Voir les sites des sociétés :

• Airspan

• Alcatel

• Alvarion

• Aperto Networks

• Proxim

• Radiall Systems

• Redline Communications

• SR Telecom


http://www.srtelecom.com/index_fr.php

http://www.redlinecommunications.com/

http://www.radiallsystems.com/index.php

http://www.proxim.com/

http://www.apertonet.com/en/index.shtml

http://www.alvarion.fr/

http://www.alcatel.fr/

http://www.airspan.com/products_main.aspx


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Les quatre propositions ont alors été analysées37 en plusieurs étapes, et nous avons eu des entretiens téléphoniques ou des échanges par courriel avec les quatre sociétés qui avaient répondu :

Les caractéristiques

• Malgré le cadre structuré que nous avions souhaité pour les réponses, l'analyse comparée na pas été chose facile, même si les sociétés ont répondu de manière détaillée, et clairement38. Nous mentionnons ci-après les aspects qui nous ont semblé les plus marquants, société par société.

• Airspan

• Airspan répond sur la gamme de produits ASMAX, à l'époque non encore commercialisée ni même annoncée. Ces produits, présentés comme pré Wimax, se différencient nettement des produits alors en cours (gamme AS 4020)

• ASMAX comprend :

• un équipement PrimeMAX dédié aux liaisons point à point Wimax. Ceci permet une architecture en étoile à partir d'un raccordement backbone central

• 3 types de station de base MicroMAX, MacroMAX et HiperMax, de la micro station à la plus sophistiquée. Toutes peuvent disposer de 6, 3 ou un seul secteur (omnidirectionnel dans ce dernier cas)

• un CPE ProST, avec antenne extérieure avec installation “ professionnelle ” (2 heures nécessaires annoncées)

• un CPE EasyST, présenté comme auto-installable en moins de 2 minutes, avec antenne intérieure montable sur une fenêtre. Les deux CPE supporte la Voix sur IP et EasyST intègre un point d'accès Wi-Fi

• La liaison point à point utilise un profil 3,5 Ghz TDD avec un canal de 7 Mhz, tandis que les liaisons point multipoint sont en 3,5 GHZ FDD 3,5MHz, sur une autre fréquence centrale. Ceci permet de séparer le backhaul de la desserte, et d'utiliser pleinement le Wimax, en optimisant les performances.

• La gestion du réseau est possible avec un outil au standard SNMP, en utilisant des MIB39 Wimax. Airspan fournit aussi Netspan, qui s'appuie sur une base SQL Server et une architecture .net de Microsoft.

• Dans le questionnaire, on mesure l'évolution des performances entre la gamme en cours (AS 4020) et le pré-Wimax (ASMAX). Portées annoncées en ligne de vue : de 10 Kms (MicroMAX) à 40 Kms (HiperMAX). Et en non ligne de vue : de 3 à 15 Kms, respectivement. Les performances annoncées en terme de débit, puissance, modulations supportées et qualité de service sont correctes. Les nouvelles technologies d'antennes (MIMO, AAS) sont supportées dans HiperMAX. Les performances des futurs produits Wimax ne sont pas précisées.

37 Cette analyse est évidemment datée de fin 2004. Elle ne peut par conséquent prendre en compte l'évolution des produits et des arguments de chaque société, évolution rapide sur un domaine aussi mouvant.

38 Nous tenons ici à les remercier pour leur disponibilité et les apports d'informations, en réponse à des questions parfois difficiles.

39 MIB : Management Information Base : base de données permettant de manger les objets d'un réseau, à travers le protocole SNMP (Simple Network Management Protocol)



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• La gamme ASMAX est garantie comme étant pleinement compatible au niveau des stations de base, non seulement avec la norme 802.16-2004, mais aussi avec la future 802.16e40. Ceci est rendu possible par une architecture radio définie par logiciel, à base de technologie Picochip. Les mises à jour vers des produits certifiés Wimax sont donc assurées. Les CPE sont non-certifiables Wimax, mais basés sur le composant Rosedale 5116 d'Intel dédié au Wimax.

Voir

• le site de Picochip : http://www.picochip.com/index

• la présentation du composant 5116 d'Intel : http://www.intel.com/network/connectivity/products/wireless/prowireless_5116.htm

• Alvarion

• Alvarion propose la gamme BreezeMAX 3500, annoncée depuis avril 2004. Cette solution est présentée comme pré-Wimax.

• BreezeMAX comprend :

• 2 types de station de base : une micro station de base mono secteur, et une station de base pouvant comporter 4 ou 6 secteurs

• 3 CPE, tous comportant une antenne externe41 :

• un CPE orienté données

• un CPE supportant des services de données et de voix

• un CPE données intégrant une gestion réseau (4 ports 10/100 et un point d'accès Wi-Fi 802.11g intégré)

• il est annoncé que le temps d'installation d'un CPE dépend largement des conditions d'accès, mais est calibré habituellement sur une base de 4 à 6 installations par jour.

• Il n'y a pas d'équipement dédié au point à point. Il semble possible d'utiliser un CPE pour relier 2 stations de base, mais Alvarion propose un lien point à point avec son produit BreezeNET B, qui n'est pas Wimax et qui fonctionne en 5,4 Ghz et supporte 14 Mb/s (ou 28 selon l'option choisie)

• Le logiciel de gestion proposé est Alvaristar, qui nécessite un serveur Windows ou Solaris, est fourni avec une base de données Versant (supporte aussi Oracle). Une gestion SNMP est possible.

• Les portées annoncées en ligne de vue sont supérieures à 30 Kms. En non ligne de vue, elles sont supérieures à 10 Kms. On précise toutefois que cette dernière dépend des réflecteurs disponibles et ne peut donc être précisément prévue. Les technologies avancées d'antenne ne sont pas supportées. Les performances prévues en débit, puissance et QoS sont correctes.

• BreezeMAX est compatible 802.16a, avec une garantie de mise à jour logicielle vers le 802.16-2004 et la certification Wimax, au niveau des stations

40 Voir à la fin de cette étude 5.3 Fixe et mobile : hypothèses pour une analyse des compatibilités et évolutions du Wimax

41 Un CPE indoor est annoncé pour fin 2005


http://www.intel.com/network/connectivity/products/wireless/prowireless_5116.htm


http://www.picochip.com/index


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de base. Le support du 802.16e est prévu, mais sans engagement de compatibilité, étant donné les incertitudes d'état de la norme : un changement matériel est envisagé. Les CPE courants sont non certifiables, mais les CPE à base 5116 d'Intel sont annoncés.

• Aperto Networks

• Aperto répond sur la gamme PacketWave, qui est leur produit en cours. C'est une solution qui n'est pas présentée comme pré-Wimax. Celle-ci est annoncée pour mi 2005 Le questionnaire du cahier des charges est bien rempli. Il est accompagné d'une présentation générale des produits PacketWave, qui n'est pas une réponse personnalisée (document 1/ du cahier des charges absent).

• PacketWave comprend :

• une station de base 4 ou 6 secteurs

• un point d'accès mono secteur (pouvant faire office de micro station de base)

• 3 CPE, tous avec antenne externe :

• un avec routeur intégré supportant jusqu'à 250 utilisateurs (16 flux de services)

• un supportant 20 utilisateurs et 8 flux de services

• un simple pont pour 5 utilisateurs maximum et 4 flux de services

• Aperto dispose d'un équipement point à point en 3,5 Ghz, permettant un débit jusqu'à 20 Mb/s

• En terme de management du réseau, la suite WaveCenter est proposée, qui peut utiliser une interface web ou SNMP, mais avec des MIBs propriétaires.

• Les portées sont annoncées en ligne de vue jusqu'à 20 Kms, et en non ligne de vue jusqu'à 5 Kms. Seulement deux modulations sont supportées : QPSK et QAM16. Les classes de service supportées disposent d'un grand nombre de paramètres, mais ne correspondent pas aux 4 classes définies pour le Wimax. En couche PHY, l'OFDM n'est pas supportée.

• Les produits proposés ne peuvent pas être mis à jour par logiciel pour être en conformité avec le 802.16-2004, a fortiori pour le 802.16e.

• SR Telecom

• Avec Radiall Systems, SR Telecom s'appuie sur sa gamme Angel, qui n'est pas pré Wimax.

• Cette gamme comprend :

• une macro station de base 3 ou 6 secteurs. Les secteurs ont une largeur de canal de 1 Mhz

• une micro station de base monosecteur omnidirectionnel

• un CPE avec antenne extérieure et interface 10 Base-T, orienté données

• SR Telecom recommande une autre technologie que le Wimax pour le point à point, et ne dispose pas de produit pour le backhaul.



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• Une suite logicielle (GABRIEL) est dédiée au management du réseau. Elle tourne sur serveur Sun Solaris. Le protocole est propriétaire (SNMP non supporté).

• Portées annoncées en ligne de vue : 30 Kms, et de 5 à 10 Kms en non ligne de vue. Quatre modulations sont supportées : QPSK, QAM8, 16 et 64. Un seul flux de service par CPE. Pas d'OFDM, mais support de l'OFDMA42. Seul, le service Best Effort est implémenté, la QoS est donc limitée.

• Les stations de base Angel ne peuvent être mises à jour pour une compatibilité 802.16-2004. La stratégie de SR Telecom est de cibler directement le Wimax mobile (802.16e) à horizon plus lointain. Les CPE à base Intel ne sont pas annoncés.

Aspects financiers et support

• La seconde phase a consisté à analyser les prix des équipements proposés, ainsi que les supports proposés par chaque société (formation, maintenance...) et son positionnement sur le marché français.

• Chaque solution proposée ne comportant pas les mêmes éléments, il n'est pas pertinent de faire une analyse comparée détaillée, mais le tableau suivant montre globalement les montants des offres initiales (en Euros HT) :

Soc iété Equipements Autres prestat ions 4 3 Maintenance 4 4

Airspan 85 070 5 000 354

Alvarion 71 363 4 800 -

Aperto Networks 63 525 5 200 -

SR Telecom 208 856 39 600 2 307

• Mis à part les équipements, les autres prestations n'étaient pas très cadrées et variaient largement d'une entreprise à l'autre. Pour l'installation par exemple, si tous proposaient des prix de journée, personne ne s'engageait sur un temps donné par équipement, ni ne fournissait à ce stade de procédure très précise. La maintenance nous semblait aussi peu aboutie. Nous avons laissé ces deux aspects en réflexion, d'autant plus que si Alvarion disposait d'une petite équipe en France, et SR Telecom d'une personne responsable des ventes, les deux autres sociétés n'y avaient pas d'antenne.

• A ce stade nous avons décidé de ne pas retenir SR Telecom pour la présélection, compte tenu des écarts de prix importants, mais aussi du fait que les produits proposés étaient trop éloignés du standard Wimax pour être cohérents avec nos objectifs.

• Nous avons rassemblé dans une synthèse les aspects techniques des 3 sociétés que nous comptions auditionner, et fait une simulation de bilan de liaison radio, pour Airspan et Alvarion, sociétés pour lesquels nous avions les caractéristiques annoncées.

Voir

• A10 Analyse comparée des caractéristiques : synthèse pour la présélection

42 OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiple Access. Le signal est transmis à travers un grand nombre de sous-canaux. Requis pour le 802.16e.

43 Installation, configuration et autres prestations ponctuelles. Elles ne sont pas vraiment comprables d'une proposition à l'autre, tout comme la maintenance

44 Prestations récurrentes sur une base mensuelle



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• A11 Bilan de liaison Airspan et Alvarion (caractéristiques proposées)

Audition Airspan, Alvarion, Aperto Networks

• Le 13/12/2004, les 3 sociétés ci-dessus sont auditionnées à Paris devant des représentants du Pays des Vals de Saintonge, de TDF et d'e-Qual. Chaque entretien dure 1 H 30 environ.

• Chaque société effectue d'abord une présentation avant de répondre à nos questions. Celles-ci, personnalisées pour chaque société, avaient été préparées et réparties entre TDF, e-Qual et le PVS. Outre certains éclaircissements techniques, nous cherchons ce jour-là à cerner les possibilités d'implication des sociétés sur un projet comme le nôtre, à les situer en terme de pratiques et de stratégie dans le milieu Wimax, sans oublier les contraintes de calendrier de notre projet.

• Aperto propose un produit plus éloigné du standard Wimax que les deux autres. Même si le produit semble performant, il est encore largement propriétaire et la société n'a pas l'intention de proposer du pré-Wimax avant mi 2005 au mieux.

• Airspan présente une gamme de produits très bien conçue, innovante, en prenant en compte les aspects de backhaul et en déclinant 3 types de station de base, adaptés à différents besoins. Les deux représentants d'Airspan apportent de Londres dans leurs bagages les CPE auto-installables qu'ils sont les seuls à proposer. Plus précisément, il s'agit de la maquette design, sans électronique pour l'instant... ASMAX est proche du standard Wimax et sans doute évolutive directement vers le 802.16e. Mais les dates de disponibilités annoncées posent problème : mai 2005 pour certains produits, le reste échelonné à partir de mi-2005. On évoque la possibilité de commencer notre expérimentation avec leur matériel courant (nettement propriétaire comme Aperto), puis de basculer vers la nouvelle gamme en cours de route.

• Alvarion est leader sur le marché du BWA45 propriétaire. Ses équipements sont disponibles et diffusés au moins en partie depuis quelques mois. La micro station de base proposée ne sera disponible toutefois qu'à la fin du 1er trimestre 2005. L'assise de la société apparaît plus solide que pour Airspan et la communication commerciale bien maîtrisée. Les produits proposés sont cependant moins innovants et surtout moins évolutifs, mais évidemment plus stabilisés. Il n'y a pas ici de solution véritable pour le point à point. La proposition d'utiliser des produits spécifiques 5,4 Ghz n'est pas recevable, puisque cette gamme de fréquences n'est pas (encore) libérée en France, et d'autre part nous préférerions de loin une solution Wimax. Il reste l'hypothèse d'utiliser un CPE pour relier les deux stations de base, ce qui “ devrait marcher ”, mais on risque de ne pas pouvoir gérer la qualité de service sur la station de base secondaire. Alvarion prévoit aussi un CPE indoor.

• Cette journée est aussi l'occasion de glaner et de recouper des informations dans un contexte de pré-achat, qui n'est pas le même, en terme de communication, que la publication sur Internet ou ce qu'on dit dans les tables rondes des salons. Il est clair qu'aucun acteur (ils sont tous trois membres du Wimax Forum) ne dispose d'un calendrier prévisionnel sur la certification : tel nous parle d'un premier plugfest en juin 2005 (mais c'est le seul), tel autre nous parle d'une propagation possible seulement en ligne de vue en milieu rural, tel autre nous fournit un schéma détaillé avec des portées de 10 Kms en non ligne de vue, les temps d'installation supposés varient beaucoup d'un interlocuteur à l'autre... Se profile donc une vraie expérimentation, avec plâtres à essuyer à

45 BWA : Broadband Wireless Access, accès haut débit sans fil.



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tous les niveaux : la réalité du terrain est en net décalage avec le discours ambiant sur le Wimax. Pour autant, les acteurs sont moteurs et ont une vision stratégique à moyen terme.

Synthèse et choix

• Si la décision de ne pas retenir Aperto est prise assez vite, le choix final, lui, ne se fera que fin janvier 2005, au profit d'Alvarion.

• Tous les partenaires pensent qu'il serait plus “ expérimental ” (après tout nous sommes dans ce projet pour prendre des risques et tirer des leçons) de choisir Airspan, qui n'avait pas encore pris pied dans l'hexagone contrairement à Alvarion. Commencer avec des produits quasi propriétaires pour changer en cours de route pose toutefois des difficultés : d'installation et de désinstallation doubles, d'apprentissage aussi en partie double, de risque de perturbation des testeurs, d'exploitation comparée des résultats... Sans doute nous aurions assumé tout ceci, si lors des contacts avancés avec Airspan, les dates de disponibilité ne s'étaient pas encore éloignées : nous n'avions pas d'assurance certaine de disposer avant juillet – août 2005 des éléments de la gamme ASMAX.

• Ce processus élaboré de sélection nous laisse un peu perplexe. A la même période où la médiatisation du Wimax bat son plein, y compris en France à un niveau quasi grand public46, il n' y qu'un seul choix possible, même pour une expérimentation. Ceci n'enlève rien à la qualité d'Alvarion, au contraire, mais donne mesure de l'émergence de la technologie. Nous nous en allions donc vers une expérimentation avec des produits déjà commercialisés47, donc sans trop de surprises... du moins le croyait-on.

Les produits Alvarion choisis

• Une fois arrêté le choix d'Alvarion, la question de la liaison point à point restait à régler. En l'absence de produit dédié à cette fonction, il est finalement décidé de créer la liaison par un CPE qui, sur le pylône des Naudines, pointera vers la station des Essouverts. La station de base secondaire sera donc “ vue ” par la principale comme un utilisateur. Subsiste une incertitude sur la gestion de la qualité de service. Au niveau du réseau IP lui-même, cette solution ne semble pas poser problème48.

• Les équipements de la gamme BreezeMAX sont donc :

• Une station de base principale 4 secteurs, qui comprend les composants suivants :

• 1 chassis avec le fond de panier et le système de ventilation

• 2 unités d'alimentation, dont une redondante

• 1 carte NPU (Network Processor Unit), qui gère l'interface entre radio et réseau IP

• 4 cartes AU (Access Unit), chacune gérant un secteur radio

46 Un exemple parmi bien d'autres, Gilles de Robien, Ministre alors en charge de ces aspects, propose le 1er décembre 2004, devant l'ART, de fournir des licences Wimax aux départements.

47 A noter que nous ne disposions d'aucun retour d'expérimentation détaillé, ni pour Alvarion, ni pour les autres équipementiers.

48 Cf. 2.8 Préparation et installation des équipements pour des détails



Rapport d'étude

• 4 ODU (Outdoor Unit), équipement radio par secteur dédié notamment à l'amplification des signaux

• 4 antennes directionnelles de 90°, une par secteur (gain 14 dBi)

• 4 câbles pour relier chaque ODU à l'antenne (1 m)

• 4 câbles pour relier chaque ODU aux AU (80 m)

• Une microstation de base :

• 1 boîtier intégré comprenant alimentation, interface réseau et AU

• 1 ODU

• 1 antenne omnidirectionnelle (gain 10,5 dBi)

• 1 câble ODU antenne

• 1 câble ODU boîtier

• 32 CPE, avec pour chacun :

• 1 antenne externe avec ODU

• 1boîtier IDU (Indoor Unit)

• 1 câble Ethernet pour liaison entre ODU et IDU (30 m)

• 1 logiciel NMS Alvaristar

• En cours d'expérimentation... :

• nous avons fait évoluer les logiciels, en fonction des versions fournies par Alvarion

• nous avons pu disposer de 2 CPE orientés Voix sur IP et d'1 CPE nouvelle génération, basée sur le composant Intel Wireless 5116 (mi novembre 2005)

Voir A12 Documentation BreezeMAX Alvarion

2 . 7 L e s t e s t e u r s : c h o i x , é t u d e r a d i o

Types de testeurs

Comme il a été déjà mentionné49, nous avions à croiser un certain nombre de paramètres pour choisir les testeurs. Ce travail a été mené par le Pays des Vals de Saintonge, lors d'échanges entre élus et services (économie, TIC...), à partir de la connaissance des acteurs, des demandes de certains quant à l'accès haut débit, des situations géographiques... etc.. Nous avons aussi organisé dans la même période de ce projet des “ Rencontres Numériques50 ” pour sensibiliser le public potentiel et faire circuler l'information. Des contacts téléphoniques ont aussi été menés avec les uns et les autres, tout comme des réunions d'information de présentation de l'opération aux testeurs potentiels.

49 Cf 2.3 Faisabilité terrain ci-dessus

50 Cf. 3.3 ci-dessous



Rapport d'étude

Nous avons ainsi abouti à une liste de 42 testeurs et sites de tests, pour 30 sites à choisir. Cette liste comprenait 6 collectivités, 23 entreprises et 13 particuliers. La répartition géographique était évidemment au coeur de notre choix : les distances entre les sites et les stations de base restaient en-deçà de ce que prévoyait l'équipementier, mais tous nos sites n'étaient évidemment pas en ligne de vue. Sur ces 42 sites potentiels :

• 5 avaient un accès ADSL 1024 Kb/s

• 4 un accès ADSL 2048 Kb/s

• 10 un accès Numéris (64 Kb/s)

• 23 un accès RTC (56 Kb/s)

Evidemment, dans ce groupe et suivant le contexte, on pouvait imaginer “ derrière ” la connexion Wimax, soit un seul ordinateur, soit un réseau local. Les PME notamment prévoyaient de mettre tous leurs PC en réseau sur cette connexion. On estimait donc à plus de 150 le nombre de PC qui disposeraient du Wimax en utilisation courante.

Voir A13 Liste des testeurs pressentis

Analyse des sites prévus

L'étape suivante a consisté à évaluer chaque site pressenti. Les objectifs étaient :

• d'obtenir les informations nécessaires à la simulation radio que devait mener TDF ensuite

• de se rendre compte de la configuration du site et de déterminer où il était le plus logique d'installer l'antenne du CPE. A noter qu'à ce stade, l'affectation des sites de tests aux stations de base et secteurs n'était évidemment pas réalisée. Dans un certain nombre de cas, il y avait incertitude, certains sites pouvant relever par exemple de l'une ou de l'autre station, vu leur position géographique.

• d'analyser le parc informatique du testeur et sa connexion Internet antérieure, pour estimer quelle classe de service il fallait utiliser, et comment revenir facilement à la connexion antérieure, en cas de rupture de service prolongée du Wimax. Il n'était pas question en effet que les testeurs soient trop pénalisés par l'expérimentation.

L'annexe A14 montre sur un exemple les informations recueillies sur place.

• Du point de vue de l'installation Wimax, nous avions :

• à transmettre les coordonnées (relevé GPS) et la hauteur du CPE à TDF pour la simulation

• à choisir le type de fixation du mât de l'antenne Wimax et son emplacement. Sur chaque site, un montage photo a été réalisé, pour faciliter la tâche des installateurs.

• à proposer un « parcours » du câble reliant l'ODU du CPE à l'IDU (le câble livré ayant une longueur de 30 m), ce parcours pouvant impliquer des trous à faire dans certains murs ou cloisons

• à situer le boîtier IDU, en principe au plus près (1 ou 2 m) du raccordement au PC ou réseau local de l'utilisateur, mais avec des exceptions



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• Du point de vue de l'informatique et de la connexion Internet, outre le mode de connexion et le débit, nous avions besoin de la description du réseau local (nombre de postes, de postes en accès distant, type d'adressage IP...)

On peut estimer le temps de cette analyse à environ 1 H en moyenne sur site, auquel s'ajoutent les temps de déplacement et de saisie des informations.

Voir A14 Exemple d'analyse d'un site de test

Simulation radio et résultats théoriques

TDF a simulé la propagation du signal Wimax, à partir d'un modèle logiciel hérité de la BLR, qui a été modifié en tenant compte de ce qui était propre au Wimax. Ces modifications étaient évidemment “ théoriques ” et ne s'appuyaient pas sur un échantillonnage issu de conditions réelles.

Voir :

• A15 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Niveau de champ

• A16 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Qualité du signal en leds

• A17 Tableau comparé des sites de test • Simulation radio

• A18 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Choix des sites par station de base

• A19 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Débit maximum théorique (vue partielle)

Les résultats de cette simulation sont détaillés dans les annexes ci-dessus, que nous allons maintenant commenter.

La carte51 A15 montre d'abord la répartition sur le territoire des sites pressentis : une analyse croisée du relief du territoire et des distances nous a évidemment conduit à restreindre le champ d'investigation. Cependant, quelques sites étaient à longue distance (par exemple sur la commune de Genouillé tout à l'ouest du Pays).

Pour chaque site, est montré sur la carte l'atténuation supposée du signal radio (en dBm). On sait52 qu'il existe une correspondance entre le niveau de signal, la modulation possible et le débit maximum théorique. Alvarion définit ainsi 8 niveaux de qualité de signal, chacun pouvant être visualisé sur l'antenne du CPE sous forme d'un nombre de leds allumés. Théoriquement, le niveau 1, qui correspond à un signal de -100 dBm, pourrait être acceptable. La carte montre les variations de signal, et on voit bien que si la distance atténue évidemment le signal, ce n'est pas le seul facteur : il faut tenir compte aussi de la topographie. La carte A16 fournit les mêmes données, en nombre de leds attendus, soit la qualité de signal de 1 à 8. Le tableau A17 donne le détail de toutes les données liées à la simulation.

