Très haut débit sans fil pour tous, le « SuperWifi » annoncé aux Etats Unis..


La FCC américaine vient de libérer un ensemble de fréquences hertziennes inutilisées dans les interstices des chaines de télévision analogiques afin de les ouvrir à une utilisation sans licence préalable par des « terminaux mobiles » capables de télécharger des informations à très haut débit (80 Mbps et plus). Immédiatement appelé SuperWiFi parce que ces fréquences basses peuvent transporter des données à très haute vitesse sur des grandes distances (plusieurs kilomètres) à partir d’émetteurs de faible puissance, ce réseau couterait beaucoup moins cher à installer que les réseaux cellulaires 3G ou LTE, ne parlons pas des réseaux de fibre qui se cantonnent dans les zones denses aujourd’hui. Il serait plus puissant, capable de mieux pénétrer dans les bâtiments et serait ouvert à tous : particuliers, municipalités, communautés diverses, opérateurs… sans nécessité de posséder ou d’acheter une licence d’exploitation.

Inspiré du mode de fonctionnement du WiFi (qui rappelons le fut interdit à ses début pendant quelques temps en France), il serait basé sur des technologies nouvelles plus performantes, plus efficaces et moins chères dont les développements semblent déjà avancés aux Etats Unis… Le Chairman de la FCC, Julius Genachowski indiquait « Cette décision ouvre une nouvelle ère pour l’innovation technologique américaine. Nous savons d’expérience que ce spectre non licencié peut susciter des innovations énormément utiles. Par exemple, il y a des années, personne n’imaginait la manière d’utiliser du spectre de basse qualité inutilisé qualifié de « bande pourrie » lorsque la FCC a décidé de le libérer sans licence.  Le résultat fut une vague de technologies nouvelles… le Wifi qui est aujourd’hui une industrie de plusieurs milliards de dollars et une partie essentielle de l’écosystème de la mobilité ». Cette nouvelle approche permettrait de réaliser le très haut débit pour tous sans la fibre.

Un mouvement entamé il y a dejà 3 ans

Mais chaque fois que de nouvelles fréquences hertziennes sont libérées et destinées à être proposées au public pour créer de nouvelles infrastructures qui ne tombent pas à priori dans l’escarcelle des opérateurs en place, les boucliers se lèvent, surtout aux Etats Unis ou les lobbies des opérateurs sont extrêmement puissants et efficaces pour protéger leurs monopôles. Le WiFi en son temps a pris tout le monde par surprise et les opérateurs ont eu beaucoup de mal à le museler. Aujourd’hui, ils ne veulent pas se laisser prendre de nouveau avec ce super Wifi. Chacun sait en effet que ces monopoles historiques s’appuient sur les infrastructures pour verrouiller les consommateurs « ad vitam » chez le même opérateur, jusqu’à ce qu’une nouvelle technologie arrive, qu’ils refusent dans un premier temps et essaient de récupérer et de contrôler, ou même de tuer dans un deuxième temps (cf le WiMax).

Ce mouvement se fait sous le regard plus ou moins bienveillant des régulateurs (FCC, ARCEP, Ofcom, ORECE,  etc…) dont le rôle est de faciliter le développement des infrastructures et des usages sur des marchés réputés ouverts. C’est une des raisons pour lesquelles les opérateurs sont particulièrement averses à toute innovation technologique… (sauf au niveau du discours)… et c’est aussi la raison pourquoi ils voient d’un très mauvais œil l’annonce de ce « superWiFi » que tout le monde découvre aujourd’hui mais qui se prépare aux Etats Unis depuis déjà plusieurs années sous le terme de « White Spaces » ou encore « Fréquences Blanches ». Il est donc tout naturel que la FCC, dirigée de façon intelligente, s’oriente vers une mise à disposition non licenciée de ces fréquences, étant quasiment certaine que l’innovation viendra avec.

Que sont ces « bandes blanches » ?

A la fin de 2006 et au début 2007, plusieurs ingénieurs de sociétés de la Silicon Valley comme Google et autres grands de l’informatique ou d’internet se réunissaient pour discuter de ces fameuses fréquences blanches et finalement créent une alliance appelée « White Space Coalition » regroupant plusieurs poids lourds comme Dell, HP, Microsoft, Google, Intel, Philips, Earthlink et Samsung. L’objectif clairement affiché est de développer une technologie sans fil qui utilise des petites portions de bandes de fréquences de la Télévision Analogique dans les zones 54 – 698 MHz, pour transporter des données sans fil à très haut débit (80 mbps et au dessus). Les bandes de fréquences visées sont appelées « bandes blanches » ou « fréquences blanches » parce que ce sont des bandes inutilisées qui ont été mises en place pour éviter les interférences entre les canaux de télévision analogique (aujourd’hui en cours de disparition).