La simulation fournit quelques surprises :

• Un site (Foies Gras et Confits Saintongeais • id 15) situé à 4,7 Km de la station de base n'est pas éligible.

• Le site de l'entreprise BDR (id 3 sur l'annexe A17) est déclaré dans un premier temps non éligible à 8 m de hauteur d'antenne par TDF. Compte tenu des besoins urgents en haut débit de cette entreprise (qui ne pouvait disposer de

51 Les cartes ont été réalisées à l'aide d'un SIG (FGIS) : le positionnement des points est donc relativement précis, mais reste à échelle de la carte.

52 Cf. ci-dessus 2.4 Un peu de technique / La couche PHY, le tableau des correspondances



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l'ADSL), le Président du Pays décide d'essayer malgré tout l'implantation. L'antenne sera en fait installée à un peu moins de 7 m, et le Wimax fonctionnera correctement (Cf. 4 Résultats). Après l'installation, TDF précisera que la simulation avec une hauteur d'antenne à 10 m donne un résultat positif (-88,89 dBm).

• En analysant de manière détaillée les niveaux de champ simulés, on se rend compte que des sites très proches ont des variations de signal importantes. Ceci nous rend prudent, et sur la pertinence complète de la simulation, et sur les contraintes de la propagation.

La carte A18 montre un rayon de 10 Kms autour de chaque station de base, les sites de tests qui ont été choisis et leur affectation à chaque station, et ceux qui n'ont pas été retenus. TDF a proposé cette affectation : on se rend compte que certains sites retenus sont à une distance supérieure à 10 Kms de la station et que la répartition selon chaque station pour certain sites peut sembler surprenante. Outre les paramètres distance et topographie déjà signalés, il fallait aussi prendre en compte l'organisation des secteurs et des fréquences53.

La carte A19 montre sur un détail les débits maximum théoriques attendus : Ce qui est intéressant ici est que certains sites très proches (par exemple Imprimerie Bordessoules • id 22 et Socover • id 37, distants de 150 m environ et dans des conditions d'accès identiques) ont des différences marquées dans les débits théoriques et la qualité estimée du signal.

Aspects liés à l'informatique

Comme on l'a mentionné, une des préoccupations que nous avions était de pouvoir facilement revenir à la configuration “ avant Wimax ”. D'autre part, nous avons composé avec les contraintes des CPE Alvarion pour aboutir à la solution choisie, qui est schématisée ci-dessous :

L'IDU possède 2 interfaces réseaux. Côté externe, vers l'opérateur, il dispose d'une adresse IP qui était affectée par e-Qual sur une base 82.xx.xx.xx. Côté client, l'adresse IP est non modifiable et toujours à 192.168.254.251. C'est sur cette adresse qu'on se connecte pour la configuration initiale.

Comme évidemment on ne pouvait obliger le testeur à changer son adressage IP, nous avons choisi de placer un routeur entre l'IDU et l'informatique du testeur (réseau ou PC seul), ce qui permettait entre autres la translation d'adresses. Ainsi, le basculement vers le mode de connexion antérieure pouvait se faire juste en débranchant le routeur et en branchant à nouveau l'ancien accès Internet (modem ADSL par exemple). Ces routeurs, tous de même modèle54, ont été fournis aux testeurs par e-Qual.

53 Cf. ci-dessous 2.8 Préparation et installation des équipements / Implantation radio

54 D-LinkDI-604, l'objectif était évidemment de simplifier l'installation et de rendre les configurations homogènes.


IDU RouteurVers opérateur

IP : 82.xx.xx.xx IP : 192.168.254.251 IP : suivant testeur

Vers matériel testeur


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2 . 8 P r é p a r a t i o n e t i n s t a l l a t i o n d e s é q u i p e m e n t s

La phase de préparation a été assez resserrée dans le temps (de l'ordre de deux mois), période durant laquelle les tâches se sont déroulées de manière moins linéaire et moins logique que ce qui est rapporté ci-après...

Les composants du réseau

Une fois choisi les testeurs, nous avions à organiser l'architecture, tant au plan radio qu'au plan du réseau IP.

Implantation radio

• TDF a mené ce travail et a proposé l'organisation des secteurs et des fréquences, en lien avec le spectre de fréquences qui nous était attribué par l'ARCEP. Nous disposions pour ces tests d'un duplex de 2 x 14 Mhz.

• Chaque canal utile était de 3,5 Mhz. Nous avons utilisé 4 canaux, notés C1 à C4. Le secteur C4 a été utilisé sur la microstation de base monosecteur et sur la station principale des Essouverts, sur un secteur qui ne risquait pas d'entrer en interférence avec la zone desservie par la microstation.

• Une bande de garde de 250 Khz est laissée libre entre chaque secteur.

• Comme nous sommes avec un équipement FDD, nous utilisons des fréquences différentes pour le signal de la SB vers le CPE (Downlink DL) et pour le signal CPE vers SB (Uplink UL). Pour chaque secteur, l'écart entre DL et UL est de 100 Mhz.

• L'orientation des secteurs a été décidé pour que la liaison point à point soit optimale, notamment quant au nombre de testeurs utilisant le canal C1 qui devait être le plus bas possible. En effet, le CPE qui permettait le backhaul devait pouvoir bénéficier du débit maximum. Cette orientation est définie en degrés par rapport au Nord : le secteur C3 est ainsi à 55° dans son axe médian. Ceci définit aussi l'orientation de l'antenne du secteur sur la station des Essouverts.

Voir A20 Fréquences et secteurs utilisés

• Nous avons figuré sur la carte A21 l'organisation des secteurs et mis en évidence la répartition des testeurs retenus, secteur par secteur, selon les choix de TDF.

• Quelques commentaires sur cette répartition :

• elle n'est pas uniforme évidemment et la densité de testeurs est très faible par secteur. Rappelons que les spécifications annoncées du Wimax prévoient qu'un secteur peut supporter jusqu'à plusieurs centaines d'utilisateurs (en fonction évidemment des classes de services et des besoins).

• 7 testeurs relevant en toute logique du secteur C1 de la station des Essouverts sont affectés en fait au secteur C2. Ce choix a été fait pour “ soulager ” le secteur C1, en grande partie réservé à la liaison point à point comme évoqué ci-dessus. Mais ce faisant, on perd évidemment en qualité de signal pour tous ces testeurs, puisqu'ils ne sont pas dans le champ de propagation principal de l'antenne. La simulation radio validait ce choix, et



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il a donc été mis en place. On a donc perdu en qualité de liaison pour ces sites. Cela montre aussi que la solution de point à point proposée par l'équipementier n'est pas une “ vraie ” solution de déploiement.

Voir A21 Carte d'implantation des testeurs par secteur et station

Implantation IP

• A ce stade, e-Qual a proposé une configuration du réseau au niveau notamment de l'adressage IP, à partir de l'analyse faite par le Pays sur chaque site.

• Rien de particulier à signaler à ce propos, nous sommes ici dans l'organisation classique d'un réseau IP.

Voir A22 Configuration IP des testeurs

La formation : aspects liés aux stations de base

La formation s'est déroulée en deux temps, l'un consacré au fonctionnement du réseau Wimax et à l'approche des stations de base Alvarion (fonctionnement, paramétrage...), l'autre consacré à l'installation des équipements utilisateurs. Participaient à cette session de formation : du personnel d'e-Qual (chef de projet Wimax et techniciens réseaux), de TDF (équipe technique recherche développement et techniciens de terrain) et du Pays des Vals de Saintonge (service TIC).

L'équipe technique R & D de TDF avait suivi quelques semaines plus tôt une première formation sur matériel Alvarion à Paris, dans le cadre d'une expérimentation en partenariat avec Alcatel. TDF a donc animé notre première journée, les deux jours suivants l'ont été par un formateur d'Alvarion. Même si tous les équipements n'étaient pas encore livrés, nous avons pu dans les locaux d'e-Qual prendre appui sur la station de base principale en fonctionnement, avec 1 CPE à proximité, et donc ainsi simuler le réseau.

Voici les principaux points abordés durant cette session :

• Notions de base en accès haut débit sans fil

• Bases des technologies radio

• Présentation de l'OFDM

• Le protocole au niveau Air

• Bases du 802.16

• Les composants du système : station de base avec ses éléments, CPE avec ses éléments

• Aspects liés à la qualité de service

• Paramètres radio et réglages de la station de base

• Process d'installation et paramétrage d'un équipement utilisateur sur la station de base

Sans reprendre tout le contenu technique, voici quelques points saillants que nous avons retirés de ce premier contact avec les équipements :



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• On accède au logiciel de gestion la station de base sous Telnet. Outre l'interface en mode texte, il faut accepter de naviguer dans une hiérarchie de choix fort profonde. Certes, il s'agit d'un équipement réservé aux professionnels. Reste que cela entraîne un long temps de manipulation.

• C'est le même fonctionnement pour le paramétrage de chaque CPE et des utilisateurs. Une fois créé l'abonné (Subscriber), beaucoup de paramètres sont à saisir : classe de service (avec choix des MIR et CIR), puis niveaux de priorité, règles de transfert en cas d'interconnexion, création des profils de service, puis des “ services pipe ” qui permettent d'affecter à chaque abonné utilisateur un service quasi-personnalisé. Le manque d'interface “ rapide ” est donc très pénalisant. Mais par contre, les paramétrages sont très puissants et permettent des configurations personnalisées, et parfois différentes pour deux utilisateurs “ derrière ” le même CPE.

• Le logiciel Alvaristar qui nous est fourni pour la gestion du réseau et qui lui possède une interface graphique, est d'une part très gourmand en ressources et d'autre part peu utilisé, y compris par les familiers des équipements. De plus, il n'est visiblement pas très stable (nous devons changer de version pour obtenir un fonctionnement pertinent).

• Durant la session, nous exposons au formateur l'architecture du réseau : il est inquiet sur le bon fonctionnement de la liaison point à point entre les deux stations de base. Confirmation qu'il n'y a pas à ce jour de vrai produit pour le backhaul en Wimax.

• Reste qu'à côté de ces contraintes (de jeunesse ?), nous entrevoyons les possibilités du Wimax, à travers la personnalisation très poussée des services. Le système, pensé pour les opérateurs, permet de manager très finement le réseau et ouvre la porte à des offres de services différenciées et facilement modulables dans le temps.

La formation : aspects liés aux équipements utilisateurs

Si la session précédente s'adressait à des professionnels et devait leur permettre de mettre en oeuvre et de maintenir le réseau, celle consacrée aux équipements utilisateurs avait pour objectif de préparer l'installation des CPE sur le terrain. Elle a eu lieu après l'installation des stations de base.

Elle s'est déroulée sur une journée – le 14/04/2005 – en deux temps :

• une demie-journée d'explication et de présentation des équipements dans le détail à ceux qui allaient réaliser l'installation

• une demie-journée d'installation du 1er CPE, comme étude de cas et pour vérifier que tout fonctionnait

Compte tenu des coûts initiaux estimés par e-Qual et TDF pour l'installation des CPE (de l'ordre de 1000 € / équipement), nous avions décidé, après s'être fait expliquer le processus, d'assurer en interne les aspects de l'installation liés à l'informatique et de confier l'installation physique à une association d'insertion – le SIE – disposant du matériel adéquat (Elévateur avec nacelle). La session devait préparer et tester les deux aspects.

TDF et e-Qual avaient préparé des documents à destinations des installateurs, en se basant évidemment sur les caractéristiques et le processus décrits par l'équipementier. Le 13 avril au soir, le premier CPE, installé dans les locaux du Pays des Vals de Saintonge, fonctionnait correctement et notre connexion Wimax était opérationnelle pour



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servir un réseau de plus de 20 postes clients. Mais nous avions du changer au vol de quelques mètres l'emplacement prévu initialement pour l'antenne, afin d'obtenir un signal... Nous décrivons plus loin le processus en détail, avec une analyse critique de l'installation, au vu de l'expérience acquise. Trois étapes pouvaient être requises :

• La configuration de l'ODU / IDU avait été faite par e-Qual de manière personnalisée, mais le service TIC du PVS pouvait être amené à la refaire (Cf. A 24)

• L'installation “ physique ” était confiée au SIE : elle nécessitait une coordination avec e-Qual et de vérifier la qualité du signal radio (Cf. A 23)

• Enfin, le service TIC avait à paramétrer le système utilisateur au niveau informatique (Cf. A 25)

Voir :

• A23 Notice d'installation des CPE

• A24 Notice de configuration ODU IDU

• A25 Notice d'installation du routeur pour l'utilisateur

Déroulement de l'installation

Un certain nombre d'opérations sont requises pour que le réseau puisse fonctionner. Quelques infos sur cette suite d'étapes.

Préparation des sites

• Il s'agit des deux sites qui hébergent les stations de base. Rappelons que ces sites sont des points hauts avec pylônes gérés par TDF. Ils servent à différents opérateurs pour diverses transmissions (Orange, Bouygues pour GSM, France Télécom pour des faisceaux hertziens...)

• Pour chaque site, la Direction Régionale Sud-Ouest de TDF a réalisé un avant-projet technique très complet, détaillant l'implantation physique prévue des équipements Wimax, et fournissant aux techniciens toutes les indications nécessaires au montage des antennes. Il est à noter que la mise en place d'équipements Wimax sur un tel site peut nécessiter des aménagements de tous ordres. Ainsi, sur un des deux sites, il a fallu prévoir une alimentation électrique spécifique, couler une dalle béton, créer un chemin de câbles...

• Un des points cruciaux était de s'assurer que les deux pylônes étaient bien en ligne de vue, compte tenu de la hauteur d'installation prévue des antennes. La photo ci-après, prise par TDF du pylône des Naudines à hauteur du CPE en lien avec l'autre station, montre la vue pleinement dégagée et l'emplacement du pylône des Essouverts.



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Stations de base

• L'installation des stations de base s'est faite en deux phases :

• les paramètres ont été saisis via le logiciel de contrôle des deux stations de base, en mode console. Ceci a été réalisé par e-Qual, dans les bureaux de la société. Plusieurs niveaux sont à renseigner :

• la station de base elle -même : nom, emplacement

• au niveau NPU55 : gestion des firmware pour les AU (Access Unit) et SU (Subscriber Unit : gestion des utilisateurs) et du niveau IP global

• pour chaque AU : dimensions de cellule radio, fréquences, puissance d'émission

• au niveau SU : déclaration des utilisateurs, des classes de services et profils... Un point important à noter qui est une contrainte du système, c'est que la déclaration d'un utilisateur sur la station de base nécessite que son CPE soit connecté à la dite station. Ceci est évidemment un handicap, une fois la station de base installée, quand on veut créer de nouveaux utilisateurs, puisque rien n'est possible avant une première connexion radio (Cf. ci-dessous Installation des équipements clients).

• ensuite, les stations de base, transférées à TDF, ont été installées physiquement sur les points hauts, selon les avant-projets techniques.

• Les classes de services implémentées sont les suivantes :

55 NPU : Network Process Unit. Cf. ci-dessus 2.6 Cahier des charges / Produits Alvarion choisis


Image 1: Vue prise du pylône des Naudines


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Classes de services implémentées

QoS Id

Nom QoS Type

MIR Download (Kb/s)

CIR Download (Kb/s)

MIR Upload (Kb/s)

CIR Upload (Kb/s)

0 PF_RT_12000 RT 12000 NA 12000 NA1 PF_ADSL_nRT_2048_256 NRT 2048 256 256 642 PF_ADSL_nRT_1024_256 NRT 1024 25 256 25

• La classe 0 est dédiée uniquement à la liaison point à point avec un débit affecté au maximum de ce que pouvait supporter le CPE

• La classe 1 a été affectée aux entreprises ou sites de tests disposant d'un réseau local et de plusieurs postes, et la classe 2 aux autres testeurs.

• Il est à noter que le nombre restreint de testeurs ne permettait pas une implémentation significative de ces classes pour le fonctionnement. C'est pourquoi, nous avons souhaité réaliser des tests de montée en charge (Cf. 4.5) pour nous rendre un peu mieux compte du comportement de la QoS.

Liaison point à point

• Dans les locaux d'e-Qual, un test a permis d'établir la liaison, mais avec seulement un débit maximum de 1 Mb/s. Nous avons supposé que les conditions de laboratoire n'étaient pas optimales, et renvoyé l'affinage à la vérification du fonctionnement sur le terrain.

• Durant cette même période, l'équipementier nous confirmait que la solution backhaul qu'il avait proposée n'était qu'un pis-aller et n'était pas à préconiser en fonctionnement d'un réseau déployé. Nous attendions donc avec intérêt la mise en place sur le terrain.

Backbone

• L'installation par France Télécom de la liaison Transfix s'est faite sans encombre, mis à part une erreur dans le local d'implantation.

• E-Qual est ensuite venu installer le serveur Proxy sur le site des Essouverts : ce serveur permet de gérer le réseau Wimax en tant que réseau local. Outre un rôle de cache et d'allègement du trafic externe, il a permis de gérer les tests de montée en charge du réseau, en établissant des échanges FTP avec les testeurs.

Paramétrage des équipements clients

• Outre la déclaration des clients au niveau SU de la station de base, chaque ODU du CPE doit être paramétré.

• Ceci se fait par une connexion Telnet à chaque CPE : la procédure est décrite dans l'annexe A24 Notice de configuration ODU IDU, déjà citée.

• Evidemment, à ce stade, chaque CPE est personnalisé, en fonction de la station de base et du secteur dont il relève.

Vérification du fonctionnement

• Dans un premier temps il s'agit de vérifier sur le terrain que les stations de base fonctionnent, que e-Qual peut en prendre le contrôle à distance... avant de procéder à l'installation des équipements testeurs.



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• Lors des tests dans les bureaux, on s'est rendu compte qu'une carte AU sur la station de base avait été livrée défectueuse, et que deux CPE étaient aussi défectueux.

• Sur le terrain, c'est la mise en place de la liaison point à point qui pose problème. Elle ne fonctionne pas après première installation. Après discussion, on décide de faire une analyse de champ radio pour voir si on dispose sur le site des Naudines d'un signal 3,5 Ghz en provenance des Essouverts. Cette analyse confirme le signal. Les deux stations et le CPE de liaison sont réinitialisés et les configurations vérifiées : tout est correct. Le problème est finalement décelé : c'est le câble de liaison entre l'ODU et l'IDU du CPE de liaison qui est défectueux, suite à une prise RJ-45 mal sertie lors du montage. Nous allons rencontrer ce même problème plusieurs fois lors des installations chez les testeurs.

• Il a fallu plus de deux semaines pour paramétrer et faire fonctionner l'ensemble du réseau, avant de commencer l'installation des CPE testeurs. Et ce, avec une implication et une disponibilité fortes d'e-Qual et TDF. Mais nous avons aussi supporté des problèmes de livraison (Cf. ci-dessous Commercialisation, livraison et support)

Installation des équipements clients

• Le déroulé de l'installation est le suivant :

• 1/ installation physique à l'endroit prévu de l'ODU et son antenne. L'ODU est relié à l'IDU par un câble volant externe Ethernet. Cette liaison permet notamment d'alimenter électriquement l'ODU, via l'IDU.

• 2/ après initialisation de l'ODU, on oriente l'antenne vers la station de base. Evidemment, mis à part la ligne de vue, il faut savoir à peu près où se situe la station. En-dessous de l'antenne, on observe le nombre de leds qui s'allument (0 leds = pas de signal radio, 8 leds = signal radio optimum).

• 3/ en principe, une fois le meilleur signal établi manuellement, l'installateur doit téléphoner à e-Qual : l'opérateur vérifie la qualité de la connexion sur son système de supervision. Il doit déclarer le CPE et l'utilisateur sur la station de base, si cela n'a pas été fait auparavant. Cette étape n'a pas toujours été réalisée, parfois faute de téléphone portable (il reste des zones blanches GSM en Vals de Saintonge...), parfois faute de temps, et parfois faute de synchronisation entre l'installateur et e-Qual. Or, il est apparu au fur et à mesure que les indications données par les leds n'étaient pas toujours en conformité avec la correspondance théorique.

• 4/ il aurait été toutefois possible de se connecter à l'IDU à l'aide d'un ordinateur portable, en Telnet, pour visualiser dans le menu de configuration la qualité du signal. Ceci a rarement été fait, car les installateurs sur les toits n'avaient pas de compétences suffisantes.

• 5/ ensuite, on débranche le câble Ethernet volant qui a permis d'alimenter pour le test l'ODU, et on finit l'installation “ physique ”. Cela consiste à mettre en place définitivement le câble Ethernet qui relie l'ODU (placé par exemple sur le toit) et l'IDU (placé en général à l'intérieur près du PC ou du switch réseau). Ce câble :

• est fourni par Alvarion avec une prise RJ-45 sertie à une extrémité. Cette prise est en plus dotée d'un capuchon pour protection, compte tenu qu'elle est située à l'extérieur.

• fait 30 m de longueur



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• est laissé nu à l'autre extrémité, ceci pour éviter que les trous à percer soient de diamètre plus important que le câble lui-même, et aussi parce qu'on peut ainsi le couper à bonne longueur

• 6/ une fois donc que le câble est bien arrivé proche de l'IDU (après perçages et parcours), il faut sertir une prise RJ-45 à l'autre extrémité. Cette étape et les suivantes sont prises en charge par le service TIC du Pays. Ceci est une des faiblesses du système, car le sertissage d'un câble Ethernet de fort diamètre (prévu pour l'extérieur) est une opération à risque : malgré tous nos soins, 4 ou 5 fois, la prise a été défectueuse. Une fois, c'est TDF (on l'a vu) qui a eu des problèmes pour la liaison point à point. Les autres fois, c'est le service TIC qui a repris le sertissage, avec parfois un débit existant mais trop lent. Une autre fois même, c'est la prise sertie en usine par Alvarion qui était défectueuse et il a fallu remonter près de l'antenne pour en sertir une nouvelle. Ajoutez à cela le fait qu'il n'est pas possible de tester la qualité du câble et des sertissages, compte tenu de l'emplacement des deux extrémités, et vous avez une idée du temps qu'on risque de passer parfois à une telle installation avant que tout fonctionne.

• 7/ après les branchements, paramétrage du routeur au besoin

• 8/ ensuite, on teste la connexion à partir d'un poste testeur, comme suit :

• Ping56 de la station de base (80.64.227.1)

• Ping d'un serveur chez e-Qual

• Ping du serveur DNS d'e-Qual

• Ping vers l'adresse IP de Google : 216.239.59.147

• Test DNS, par ping www.google.fr

• enfin, des transferts FTP entre le serveur Proxy du réseau Wimax et le poste testeur sont effectués, avec successivement des fichiers 1, 3, 5 et 10 Mo, ce qui permet de se rendre compte du débit de la connexion en flux descendant.

• 9/ configuration des paramètres courrier : un compte courrier utilisant un serveur SMTP du PVS est mis en place, pour faciliter la gestion des courriels.

Voir

• A26 Fiche d'installation d'un site testeur, qui consigne les paramètres d'installation

• A27 Visuels présentant les stations de base

• A28 Visuels présentant l'équipement utilisateur CPE

Commercialisation, livraison et support

Un certain nombre de dysfonctionnements ont eu lieu lors de la livraison des équipements. Nous les relatons brièvement, même s'il faut prendre en compte la part de la malchance et celle de la “ jeunesse ” du marché.

56 Ping : commande permettant d'envoyer une requête à une machine, pour vérifier la bonne communication avec elle.


http://www.google.fr/


Rapport d'étude

Une partie des câbles d'alimentation des IDU pour les testeurs n'a pas été livré. Les câbles de liaison entre les AU des stations de base et les ODU n'ont pas été livrés non plus : ces câbles étant spécifiques, TDF a du se les procurer chez un autre fournisseur. La microstation de base a été livrée avec une alimentation basse tension, sans que cela nous ait été spécifié auparavant. Il a donc fallu sur le site prévoir le changement d'alimentation.

Il a ensuite fallu beaucoup de temps à e-Qual pour disposer d'un accès direct au site Alvarion pour effectuer les téléchargements pour la mise à jour des logiciels de gestion du système, la procédure initiale étant de passer par leur grossiste Azlan. Enfin, e-Qual a questionné régulièrement le support technique, compte tenu de divers incidents ou manques du système : les réponses n'ont été fournies que partiellement et avec des délais très longs57.

Encore une fois, il faut le temps que la technologie trouve son marché et se déploie aussi au plan commercial. Ceci étant, il nous a semblé qu'il y avait un écart significatif entre la maîtrise de la communication commerciale qui fonctionne remarquablement et la réalité des processus de production et de maintenance, et ce d'autant plus que notre interlocuteur était leader du marché en BWA pré-Wimax. Une des manières de rendre crédible la technologie, c'est aussi que l'écart entre l'image qu'on donne et la réalité qui suit soit minime.

Evaluation critique de l'installation

Terminons cette partie sur l'installation par quelques éléments d'évaluation, à ce stade, avant utilisation par les testeurs.

• L'installation du Wimax fixe telle que nous avons du la mettre en oeuvre est une opération lourde et longue. En moyenne, nous estimons le temps de travail à une demie-journée par site58. Sur certains sites, il a fallu moins de temps, sur d'autres, plus.

• Il faut disposer de deux types de compétences, pour le montage physique et pour les aspects plus informatique. Le système d'orientation de l'antenne avec le nombre de leds allumées de l'ODU n'est pas très précis. L'idéal est donc de confirmer cette indication avec une connexion Telnet et/ou un appel en direct à l'opérateur. Pour optimiser le processus, il faut donc 2 personnes sur place en même temps, dont une ayant des compétences réseau, et si possible la disponibilité de l'opérateur.

• La simulation radio donne des indications utiles sur l'éligibilité du site à la connexion, mais nous avons eu plusieurs fois des surprises, on l'a déjà évoqué. Le fait de varier la hauteur de l'antenne de 50 cm nous a fait passer sur un certain site d'une absence de signal à un signal de 5 leds. La position géographique n'est donc pas suffisante, ni même le modèle du relief de terrain, encore faut-il savoir précisément où on peut mettre l'antenne, et tenir compte aussi des bâtiments voisins, voire des rideaux d'arbres...

• Donc, en l'état des équipements, dans l'attente d'améliorations en terme de portée ou de CPE indoor59, le pré-Wimax est une technologie loin d'être auto-installable et dont le coût d'installation est élevé, compte tenu du temps passé et des compétences requises.

57 Cf. 4.6 Sécurité et maintenance

58 Sans tenir compte du temps de travail d'e-Qual, durant le processus, ni du temps en amont d'analyse sur site.

59 Encore faudra-t-il qu'avec ces nouveaux CPE, plus faciles à installer, on ait des performances en portée suffisantes.



Rapport d'étude

2 . 9 A s p e c t s f i n a n c i e r s

Nous avons déjà évoqué en 2.2 / Le cadre territorial les partenariats que nous avons mis en oeuvre pour le financement du projet : FEDER, DATAR, Conseil Général de la Charente-Maritime et bien entendu fonds propres du Pays des Vals de Saintonge.

Nous décrivons maintenant comment nous avons défini les postes de dépenses est estimer le budget.

Approche budgétaire par les tâches

Déterminer les coûts supposait de savoir précisément ce qu'il y avait à faire. Pour e-Qual et TDF, une partie des tâches était déjà connue, mais une autre ne l'était pas. Par exemple, personne n'avait installé et configuré de CPE Wimax. Personne ne savait précisément quels types d'incidents pouvaient se produire. Pour les équipements, c'était évidemment plus simple, tout comme pour certaines prestations déjà au “ catalogue ” (Ligne Transfix France Télécom ou bien location de pylônes TDF).



Rapport d'étude

Nous avons donc construit en commun une liste de tâches relativement détaillée :

Liste initiale des tâches de l'expérimentationCatégories Détails

PréétudeSLA CIR

BurstPrioritisationDisponibilitéGTR

Définition applications centralisées et cahier des charges

Messagerie

Hébergement (définition)

Serveur WebProxy/cacheAntivirusAuthentification Serveur Routeurs TransfixAnalyse des sites CPE et fiches d'installation (10)Station NMS ( besoin hébergement, besoin opérations)

Bilan de liaison et prédiction de couverture radioIngénierie Site Bois des EssouvertsIngénierie Site Les Naudines

Equipements SB y compris antennes et support, câbleLiaison backhaulCPE y compris antennes et support, câbleMâts montage CPENMS Wimax (inclut station)Routeurs x2Baie 19"Transport équipements

Installation et configuration

SB installation physique Essouverts

SB installation physique Les NaudinesSB configuration Formation ActionSB test (puissance émise...)CPE formation à l'installationCPE (installation physique et configuration radio) CPE (configuration IP, intégration NMS, recette finale), à distance

Saisie et configuration du client et de sa classe de services

RouteursServeur Installation + OSApplication: Messagerie sur serveur "pylône"

Application: Web ( pages conçues par PVS, hors pages "techniques e-Qual / TDF")

Application: Proxy/Cache sur serveur "pylône"

Application: Antivirus (install chez e-Qual)

NMS Wimax Formation action par équipementier

NMS Wimax ComplémentsOutil facturationRNMS backbone (Routeurs + BS)QoS routeursQoS BSQoS CPELicence ART BLR

Gestion équipements

Accueil SPH 6 mois Essouvert 40 m 4 antennes et 1 m2Accueil SPH 6 mois Les Naudines 30 m 4 antennes et 1 m2Energie électriqueAccès sur site accompagnement externes 4 accompagnements

Hébergement Serveur et opérationHébergement Routeur, côté e-Qual

Maintenance et services

Maintenance GTR 4h LS



Rapport d'étude

Maintenance GTR 4h BSMaintenance GTR CPEMaintenance GTR 4h RouteursMaintenance GTR 4h Station + serveurSupervision / helpdesk backbone (routeurs + BS)

Supervision / Helpdesk CPE Hot Line incidents 5/7, 10 incidents/mois à 0,5 HInternet 2 Mbit/sGestion facturation

Prestations intellectuelles

Déclaration ART

Documentation réseauTests spécifiquesRapports et rendu Eléments radio et couverture

Eléments réseau, suivi tests spécifiquesEtude usages et enquêtes testeursRapport finalRencontres numériques et réunions testeurs

Démontage SB (y compris antennes et câbles)CPE (y compris antennes et câbles)RouteursServeursAide à la restauration connexion WAN des CPE (RNIS, LS, RTC)

Raccordement backbone

Transfix 2 Mbit/s Installation

Transfix 2 Mbit/s Abonnement

Un certain nombre des tâches ci-dessus ont été supprimées, ou modifiées, au vu des coûts estimés, ou simplement pour rendre cohérent l'ensemble :

• On avait supposé un poste pour la liaison backhaul : on a vu qu'on n'a pas disposé d'équipement dédié.

• Un serveur web dédié et une application consacrée à la gestion du projet et aux échanges entre testeurs avait été prévus : nous les avons abandonnés faute de temps pour développer l'application en interne (les coûts externes étant trop importants).

• L'outil facturation n'a pas été mise en oeuvre, l'expérimentation étant finalement gratuite pour les testeurs (Cf. ci-dessous).

• La maintenance a largement été revue à la baisse, pour des questions de prix, et aussi parce que l'équipementier ne disposant pas de stock de remplacement en France, l'échange d'un CPE défectueux ou d'un composant de la station de base par exemple nécessitait de l'ordre de 4 semaines de délai. Il était donc inutile d'avoir un GTR60 de 4 H sur les stations de base, sachant qu'une intervention rapide ne réglerait rien. Ou alors, il fallait acheter des équipements de réserve, ce qui était trop coûteux. D'autant plus que nous étions dubitatifs sur une garantie de maintenance dans le cadre d'une telle expérimentation. La seule GTR de 4 H qui a été souscrite concernait la ligne spécialisée Transfix, équipement “ traditionnel ”. Elle est effectivement tombée en panne une fois, mais France Télécom a mis 21 H (et non 4) pour rétablir le service...

Le Pays a aussi à ce stade décidé comme on l'a déjà mentionné de gérer l'installation et la désinstallation des CPE en direct. Dans ce cadre, le budget global (hors temps de travail des services du Pays) s'établit à 199 613,23 € HT. Le tableau budgétaire est présenté en annexe.

Voir A29 Budget ventilé de l'expérimentation

60 GTR : Garantie de Temps de Rétablissement.



Rapport d'étude

Du côté testeurs

Initialement avait été envisagée la facturation des testeurs, pour tester la procédure de facturation et pour se situer autant que possible au plus près d'une réalité complète de fonctionnement. Bien entendu, il ne s'agissait de tenter un équilibre économique avec de tels investissements pour 30 testeurs. Et donc, à un prix d'abonnement équivalent à une offre ADSL, le coût d'implantation de la gestion de la facturation grevait largement les recettes.

Les élus ont finalement décidé que l'expérimentation était gratuite pour les testeurs :

• Nous n'étions pas assurés de la continuité du service que nous leur mettions à disposition.

• Nous allions mettre nos testeurs à contribution pour des tests spécifiques et nous souhaitions les impliquer dans le projet.

Globalement en fait, la continuité du service a été bonne, malgré quelques incidents61. Mais quelques testeurs ont eu à souffrir de dysfonctionnements répétés, compte tenu des limites de portée, et il aurait été difficile de gérer ces aspects au plan financier. Ce point est d'ailleurs à mettre en exergue dans le cadre d'un futur déploiement : si l'on sait avec l'ADSL mesurer avec une certaine fiabilité l'éligibilité d'une ligne62, il faudra avec le Wimax être plus prudent, la propagation radio reposant sur de multiples paramètres.

2 . 1 0 P h a s e s d e l ' e x p é r i m e n t a t i o n e t d e t e s t s

Le déroulement

Dans un premier temps, l'ARCEP a autorisé les tests techniques jusqu'au 31/08/2005. En juillet 2005, une prolongation était accordée jusqu'au 31/01/2006, ceci en lien avec la procédure d'attribution des licences Wimax, mise en place par l'Autorité63.

L'expérimentation s'est donc déroulée en deux phases :

• 1/ du 13/04/2005 au 31/08/2005

• L'installation des équipements testeurs était terminée le 05/05/2005.

• Durant cette période, il y a eu peu de changements sur les sites de tests. Nous reviendrons dans les résultats sur les problèmes rencontrés dans certains cas : l'imprimerie Bordessoules par exemple, en limite de couverture, est revenue après quelques semaines à sa connexion ADSL. Le Pays des Vals de Saintonge a déménagé fin juin, dans de nouveaux locaux à St-Jean d'Angély, situés à 2 Kms des précédents environ. Ces nouveaux locaux n'étaient pas couverts par une station de base.

• 2/ du 01/09/2005 au 31/01/2006

• Durant cette seconde phase, nous avons eu un peu plus de changements sur les sites de tests.

61 Cf. 4.6 Sécurité et maintenance

62 L'affaiblissement du signal est dans ce cas lié à un paramètre essentiellement : la distance au répartiteur.

63 Cf. 5.5 Fréquences et aspects réglementaires



Rapport d'étude

• Sur certains sites qui étaient en limite de couverture avec des problèmes de coupures ou de mauvaise qualité de signal, nous avons tenté des améliorations, en retournant sur place, pour par exemple rehausser l'antenne. Ceci a parfois été utile, parfois non. L'arrivée de l'ADSL dans certaines communes a conduit un testeur à passer à l'ADSL64, même s'il était satisfait apparemment du Wimax.

• Nous avons ainsi récupéré quelques CPE qui ont été installés pour de nouveaux testeurs en attente du haut débit : la mairie de St-Julien de l'Escap par exemple.

Les tests

En quoi ont consisté les tests ?

• L'utilisation courante a été le premier test. Significatif évidemment, puisque nous étions en situation réelle d'utilisation, mais avec des limites (peu de testeurs par rapport à ce que pouvait supporter théoriquement les stations de base). Et l'usage courant, révélateur du degré et des modalités de pratique des testeurs, peut difficilement être extrapolé pour des statistiques globales.

• Comme nous souhaitions évaluer de manière un peu plus détaillée les performances du système, en terme de portée notamment, le Pays a équipé un véhicule utilitaire (camionnette) d'un support de mât. Nous avons utilisé ce véhicule pour réaliser sur le territoire, ce que nous avons appelé des tests volants. Environ cinquante points ont ainsi été testés, venant en complément des 30 sites de tests et des simulations radio initiales.

• TDF de son côté a mené une campagne de mesures avec un camion spécialement équipé d'un mât télescopique et d'un analyseur de spectre. Il s'agissait là de mesurer uniquement le signal radio 3,5 Ghz, sans équipement Wimax d'aucune sorte. Cette campagne a porté sur environ 300 points, dont certains largement hors territoire du Pays des Vals de Saintonge. TDF souhaitait disposer de données pour peaufiner son modèle numérique de terrain pour de futures simulations, mais c'était aussi l'occasion de corréler ces mesures aux tests Wimax proprement dit.

• Une des lacunes de l'expérimentation, que nous avions pointée dès le départ, était l'impossibilité lors d'un usage courant, d'évaluer la qualité de service de manière réellement opérationnelle. On a mentionné65 le fait que les classes de services permettent de garantir des débits et des niveaux de services à des utilisateurs. Pour les tester in vivo, il aurait fallu disposer d'un nombre important de testeurs par station de base. Même dans les premières expériences menées à grande échelle, par exemple celle d'Iberbanda en Andalousie et dans d'autres provinces d'Espagne, le nombre d'utilisateurs par station de base, aujourd'hui, ne dépasse pas 80. On est donc loin de pointes de saturation possibles. Nous avons donc mis en oeuvre des tests de montée en charge, en cherchant à saturer une station de base, avec un nombre de testeurs limités. Ce point est crucial, car les performances des classes de services avec un réseau chargé impactent directement le modèle économique envisageable.

Voir la présentation des premiers déploiements en Espagne, par Iberbanda :

• http://www.intel.com/cd/corporate/pressroom/emea/fra/238361.htm

64 sur conseil de son prestataire informatique.

65 Cf. 2.4 Un peu de technique.


http://www.intel.com/cd/corporate/pressroom/emea/fra/238361.htm


Rapport d'étude

• http://www.serialwireless.net/breve.php3?id_breve=561

• Enfin, nous avons réalisé des tests plus spécifiques, durant la phase 2 : Alvarion a bien voulu nous mettre à disposition un CPE plus récent que ceux que nous avons achetés, basé sur le composant Intel Rosedale 5116. De même, deux passerelles Voix sur IP ont été installées sur les sites des Cusines Villéger et de Semnort. Ces tests ont eu lieu durant un temps limité.


http://www.serialwireless.net/breve.php3?id_breve=561


Rapport d'étude

3 V e i l l e e t c o m m u n i c a t i o n

Avant de présenter les résultats de l'expérimentation, nous abordons dans cette partie la communication, à la fois sous l'angle de notre propre pratique de communication au sein du projet, sous celui de la recherche d'information et de la veille sur Internet qui a été un élément clé de notre travail. L'occasion aussi d'extraire quelque enseignement, à partir de la manière dont une technologie émerge au plan mondial, dont elle se médiatise et se répand, et des rapports entre “ le dire et le faire66 ”.

3 . 1 V e i l l e r ( à ) l ' i n f o r m a t i o n

Nous avons déjà signalé comment nous avons identifié le Wimax au printemps 2003, comme technologie potentiellement intéressante. Tout au long du projet, nous avons utilisé très régulièrement le web comme source d'information initiale. Progressivement, nous avons assisté au gonflement des infos consacrées au Wimax et à la réussite (médiatique) de la technologie. Bien entendu, cette veille constante a fourni une sorte de matériau brut, que nous avons soupesé, manipulé, élagué, poli... en échangeant avec nos partenaires proches ou lointains.

Au fur et à mesure de l'élaboration du projet, la représentation de la technologie, de ses possibilités, du jeu de ses acteurs... s'est évidemment modifiée. La plongée dans la réalisation a en quelque sorte fait rupture – ou au moins créé des déchirures – dans l'image qui s'était construite peu à peu. Ce qui suit fait parcours entre les extraordinaires possibilités de mise en mouvement et de catalyse qu'est Internet au service de l'émergence mondiale d'une technologie, et les dérives mimétiques de ce qui s'apparente parfois à une bulle informationnelle. Tout ceci vu d'un territoire rural qui souhaitait infléchir – un peu – son destin numérique.

Une recherche dans Google avec le mot “ Wimax ” en décembre 2005 renvoie 12 300 000 items. En juillet 2003, la même requête retournait quelques dizaines de pages (quelques centaines d'items). C'est dire la croissance phénoménale du Wimax. Et précisons bien qu'en décembre 2005, aucun produit Wimax n'est encore disponible...

L'écosystème Wimax

L'objectif du Wimax Forum et des principaux protagonistes du Wimax a été clairement annoncé : il s'agit de développer une technologie qui soit de fait un standard mondial et d'organiser en amont tout ce qui est nécessaire à son développement et à son adoption par le marché. Les enjeux sont jugés par ces mêmes acteurs extrêmement importants, le Wimax devant offrir des services en haut débit avec mobilité, mais aussi être au coeur de la convergence IP et ce en supportant non seulement des services multiples (données, voix, vidéo) , mais aussi des équipements variés (ordinateurs, téléphones portables, PDA...). Ces choix s'appuient à la fois sur les causes d'échec de la BLR et sur le succès du WiFi.

Mais la WiFi Alliance, qui coordonne et favorise le développement du WiFi, est née comme un accompagnement de produits qui émergeaient, grand public, et qui se sont bien vendus très rapidement. Avec le Wimax, on est presque à l'inverse : si le service final s'adresse au grand public, les produits Wimax et le montage des réseaux qui le mettent en oeuvre relèvent des opérateurs, ou de l'aménagement du territoire. L'adoption par le marché tient donc d'abord à un large soutien d'acteurs d'horizons très différents : ceux de la chaîne de fabrication (du processeur à la station de base), ceux

66 Voir l'éditorial d'Alain Baritault, dans Cités Numériques N° 5, novembre 2005.



Rapport d'étude

qui montent les réseaux (gestionnaire de points hauts, opérateurs...) et les prescripteurs de tout poil (du citoyen au ministre, en passant par les entreprises et les collectivités). “ This requires a level of inter-operability and cooperation never seen before67 ”

Il s'agit donc de créer, et d'abord par la communication, les conditions qui vont faire se rassembler les principaux acteurs autour de la technologie. Le Wimax est porté d'abord par les “ petits ” équipementiers, et très vite par Intel. Ces acteurs sont rejoints à partir de 2004 par les opérateurs de télécommunications. En décembre 2005, le Wimax Forum compte 334 sociétés adhérentes. L'affirmation claire et forte d'une stratégie d'interopérabilité, et donc de baisse des coûts, d'une vision mondiale organisée en tant que telle, a parfaitement bien fonctionné. La crédibilité de la technologie est née de la force de ce discours, du poids des acteurs qui s'y engageaient et de leur savoir-faire en communication, sur Internet de relais en relais et de blog en portail, et lors des rencontres et colloques.

Certes, les acteurs disposaient de produits, en BWA par exemple, dont certains étaient déployés, mais de manière très confidentielle, eu égard au marché annoncé. Néanmoins, l'existant a joué aussi un rôle positif : on pouvait penser qu'il s'agissait finalement de rendre compatibles des équipements déjà disponibles.

Voir, entre beaucoup d'autres :

• The Wimax Ecosystem http://wimaxtrends.com/articles/archives/reports/f030105a.htm

• Here comes Wimax World (point de vue du financier) http://www.businessweek.com/investor/content/jun2005/pi20050620_3290_pi044.htm

• Parmi les portails consacrés au seul Wimax :

http://www.wimax-fr.com/index.php

http://wimaxtrends.com/

http://www.wimax.com/

http://www.wimaxpro.com/

http://www.wimaxxed.com/

Entre le discours commercial, les spécifications techniques annoncées, la réalité des produits disponibles et leurs performances avérées, un marais d'informations s'étale (mais est-ce encore de l'information, ou bien plutôt la rumeur qui enfle, quand de page web en page web on reprend, restreint, réduit... une complexité technologique difficile à appréhender). On a écrit et continue d'écrire n'importe quoi sur le Wimax. On dira certes que c'est inhérent au fonctionnement d'Internet. Et que tout cela fait les beaux jours de certains, témoin ce merveilleux “ Wimax Survival Toolkit ”, où moyennant quelques centaines de dollars, on vous guide avec force modèles dans la jungle de cette technologie désormais incontournable ou presque pour tout un chacun.

Voir le Wimax Survival Toolkit http://wimaxsurvival.com/content/view/131/2/

Dès l'automne 2004, un certain nombre d'analystes aux Etats-Unis avaient dénoncé ce qu'on appelle là-bas le hype, autour du Wimax. Le hype est ce débord d'enthousiasme orchestré pour une technologie naissante, et qui se transforme ensuite en une désillusion plus ou moins forte, lorsque la réalité des produits est trop en écart avec les per

67 Richard Ballard, in The Wimax Ecosystem


http://wimaxsurvival.com/content/view/131/2/






http://www.businessweek.com/investor/content/jun2005/pi20050620_3290_pi044.htm


http://wimaxtrends.com/articles/archives/reports/f030105a.htm



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formances annoncées. Trop de hype peut menacer l'adoption ultérieure de la technologie elle-même, d'autant qu'une fois lancé, il enfle comme une traînée de poudre.

Comment cela fonctionne ? On annonce par exemple comme spécification du Wimax un débit de 70 Mb/s et une portée de 50 Kms, en non ligne de vue. Plus tard, on dira que cette portée est théorique68, que finalement c'est en ligne de vue... En analysant, vous saurez que les 70 Mb/s correspondent à l'ensemble d'une station de base, que par secteur vous disposerez au mieux de 12 Mb/s et qu'il faudra partager ce débit entre tous les abonnés. Pour autant, en 2005 lors d'une rencontre à Paris, un expert haut débit comparait dans un tableau les 70 Mb/s du Wimax aux 2 Mb/s du débit abonné de l'ADSL...

C'est évidemment le rôle des industriels de promouvoir leurs produits, il faut simplement décrypter le discours... Mais ce n'est pas si simple, témoin cette citation qui date de novembre 2004 d'une personne visiblement expérimentée et qui s'insurge justement contre le hype : “ There are no WiMax Products today. There will be some WiMax products within the next 3 - 6 months, but they will be first generation...69 ” Bien plus de 6 mois ont passé, et les premiers produits Wimax viennent d'arriver, en janvier 2006.

Voir, à propos du hype :

• Understanding hype cycles http://www.gartner.com/pages/story.php.id.8795.s.8.jsp

• WiMax Hype, 802.11 Reality http://wifinetnews.com/archives/004479.html

• WiMAX hype peaks http://www.theregister.co.uk/2005/03/24/wimax_gartner_outlook/

• Riding the WiMax hype cycle - part 1 http://www.techworld.com/mobility/features/index.cfm?featureid=621

• Slow down the WiMax hype http://weblog.infoworld.com/techwatch/archives/001293.html

L'exemple de la certification

La certification est au coeur, on l'a dit, de la crédibilité du Wimax. Nous revenons sur ce point pour évaluer ce qui relève des effets pervers de la communication, des retards éventuels de la technologie, et éventuellement des désaccords relatifs entre promoteurs du Wimax.

D'abord, un tableau daté :

Cert i f i cat ion Wimax, évo lut ion des annonces

Quand Quoi Source

11/2003 Produits certifiés Wimax prévus pour 06/2004 Communication orale : 1 équipementier et 1 opérateur, au salon Interop, Paris

01/2004 Produits certifiés Wimax prévus pour 09/2004 Présentation du Wimax Forum au salon WCA70

05/2004 Produits certifiés prévus pour 11/2004 Plusieurs affirmations d'équipementiers, membres principaux du Wimax Forum, lors du Wimax Summit, à Paris

68 Que peut bien vouloir dire une portée théorique ?

69 Robert Berger, cité par Glenn Fleishman, in WiMax Hype, 802.11 Reality (voir le lien)

70 WCA : Wireless Communication Alliance.


http://weblog.infoworld.com/techwatch/archives/001293.html

http://www.techworld.com/mobility/features/index.cfm?featureid=621

http://www.theregister.co.uk/2005/03/24/wimax_gartner_outlook/

http://wifinetnews.com/archives/004479.html

http://www.gartner.com/pages/story.php.id.8795.s.8.jsp


Rapport d'étude

Cert i f i cat ion Wimax, évo lut ion des annonces

08/2004 Produits certifiés prévus pour 06/2005. Premières annonces comme quoi il pourrait y avoir deux certifications, une pour le Wimax fixe, une autre pour le Wimax mobile, et que les deux gammes de produits ne seraient pas compatibles.

Diverses publications, dont un white paper de Fujitsu “ WiMAX Technology and Deployment for Last-Mile Wireless Broadband and Backhaul Applications ”

01/2005 Sélection d’1 laboratoire de test par le Wimax Forum pour débuter la certification en 07/2005. Pas de planification des plugfests.

Site web du Wimax Forum

14/03/2005 Airspan, Alvarion et Redline annoncent une précertification “privée”, pour s'assurer que les “ prochains tests de certification en Juillet ” iront le plus vite possible.

Annonce au Cebit de Hanovre

22/04/2005 “ Les produits seront certifiés en novembre ” Selon Ron Resnick, président du Wimax Forum, lors de la réunion du Wimax Forum à Malaga, au laboratoire de test Cetecom

07/2005 Lancement officiel des tests à Cetecom WiMax Certification Proceeds at Cetecom Labs

19/08/2005 “ The actual testing won’t begin for months, the work being done at Cetecom right now is simply to validate the testing procedures themselves. ”

Carlton O'Neal, VP Marketing d'Alvarion, in Alvarion Speaks Out on WiMax Certification

26/10/2005 “ It is hoped that the first of these [devices] will receive certification before the end of the year ”

Fernando E. Hardasmal, Cetecom, in Certification : the final step to Wimax Reality 71”

10/11/2005 “WiMAX products are shipping, and we expect to see strong momentum of rapid deployments around the globe. ”

Ron Resnick, Président du Wimax Forum à Pékin lors du plugfest organisé avec Cetecom et le laboratoire chinois CATR

10 et 11/2005 Cherchant à “ clarifier le processus de certification ” (!!!), une consultante spécialisée a le mérite de décrypter les discours des uns et des autres : il y aura (on devrait employer le conditionnel...) 5 étapes de certification, les 3 premières pour le Wimax fixe, ce qui mène jusqu'en fin 2006 avant une vraie certification, les test actuels ne concernent que l'étape 1...

• The Evolution of Wimax certification, par Monica Paolini, Senza Fili Consulting

• Clarifying Wimax Certification

• WiMAX Forum to clarify specs for certification test waves

(Voir les liens ci-dessous)

12/12/2005 Le Wimax mobile venant d'être normalisé par l'IEEE, on pourrait imaginer gagner du temps (ou en perdre) dans la certification...

WiMAX Certification to Boost Rollout of WiMAX Networks

19/01/2006 Le Wimax Forum annonce les premiers produits certifiés Wimax fixe, sans qu'on sache précisément sur quoi porte la certification : le communiqué reste à un niveau d'annonce commerciale

WiMAX Forum Announces First WiMAX Forum Certified Products

29/01/2006 Dans le journal québécois “ Les Affaires ”, interview de Michel Guay, responsable de Wavesat, qui explique un peu le processus de certification, et précise qu'il y a “ cinq profils à passer ”. Les étapes de Monica Paolini ?

Wavesat obtient l'homologation du Forum WiMAX

Le lecteur qui aura fait l'effort (déjà intense, sans parler de l'exploration des liens) de lire le tableau ci-dessus doit se demander dans quelle bouillabaisse médiatique on patauge et si ces gens des Télécoms qu'on dit sérieux le sont vraiment.

71 Article publié dans le supplément éditorial, Wimax Business & technology strategies, à l'occasion du Wimax World Conference, 26 au 28/10/2005, Boston



Rapport d'étude

Comme le dit Mohammed Shakouri, Vice-Président Marketing d'Alvarion, “ some confusion does exist in the marketplace72 ”...

Voir :

• WiMAX Technology and Deployment for Last-Mile Wireless Broadband and Backhaul Applications http://www.fujitsu.com/us/services/edevices/microelectronics/wpbwa.html

• Jumping the Gun on WiMaxhttp://www.wi-fiplanet.com/news/article.php/3489931

• Puces, systèmes et certification ouvrent la voie au WiMax international http://www.eetimes.fr/at/news/showArticle.jhtml?articleID=161501093

• WiMax Certification Proceeds at Cetecom Labshttp://www.wi-fiplanet.com/news/article.php/3526516

• Alvarion Speaks Out on WiMax Certificationhttp://www.wi-fiplanet.com/columns/article.php/3528651

• Global WiMAX Leaders in Beijing Demo First Interoperable WiMAX Products http://www.wimaxforum.org/news/press_releases/WiMAX_Plenary_and_Summit_Release_Final_2_.pdf

• Clarifying WiMax Certificationhttp://www.wi-fiplanet.com/columns/article.php/3565806

• The Evolution of WiMAX Certificationhttp://www.senza-fili.com/Downloads/SenzaFili%20WiMAX%20Certification.pdf

• WiMAX Forum to clarify specs for certification test waveshttp://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax_forum_clarify/

• WiMAX Certification to Boost Rollout of WiMAX Networkshttp://www.wimaxxed.com/wimaxxed_news/wimax_certifica.html

• WiMAX Forum Announces First WiMAX Forum Certified Productshttp://www.wimaxforum.org/news/press_releases/Certification_Announcement.pdf

• Wavesat obtient l'homologation du Forum WiMAXhttp://www.lesaffaires.com/fr/AffairesElectroniques/detail.asp?id=222104&id_Section=485

Que fait le client ?

Alors, que peut faire le client ? Mais qui est le client ? La collectivité territoriale (du maire de la petite commune qui “ veut sa licence Wimax ” à la région), l'opérateur de télécoms qui veut étendre ses réseaux, le gestionnaire de points hauts... le spectre est large : tous sont très occupés et en attente de solutions rapides. Tous font donc plus ou moins confiance aux informations qui courent. Tout serait plus simple si les informations étaient le plus souvent exactes, ou si les “ grands acteurs ” étaient garants d'une vérité, ou au moins plus fiables ou crédibles.

Faut-il pour autant jeter bébé et eau du bain ? Parmi les nombreuses questions que les uns et les autres territoires nous ont posé durant ce projet, une était très frappante “ Mais alors, est-ce que vous croyez au Wimax ? ” On répondait que ce n'était pas exactement une question de foi, que la technologie avait des aspects très intéressants, que tout ça était complexe, que les choses allaient devenir plus matures, mais que rien n'était assuré...

72 Cité in “ WiMAX Forum to clarify specs for certification test waves ”. Vous aurez remarqué quelle fonction occupe M. Shakouri.


http://www.lesaffaires.com/fr/AffairesElectroniques/detail.asp?id=222104&id_Section=485


http://www.wimaxforum.org/news/press_releases/Certification_Announcement.pdf


http://www.wimaxxed.com/wimaxxed_news/wimax_certifica.html

http://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax_forum_clarify/

http://www.senza-fili.com/Downloads/SenzaFili WiMAX Certification.pdf

http://www.wi-fiplanet.com/columns/article.php/3565806

http://www.wimaxforum.org/news/press_releases/WiMAX_Plenary_and_Summit_Release_Final_2_.pdf




http://www.eetimes.fr/at/news/showArticle.jhtml?articleID=161501093


http://www.fujitsu.com/us/services/edevices/microelectronics/wpbwa.html


Rapport d'étude

Le premier repère est donc de savoir que ce qu'on vient de décrire ci-dessus existe, donc de savoir “ qu'on ne sait pas grand'chose ”. Corollaire, pour en savoir un peu plus, il est indispensable de faire un réel effort de veille assidue, d'analyse des acteurs, de leur situation. Recouper l'information, lire plusieurs versions de la même source, multiplier aussi les échanges oraux dans différents contextes permet sinon de discerner le passage du virtuel au réel, du moins de construire un mouvement à peu près cohérent.

Le second repère est l'articulation constante entre le discours et la position des acteurs : par exemple, Alvarion n'est pas présent aux 1ers plugfests et propage le fait que le processus sera long, mais Alvarion détient une grande part du marché du BWA propriétaire et n'a peut-être pas intérêt que les produits certifiés soient rapidement disponibles, d'autant que ses produits sont peut-être moins innovants que ceux d'Airspan par exemple. Mais à l'inverse, Airspan, qui a besoin de développer plus vite ses parts de marché...etc... On voit qu'un décryptage, même pointu, ne mène pas à des avis forcément tranchés.

Le troisième repère est donc qu'un territoire ou tout acteur de cette chaîne a besoin d'une veille très dense s'il veut décider dans des conditions à peu près acceptables. Cette veille n'est pas une condition suffisante d'un bon choix, mais elle est nécessaire. Or, bien peu d'acteurs font cet effort : nous avons rencontré au cours de ce projet un opérateur qui proposait à un territoire un nombre de stations de base pour le couvrir entièrement, sans connaître en quoi que ce soit la réalité technologique (“ Je leur ai dit 20, ils ont eu l'air surpris... On sera peut-être à 40, mais pas à 100 tout de même. Qu'en pensez-vous ? ”). Mais aussi, ce responsable de territoire : “ Ah bon ? Parce que le Wimax va encore évoluer ? ”

Plus que jamais donc, et ce sera notre dernier repère, les territoires ont à travailler en approche collaborative, à construire des partenariats suffisamment diversifiés et complexes pour être pertinents dans la construction des réseaux de communication. On n'achète pas un tel réseau comme on achète une savonnette. Le fait que 175 acteurs se soient déclarés candidats à l'attribution d'une licence Wimax en France atteste de la réussite médiatique du Wimax, pas de leurs compétences, ni de la mise en place d'un marché concurrentiel où on pourrait choisir comme au super-marché le “ meilleur ” produit.

3 . 2 L e s r e n c o n t r e s n u m é r i q u e s

Autre versant de la communication, la nôtre, celle du Pays des Vals de Saintonge, territoire rural on l'a dit, “ désert ” numérique au début de cette expérimentation, et qui a aussi pour objectif à travers ce projet d'expliquer le numérique, de montrer qu'innover dans ces domaines est possible...

Nous avons donc souhaité ouvrir ce projet aux habitants du territoire qui souhaitaient en savoir plus, comprendre les enjeux, évaluer avec nous la faisabilité. Pour cela, nous avons imaginé des “ Rencontres Numériques ”, ouvertes à tous, où toutes les communes étaient invitées, en plus évidemment des acteurs du projets, de responsables d'entreprises ou de collectivités. Cet effort de communication était pertinent principalement au début du projet, pour le dynamiser.

Trois rencontres ont eu lieu73, chacune rassemblant une centaine de personnes environ, de 18 à 20 H 30. Elles étaient prolongées par un buffet dînatoire, qui permettait des échanges informels. Voici les thèmes et le programme de ces rencontres.

73 à la date de rédaction de cette étude.



Rapport d'étude

Numérique et Internet : où en est-on en Vals de Saintonge ?(04/05/2004)

• Le développement numérique en Vals de Saintonge, un choix de territoire. Francis FORGEARD-GRIGNON, Président du Pays des Vals de Saintonge et Emmanuelle GIRAUD-HERAUD, coordinatrice des services, présentent l'importance des enjeux des TIC pour notre développement.

• L'économie en Vals de Saintonge : quelle présence aujourd'hui sur Internet ? L'agence régionale ARANTIS a évalué la présence sur Internet des entreprises du Pays : quelle image et quelles retombées en attendre ? Quelles actions d'amélioration faut-il envisager ? par Didier DUQUENNE et Florence MICK-HARDOUIN, d'ARANTIS.

• La pratique Internet actuelle et les besoins haut débit. Anne-Laure ATTUIL, Karine BOURGET, Anaïs EPAGNOUX, Karine GUESQUIERE, Sabrina LAMY, Aurélie PHELIPPEAU, Céline SALZARD, étudiantes en BTS Action Commerciale au Lycée Audouin-Dubreuil de Saint-Jean d'Angély, ont questionné par téléphone plus de 200 professionnels du Pays. Elles nous proposent l'analyse détaillée de leur enquête.

• L'accès haut débit : quels besoins professionnels et quelle évolution ? Témoignages de responsables d'entreprises du Pays, et débat avec les participants.

Le Wimax et les nouveaux réseaux sans fil haut débit(29/06/2004)

• Comprendre le Wimax et ses apports : de la technologie aux usages. Accès internet haut débit, qualité de service, voix sur IP, vidéo à la demande, mobilité... Quel est l'intérêt d'un tel réseau pour le territoire ?

• Ce qui se passe en Californie : des exemples. Des technologies sans fil proches du Wimax sont déjà expérimentées : quels en sont les acteurs ?

• Le Wimax Forum, ou l'émergence d'un standard mondial. C'est sans doute la première fois qu'un standard à destination de toute la planète est à ce point organisé par les acteurs majeurs du secteur des TIC. Quelles conséquences pour les utilisateurs ?

• Le projet Wimax en Vals de Saintonge

• TDF, présentation de la société et de son rôle dans le projet

• E-QUAL, présentation de la société et de son rôle dans le projet

• L'expérimentation et son intérêt pour le territoire

Pour répondre à ces questions et quelques autres, plusieurs intervenants : Alain BARITAULT, expert français qui vit dans la Silicon Valley et s'est spécialisé dans les réseaux sans fil, Paul BELIN, responsable marketing et de l'innovation à TDF, Eric d'ABOVILLE, responsable commercial d'E-QUAL.

En marge de cette seconde rencontre, un dîner de travail rassemblait différents acteurs du projet (élus et techniciens) : Conseil Général de la Charente-Maritime, ART, Intel...



Rapport d'étude

Le Wimax et le Portail économique(28/06/2005)

• L'expérimentation Wimax

• le point de l'expérimentation à mi-parcours

• l'état des lieux de la technologie dans le monde

• la situation en France et en Charente-Maritime

• fonctionnement du réseau et performances

• tests réalisés et prévus

• Lancement du portail "Entreprendre en Vals de Saintonge"

• les enjeux du portail pour l'économie

• une synergie entre les acteurs du développement

• démonstration du portail en ligne

• comment être présent sur le portail ?

Là aussi, nos partenaires TDF et e-Qual étaient présents à nos côtés pour expliquer les avancées du projet.



Rapport d'étude

4 R é s u l t a t s d e l ' e x p é r i m e n t a t i o n

Les résultats qui sont présentés dans cette partie de l'étude portent sur les deux phases de l'expérimentation, soit de mi-avril à fin décembre 2005. Plutôt qu'une présentation chronologique, nous rassemblons les différents tests réalisés par type d'analyse. D'autre part, nous détaillons parfois des exemples qui nous semblent pertinents.

4 . 1 R a p p e l d e s o b j e c t i f s

On aura compris en lisant la partie précédente que cette expérimentation s'est déroulée dans un environnement technologique extrêmement mouvant. Les résultats présentés ici ont une valeur relative au cadre de l'expérimentation. Par contre, les commentaires et analyses tiennent compte de “ l'état de l'art et de la communication ” à la date de rédaction. Nous cherchons à savoir :

• quelles sont les performances des produits testés. C'est l'objectif essentiel, qui permet de situer l'écart entre la réalité des produits et les spécifications annoncées. C'est pourquoi dans ce chapitre 4, nous essayons de donner une vue large de tous les tests.

• si le Wimax est une technologie complémentaire, ou bien alternative (à l'ADSL), dans le contexte de territoire qui est le nôtre. Et si elle est complémentaire, à quel niveau de complément on se situe.

• si de l'expérimentation on peut tirer quelque enseignement pour un déploiement.

4 . 2 P o r t é e , c o u v e r t u r e e t q u a l i t é d u s i g n a l

Puisque le Wimax s'est initialement présenté comme une technologie fonctionnant en ligne de vue et non ligne de vue, et par là même capable de desservir tout un territoire donné, et ce sur une assez grande distance à partir de la station de base, il convient de vérifier ce qu'il en est.

Rappelons qu'être en ligne de vue (LOS : Line of Sight) signifie que de l'antenne de l'utilisateur, on voit celle de la station de base, sans obstacle. Être en non ligne de vue (NLOS : Non Line of Sight), à l'inverse, signifie qu'il n'y a pas vision directe entre les deux points. On peut alors être presque en ligne de vue (NLOS : Near Line of Sight – rideaux d'arbres, légère déclivité du terrain...), ou dans des situations où il y a de forts obstacles en terme de relief.

Ligne de vue (LOS)

Comme nous l'avons signalé, nos tests proviennent à la fois des sites de tests permanents et des tests volants réalisés ponctuellement. Deux tableaux en annexe montrent les résultats et des indications de localisation des sites :

• Pour les testeurs permanents, le niveau de champ a été mesuré par e-Qual. Il s'agit d'une mesure ponctuelle, sachant qu'on a relevé des variations. Le site de Jean-Yves Moizant (uid 19) est ainsi sans mesure, car en limite de portée et ce jour-là non opérationnel74.

74 Nous reparlerons ci-dessous de ce site.



Rapport d'étude

• Pour les tests volants, c'est le nombre de leds qui est mentionné, puisque c'est l'information directement visible. Les débits relevés lors des tests FTP le sont aussi. (Cf. 4.3 ci-dessous)

Voir

• A30 Résultats et localisation pour les testeurs permanents

• A31 Résultats et localisation pour les tests volants

Peu des testeurs permanents sont en vraie ligne de vue. Quand ils sont proches de la station de base, le signal est évidemment de qualité. Prenons l'exemple de la mairie de Varaize :

1875 Mairie Varaize Niveau :-58,5 dBm 8 leds Distance SB :2,38 Kms

Le signal est ici à son maximum. La station de base est celle des Naudines.

Notre testeur le plus éloigné en ligne de vue est l'entreprise Semnort à Tonnay-Boutonne :

25 Semnort Niveau :-82,5 dBm 7 leds Distance SB :14,58 Kms

Le résultat est également ici excellent, alors que la distance entre le CPE et la station d'Essouverts est de plus de 14 Kms. Cette connexion est stable. Voici le profil de terrain76, entre les deux points :

Sur ce graphique, l'altitude en ordonnées est en mètres. La hauteur figurée du pylône est celle de l'emplacement des antennes de la station de base. On voit que la ligne de vue est effective, mais peu s'en faut.

Nous avons cherché à tester cet aspect LOS lors des tests volants, en utilisant au mieux évidemment la configuration du terrain : nous savions notamment que dans la partie nord-est du territoire, autour d'Aulnay de Saintonge, le pylône des Essouverts était visible d'un certain nombre de points hauts. Voici les résultats de nos investigations dans cette partie du territoire :

25Au-dessus du village de Gatebourse, St-Mandé sur Brédoire 0 led Distance SB :22,2 Kms

75 Pour repérer l'emplacement des sites de tests sur le territoire, reportez-vous aux cartes annexes A32 et A33.

76 Ces profils de terrain ont été réalisés à l'aide du logiciel libre Landserf, avec un fonds de carte hgt à résolution de 50 m fourni par la NASA, à partir d'une prise de vue de la navette spatiale. Le fonds de carte est géoréférencé. La précision de ces profils est limitée de part la résolution, mais donne néanmoins une première approche cohérente.


Image 2: Profil de terrain Semnort


Rapport d'étude

Pour ce premier test volant LOS, la distance de la station de base est certes élevée, mais théoriquement, la portée en ligne de vue du Wimax est de 50 Kms et certains équipementiers avaient annoncé des transmissions sur des distances plus longues. Il n'y a donc aucun signal sur ce site. Voici le profil correspondant :

Sur le terrain, la ligne de vue est effective avec le pylône d'une part, et il n'y a aucun obstacle de végétation ou autre à proximité du point de test.

Un second point de mesure a été réalisé sur la commune d'Aulnay de Saintonge, sur le parking de l'Intermarché. Voici les résultats :

24Parking Intermarché, Aulnay de Saintonge 0 led Distance SB :14,5 Kms

Le profil est là aussi parlant. Cependant sur le terrain, à 50 m environ du point de test, un rideau d'arbres (bord de route) fait “ écran ” dans la direction des Essouverts.

Puisqu'il n' y a pas de signal là non plus, nous nous sommes rapprochés de la station. Un troisième point a été réalisé, au sud d'Aulnay, sur un point haut de la RD 950, plus précisément en entrée d'un champ à proximité de la route :

46Point haut RD 950, sud d'Aulnay de Saintonge 0 led Distance SB :12,6 Kms


Image 3: Profil de terrain Gatebourse

Image 4: Profil de terrain Aulnay Intermarché

Image 5: Profil de terrain test RD 950 Aulnay


Rapport d'étude

A cet endroit, il n'y aucun obstacle à la ligne de vue vers la station de base, comme on peut le voir sur la photo ci-après, prise sur place. Là non plus, nous n'avons aucun signal radio sur l'ODU.

Toujours dans la même zone, nous nous sommes rapprochés de la station de base, pour effectuer une autre mesure, cette fois sur la commune de Paillé. Ce qui donne :

47 Point haut RD 950, Paillé 6 leds Distance SB :10,0 Kms

Le “ point de vue ” est le suivant :


Image 6: Visibilité du pylône des Essouverts lors du test LOS

Image 7: Visibilité du pylône lors du test LOS, RD 950, Paillé


Rapport d'étude

A 10 Kms de la station de base, là aussi en pleine ligne de vue, on dispose d'un signal de 6 leds (équivalents théoriques : -88 dBm, QAM16 3 / 4). Devant ce qui nous semblait une incohérence entre le site de Semnort et cette série de tests dans la zone d'Aulnay, nous avons refait ces deux derniers tests avec un second CPE, mais nous avons obtenu exactement les mêmes résultats.

Conclusion de notre cadre expérimental, en ce qui concerne la ligne de vue :

• Quand l'utilisateur est à moins de 10 Kms de la station de base, il y a propagation (même si nous n'avons pas fait suffisamment de points de mesure pour considérer qu'il n'y a pas d'exception)

• Quand on se situe entre 10 et 15 Kms, il peut y avoir propagation, mais pas dans tous les cas

• Au-delà de 15 Kms, c'est sans doute plus problématique.

Ce qui l'est tout autant, c'est la non reproductibilité : du point de vue d'un déploiement, on imagine les coûts induits si on veut servir tel ou tel point si d'un secteur à l'autre les conditions de propagation ne sont pas les mêmes. On peut imaginer que les deux CPE utilisés pour faire ces tests sur Aulnay sont moins sensibles que celui implanté chez Semnort. Mais cela poserait du coup la question du respect des spécifications d'un équipement à l'autre.

On s'est aussi posé la question des caractéristiques de pose des antennes, par secteur. TDF a effectué le même positionnement pour toutes les antennes et donc les lobes de propagation sont a priori les mêmes. Ou alors, il faut mettre en cause les caractéristiques des antennes ou des Access Units...

D'autre part, dans le cadre de sa campagne de mesure du signal radio 3,5 Ghz, nous avons demandé à TDF de se positionner sur les mêmes coordonnées GPS que certains de nos tests LOS. Cette campagne a été menée avec un analyseur de spectre, mesurant donc uniquement le signal radio, à des hauteurs de tests de 9, 10 et 11m du sol, ce qui pour ces tests en LOS ne doit pas avoir d'influence, vu la configuration du terrain (Cf. photos et profils ci-dessus). Les résultats sont les suivants :

Tests TDF signal radio 3,5 GHZ, résultats en équivalent nombre de leds

UID Localisation à 9 m à 10 m à 11 m

25 Après Gatebourse, route de Chantemerlière. 0 0 0

46 Aulnay, point haut RD 950 6 6 6

On pointe là que la présence d'un signal radio mesuré avec un analyseur de spectre adéquat n'implique pas automatiquement un fonctionnement correct avec un CPE, puisque pour le second point, nous n'obtenons avec le CPE aucun signal. Bien entendu, tout est imaginable en terme d'amélioration à venir. Il reste qu'aujourd'hui, on peut estimer la portée en ligne de vue en terme d'ordre de grandeur, mais qu'encore une fois la réalité d'un déploiement est soumise à des contraintes où la simulation radio montre ses limites, où la couverture n'est pas uniforme et où donc les impacts en terme d'organisation du réseau et d'installation sont importants (Temps, coûts...)

Voir :

• A32 Testeurs permanents identification des sites et niveau

• A33 Tests volants identification des sites et niveau



Rapport d'étude

Non Ligne de vue (NLOS)

On a mentionné dans la partie technique (Cf. 2.4) que la technologie OFDM employée par le Wimax devait permettre des propagations en non ligne de vue. Et il est vrai qu'une bonne partie de nos testeurs ne sont pas strictement en ligne de vue. Une question cruciale est donc de savoir de quel taux de couverture on dispose sur un territoire, en fonction de la distance à la station de base. Mais disons d'emblée que parler en terme de taux est dangereux, même sur un territoire donné dont on connaît le relief. S'il y a bien une leçon à tirer de nos résultats, c'est qu'il est nécessaire d'aller à un niveau fin de l'analyse et qu'aucune généralisation n'est envisageable, même sur un terrain légèrement vallonné comme le nôtre. Nous ne pouvons pas déduire de notre expérience qu'il existe un modèle de propagation. Si c'est le cas, il est certainement complexe.

Nous avons croisé évidemment la simulation radio initiale (dont on a mentionné les limites), les sites de test permanents et les tests volants. Mais comme les testeurs permanents avaient été choisis pour obtenir un signal correct, les tests volants, qui eux n'avaient pas de contrainte a priori, ont permis une approche plus fine.

Analyse globale

• 1ère constatation : dans un rayon d'environ 5 kilomètres autour de la station de base, la propagation est effective presque toujours, quelles que soient les conditions de terrain. Mais il y a des exceptions à cette pseudo-règle.

• Cette affirmation est éclairée par la carte A34 qui montre le détail de nos tests autour de la station de base des Essouverts :

• juste au sud du pylône, on voit que la configuration du terrain joue même à courte distance. D'un côté (sud-est), à 875 mètres du pylône, on dispose d'un signal de 8 leds : on est en ligne de vue mis à part un rideau d'arbres. De l'autre (sud-ouest), à 880 mètres, le signal est de 2 leds : on est situé juste de l'autre côté de l'autoroute, qui fait terre-plein et masque le pylône. Plein sud, à 500 mètres du pylône et sans autre obstacle que la pente naturelle de la colline qui masque l'émetteur, le signal est de 4 leds.

• au nord, à 1,625 Km, au milieu des bois, il n'y a aucun signal (UID 16, voir Annexe A31). A noter que tout près de ce point, à 1,37 Kms (UID 1 A30) et 1,50 Kms (UID 20 A30) du pylône, deux testeurs permanents disposent d'un signal de 7 leds. Ces deux testeurs sont dans une clairière assez vaste entourée de bois.

• dans le bourg de Loulay, on se situe entre 4 et 5 Kms du pylône (au nord / nord-est de la carte). 3 points de mesure ont été faits :

• à 4,3 et 4,5 Kms, il n'y a aucun signal

• à 4,7 Kms, on obtient un signal de 2 leds. Ce point est d'une part plus éloigné, mais surtout en contrebas de 8 à 10 mètres par rapport aux deux autres. Bien entendu, la configuration des bâtiments n'est pas la même, mais dans tous les cas, nous sommes en NLOS. Qui plus est, pour ce dernier point, la simulation radio de TDF à 12m du sol en niveau de CPE concluait à une absence de signal (et nous n'avons donc pas retenu ce site pour les tests permanents). Rappelons que les tests volants ont été réalisés à un niveau de CPE de 4 m environ.

Voir la carte A34 Tests volants Détail Loulay



Rapport d'étude

• 2ème constatation : quand la distance de la station de base est de 5 à 10 Kms, il y a propagation en NLOS seulement si on est très proche de la ligne de vue.

• La notion de “ très proche d'une ligne de vue ” est évidemment floue. Là aussi, le mieux est de regarder sur des cartes, avec commentaires à l'appui :

• l'Annexe A35 montre les tests volants autour de St-Jean d'Angély. L'agglomération de la ville est située de 6 à 8 Kms environ au sud du site des Essouverts. La partie la plus au nord de la ville, bien que non en ligne de vue du pylône, est située à une altitude plus basse que le pylône mais sur une un terrain relativement plat. Puis, quand on va vers le sud, la déclivité du terrain, bien que légère, est effective jusqu'à la rivière Boutonne. Sur la partie nord (Cf. Carte A35), à 6,625 Kms de la station, le signal est présent (3 leds), mais 250 m plus au sud (on est environ 10 m plus bas) il n'y a aucun signal. Encore plus au sud, toute la “ cuvette ” de la ville, bien que peu profonde, est non couverte.

Ceci signifie que pour couvrir l'agglomération de St-Jean dans de bonnes conditions, un autre point haut devrait être recherché. La conclusion est donc que, même en cas de reliefs peu marqués, les analyses d'implantation des stations de base doivent être très fines, et vraisemblablement la simulation radio devrait être doublée de tests sur le terrain.

• l'Annexe A36 montre les tests au voisinage de la micro-station des Naudines. La configuration du terrain dans cette partie du territoire est plus plane, d'où le résultat positif des tests jusqu'à 4 ou 5 Kms de portée. Au-delà, dans le bourg de Matha, un point à 8,25 Kms ne présente aucun signal. Un peu plus au nord, toujours dans le bourg de Matha, les bureaux de la CdC de Matha (testeur permanent Cf. A30), à 7,50 Kms de la station, disposent d'un signal de 6 leds. Et là, il n'y a pas de différence notable d'altitude, mais la densité urbaine (bâtiments) est plus forte au point du test volant que dans l'environnement de la CdC.

Voir les cartes:

• A35 Tests volants Détail St-Jean d'Angély

• A36 Tests volants Détail Matha

Quelques exemples

• Illustrons autrement ce que nous venons de dire, à travers quelques exemples.

• L'entreprise BDR, dont nous avons déjà parlé, est site de test permanent, avec une qualité de signal correcte (5 à 6 leds). Voici son profil :


Image 8: Profil de terrain Entreprise BDR


Rapport d'étude

Le site est effectivement “ presque ” en ligne de vue. L'implantation de l'antenne dans les bâtiments de l'usine est telle qu'il n'y a pas d'obstacle au-devant d'elle durant 100 mètres au moins.

A 300 mètres de cette implantation, Jean-Yves Moizant a été testeur permanent, avec beaucoup de déboires, jusqu'à ce qu'il jette l'éponge : connexion aléatoire, nombreuses coupures... Ce site est plus proche des Essouverts et plus proche aussi de la rivière. La différence d'altitude avec BDR est minime, de 5 mètres tout au plus. Alors que l'antenne de BDR est à 7 m du sol, nous avons fait des tests chez Jean-Yves Moizant jusqu'à 15 m du sol. La connexion était toujours mauvaise, ou inexistante, alors même que le profil était équivalent, voire meilleur. La différence, c'est que près de la maison de Jean-Yves Moizant, un rideau de peupliers assez haut fait obstacle.

• Les bureaux du Pays étaient implantés jusqu'en juillet 2005 avenue Pasteur à St-Jean d'Angély. Dans sa simulation radio, TDF avait choisi de nous connecter sur la station des Naudines, à 10,35 Kms, sans que nous soyons en ligne de vue. Lors de l'installation, et parce qu'il y avait un bâtiment obstacle à côté, nous avons déplacé le CPE d'une dizaine de mètres à l'arrière du bâtiment, à un endroit où l'antenne disposait d'un espace libre devant elle. La connexion (4 leds) a été parfaitement stable durant toute l'utilisation.

Quand nous avons déménagé rue Michel Texier, dans la partie plus basse de la ville, nous avons fait un test volant, puis un test à plus grande hauteur, sans succès. Le profil est ici le suivant :

Par rapport au profil de BDR, la non ligne de vue est un peu plus effective. Mais on voit bien sur ces exemples77 que le profil de terrain est à croiser, dans les cas limites de portée, avec la configuration proche (bâtiments, végétal...).

• Un autre exemple significatif est celui de l'entreprise Socover, en non ligne de vue elle aussi, à 8,28 Kms de la station des Essouverts : le signal mesuré (Cf. A30) de -93,6 dBm correspond à 4 leds. La connexion est correcte durant les premiers mois de l'expérimentation. Là aussi, l'antenne a du champ libre devant elle. Jusqu'au jour où, à 25 mètres environ, une résidence se construit avec des bâtiments à un étage : le signal tombe à 2 leds, et il commence à y avoir des pertes de connexion.

• Parfois, le signal peut être sporadiquement de bonne qualité, mais non stable. C'est le cas au GAEC du Puy au Clerc, où la simulation radio était correcte, où e-Qual a mesuré ponctuellement un signal de -84,4 dBm, soit 6 ou 7 leds, mais où pour autant assez fréquemment il y a des coupures. Différents essais d'orientations d'antenne et de hauteur du CPE ont été faits, sans changement notable. Là aussi, il y a un massif d'arbres assez proche du CPE, et un hangar en tôle assez haut, conjugué avec un relief non ligne de vue assez marqué.

77 même s'il faut tenir compte d'une certaine imprécision des relevés et des profils.


Image 9: Profil de terrain, nouveaux locaux du PVS


Rapport d'étude

Qualité du signal et fiabilité de fonctionnement

Sans être trop réducteur, deux cas sont à considérer :

• Le signal peut être stable, même s'il est de qualité moyenne. Autrement dit, on peut disposer d'un nombre de leds peu élevé (3 ou 4 par exemple), mais pour autant ne pas avoir de perturbations dans le signal radio. Dans ce cas, la fiabilité du fonctionnement est remarquable. Ceci a été le cas de la plupart des sites de tests permanents (80 à 90%). Et même en niveau moyen de signal, le système est tout à fait opérationnel (Cf. ci-dessous commentaires sur les débits).

• Si par contre, on dispose d'une connexion instable, en limite de portée par exemple, il peut y avoir ponctuellement des niveaux élevés de signal, mais pour autant les coupures fréquentes font que le système n'est pas utilisable.

Les réflecteurs

Un des arguments commerciaux des équipementiers, qui explique l'amélioration de la portée du Wimax, est le fait que la portée en non ligne de vue est améliorée grâce à l'utilisation de “ réflecteurs ” de terrain, qui permettent de reconstituer le signal.

Evidemment, ceci suppose des conditions de terrain favorables. Si les discours ont varié sur ce point, il semble que cette possibilité soit plus effective dans des environnements urbains, où les grandes façades des tours pourraient améliorer la transmission78. Nous n'avons pas de tours79 en Vals de Saintonge, nous avons cependant tenter lors des tests volants notamment, et à chaque fois que nous avons réalisé des installations de CPE, d'orienter les antennes de différentes manières, lorsqu'il y avait à proximité des bâtiments susceptibles de servir de réflecteurs.

Nulle part, nous avons pu améliorer la transmission avec une orientation de l'antenne “ secondaire ” par rapport à la station de base. Bien entendu, il nous était pas possible d'évaluer les éventuelles améliorations de portée dues à la configuration de terrain, en orientation primaire. Ceci étant, un de nos testeurs permanents, (Bruno Ericourt, Haras des Fougères), qui disposait après une première installation d'un bon signal (8 leds) a observé quelques pertes de connexion. Il est alors lui-même monté sur son toit et a déplacé le CPE de 10 à 15° : le nombre de leds a baissé, mais sa connexion est devenue plus stable.

4 . 3 D é b i t , c l a s s e s d e s e r v i c e s e t q u a l i t é d ' u s a g e

Nous abordons dans cette partie la question du débit, que nous traitons sous différentes approches. Le débit est difficile à situer, du débit garanti pour une liaison louée professionnelle, au débit de l'offre ADSL grand public qui est une indication nominale, quand “ tout se passe bien ” et qui n'est pas garanti. Nous précisions donc à chaque fois le contexte des résultats.

Comme on l'a mentionné en 2.8, deux classes de services ont été spécifiées, de débit CIR 2048 Kb/s pour l'une et 1024 pour l'autre, sachant que l'accès Internet était limité par la ligne louée Transfix à 2 Mb/s.

78 Chacun comprendra que d'une part la transmission en ligne de vue en milieu urbain dense est peu probable et que d'autre part notre expérimentation ne peut rien apporter de pertinent dans ce cadre.

79 Ce qui, somme toute, est plutôt positif pour le cadre de vie...



Rapport d'étude

Les débits d'usage

Par débit d'usage, nous entendons le débit perçu par les utilisateurs. Même si cette perception est floue, elle est pertinente, dans la mesure par exemple où c'est finalement le temps de téléchargement d'un fichier volumineux qui compte réellement.

Variations du signal radio et débit

• On s'est rendu compte précédemment que la qualité du signal radio pouvait varier et que le Wimax est prévu pour garder la connexion autant que faire se peut, mais au prix d'un changement de modulation. On a mentionné aussi le lien entre une modulation donnée et un débit maximum théorique. Quelle influence a cette variation sur le débit utilisateur ?

• e-Qual a mesuré durant quelques jours les variations de modulation, pour les testeurs permanents. Ceci permet de dresser un tableau des débits théoriques maximum montants et descendants. L'annexe A37 montre les résultats, du 29 avril au 4 mai 2005.

Ces mesures éclairent sur une période courte les variations parfois importantes de débit théorique : par exemple ACE formation (Id 1) passe de 1,41 à 12,71 Mb/s, soit du minimum au maximum, alors que d'autres sites sont remarquablement stables.

Cependant, dans le cadre des classes de service que nous avons définies, ceci a peu d'incidence sur les débits effectifs, puisque sauf exception, on se situe au-dessus des seuils de classe, même dans le cas le plus défavorable. Par contre, on voit bien qu'en cas d'affectation de débit plus important, cette limitation pourrait jouer.

Voir A37 Variation des débits théoriques maximum, suivant modulation

Estimation en utilisation

• On analysera ci-dessous (4.7) l'avis des testeurs dans leur ensemble. Pour l'instant, donnons la perception de l'équipe du PVS. Avant l'installation du Wimax, nous disposions au Pays d'une ligne ADSL 2048 Kb/s, qui adressait une vingtaine d'ordinateurs en réseau, ainsi que deux serveurs. Les utilisateurs du réseau ne se sont pas rendus compte du changement de connexion, certains nous demandant même quand nous allions passer au Wimax, alors que c'était déjà fait depuis plusieurs jours.

• De manière plus précise, les débits de téléchargement en FTP qui étaient indiqués par Windows variaient de 110 à 140 Ko/s, soit légèrement inférieurs à ceux observés avec l'ADSL.

• Nous avons du installer plusieurs nouveaux serveurs à la file et télécharger la quasi-totalité de la distribution Linux Debian, ainsi que des logiciels serveurs complémentaires. A cette occasion, nous avons demandé à e-Qual de modifier la classe de services qui nous était allouée, pour voir si l'augmentation des débits en paramètres impactait la réalité. Ceci a effectivement joué en temps réel et le débit FTP a augmenté.

• Il n'a pas été possible de multiplier les tests de débit chez les autres testeurs. En général, ceux qui disposaient d'une connexion stable étaient satisfaits, y compris ceux qui utilisaient l'ADSL auparavant. Par contre, ceux qui avaient un signal faible et/ou instable ont parfois constaté des lenteurs.



Rapport d'étude

Les débits lors des tests volants

Pour la plupart des tests volants où il y avait effectivement une connexion Wimax, nous avons effectué des mesures, en lien avec e-Qual, dont nous donnons ici les résultats.

Procédure des tests

• Le CPE qui a servi pour ces tests a été configuré avec une qualité de service de type “ Best Effort ”, mais avec une bande passante de 10 Mb/s. Comme tous les testeurs permanents étaient avec des classes de services prioritaires (NRT: Non Real Time) par rapport au Best Effort, nous ne devions pas les perturber par nos tests. Mais évidemment, en vas de charge du réseau, cela pouvait aussi fausser nos résultats.

• Une fois sur site, et après vérification de la connexion, l'IDU est relié à un ordinateur portable qui dispose d'un script écrit par e-Qual, dont voici les étapes80 :

• 1/ Collecte d'informations : l'opérateur de test saisit la référence du site, le nombre de leds observés...

• 2/ Vérification de la connectivité IP, par envoi d'une requête “ ping ” vers le serveur proxy situé sur le site de la station de base.

• 3/ Test IPerf TCP. Iperf est un logiciel d'analyse de bande passante réseau. Ce test se fait en flux descendant du serveur.

• 4/ Test Iperf UDP. Même test, en utilisant le protocole UDP. A priori, les résultats en UDP doivent être meilleurs, puisqu'on évite dans ce cas les aller-retour des paquets d'information d'acquittement de bonne réception et qu'on s'affranchit des limitations de débit propres à Windows.

• 5/ Test de transfert de fichiers. Le script lance ensuite le transfert de 4 fichiers du serveur vers le client de 1Mo (test1.bin), 3, 5 et 10 Mo (test10.bin), et le débit moyen est mesuré pour chaque fichier. Si ces tests sont moins “ purs ” que ceux réalisés avec Iperf, ils sont par contre bien plus près de la réalité de l'internaute.

• 6/ Tests de temps de réponse et de perte de paquets, successivement vers la passerelle par défaut (routeur aux Essouverts), vers le serveur proxy, puis vers le serveur DNS situé chez e-Qual (donc derrière la liaison Transfix et un firewall) et enfin vers Internet (serveur de Google).

• Ces tests sont évidemment loin d'être complets, mais ils donnent quand même une bonne idée des débits en fonctionnement, sur un réseau, répétons-le, qui est très peu chargé.

Résultats

• Le tableau A38 en annexe montre les résultats de ces tests de débit. Les 3 premières colonnes du tableau nous semblent les plus significatives : à côté du nombre de leds de la connexion, on a placé le débit moyen lors des transferts de fichiers (Download FTP) et le temps de réponse Internet.

• Voici une approche graphique de ces données :

80 La “ matière ” de ce qui suit a été fourni par Guillaume Petit, chef de projet Wimax à e-Qual.



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• A la lecture de ces résultats, trouver des corrélations strictes n'est pas aisé. Grossièrement, quand on dispose de peu de leds (2 ou 3), les débits restent inférieurs à 1 Mb/s. De même, un signal de 5 à 7 leds induit le plus souvent un débit de 4 à 6 Mb/s. Mais avec 7 leds, on a un débit mesuré (uid 36) de moins


Image 10: Nombre de leds pour les tests volants avec signal

Image 11: Débits descendants mesurés lors des tests volants

Image 12: Temps de réponse Internet lors des tests volants


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de 1 Mb/s. Reste qu'il faut aussi analyser les débits avec Iperf, qui eux s'affranchissent de certaines limitations Windows. A regarder de près les débits pour chacun des 4 fichiers transférés, on s'aperçoit aussi de la forte variation parfois d'un fichier à l'autre, alors que les tests sont faits dans un laps de temps court.

• Les temps de réponse Internet semblent eux moins liés à la qualité du signal que le débit.

• Globalement, on voit que le Wimax permet des débits relativement importants (2 à 6 Mb/s) pour peu que les conditions de propagation soient bonnes. Comme ces conditions sont primordiales, on voit que les engagements commerciaux avec une telle technologie ne seront pas simples à tenir. Ces valeurs, encore une fois, ne tiennent pas compte des modes possibles d'un déploiement. Au niveau expérimental, elles montrent toutefois qu'il est possible d'obtenir des débits conséquents avec une technologie sans fil.

Voir :

• A38 Tests volants Débits mesurés

• A39 Exemple de résultat d'un test volant

Aspects liés aux équipements utilisateurs

Nous avons pu durant un temps court tester d'autres équipements clients que ceux livrés initialement, qui nous ont été aimablement prêtés par la société Alvarion. Il s'agit de deux passerelle Voix sur IP et d'un CPE de génération plus récente, basé sur le composant 5116 “ Rosedale ” fabriqué par Intel.

Ces tests, compte tenu du temps de disponibilité, ont été très partiels. Pour autant la question de la VoIP81 sur Wimax est évidemment une question importante, puisqu'elle touche aux classes de services et à la capacité du réseau de gérer en même temps et pour le même site des flux de données et des flux voix dans de bonnes conditions.

Tests des passerelles VoIP

• Ces passerelles étaient annoncées commercialement depuis avril 2004, mais n'ont été disponibles qu'en novembre 2005.

• Elles consistent en un petit boîtier qui s'insère entre le routeur et l'IDU, ce qui crée donc la chaîne suivante, depuis le réseau client : routeur -> Passerelle VoIP -> IDU -> ODU. Donc, 4 boîtes à gérer, ce qui fait beaucoup. Les modèles fournis ne disposaient que d'une prise RJ-11 (un autre modèle en possède 2) : on peut donc brancher un seul combiné téléphonique analogique. De même, ils ne gèrent que le protocole SIP82, un autre modèle gérant le protocole H323. La première analyse de l'offre d'Alvarion en ce domaine est qu'après un long temps d'attente, les produits VoIP Wimax semblent un peu limités.

• Le principe est le suivant : l'utilisateur sur le site Wimax compose son No de téléphone, la passerelle transforme l'appel analogique en signal IP et le transmet à un serveur VoIP, qui se charge de transférer cet appel vers le réseau RTC, via une passerelle spécialisée. Le routage, au sens VoIP, n'est pas géré par les passerelles : e-Qual a donc du installer un serveur VoIP83. L'annexe A40 (document e-Qual) détaille l'architecture mise en place.

81 Le domaine de la VoIP étant un monde technologique en soi, nous en supposons acquis les bases.

82 Les protocoles SIP et H323 sont utilisés dans les systèmes de VoIP, SIP étant le plus récent et de plus en plus répandu.

83 C'est le produit open-source Asterisk qui a été installé.



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• C'est l'interaction entre un réseau Wimax et la VoIP qui est évidemment intéressante. A travers les classes de services, on a déjà mentionné le problème : il s'agit de faire cohabiter sur un même site une classe de service “ données ” et une classe dédiée à la voix, dite “ Continuous Grant ” (CG), où le débit doit être strictement garanti pour que la qualité de la communication vocale soit effective.

On voit donc qu'il s'agit dans la transmission des paquets d'information de différencier ceux qui relèvent du flux de données et ceux liés à la voix, de façon à gérer une QoS différente pour chaque type. Le protocole IP permet de gérer des services différenciés (DiffServ) à l'aide du champ DSCP (Differentiated Services Code Point). Par exemple, ce champ peut être mis à 0 pour les données, et à une valeur haute pour la voix. A la valeur haute est associée la classe CG.

Cette manière de faire entraîne des paramétrages complexes et lourds sur la station de base. A notre connaissance, l'implémentation de la VoIP sur le Wimax, n'a pas été pris en compte par la norme 802.16. Alvarion a défini courant 2005 un protocole spécifique, le DRAP84, dont l'objectif est d'optimiser la gestion de la VoIP sur un réseau Wimax. Ce protocole, propriétaire pour l'instant, est proposé à la communauté du Wimax Forum. Quand le DRAP est activé, la passerelle voix de l'utilisateur demande à la station de base l'établissement d'un appel. Celle-ci crée en dynamique un tunnel, avec une classe de service CG adaptée à la voix, puis libère la ressource utilisée dès la fin de l'appel. Ce système simplifie largement la gestion de tels services pour l'opérateur.

De plus, il lui permet de limiter le nombre d'appels maximum autorisés, par secteur de la station de base, ce qui est évidemment une sécurité de fonctionnement, mais pose implicitement le problème du dimensionnement d'une telle offre commerciale sur un réseau donné.

Voir

• le White Paper de présentation du DRAP http://161.58.95.14/RunTime/Materials/PDFFiles/Dynamic%20Resource%20Allocation%20Protocol_DRAP.pdf

• A40 Test des “ voice gateway ”

• Les deux passerelles ont été installées sur les sites des entreprises Semnort (Tonnay-Boutonne) et Villéger (Villeneuve la Comtesse), qui disposaient toutes deux d'un bon signal Wimax (modulation QAM64 3 / 4). Ces deux sites disposaient d'une classe de service Internet de type 1 (2048/256).

Dans un premier temps, e-Qual a lancé un script qui permettait de saturer la liaison données entre le site test et la station de base. Puis un appel téléphonique est établi : nombreuses coupures ou hachures dans ce cette configuration, à la fois pour des appels entrants et sortants. Le flux de données perturbe dans ce cas la communication voix.

Ensuite, un test a été fait avec l'établissement d'une QoS manuelle, en utilisant DiffServ. Pour la valeur haute, on affecte une classe de service pour la VoIP, qui est du débit garanti 90 Kb/s, ce qui est suffisant pour le codec utilisé. Les conditions de test sont les mêmes que précédemment. Voici le graphe réalisé pour un test chez Semnort :

84 Dynamic Ressource Allocation Protocol


http://161.58.95.14/RunTime/Materials/PDFFiles/Dynamic Resource Allocation Protocol_DRAP.pdf



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Les flux voix Download et Upload sont ici superposés (on ne voit que le Up), puisque le trafic voix est symétrique. On voit clairement que l'appel consomme 90 Kb/s, et que l'établissement d'un flux de données en cours de conversation n'a aucune influence sur le débit garanti, qui reste bien stable. De fait, la qualité téléphonique était excellente et le transfert de fichier ne s'est pas remarqué.

Cependant, le téléchargement s'est limité à un débit de 600 Kb/s maximum, alors qu'on aurait du pouvoir monter en charge jusqu'à 2 Mb/s, compte tenu de l'excellente qualité de la connexion.

Enfin, le même type de test a été mené avec une QoS automatique, avec le protocole DRAP activé. Les conversations téléphoniques sont restées dans ce cas de bonne qualité également. Mais, avec ce fonctionnement dynamique, il n'a pas été possible de suivre la bande passante consommée.

• L'implémentation de la VoIP sur Wimax en est à ses débuts, qui sont prometteurs. On a parlé des limites des produits proposés actuellement, il y en a aussi du côté de la supervision des ces équipements par l'opérateur (pas de suivi SNMP possible). Le déploiement d'un tel service ne serait donc pas aujourd'hui opérationnel. Et il reste à obtenir des assurances, en cas de montée en charge du réseau.

Test d'un CPE “ Rosedale ”

• Le CPE Rosedale a été installé chez le testeur Serge Bouteille durant une semaine, puis on a remis un CPE standard sur le site, avec la même configuration. e-Qual a effectué des mesures de débit durant ces périodes.

• Le site de test dispose d'une bonne qualité de modulation (QAM64 3 / 4) dans les deux cas et les tests de débit ne montrent pas de différence entre les deux équipements.

• Il faudrait certainement faire des tests à plus grande échelle pour comparer les performances, qui sont identiques à une première approche.

Voir A41 Test ODU Rosedale


Image 13: Deux classes de service en fonctionnement sur le même site, avec VoIP


Rapport d'étude

Deux remarques en conclusion sur les débits et l'utilisation des classes de service :

• Il est tout à fait possible d'atteindre des débits conséquents avec des fonctionnalités supplémentaires qui permettent de différencier les services, à travers la QoS. L'usage général tient la comparaison avec l'ADSL, et la voix sur IP fonctionne à un premier niveau.

• Pour autant, les tests réalisés sont partiels. Ils ne permettent pas de projeter le fonctionnement d'un réseau en régime économique avec des abonnés en nombre. Et il y a certainement fort à faire et à imaginer concernant les méthodes de déploiement d'un réseau Wimax, en fonction des classes de service, des qualités de signaux, des besoins Voix et données... etc..

4 . 4 L a g e s t i o n d u r é s e a u

Nous donnons ici un éclairage rapide des outils de gestion du réseau Wimax qui ont été utilisés par notre opérateur e-Qual.

Au-delà de l'installation et de la configuration des clients sur les stations de base, il s'agit de contrôler le fonctionnement du réseau. En voici le schéma général :

e-Qual contrôle l'ensemble du réseau Wimax à distance depuis son siège du Futuroscope, à Chasseneuil du Poitou. Ceci se fait grâce à deux outils logiciels :

• Une plate-forme NMS développée par l'entreprise et qui est utilisée pour la supervision de tous les réseaux qu'elle opère. Cette plate-forme utilise les agents SNMP des différents noeuds du réseau que l'on souhaite suivre. Ici, les stations de base et tous les CPE des testeurs. C'est de cette plate-forme qu'e-Qual reçoit les alertes, effectue les mesures de débit, voit la bande passante consommée... etc.. Par exemple, voici le débit Internet vers le réseau Wimax durant le mois de mai 2005, fourni à partir de cette plate-forme :


Image 14: Interconnexion des réseaux et des équipements


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Les indicateurs de la plate-forme ont servi de base aux rapports mensuels d'activités réalisés par e-Qual (Cf. 4.8 ci-dessous).

• Alvaristar est un logiciel fourni par Alvarion et dédié à la gestion d'un réseau proprement Wimax. Lors de la session de formation animée par Alvarion avant l'installation des équipements, la première prise en main avait été laborieuse (Cf. 2.8 La formation : aspects liés aux stations de base). e-Qual a testé le logiciel tout au long de l'expérimentation : Alvaristar est basé entièrement sur des requêtes SNMP et dispose – c'est un avantage – d'une interface graphique. Par contre, il est très (trop) gourmand en ressources et très lent, “ même pour 30 sites ” dit Guillaume Petit, chef de projet Wimax.

• L'outil ne semble donc pas réellement apporter de valeur ajoutée, par rapport à un logiciel SNMP classique, et e-Qual n'est pas prêt à l'utiliser en fonctionnement normal.

• Il reste qu'un outil SNMP classique ne prend pas en compte par exemple les aspects de configuration et de changement de paramètres pour les clients. On a vu les avantages du Wimax, quant à la gestion dynamique des classes de service. Le fait qu'Alvarion ait introduit le protocole DRAP pour la gestion de la VoIP est symptomatique, mais il faudrait une réponse plus globale de management d'un réseau Wimax, incluant des fonctions de changement au vol de classes de services, de gestion centralisée de plusieurs stations de base... Qui plus est, cet outil devrait être interopérable et certifié comme tel par le Wimax Forum. On en est encore très loin. C'est pourtant une des conditions du développement du Wimax, et ce sera incontournable pour le Wimax mobile.

• Les outils de gestion cependant ne peuvent pas pallier à des incohérences des produits. e-Qual a effectué les mises à jour des logiciels des stations de base, au fur et à mesure des disponibilités. Ces mises à jour ne sont pas synchronisées dans le temps entre la station de base principale et la microstation. Ainsi, durant plusieurs semaines, la classe de service Continuous Grant n'était disponible que sur la station principale, interdisant par la-même de faire de la VoIP pour les sites reliés à la microstation.

4 . 5 C o m p o r t e m e n t e n v a r i a t i o n d e c h a r g e

Le Wimax a été conçu pour gérer des classes de services différentes sur le même réseau, c'est un de ses grands avantages et c'est aussi une caractéristique très innovante. Si le principe général, qu'on a expliqué plus haut85 dans cette étude, est assez simple, la mise en oeuvre effective pose des questions : comment s'articulent les diverses classes de services, y a-t-il des perturbations relatives en cas de changements

85 Voir 2.2 Les classes de services


Image 15: Exemple de graphe de supervision des débits Internet vers réseau Wimax


Rapport d'étude

en cours de fonctionnement de ces classes, et surtout comment le système gère une saturation progressive, quand le nombre d'utilisateurs et la bande passante consommée augmentent ?

Créer des simulations pertinentes de montée en charge avec deux stations de base et 30 sites de test était une gageure, et comme précédemment, nos résultats sont limités par le contexte. Toutefois, nous avons souhaité effectuer ces tests, compte tenu de l'absence totale de données publiées sur ce thème, par la communauté Wimax.

Préparation et relations avec les testeurs

L'objectif initial était de tester la montée en charge d'un secteur de la station de base principale, puis de la station de base dans son ensemble, en lançant de chaque site de test concerné des scripts sur les ordinateurs qui transfèrent en boucle des fichiers avec le serveur proxy situé aux Essouverts. Ceci permettait de générer du trafic interne au réseau Wimax, et donc de s'affranchir des limites dues à la liaison Transfix.

Notre “ laboratoire de tests ” était un labo de terrain, avec des testeurs qui utilisaient le haut débit régulièrement pour leurs besoins. Aussi, nous les avons réunis le 11 octobre 2005, pour leur expliquer en détail l'intérêt de ces tests, les perturbations que cela allait provoquer dans l'utilisation, la procédure et leur rôle. Il s'agissait simplement de leur faire lancer à une date précise et dans une plage horaire déterminée un script réalisé par e-Qual. Les tests ont eu lieu les 21/10 et 09/11/2005.

Le script lançait simultanément 3 applications qui chacune effectuait en boucle des transferts de fichiers de 1, 3 , 5 et 10 Mo. Sur le routeur aux Essouverts, des filtres étaient mis en place, qui permettaient d'agir à distance sur le téléchargement, en l'autorisant pour tel ou tel site. Ainsi, les testeurs intervenaient peu sur le processus.

Résultats et analyse

Les résultats et commentaires complets se trouvent dans le document A42 rédigé par e-Qual. Nous reprenons ici quelques extraits.

Les tests ont seulement permis d'estimer la charge de bande passante, sur un seul type de service (transfert de données), avec deux classes. La multiplication des classes, et des tests en multi-session par site donneraient sans doute des résultats différents.

Charge secteur et station

• Voici les résultats d'un test réalisé sur 5 CPE d'un même secteur :


Image 16: Montée en charge 1 secteur avec 5 CPE • Débits descendant et montant


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Le graphe ci-dessus montre un suivi des débits totaux du secteur pendant la durée du test, de 10 H 30 à 11 H. Il y a une pointe à 12 Mb/s, qui est la limite théorique possible d'un secteur Wimax de 3,5 Mhz. A noter aussi la grande variation dans le temps, qu'il est difficile d'analyser : un test avec beaucoup plus de CPE aurait peut-être permis des lissages.

• Pour la montée en charge de la station, tous les CPE connectés ont été mis à contribution. Voici un résultat :

Dans ce test, on atteint des pics à des valeurs supérieurs à 15 Mb/s, ce qui est loin des 48 Mb/s théoriques (4 x 12). La station de base supporte correctement les augmentations de débits, mais les limites observées sont à remettre dans le contexte : nous n'avons pas de contrôle réel poste à poste de la bande passante consommée et des limites de chaque configuration.

Classes de service

• Pour 2 CPE (08 et 24), on attribue la configuration suivante, et on observe les modulations :

MIR

Download Upload Modulation observée • Débit

CPE 08 2 Mb/s 1 Mb/s BPSK 1 / 2 • 1,41 Mb/s

CPE 24 1 Mb/s 256 Kb/s QAM64 3 / 4 • 12,71 Mb/s


Image 17: Charge de la station de base • Débits descendant et montant

Image 18: Limitation du débit selon les classes de service


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On voit nettement que le CPE08 est limité en Upload à 1 Mb/s, que le CPE24 upload est à 256 Kb/s et que le download du CPE24 ne dépasse pas non plus 1 Mb/s.

Après ce premier test, les classes de service des 2 CPE sont modifiées comme suit :

MIR

Download Upload

CPE 08 10 Mb/s 5 Mb/s

CPE 24 10 Mb/s 5 Mb/s

Ce qui donne comme résultat :

Les débits obtenus par les mêmes CPE sont cette fois non limités et bien meilleurs, ce qui est conforme aux nouvelles classes de service. Par contre, ce sont les débit montants qui sont les plus importants, ce qui cette fois n'est pas conforme.

Les autres résultats (Cf. A42), comme ceux ci-dessus, induisent les mêmes commentaires :

• les paramétrages des classes de service jouent un rôle effectif

• les résultats escomptés ne sont pas toujours ceux attendus

• le contexte des tests est limité

• et donc il serait nécessaire de disposer de tests plus approfondis pour se rendre compte si effectivement la régulation des classes de service lors d'une montée en charge est opérationnelle.

Voir A42 Tests de montée en charge


Image 19: Suppression de la limitation des classes de service


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4 . 6 F i a b i l i t é e t m a i n t e n a n c e

Quelle est la fiabilité de fonctionnement d'un réseau Wimax ? Quels incidents pour les utilisateurs, pour les équipements réseaux ? Il était important de pouvoir répondre à ces questions sous deux angles d'approche :

• un suivi par les partenaires, et notamment l'opérateur e-Qual : c'est ce que nous traitons dans cette partie

• l'avis des utilisateurs, qui fera l'objet du chapitre 4.7

Les choix initiaux

• Nous avons mentionné en 2.9 que les contraintes budgétaires et le manque d'approvisionnement rapide de pièces de rechange en France nous avait fait choisir des options de maintenance “ à la baisse ”. Nous ne savions pas à ce moment quelles seraient les conséquences de ce choix.

• De fait, il y a eu peu de blocages du réseau cruciaux pour les testeurs. Globalement donc, on peut considérer que les équipements et la technologie sont fiables, dans le sens où leurs dysfonctionnements ont peu perturbé les services rendus. Dans le cadre expérimental, il n'y avait aucune garantie pour les testeurs, qui avaient accepté cette contrainte. Dans le cadre d'un déploiement avec service payant, les délais d'intervention seraient à revoir. C'est pourquoi, il nous semble utile de présenter les incidents qui se sont produits sur le réseau.

Les incidents

• e-Qual, dans son travail quotidien, a suivi à partir de sa hot-line, les incidents du réseau qui remontaient des testeurs ou qui étaient signalés par alertes sur le système de supervision. Cette liste est fournie en annexe A43, elle est aussi disponible mois à mois dans les rapports de suivi d'e-Qual (Cf. 4.8)

• De mai à fin décembre 2005, il y a eu 56 incidents recensés sur le réseau, soit 7/mois en moyenne, ce qui est relativement peu pour l'expérimentation d'une nouvelle technologie.

• On peut répartir les incidents ainsi :

• 3 étaient liés au backbone, à la liaison louée Transfix. Deux ont suspendu le service aux utilisateurs, un durant 13 mn et un autre, beaucoup plus grave durant 24 H 30. La garantie contractuelle de temps de rétablissement de 4 H n'a pas été respectée par France Télécom.

• 7 peuvent être considérés comme de la maintenance et ne sont pas des incidents à proprement parler : changement de configuration IP, de paramétrage...

• 15 ont été des incidents “ utilisateurs ”, c'est-à-dire liés aux équipements ou à la configuration de l'utilisateur, hors équipements Wimax. Par exemple, redémarrage du routeur ou paramétrage du compte courrier. Essentiellement, il s'agissait de problèmes liés au routeur de l'utilisateur.

• 31 ont concerné strictement les équipements Wimax : 3 ont concerné des équipements clients (redémarrage des l'IDU pour rétablir la connexion). Les



Rapport d'étude

autres problèmes portaient sur l'une ou l'autre station de base. Le plus souvent, e-Qual perdait la connexion avec la station, sans que cela bloque le service rendu aux utilisateurs. Le plus souvent aussi, il a fallu dans ce cas qu'un technicien de TDF se déplace sur site pour un redémarrage physique. Les réponses du support technique d'Alvarion n'ont pas permis d'identifier réellement le problème ni de progresser dans sa résolution durant les mois d'expérimentation. En janvier 2006 encore, e-Qual nous dit que la SB des Naudines a redémarré toute seule une fois... Si nous avons pu gérer ce type d'incidents en mode expérimental, il est clair que lors d'un déploiement, de tels dysfonctionnements ne sont pas tolérables, car ils impliquent une service de maintenance trop coûteux.

• Quelques autres incidents ont eu lieu, non répertoriés dans le document A43 puisque n'émanant pas des utilisateurs. Certains ont posé problème, comme par exemple le vol une nuit du câble d'alimentation électrique (300 m de long) de la station de base des Naudines. Ceci a privé de service tous les testeurs de cette station durant une journée, et a mis en évidence la question de la sécurité des sites lors d'un déploiement, et de leur contrôle. Dans ce cas précis, e-Qual n'avait évidemment d'autre indication que la disparition sur ses écrans de la station et des sites reliés. Nous n'avons pas répertorié comme incidents les CPE et l'Access Unit défectueux lors de l'installation (Cf. 2.8), mais ils sont évidemment à prendre en compte.

• En résumé donc, mis à part quelques problèmes de fiabilité au départ, les équipements fonctionnent correctement, exception faite d'un dysfonctionnement récurrent sur les stations de base qui oblige à les redémarrer le plus fréquemment sur site.

Voir A43 Liste des incidents

4 . 7 L e s a v i s d e s u t i l i s a t e u r s

Même si notre panel de testeurs n'était pas statistiquement représentatif, il était évidemment important pour nous d'avoir des remontées de leur part. Ceci s'est fait de deux manières. D'abord lors des réunions que nous avons organisées avec eux : il y en a eu 3 formalisées après le début de l'expérimentation, et de multiples contacts informels. Ensuite, lors d'une enquête téléphonique qui a été réalisée en décembre 2005.

Rappelons qu'un quart environ des testeurs disposaient de l'ADSL avant l'expérimentation. Les remontées informelles peuvent se caractériser comme suit :

• quand la connexion est de qualité correcte, la satisfaction est générale. Nous avons eu toutefois un testeur qui en réunion nous a dit que le débit était insuffisant et “ moins bon que l'ADSL ”. Mais la plupart relèvent la fiabilité d'usage et la facilité de ce qu'apporte le haut débit pour ceux qui n'en avaient pas.

• quand par contre, la connexion est instable, c'est logiquement l'insatisfaction, à cause des coupures répétées notamment

Résultats de l'enquête

• Le questionnaire qui a servi de guide à l'enquête est en annexe A44. Ce questionnaire comprend 3 parties :



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• l'utilisation d'Internet (fréquence, types d'actions)

• le degré de satisfaction et les motifs

• si on pouvait prolonger le service Wimax au-delà du 31/01/2006, est-ce que les testeurs étaient prêts à se transformer en utilisateurs et à quelles conditions financières ? Cet aspect intéressait nos partenaires, notamment dans le cas où il n'y aurait pas eu de rareté constatée par l'ARCEP quant aux attributions de licences86. Il s'agissait globalement de savoir si le service Wimax, tel que vécu par les testeurs en expérimentation, pouvait se transformer en service opérationnel.

• L'enquête a porté sur 27 testeurs, 32 n'ayant pas pu être enquêté pour diverses raisons.

• 100% des testeurs utilisent Internet tous les jours, et 100% également déclarent avoir absolument besoin du haut débit.

• Voici les résultats pour les usages. A noter qu'un sondage rapide au tout début de l'expérimentation avait révélé qu'un seul testeur utilisait Skype. De même, l'utilisation en téléchargement a augmenté.

Image 20: Résultat de l'enquête testeurs, les usages

• En terme de satisfaction, on obtient le graphique suivant. Il n'y a pas de testeurs “ Très insatisfait ” :

Image 21: Résultats de l'enquête testeurs, la satisfaction

86 Voir ci-dessous 5.5 Fréquences et aspects réglementaires



Rapport d'étude

• Les critères de satisfaction sont les suivants :

Image 22: Résultats de l'enquête testeurs, les critères de satisfaction

• Les critères d'insatisfaction, comme on l'a dit sont pour les personnes concernées les coupures, l'instabilité le fait que ça ne fonctionne pas tout le temps.

• A la question de continuer à bénéficier éventuellement du service Wimax, voici les réponses :

Image 23: Résultats de l'enquête testeurs, souhait de continuer

• Pour les entreprises qui souhaiteraient poursuivre, seraient-elles prêtes à payer ce service 50 € / mois ?



Rapport d'étude

Image 24: Résultats de l'enquête testeurs, tarif entreprises acceptable

• Pour les particuliers et 30 € / mois :

Image 25: Résultats de l'enquête testeurs, tarif particuliers acceptable

Voir A44 Questionnaire d'enquête auprès des testeurs

4 . 8 S t a t i s t i q u e s m e n s u e l l e s

e-Qual a effectué un suivi de l'opération mois après mois, en fournissant à chaque fois un rapport mensuel, où figurait notamment les statistiques de consommation. Ces rapports sont fournis en annexe, et ils illustrent bien la “ vie ” de l'expérimentation. Outre la configuration générale, ces rapports comprennent :

• la consommation de bande passante d'Internet vers le réseau Wimax

• celle du réseau Wimax vers Internet

• les sites de moins bonne et de meilleure qualité sur la période, en terme de disponibilité, de temps de réponse et de stabilité

• les incidents de la période

Ces rapports n'entraînent pas de notre part de commentaires particuliers.

Voir A45 à A52 Rapports de suivi mensuel



Rapport d'étude

4 . 9 L e s a s p e c t s é c o n o m i q u e s

Initialement, nous souhaitions, en plus de l'aspect technologique de l'expérimentation, évaluer l'économie du Wimax et disposer d'informations pouvant guider les territoires et les autres acteurs. Nous avions même envisager dans un premier temps de tester des services de facturation, et pourquoi pas en lien avec des variations dynamiques de classes de services utilisateurs.

En fait, au terme de l'opération, nos éléments d'évaluation sont fort restreints. Plusieurs raisons à cela :

• les coûts des équipements Wimax sont en évolution constante et rapide. La certification des premiers produits va accentuer la baisse des coûts. Le prix d'une station de base donnée, tout comme celui d'un CPE, sont des éléments trop mouvants pour être pris comme base pérenne de réflexion économique.

• d'autre part, les performances varient et cette variation impacte le mode de déploiement : par exemple l'arrivée imminente des CPE indoor va réduire la portée effective du signal Wimax. D'où la question de la multiplication des stations de base. L'arrivée du Wimax mobile (Cf. 5.3 ci-dessous) devrait accentuer cet aspect : les futurs réseaux Wimax seront sans doute constitués d'un nombre bien plus élevé de stations de base, chacune de portée plus faible (1 à 3 Kms ?) Ceci n'est pensable qu'avec des stations de base à des prix inférieurs à 5000 €. Mais quid alors de la collecte : doit-on penser des réseaux dont chaque station est alimentée en fibre, peut-on imaginer disposer de plus de spectre, pour combiner le point à point et la desserte... ?

• enfin, notre expérimentation était gratuite pour les testeurs : difficile d'en tirer de réelles conclusions économiques.

Nous en resterons donc à un niveau d'analyse assez sommaire, en mettant le focus sur certains points.

Investissement

Construire un réseau Wimax nécessite :

• des stations de base

• des CPE pour les clients

• des points hauts pour placer les stations de base

• de raccorder les stations à un réseau de collecte ou à un backbone

Le coût d'une station de base est d'environ 10 000 € / secteur (donc par exemple 40 000 € pour une SB 4 secteurs de 90°). Un secteur de 3,5 Mhz délivre 12Mb/s de débit garanti, donc peut servir au maximum de l'ordre 200 à 250 utilisateurs sur un service “ Best effort ” type ADSL 1 Mb/s87. Le prix des stations de base n'a pas baissé de manière significative depuis un an, et des technologies nouvelles vont y être intégrées à court terme (Antennes AAS et/ou MIMO par exemple), ce qui ne favorisera pas la baisse. Avec le Wimax mobile et l'extension du marché, les prix baisseront sans doute. Mais le prix, comme évoqué plus haut, est à croiser avec la densité nécessaire de stations. Cela renvoie aux taux de couverture. Vu notre expérimentation, une approche statistique grossière indique que dans un rayon de 9 Kms, on couvre sans doute, sur

87 Tout cela peut changer énormément, en cas de fourniture de débits garantis avec des classes de services plus professionnels.



Rapport d'étude

notre territoire peu vallonné et dans les parties peu denses, 70% de la population. 8 à 10 stations de base judicieusement réparties pourraient couvrir le Pays dans cette hypothèse. Si par contre l'objectif est de couvrir 100% du territoire, il faudrait multiplier cette estimation par un facteur indéterminé : seule une étude extrêmement fine des besoins croisée avec des simulations de portée pourraient préciser les investissements en stations de base. D'autre part, on l'a dit, les portées vont varier avec les CPE indoor et le Wimax mobile.

Les CPE par contre ont déjà baissé, de 700 € il y a un an à environ 400 €, et on envisage des prix de 200 € fin 2006. A plus long terme, les CPE pourraient être intégrés directement dans les ordinateurs ou les téléphones portables. La question ici est surtout celle de l'installation, qui, on l'a déjà mentionné, est en l'état actuel très longue, donc très coûteuse, et nécessite des services compétents de proximité.

Si le maillage du territoire doit être fin, les points hauts existants (pylônes et châteaux d'eau), qui sont à privilégier évidemment en terme d'investissement, peuvent ne pas suffire.

Enfin, nous avons fait le choix d'un raccordement au backbone via une liaison Transfix faute de mieux. Ce n'était pas dans le champ de l'expérimentation d'évaluer ces aspects de collecte et de transport, qui sont cruciaux lors d'un déploiement. Ce qu'on peut mentionner, c'est que le Wimax, compte tenu du spectre de fréquence alloué par licence (2 x 15 Mhz), ne permet pas de gérer correctement en même temps de la collecte (point à point) et de la desserte (point multipoint), sauf à servir bien peu d'utilisateurs. Diverses configurations sont envisageables, d'un raccordement fibre à chaque station de base, à l'utilisation de faisceaux hertziens pour le point à point.

Fonctionnement

A ces indéterminations sur les investissements, s'en ajoutent quelques autres liés aux dépenses de fonctionnement :

• Nous avons dit la fiabilité de fonctionnement du Wimax quand le signal radio était correct. Ceci, du point de vue des utilisateurs. Par contre, les pertes de connexion des stations de base ont posé des problèmes de maintenance importants. Ceci peut être dû à la “ jeunesse ” des équipements et à des difficultés de support de l'équipementier. Le management d'un réseau Wimax doit pouvoir s'effectuer de manière complète, à distance, et avec des logiciels qui permettent facilement des affectations de classes de service aux abonnés. A ces conditions, la maintenance d'un tel réseau peut être peu coûteuse.

• L'autre nécessité est de ne pas “ forcer ” des utilisations en limite de couverture. Les interventions de maintenance dans ces cas-là deviennent vite très chronophages, sans pour autant résoudre les problèmes. Ceci renvoie au taux de couverture évoqué ci-dessus.

• Enfin, nous ne savons pas à la date de rédaction quel sera le coût d'une licence Wimax attribuée par l'ARCEP, et donc son incidence.

S'il faut une conclusion à ce petit parcours économique, c'est de relever que les différences d'investissements avec l'ADSL (DSLAM vs Station de base à nombre d'abonnés et services similaires) ne sont pas très significatifs. Par contre l'installation des CPE est encore très pénalisante, et sans doute les études de terrain d'éligibilité d'un site à un autre sont aussi à prendre en compte. Du point de vue du fonctionnement, les aspects de management du réseau sont à améliorer, et il faut évidemment que les



Rapport d'étude

coûts de location des points hauts soient acceptables. Les autres coûts sont sensiblement les mêmes qu'avec une autre technologie.



Rapport d'étude

5 L e W i m a x é t a t d e s l i e u x

Les parties précédentes ont mis en évidence à la fois le hype autour du Wimax et des résultats d'expérimentation intéressants, mais limités. Au-delà de l'image fascinante de technologie miracle créée par le hype et des limites actuelles effectives de la technologie, il convient dans une dernière partie de s'interroger brièvement sur le devenir du Wimax en terme de services possibles et donc de marché. C'est aussi l'occasion d'assembler sous forme de synthèse un certain nombre de points déjà évoqués.

5 . 1 L e W i m a x : o b j e c t i f s d e s a c t e u r s

Depuis mi-2003, date à laquelle nous nous sommes intéressés au Wimax, non seulement la technologie a évolué, mais aussi les objectifs et la stratégie affichés des principaux acteurs, et le contexte général de développement du haut débit.

Le développement du Wimax Forum a entraîné des retards dans la certification Wimax, et le message délivré par cette instance de promotion est devenu de plus en plus flou, sur la certification elle-même, mais aussi sur l'articulation entre Wimax fixe et Wimax mobile, sur la concurrence éventuelle ou la complémentarité avec la 3G.

Il semble avéré que les “ grands ” acteurs du Wimax Forum ont considéré que le seul marché porteur était le Wimax mobile. De technologie complémentaire de l'ADSL, on est passé, avec force discours, à la vision d'un réseau IP ouvert couvrant les besoins de transmission de données, de voix, voire de vidéo. Il est clair que la mobilité est une tendance incontournable et que disposer d'un réseau mobile convergent serait un grand plus pour les utilisateurs. A notre modeste échelle de territoire, et au vu de notre expérimentation, nous pensons même que le Wimax a de bonnes chances d'avoir plus de succès que l'UMTS. D'autres acteurs plus autorisés ont la même opinion88.

Pour autant, le report “ à plus tard ” en misant sur la fascination de ce qui doit advenir, et en délaissant la mise en oeuvre à court terme de produits, et donc la possibilité de décollage du marché, tout comme la mise à l'épreuve des faits d'un modèle économique supposé, tout cela fait que des acteurs éminents se questionnent : “ Nous investissons actuellement dans le Wimax mais personne ne peut dire aujourd'hui de quelle manière ce marché va se développer. Nous attendons un décollage d'au moins 1% de ce marché. Si cela n'arrive pas, il est voué à l'échec ”. Ce que dit M. Salminen, directeur du marketing de Nokia, d'autres le pensent.

Tout est question de crédibilité certes (l'écosystème Wimax déjà analysé plus haut sait faire cela très bien), mais aussi de mouvement vers la réalité. Le lecteur qui a analysé nos résultats aura compris qu'il reste une certaine distance entre ce qui est dit du Wimax (fixe) et la réalité des produits sur le terrain.

Voir :

• La stratégie de PicoChip autour du Wimax et de l'UMTS http://www.wimax.com/commentary/spotlight/spotlight_01_09_06

• Interview de Mikko Salminen (Nokia) http://www.vnunet.fr/actualite/telecommunications/telephonie_mobile/20060127009

88 Voir l'interview de PicoChip pour Wimax.com cité en annexe : “ the advantage Wimax has it is more open. The business model is more datacom like.[..] It is'nt the technology – it is the business environment that matters. ”


http://www.vnunet.fr/actualite/telecommunications/telephonie_mobile/20060127009


http://www.wimax.com/commentary/spotlight/spotlight_01_09_06


Rapport d'étude

5 . 2 D u p r é - W i m a x a u W i m a x f i x e

En gardant à l'esprit cette relative dérive des acteurs, examinons l'état actuel89 des produits et comment à court terme cela peut évoluer.

Le Wimax Forum a annoncé le 19 janvier 2006 les premières certifications90 de produits Wimax fixe, sans qu'on sache de manière très précise quelles possibilités et quelles limites d'interopérabilité cela implique entre les produits concernés. Dans les mois qui viennent, le nombre de produits certifiés devraient croître, et l'interopérabilité devenir complète, et vers la fin 2006, on devrait disposer de produits Wimax fixe en suffisance pour que s'établisse un marché concurrentiel.

Mais quelle sera la stabilité de ces produits ? Plus précisément, alors qu'il reste beaucoup d'efforts à mener pour rendre un réseau Wimax réellement opérationnel, l'évolution vers le Wimax mobile ne va-t-elle pas accentuer l'aspect “version bêta permanente ”, qui fait que la technologie est en évolution tellement rapide que le marché n'a pas le temps de s'appuyer sur une certaine stabilité pour décoller vraiment ? D'autant qu'il n'est pas question que de logiciel ici, mais d'investissements lourds pour déployer des infrastructures qui doivent s'amortir sur une certaine durée.

Caroline Gabriel, une des consultantes Wimax reconnue, le dit dans un article récent : “ There are some efforts to ensure that 802.16-2004 does not languish, after 2006, into being a niche WISP technology supported by just a few vendors and therefore losing the volume economics associated with open standards ”91 On voit la difficulté pour les investisseurs, et donc les territoires au seuil d'un déploiement : s'il n'y a pas suffisamment de volume de ventes, il n'y aura pas de baisse des prix et de plus il faudra réinvestir à relativement court terme si l'on souhaite disposer des services du Wimax mobile.

Voir :

• Evolution path for fixed WiMAX sought as mobile standard ratified, par C. Gabriel http://www.wimaxtrends.com/articles/archives/a121205a.htm

• Wimax : Hurry Up and Wait http://www.wi-fiplanet.com/news/article.php/3579676

5 . 3 F i x e e t m o b i l e : h y p o t h è s e s

On a déjà évoqué le poids du Wimax mobile. Sans entrer dans un développement qui dépasse le cadre de cette étude, précisons quelques points.

En 2.4 , nous avons décrit notamment les diverses couches réseau et les technologies liées utilisées pour le Wimax. Ainsi la couche PHY utilise l'OFDM comme technologie de transmission radio, avec 256 sous-porteuses. Ceci vaut pour le Wimax fixe. La norme 802.16e du Wimax mobile établit une couche PHY basée sur le sOFDMA (pour scalable Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Nous ne décrivons pas l'OFDMA ici, mais le point essentiel est que les deux technologies sont incompatibles, et ceci, rappelons-le, au niveau physique, donc matériel. Qui plus est, sOFDMA se décline en plusieurs variantes.

89 au 31/01/2006

90 Cf. 3.1 / l'exemple de la certification

91 Le 802.16-2004 est la norme du Wimax fixe. WISP = Wireless Internet Service Provider. C. Gabriel a fait beaucoup d'efforts pour la promotion et l'explication du Wimax. Difficile de la croire “ pessimiste ” quant à l'évolution du marché.



http://www.wimaxtrends.com/articles/archives/a121205a.htm


Rapport d'étude

Le Wimax Forum a créé un groupe de travail qui doit proposer une transition acceptable entre les deux systèmes. Selon Jonathan Labs, son responsable qui travaille chez Wavesat, l'idée est que les nouvelles stations de base (Wimax mobile) puissent continuer de dialoguer avec les anciens CPE (Wimax fixe). C'est évidemment un moindre mal, mais le coût des CPE va baisser de manière importante, et le problème réside d'abord dans les stations de base.

Si l'on souhaite passer du Wimax fixe au Wimax mobile sur un réseau donné, la migration devrait passer par :

• le changement des stations de base, au moins dans tout l'aspect radio92

• un maillage plus dense des stations, compte tenu d'une portée moindre

• et aussi, vraisemblablement, un changement dans la gamme de fréquences utilisée, avec des impacts réglementaires. (Cf. 5.5 ci-dessous)

Le calendrier de certification des produits Wimax mobile est encore flou, 2008 on l'a vu pour Nokia, 2009 pour d'autres, 2007 pour certains.

Toutes ces hypothèses font que les infrastructures réseaux qui se mettent actuellement en place, par exemple sous la conduite des départements, ne prendront pas en compte vraisemblablement le Wimax mobile. On imagine dans ce contexte les questions sur la pérennité des investissements et de la technologie elle-même : restera-t-il une place pour le Wimax fixe quand le mobile aura pris son envol ? De quelles assurances dispose le constructeur de réseau sur le suivi éventuel ?

A l'inverse, si l'on veut prendre en compte aujourd'hui la création d'une infrastructure qui intègre la dimension mobile, on dispose de très peu d'éléments avérés. Et l'entreprise est quasi-impossible. Que faire donc, sinon attendre ? Et ceci dans un contexte où d'autres technologies ont des coûts en baisse, dont la fibre optique.

Voir :

• The WiMax Fixed-to-Mobile Evolution http://www.wi-fiplanet.com/columns/article.php/3577391

• The Many Flavors of OFDMAhttp://www.wi-fiplanet.com/tutorials/article.php/3557416

• The Real Wimax Advantagehttp://www.wimax.com/commentary/spotlight/spotlight12-27-2005mw1

5 . 4 L e W i m a x d a n s l ' a r c h i t e c t u r e r é s e a u

Ceci amène à réfléchir à ce que peut être la place du Wimax dans un réseau haut débit sur un territoire comme celui des Vals de Saintonge.

Une première approche peut être de considérer le Wimax, dans sa version fixe, comme complément d'une offre filaire comme l'ADSL. Il s'agit donc d'assurer avec cette technologie une desserte à une population qui ne dispose pas d'ADSL (et à elle seule). Deux remarques :

• même sur un territoire peu dense et rural comme le nôtre, le nombre d'abonnés potentiels est désormais restreint, car l'ADSL s'est bien développée

92 On peut supposer que certains constructeurs utilisent le même “ fond de panier ” (alimentation, chassis...) pour leurs équipements.


http://www.wimax.com/commentary/spotlight/spotlight12-27-2005mw1

http://www.wi-fiplanet.com/tutorials/article.php/3557416



Rapport d'étude

• ensuite, pour donner accès à relativement peu de monde, la densité de stations de base risque néanmoins d'être grande, et donc l'investissement important, par client.

Une seconde approche peut être de proposer une valeur ajoutée à une offre ADSL et d'étendre donc le marché potentiel sur un territoire, en utilisant la souplesse des classes de services pour décliner des offres commerciales plus fines. Il devient ainsi possible de mixer des offres professionnelles et grand public. On peut imaginer des offres dynamiques, qui permettraient aux entreprises de disposer de débit garanti variables en fonction des besoins, ou de mix données / VoIP. Ceci suppose évidemment que le système de management des réseaux Wimax soit devenu standard : le développement de l'initiative OBSAI93 au Wimax va dans ce sens. Dans cette hypothèse, le Wimax apporte, outre une couverture complémentaire, des services nouveaux. Les exigences de densité de stations de base sont les mêmes et celle de construire des réponses adaptées à des besoins différenciés encore plus incontournable.

C'est vraisemblablement là que le Wimax peut trouver une place94, et le prolongement vers le mobile pourrait se faire en quelque sorte logiquement, parce qu'un tel réseau serait porteur de services innovants. Et c'est là aussi que seront les enjeux stratégiques face à la 3G, et que le Wimax peut devenir la technologie convergente des services mobiles.

Ceci suppose certainement une évolution de la manière dont les opérateurs génèrent et leurs offres de services, et leur relation avec ce qu'on peut appeler le “ terrain ” : terrain physique et lieux d'implantation des clients potentiels, mais aussi analyse des besoins sur le territoire, en lien avec tous ses acteurs.

Voir :

• Open base station efforts spread to WiMAXhttp://www.wimaxtrends.com/feature.htm

La place du Wimax dans l'architecture réseau tient aussi à la collecte95 mise en place pour cette desserte radio. Dans l'analyse menée au cours de cette étude, on a vu qu'il n'était pas pertinent d'utiliser le Wimax à la fois pour le backhaul et pour la desserte sur un réseau donné, même si certains nouveaux équipements devraient permettre de gérer du point à point de manière efficace. En effet, il est préférable de réserver le spectre de fréquences 3,5 Ghz, ressource rare, aux services des abonnés.

Dès lors, la connexion des stations de base peut se faire :

• par fibre optique : c'est évidemment la meilleure solution. Dans le cadre d'un déploiement départemental avec réalisation d'un accès fibre aux NRA, le surcoût pour un accès fibre à des stations de base ne doit pas être trop élevé.

• par faisceaux hertziens : l'investissement est moins important. Cette solution et la précédente sont proposées dans des réponses actuelles de groupes de sociétés, en candidature à des DSP, pour alimenter leurs composantes Wimax.

93 OBSAI = Open Base Station Architecture Initiative. Regroupe au 31/01/06 127 sociétés, dont un certain nombre d'acteurs du Wimax (Alcatel, Alvarion, Airspan, ZTE, Nokia...)

94 Il est évident que cette approche s'applique essentiellement aux territoires où l'infrastructure filaire est déjà bien développée.

95 Et aussi au transport et backbone, mais ce dernier aspect impacte peu la technologie Wimax elle-même, et nous n'en parlons pas ici.


http://www.wimaxtrends.com/feature.htm


Rapport d'étude

• éventuellement, des liaisons point à point en 5,4 GHZ peuvent relier en chaîne quelques stations de base, maintenant que cette bande de fréquences est libérée en France. Mais dans ce cas, on perd en possibilité de QoS.

5 . 5 F r é q u e n c e s e t a s p e c t s r é g l e m e n t a i r e s

Une des interrogations sur le développement du Wimax concerne évidemment les profils de fréquences possibles pour la technologie, et comment la ressource “ fréquence ” va pouvoir être utilisée (spectre disponible, coût des licences, qui peut y avoir accès...)

Les profils de fréquences

Si nous avons mentionné quasi-exclusivement dans ce document la bande de fréquences autour de 3,5 Ghz, c'est que les premiers produits pré-Wimax (et les premiers produits certifiés également) ont été disponibles dans cette gamme de fréquences. Pour autant, le Wimax Forum a prévu 3 gammes de profils, comme résumé dans le tableau suivant :

Bande de fréquences (Ghz) Mode duplex Largeur de canal (Mhz)

3,400 – 3,600 TDD et FDD 3,5 et 7

5,725 – 5,850 TDD 10

2,500 – 2,690 TDD et FDD 5,0 à 5,5

Les deux premiers sont bien établis, et l'ont été en lien avec l'IEEE d'une part, mais aussi l'ETSI96, l'organisme européen de standardisation des fréquences. Le troisième n'est pas complètement finalisé. A noter qu'en France à ce jour, seul le premier est utilisable, moyennant licence. Le second profil, qui est prévu au plan mondial pour être utilisé de manière libre (sans licence), n'est pas encore libéré en France.

La bande des 2,5 Ghz est disponible (sous licence) aux Etats-Unis. Elle ne l'est pas (encore ?) en Europe, où elle a été réservée à la 3G, mais certains acteurs pensent qu'elle pourrait s'ouvrir au Wimax en 2007. D'autre part, la technologie Wi-Bro97 poussée par la Corée (Samsung, LG) fonctionne dans la bande des 2,3 à 2,4 Ghz. Le Wi-Bro est une technologie qu'on peut apparenter au Wimax mobile : des accords ont été passé notamment entre Intel et les acteurs coréens pour que le Wi-Bro soit partie prenante du Wimax, mais les affirmations des uns et des autres ne sont pas toujours cohérentes. La Corée, comme on le sait, est très en pointe sur les usages haut débit, et les produits Wi-Bro pourraient être disponibles pour des usages mobiles avant les produits proprement Wimax.

D'autre part, certains pensent que le Wimax pourrait étendre ses usages de fréquences à la bande des 700-900 Mhz, dans la mesure où une partie de ces fréquences utilisées aujourd'hui pour la télévision analogique serait libérée par le passage à la TNT. Si ces fréquences plus basses sont convoitées, c'est parce que la propagation des ondes est alors bien plus performante et que dès lors la portée du Wimax serait plus grande.

On le voit, il règne encore bien des incertitudes sur ce troisième profil de fréquences. Et donc en corrélation directe, sur le développement à court terme du Wimax mobile.

96 ETSI = European Telecommunications Standards Institute

97 Wi-Bro = Wireless Broadband. C'est une technologie de haut débit sans fil mobile.



Rapport d'étude

Voir :

• Initial Certification Profiles and the European regulatory frameworkhttp://www.wimaxforum.org/news/downloads/Initial_profiles_final.pdf

• le site de l'ETSI http://www.etsi.org/

• What RF Frequencies does WiMAX work in?http://www.wimax.com/education/faq/faq47

• WiMAX Forum sets heart on 2.5 GHz for global use

http://www.srtelecom.com/imports/ewe/pdf_4367b4ceca841.pdf

• WiMAX as the spectrum workhorsehttp://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax_spectrum_workhorse/

• Introduction to Wi-Bro technologyhttp://www.itu.int/ITU-D/imt-2000/documents/Busan/Session3_Yoon.pdf

Rappel de la situation réglementaire en France

A ces questions propres à la technologie, il convient d'ajouter une réflexion sur la situation quant à l'utilisation des fréquences Wimax en France. Nous avons évoqué précédemment le fait que l'ARCEP mettait en place une procédure d'attribution de licences Wimax. Sans reprendre en détail ce processus dont la presse a largement fait écho, quelques remarques :

• Le groupe Iliad, par son rachat d'Altitude Telecom à l'automne 2005, est le seul à détenir une licence nationale Wimax. Cette licence est “ large ”, en ce sens qu'elle inclut a priori l'utilisation de la mobilité. Free, la filiale d'Iliad, a d'ailleurs annoncé clairement vouloir mettre en place un réseau Wimax mobile, à horizon de 3 à 5 ans.

• L'ARCEP, dans sa procédure d'attribution des nouvelles licences, a énoncé les règles suivantes :

• 2 licences sont attribuées par région, pour un spectre de 30 Mhz chacune (2 x 15 Mhz)

• Seulement 10% du spectre attribué peut être dévolu à des liaisons point à point : de fait ceci empêche de construire un réseau Wimax où le backhaul serait mise en oeuvre, en plus de la desserte en point multipoint

• Le service qu'un acteur peut proposer avec ces fréquences peut être “ nomade ”, ce qui signifie qu'un équipement terminal d'abonné reste fixe durant sa connexion au réseau, mais qu'il peut se déplacer en dehors des temps de connexion98. Clairement donc, la mobilité est exclue du champ d'utilisation99.

• Le 14 octobre 2005, 175 acteurs se portaient initialement candidats pour une licence Wimax sur au moins une région française, ce qui donnait l'ampleur de l'intérêt pour le Wimax100. Depuis, les velléités initiales se sont calmées, puisqu'au 1er février 2006, il resterait 35 acteurs en course. L'effervescence médiatique (“ Après l'UMTS, le Wimax fait rêver à son tour... ”101) s'épuise et le

98 Voir Décision de l'ARCEP N° 2005-0646 du 07/07/2005, publiée au J.O. le 06/08/2005.

99 On peut toutefois se poser la question du contrôle de cette définition restrictive du nomadisme : à supposer qu'on dispose de CPE Wimax légers sur des ordinateurs portables, comment empêcher le déplacement ?

100 ou de l'efficacité du hype, selon l'angle d'analyse...

101in L'express du 19/01/2006. Voir lien.


http://www.itu.int/ITU-D/imt-2000/documents/Busan/Session3_Yoon.pdf

http://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax_spectrum_workhorse/


http://www.wimax.com/education/faq/faq47

http://www.etsi.org/

http://www.wimaxforum.org/news/downloads/Initial_profiles_final.pdf


Rapport d'étude

dossier que l'ARCEP demandait de fournir en confirmation des candidatures nécessitait de proposer, outre un engagement financier, un plan d'affaires et des engagements quant à l'aménagement du territoire, région par région. De plus certains acteurs qui avaient expérimenté le Wimax n'ont pas donné suite. Il reste néanmoins que la rareté est constatée partout et que l'ARCEP va devoir choisir pour juillet 2006 les deux attributaires par région.

Voir :

• Télécoms: toujours plus vite..., L'Express fait le compte-rendu des voeux de l'ARCEPhttp://www.lexpress.fr/info/multimedia/dossier/wifi/dossier.asp?ida=436632

• ADW network renonce à sa licence Wimaxhttp://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-adw-network-renonce-a-sa-licence-wimax-18264.html

• Parmi les questions que soulève l'attribution des licences, celle de la place réservée aux collectivités nous concerne particulièrement. Comme dans d'autres régions, en Poitou-Charentes, le Conseil Régional a regroupé les demandes initiales des communautés d'agglomérations et des départements, dont celui de la Charente-Maritime. La loi sur l'économie numérique et son article L 1425-1 instituent les collectivités comme opérateurs (potentiels) de télécommunications. Celles-ci cependant ne sont pas de droit privé, et n'ont pas vu d'un bon oeil le fait de payer une licence Wimax à l'Etat, alors que leurs territoires étaient déjà délaissés par le haut débit, et que par ailleurs elles s'apprêtaient à investir en infrastructure pour de nouveaux réseaux.

Suivant ce que décidera l'ARCEP, soit les licences seront attribuées uniquement à des acteurs privés, et dès lors les collectivités devront faire appel à eux, si elles veulent voir des services Wimax offerts sur leurs territoires, soit les collectivités pourront avoir plus “ voix au chapitre ” et faire des choix sur ces sujets qui leur soient propres, en lien avec des partenaires privés délégataires.

Voir :

• Licences Wimax: les collectivités ne veulent pas débourser plus d'1 eurohttp://www.zdnet.fr/actualites/telecoms/0,39040748,39297198,00.htm

• Les collectivités doivent-elles devenir opérateurs Wimax ?http://solutions.journaldunet.com/0602/060206_wimax-collectivites-operateurs.shtml

Une analyse au plan mondial

Dans l'analyse des aspects réglementaires, il est utile de prendre du champ, pour avoir en tête ce qui se passe ailleurs : il est bien clair que ce n'est pas la France qui fera ou non le développement du Wimax. Or, l'organisation des fréquences et la problématique des licences se retrouve partout.

Une étude récente du cabinet Maravedis, spécialisé dans la recherche et l'analyse du marché des télécoms, vient éclairer ce point crucial d'affectation des fréquences de par le monde et comment les différents régulateurs ont commencé d'attribuer des licences, à quels coûts... etc..

Voir : Spectrum Analysis – The Critical Factor in BWA/WIMAX versus 3Ghttp://www.maravedis-bwa.com Ce livre blanc est téléchargeable après identification.

Cette étude, fort intéressante, porte sur 4 zones mondiales :


http://www.maravedis-bwa.com/


http://solutions.journaldunet.com/0602/060206_wimax-collectivites-operateurs.shtml


http://www.zdnet.fr/actualites/telecoms/0,39040748,39297198,00.htm

http://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-adw-network-renonce-a-sa-licence-wimax-18264.html


http://www.lexpress.fr/info/multimedia/dossier/wifi/dossier.asp?ida=436632


Rapport d'étude

• l'Europe : les 25 pays de l'UE + la Norvège, la Russie, la Roumanie, la Turquie, la Croatie

• l'Asie-Pacifique : 14 pays

• l'Amérique latine : 7 pays

• l'Amérique du Nord : Etats-Unis et Canada

L'objectif a été de comparer la 3G et le Wimax, là où c'était possible, en collectant :

• le coût total payé par les détenteurs de licences pour leurs licences

• la quantité de spectre en Mhz acquise

• les découpes territoriales des licences (aires régionales ou nationales)

• le nombre de personnes vivant dans les zones couvertes

Ce n'est pas le lieu ici de détailler l'ensemble des résultats, nous conseillons vivement au lecteur la lecture de cette étude, où l'analyse est fine et détaillée. Juste quelques focus :

• en Amérique du Nord, 94% des licences Wimax attribuées le sont dans la bande 2,3 à 2,5 Ghz (le reste en 3,5 Ghz). En Europe, seule la Russie a attribué des licences en 2,5 Ghz

• la plupart des licences sont attribuées pour du Wimax fixe, mais le Canada, l'Australie, la Nouvelle-Zélande, la Norvège, l'Espagne et la Hongrie permettent la mobilité, au moins sous certaines formes

• en Europe, le coût moyen des licences 3G par Hz est environ 1000 fois plus élevé que pour le Wimax. De plus les attributions pour le Wimax se font majoritairement sur une base régionale, alors que c'était une base nationale pour la 3G.

Cette étude donne une vision différenciée des grandes zones de la planète, mais elle fournit aussi ce qui pourrait être une des clés dans le développement à venir du Wimax : si l'on dispose d'une technologie convergente, ouverte, basée sur l'universel standard IP, avec des acteurs en nombre plus important (puisqu'établis sur une base régionale), et avec des coûts de licence nettement moindre qu'en 3G, on voit mal comment le Wimax, si ses performances en mobile sont acceptables, pourrait ne pas “ rafler la mise ”.



Rapport d'étude

6 C o n c l u s i o n

Peut-on conclure réellement cette expérimentation, qui a été à la fois une “ aventure ” territoriale et une mise à l'épreuve sur le terrain d'une technologie en émergence ? A l'issue de ce projet qui a duré deux ans et demi, la situation est contrastée :

• dans les résultats des tests eux-mêmes : une bonne fiabilité de fonctionnement du Wimax, mais avec des performances plus limitées que celles annoncées, surtout en portée.

• dans les produits eux-mêmes : des lacunes dans le management du réseau par exemple, un support à améliorer, des retards importants dans la certification et dans le potentiel de développement du marché. Mais aussi, une qualité de service qui semble au rendez-vous, une évolution vers le Wimax mobile qui prend corps, et un aspect “ médiatique ” incontournable.

Le possible, les promesses, les questions

• Discerner ce qui est possible, à partir de ce qui est avéré, est un exercice risqué. La vison prospective d'un réseau IP mobile permettant aux smartphones, aux PDAs, aux laptops... de partager des services données, voix, voire vidéo est un des possibles. A quoi on peut ajouter une exploitation intelligente des classes de services, permettant pourquoi pas une personnalisation des services par l'abonné lui-même, variant dynamiquement... Il est vraisemblable qu'à terme, ces choses seront (ou seraient) possibles.

• Mais on a entendu beaucoup de promesses autour du Wimax, qui, comme on sait “ n'engagent que ceux qui les écoutent ”... Les écarts importants entre niveau de communication et réalité effective, le peu de transparence dans les expérimentations menées (combien de résultats détaillés du niveau de la présente étude ?), les retards répétés... tout cela fait que la crédibilité de l'écosystème Wimax est bien écornée.

• Dès lors, il serait plus que souhaitable que les acteurs concernés lèvent rapidement des incertitudes et offrent des réponses autres que de simples discours :

• s'il est probable que les performances du Wimax fixe vont s'améliorer, quand aura-t-on des résultats d'expérimentation sur le Wimax mobile, et pour le fixe quels seront les impacts des CPE indoor en terme de portée ?

• quelle est la visibilité à moyen terme des attributions de fréquences, notamment pour le mobile ? Peut-on imaginer, au niveau européen sinon français, un schéma directeur qui donnerait un support cohérent ?

• quelle place pour le Wimax dans un réseau, en relation avec les autres technologies ? Quelle valeur réellement ajoutée ? Quels services qui feraient la différence ?

• surtout, comment prendre en compte le rapport au territoire, à la fois dans l'analyse des besoins et dans les réponses possibles de la technologie ? Est-il imaginable de déployer le Wimax comme on déploie l'ADSL, comment s'assurer réellement de qui est éligible et à quoi ?



Rapport d'étude

Les impacts sur le territoire

• Cette expérimentation Wimax a été pour le Pays des Vals de Saintonge l'occasion de montrer ce qui était possible, en terme d'innovation technologique dans un territoire rural. Au printemps 2003, non seulement le territoire était numériquement “ désertique ” ou presque, mais les forces vives (élus, entreprises...) ne savaient pas réellement s'il était possible d'infléchir le cours des choses. En sensibilisant le public et notamment les professionnels, non seulement nous avons permis aux testeurs de bénéficier de services haut débit qu'ils ne pouvaient pour certains obtenir par ailleurs, mais surtout nous avons impulsé une dynamique de territoire – ce qui était le rôle de la collectivité.

• L'autre aspect était, en estimant réellement les possibilités et les limites du Wimax, de fournir une aide au Conseil Général de la Charente-Maritime, dans sa mise en place d'un réseau haut débit. En plus des échanges que nous avons eus au long du projet, le contenu de la présente étude lui fournit, comme aux autres acteurs intéressés, des éléments d'aide à la décision.

A ces acteurs des territoires et plus globalement à ceux qui vont mettre en oeuvre de tels réseaux, nous voudrions dire en terminant que ce que nous a appris de plus probant cette expérimentation, c'est qu'il faut sans doute penser autrement le rapport au terrain. La “ magie noire de la radio ” a ceci de bénéfique que la modélisation sophistiquée, les prévisions de performances, la mise en processus automatiques que l'on traite à distance... butent devant les rideaux d'arbres qui soudain perturbent la propagation. Bénéfique, parce qu'imposant le dialogue entre le terrain lui-même, ses acteurs qui expriment des besoins, et des opérateurs qui doivent construire des solutions, si l'on veut que, malgré la “ magie ”, ça fonctionne.

Le Wimax doit trouver sa place dans le panel technologique, il a des atouts pour cela, mais il va exiger, sur les territoires ruraux tout au moins, des relations renouvelées entre opérateurs et collectivités, que celles-ci disposent d'une licence ou pas. Mais aller vers un partenariat qui tisse une offre fine de services différenciés en cohérence avec une analyse de besoins et des possibilités in vivo, cela suppose sans doute une grande capacité de dialogue et des compétences accrues de part et d'autre et dans la compréhension technologique pour les uns, et dans l'aménagement du territoire pour les autres.



Rapport d'étude

7 R e s s o u r c e s e t A n n e x e s

7 . 1 L i e n s i n t e r n e t

Les liens qui suivent, comme ceux référencés dans le corps du document sont opérationnels à la date de rédaction de l'étude. Ils sont mentionnés dans un ordre approximativement lié au déroulement du texte.

Description Type1 0 2 Liens

La présentation du Pays des Vals de Saintonge Territoire le site de présentation du Pays

le portail économique des Vals de Saintonge

L'expérimentation du Wi-Fi en Pays Vendômois Territoirehttp://www.paysvendomois.org/zailes.htm

http://www.cervoniconseil.fr/vendome2.html

La description complète de la technologie Wi-Fi sur Wikipedia

Technique http://fr.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

Annonce de performances du Wimax et de partenariats “ Gear makers team for wireless broadband ”, avril 2003

Techniquehttp://news.zdnet.com/2102-9584_22-

995994.html

La FING a beaucoup oeuvré pour la synergie des territoires dans leurs projets d'accès haut débit.

TechniqueLa fiche d'expertise Wimax de la FING, par J.M.

Cornu

Le Wimax utilise différentes modulations numériques, en fonction de la qualité du signal radio, afin d'optimiser les débits. Introduction par Intel.

Techniquehttp://www.intel.com/netcomms/technologies/wi

max/303788.pdf

Le site de TDF Acteur http://www.tdf.fr/

Le site d'e-Qual Acteur http://www.e-qual.fr/index_fr.php

La partie du site Intel France consacrée au Wimax

Acteurhttp://www.intel.com/cd/personal/computing/em

ea/fra/wireless/179910.htm

Le site de l'ARCEP Acteur http://www.arcep.fr/

Le standard IEEE 802.16-2004 Techniquehttp://www.ieee802.org/16/pubs/80216-

2004.html

Deux liens sur la normalisation du Wimax mobile 802.16e

Technique



Description du processus de certification Wimax sur le site d'Intel

Techniquehttp://www.intel.com/technology/itj/2004/vo

lume08issue03/art01_globalwirelessnet/p10_wimax_certs.htm

Le site de Cetecom, société implantée à Malaga en Espagne, laboratoire indépendant choisi par le Wimax Forum pour la certification

Acteur http://www.cetecom.es/

Real WiMax Products Now Available, présentation des premiers produits certifiés

Techniquehttp://www.wi-

fiplanet.com/news/article.php/3579006

Le modèle OSI des couches réseau Technique http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod%C3%A8le_OSI

Peering Into the WiMAX Spec : le fonctionnement technique du Wimax, par deux ingénieurs d'Intel

Technique


http://www.comm sdesign.com/design_corner/sho wArticle.jhtml?articleID=17500163

WiMax rolls interop guidelines for 802.16a : introduction technique par Aperto Networks

Techniquehttp://www.eet.com/in_focus/communications/O

EG20030516S0028

102Territoire : ressource web émanant d'un territoire • Technique : lien orienté technologie • Acteur : lien présentant un acteur (industriel, administration...) et/ou ses produits ou prestations


http://www.eet.com/in_focus/communications/OEG20030516S0028

http://www.eet.com/in_focus/communications/O

http://www.eet.com/in_focus/communications/O



http://www.comm/



http://fr.wikipedia.org/wiki/Mod?le_OSI



http://www.cetecom.es/


http://www.intel.com/technology/itj/2004/volume08issue03/art01_globalwirelessnet/p10_wi





http://www.ieee802.org/16/pubs/80216-2004.html

http://www.ieee802.org/16/pubs/80216-

http://www.ieee802.org/16/pubs/80216-

http://www.arcep.fr/

http://www.intel.com/cd/personal/computing/emea/fra/wireless/179910.htm

http://www.intel.com/cd/personal/computing/em

http://www.intel.com/cd/personal/computing/em

http://www.e-qual.fr/index_fr.php

http://www.tdf.fr/





http://news.zdnet.com/2102-9584_22-995994.html

http://news.zdnet.com/2102-9584_22-995994.html

http://fr.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

http://www.cervoniconseil.fr/vendome2.html

http://www.paysvendomois.org/zailes.htm

http://www.valsdesaintonge.com/eco/

http://www.valsdesaintonge.org/


Rapport d'étude

Description Type LiensIntel technology Journal : un état détaillé (100 pages) de la technologie Wimax par les ingénieurs d'Intel, en août 2004. Présentation des couches PHY et MAC, des architectures radio, de l'OFDM...

Techniquehttp://developer.intel.com/technology/itj/2004/vo

lume08issue03/index.htm

Airspan : présentation de la compagnie et des produits

Acteur http://www.airspan.com/index.aspx

Alvarion : présentation de la compagnie et des produits

Acteur http://www.alvarion.fr/

Alcatel : Acteur http://www.alcatel.fr/

Aperto Networks : Acteur http://www.apertonet.com/en/index.shtml

Proxim : Acteur http://www.proxim.com/

Radiall Systems : Acteur http://www.radiallsystems.com/index.php

Redline Communications Acteur http://www.redlinecommunications.com/

SR Telecom Acteur http://www.srtelecom.com/index_fr.php

En savoir plus sur le protocole SNMP de gestion d'un réseau

Technique http://christian.caleca.free.fr/snmp/

Picochip dispose d'une technologie à base de réseau de processeurs programmables (picoArray), adaptée au technologies sans fil.

Acteur http://www.picochip.com/index

Présentation du composant Intel® PRO/Wireless 5116 broadband

Techniquehttp://www.intel.com/network/connectivity/pro

ducts/wireless/prowireless_5116.htm

Les premières installations à grande échelle du Wimax en Espagne, par l'opérateur Iberbanda

Territoire

http://www.intel.com/cd/corporate/pressroom/emea/fra/238361.htm


The Wimax Ecosystem, une analyse des ramifications et de la complexité de la mise en place du Wimax fixe et mobile, par Richard Ballard

Techniquehttp://wimaxtrends.com/articles/archives/reports/

f030105a.htm

Here comes Wimax World, la vision d'un financier pour les investisseurs

Acteurhttp://www.businessweek.com/investor/content/j

un2005/pi20050620_3290_pi044.htm

Quelques portails consacrés au Wimax Technique






Wimax survival toolkit... Acteur http://wimaxsurvival.com/content/view/131/2/

Understanding hype cycles, la présentation par le Gartner Group des cycles d'adoption d'une technologie Technique


WiMax Hype, 802.11 Reality, comparaison entre les promesses du Wimax et la réalité du WiFi

Technique http://wifinetnews.com/archives/004479.html

WiMAX hype peaks, un compte-rendu d'une étude du Gartner Group sur l'émergence du Wimax

Techniquehttp://www.theregister.co.uk/2005/03/24/wimax

_gartner_outlook/

Riding the WiMax hype cycle - part 1, les promesses du Wimax, les risques de non adoption et les retards probables

Techniquehttp://www.techworld.com/mobility/features/in

dex.cfm?featureid=621

Slow down the WiMax hype, une analyse du printemps 2005 qui s'interroge sur la diffusion du Wimax

Techniquehttp://weblog.infoworld.com/techwatch/archives/

001293.html

White paper de Fujitsu “ WiMAX Technology and Deployment for Last-Mile Wireless Broadband and Backhaul Applications ”

Techniquehttp://www.fujitsu.com/us/services/edevices/mi

croelectronics/wpbwa.html


http://www.fujitsu.com/us/services/edevices/microelectronics/wpbwa.html

http://www.fujitsu.com/us/services/edevices/mi

http://www.fujitsu.com/us/services/edevices/mi

http://weblog.infoworld.com/techwatch/archives/001293.html

http://weblog.infoworld.com/techwatch/archives/

http://weblog.infoworld.com/techwatch/archives/





http://wifinetnews.com/archives/004479.html



http://wimaxsurvival.com/content/view/131/2/







http://www.businessweek.com/investor/content/j

http://www.businessweek.com/investor/content/j




http://www.serialwireless.net/breve.php3?id_brev

http://www.serialwireless.net/breve.php3?id_brev




http://www.intel.com/network/connectivity/pro

http://www.intel.com/network/connectivity/pro

http://www.picochip.com/index

http://christian.caleca.free.fr/snmp/

http://www.srtelecom.com/index_fr.php

http://www.redlinecommunications.com/

http://www.radiallsystems.com/index.php

http://www.proxim.com/

http://www.apertonet.com/en/index.shtml

http://www.alcatel.fr/

http://www.alvarion.fr/

http://www.airspan.com/index.aspx




Rapport d'étude

Description Type Liens

Jumping the Gun on WiMax Techniquehttp://www.wi-


Puces, systèmes et certification ouvrent la voie au WiMax international

Techniquehttp://www.eetimes.fr/at/news/showArticle.jhtml

?articleID=161501093

WiMax Certification Proceeds at Cetecom Labs Techniquehttp://www.wi-


Alvarion Speaks Out on WiMax Certification Acteurhttp://www.wi-

fiplanet.com/columns/article.php/3528651

Global WiMAX Leaders in Beijing Demo First Interoperable WiMAX Products

Techniquehttp://www.wimaxforum.org/news/press_releases/WiMAX_Plenary_and_Summit_Release_Final_2_

.pdf

Clarifying WiMax Certification Techniquehttp://www.wi-


The Evolution of WiMAX Certification, une analyse détaillée d'une consultante, sur les étapes à venir de la certification.

Techniquehttp://www.senza-

fili.com/Downloads/SenzaFili%20WiMAX%20Certification.pdf

WiMAX Forum to clarify specs for certification test waves

Techniquehttp://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax_

forum_clarify/

WiMAX Certification to Boost Rollout of WiMAX Networks

Techniquehttp://www.wimaxxed.com/wimaxxed_news/wi

max_certifica.html

WiMAX Forum Announces First WiMAX Forum Certified Products

Acteurhttp://www.wimaxforum.org/news/press_release

s/Certification_Announcement.pdf

Wavesat obtient l'homologation du Forum WiMAX

Acteurhttp://www.lesaffaires.com/fr/AffairesElectroniques/detail.asp?id=222104&id_Section=485

White paper d'Alvarion, qui présente le protocole DRAP, pour optimiser la VoIP sur un réseau Wimax.

Techniquehttp://161.58.95.14/RunTime/Materials/PDFFiles/

Dynamic%20Resource%20Allocation%20Protocol_DRAP.pdf

PicoChip et le Wimax : des composants programmables et une stratégie adaptée

Acteurhttp://www.wimax.com/commentary/spotlight/sp

otlight_01_09_06

Nokia n'envisage pas le Wimax mobile avant 2008 (27/01/2006)

Acteurhttp://www.vnunet.fr/actualite/telecommunica

tions/telephonie_mobile/20060127009

Evolution path for fixed WiMAX sought as mobile standard ratified : C. Gabriel analyse les interactions à venir entre Wimax fixe et Wimax mobile

Techniquehttp://www.wimaxtrends.com/articles/archives/a1

21205a.htm

Wimax : Hurry Up and Wait, risque de continuation du hype avec le Wimax mobile



The WiMax Fixed-to-Mobile Evolution, les efforts et le challenge du Wimax Forum pour gérer la transition



The Many Flavors of OFDMA, comparaison OFDM et OFDMA


fiplanet.com/tutorials/article.php/3557416

The Real Wimax advantage, les avantages du Wimax mobile face aux autres technologies radio (WCDMA...)

Techniquehttp://www.wimax.com/commentary/spotlight/sp

otlight12-27-2005mw1

Open base station efforts spread to WiMAX Technique http://www.wimaxtrends.com/feature.htm

Initial Certification Profiles and the European regulatory framework, un document du Wimax Forum décrivant les profils de fréquences prévus (septembre 2004)

Techniquehttp://www.wimaxforum.org/news/downloads/Ini

tial_profiles_final.pdf

What RF Frequencies does WiMAX work in? Technique http://www.wimax.com/education/faq/faq47

Le site de l'ETSI Acteur http://www.etsi.org/

What RF Frequencies does WiMAX work in? Technique http://www.wimax.com/education/faq/faq47

WiMAX Forum sets heart on 2.5 GHz for global Technique http://www.srtelecom.com/imports/ewe/pdf_436


http://www.srtelecom.com/imports/ewe/pdf_436


http://www.etsi.org/




http://www.wimaxtrends.com/feature.htm












http://www.vnunet.fr/actualite/telecommunica

http://www.vnunet.fr/actualite/telecommunica




http://161.58.95.14/RunTime/Materials/PDFFiles/Dynamic Resource Allocation Proto




























Rapport d'étude

Description Type Liensuse 7b4ceca841.pdf

WiMAX Forum sets heart on 2.5 GHz for global use

Techniquehttp://www.srtelecom.com/imports/ewe/pdf_436

7b4ceca841.pdf

WiMAX as the spectrum workhorse, une analyse des enjeux des fréquences liées au Wimax

Techniquehttp://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax _

spectrum_workhorse/

Introduction to Wi-Bro technology Techniquehttp://www.itu.int/ITU-D/imt-

2000/documents/Busan/Session3_Yoon.pdf

Toujours plus vite..., L'Express se questionne sur la régulation du secteur des télécoms, après les voeux de l'ARCEP.

Techniquehttp://www.lexpress.fr/info/multimedia/dossier/wi

fi/dossier.asp?ida=436632

ADW network renonce à sa licence Wimax. ADW a réalisé l'expérimentation Wimax à Albertville, en Savoie.

Acteurhttp://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire

-adw-network-renonce-a-sa-licence-wimax-18264.html

Licences Wimax: les collectivités ne veulent pas débourser plus d'1 euro

Acteurhttp://www.zdnet.fr/actualites/telecoms/0,39040

748,39297198,00.htm

Les collectivités doivent-elles devenir opérateurs Wimax ?

Acteurhttp://solutions.journaldunet.com/0602/060206 _

wimax-collectivites-operateurs.shtml

Le livre blanc “ Spectrum Analysis – The Critical Factor in BWA/WIMAX versus 3G ” est téléchargeable sur ce site, qui présente aussi les prestations de Maravedis

Technique http://www.maravedis-bwa.com/

7 . 2 L i s t e d e s d o c u m e n t s a n n e x e s 1 0 3

• A1 : Carte des points hauts et relief

• A2 : La desserte ADSL en mars 2004

• A3 : Qu'est-ce que le Wimax ?

• A4 : Station de base Aperto Networks PacketWave, Document commercial (2003)

• A5 : Wimax trial in Vals de Saintonge / Expérimentation Wimax en Vals de Saintonge • Présentation du projet au Wimax Summit (mai 2004)

• A6 Contribution du Pays des Vals de Saintonge à la consultation de l'ART sur la BLR-Wimax

• A6a Réponse au questionnaire

• A6b Simulation des besoins en fréquence pour un déploiement

• A6c Simulation des stations de base sur le territoire pour un déploiement

• A7 Schéma d'implantation et architecture souhaitée du réseau Wimax

• A8 Cahier des charges “ Wimax trial in Vals de Saintonge Request for information 1/ Project description ”

• A9 Cahier des charges “ Wimax trial in Vals de Saintonge Request for information 2/ Questionnaire ”

• A10 Analyse comparée des caractéristiques : synthèse présélection

103En version papier, les documents annexes eux-mêmes sont disponibles à part du présent rapport.





http://solutions.journaldunet.com/0602/060206

http://www.zdnet.fr/actualites/telecoms/0,39040748,39297198,00.htm

http://www.zdnet.fr/actualites/telecoms/0,39040

http://www.zdnet.fr/actualites/telecoms/0,39040


http://www.lemondeinformatique.fr/actualites/lire-adw-network-renonce-a-sa-licence-wimax-









http://telephonyonline.com/mag/telecom_wimax







Rapport d'étude

• A11 Bilan de liaison 3,5 Ghz Airspan et Alvarion

• A12 Documentation BreezeMAX Alvarion

• A13 Liste des 42 testeurs pressentis

• A14 Exemple d'analyse d'un site de test

• A15 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Niveau de champ

• A16 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Qualité du signal en leds

• A17 Tableau comparé des sites de test • Simulation radio

• A18 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Choix des sites par station de base

• A19 Carte des sites de test • Simulation radio TDF • Débit maximum théorique (vue partielle)

• A20 Fréquences et secteurs utilisés, implantation radio

• A21 Carte d'implantation des testeurs par secteur et station

• A22 Configuration IP des testeurs

• A23 Notice d'installation des CPE

• A24 Notice de configuration ODU IDU

• A25 Notice d'installation du routeur pour l'utilisateur

• A26 Fiche d'installation d'un site testeur

• A27 Visuels des stations de base

• A28 Visuels équipement utilisateur (CPE)

• A29 Budget ventilé de l'expérimentation

• A30 Résultats et localisation pour les testeurs permanents

• A31 Résultats et localisation des tests volants

• A32 Testeurs permanents identification des sites et niveau

• A33 Tests volants identification des sites et niveau

• A34 Tests volants Détail Loulay

• A35 Tests volants Détail St-Jean d'Angély

• A36 Tests volants Détail Matha

• A37 Variation des débits théoriques maximum, suivant modulation

• A38 Tests volants Débits mesurés

• A39 Exemple de résultat d'un test volant

• A40 Test des “ voice gateway ” (e-Qual)

• A41 Test ODU “ Rosedale ” (e-Qual)



Rapport d'étude

• A42 Tests de montée en charge (e-Qual)

• A43 Liste des incidents (e-Qual)

• A44 Questionnaire d'enquête auprès des testeurs

• A45 à A52 Rapports de suivi mensuel (e-Qual)


wimax1

Documents