L’un des principaux problèmes de l’utilisation de ces fréquences blanches est posé par les interférences qui peuvent se produire avec les canaux de télévision existants. En octobre 2008, Google tenait une conférence sur ce thème dans ses locaux à Mountain View montrant l’intérêt de nouvelles technologies comme les radios cognitives qui permettent une gestion dynamique et flexible à basse puissance des fréquences vacantes.

L’une des difficultés de l’utilisation de ces fréquences blanche est qu’elles forment un véritable « gruyère » parce que ce sont des petites bandes de fréquence qui se trouvent entre des canaux de TV affectés à des endroits différents selon les régions. La technologie doit donc déterminer avec précision les canaux pré-existants et éviter les interférences locales. Le 5 novembre suivant, la FCC approuvait à l’unanimité l’idée de l’utilisation non licenciée des fréquences blanches, accompagnée d’un ensemble de recommandations sur la manière dont les appareils (TV Band Devices) doivent fonctionner pour éviter les interférences locales.

L’argument des interférences…

A peine la décision de la FCC était-elle prise en novembre 2008 que la NAB (National Association of Broadcasters) réagissait associée à l’Association for Maximum Service Télévision (MSTV) demandant à la FCC de revenir sur sa décision. Plainte était déposé devant la court d’Appel du District de Columbia mentionnant que l’utilisation des Fréquences Blanches conduirait à dégrader les services de Télévision. D’autres arguments étaient cités concernant les interférences possibles avec les fréquences audio utilisées par les micros dans les systèmes de sonorisation publique. La chanteuse américaine Dolly Parton, réquisitionnée par la NAB pour se faire l’avocat de la protection des fréquences blanches, perdait la bataille.

Microsoft, impliqué depuis le début dans ces bandes blanches, a mis en œuvre un prototype de réseau « superWifi » sur son vaste campus de Redmond et a testé les interférences possibles avec les dispositifs radio en place. Les ingénieurs de Microsoft ont développé des outils permettant d’identifier la présence de canaux audio utilisés au fur et à mesure que le terminal se déplace et d’éviter les interférences. L’installation mise en place avec seulement 2 stations a permis de couvrir la totalité du campus de Microsoft qui fait 250 hectares pour près de 200 bâtiments. Pour l’instant ce réseau est un prototype de laboratoire et Microsoft n’a pas indiqué son intention d’en faire un produit.

Les fréquences, un bien public…

Les fréquences hertziennes sont à la base des infrastructures de communication sans fil qui se développent depuis une bonne quinzaine d’années, qui sont aujourd’hui utilisées quotidiennement par des milliards d’utilisateurs pour téléphoner ou pour accéder à Internet sans fil, surtout depuis que les smartphones et les tablettes numériques se sont développés.

Historiquement, l’affectation des fréquences les plus attractives (dites en or) s’est faite au profit des technologies existantes à l’époque qui sont aujourd’hui quelque peu obsolètes et plutôt inefficaces en termes d’utilisation du spectre. Ces technologies, la télévision, la radio et la téléphonie cellulaire sont mises en oeuvre par des sociétés historiques qui détiennent des monopoles (de fait ou constitués) sur lesquelles elles sont assises confortablement grâce à la possession de ces fréquences. On a bien vu les difficultés qu’a soulevées l’attribution de la 4ème fréquence de téléphonie sans fil en France.

Que va faire l’ARCEP ?

La libération de nouvelles fréquences suscite toujours des ambitions chez des nouveaux entrants potentiels et des craintes des sociétés en place qui voient leur « legacy » devenir un véritable boulet s’ils n’investissent pas rapidement dans ces nouvelles technologies et ne répondent pas proprement aux nouveaux besoins qu’elles satisfont.  Ils cherchent donc à contrôler étroitement les affectations de nouvelles fréquences et l’innovation technologique. C’est probablement ce qui va se passer avec ce nouveau SuperWiFi.

C’est justement dans cette mesure que ce nouveau superWiFi est particulièrement intéressant parce qu’il élargira de façon importante la portée et la puissance du WiFi et ne sera pas, à priori, la propriété exclusive des opérateurs en place. Alors que les réseaux LTE représentent un investissement important pour les opérateurs, mais ne couvriront pas suffisamment de territoire avant une bonne quinzaine d’année à cause du lancinant problème des zones moins denses ou rurales dans lesquelles ils ne veulent pas investir, alors que les réseaux 3G sont surchargés et menacent de crouler sous la demande au fur et à mesure que les smartphones et les tablettes arrivent en masse sur le marché, le superWifi semble une opportunité incontournable.

L’ARCEP connait parfaitement ces bandes de « fréquences blanches ». L’Europe aussi, mais rien ne bouge encore de ce côté-là. Resteront-elles frileusement sur des positions prises? Par exemple en matière de WiMax,  interdire le roaming sous prétexte de prétendues interférences (et éviter une levée de bouclier de la part des opérateurs).  Ou bien prendront-elles rapidement des positions innovantes qui lèveront interdits et incertitudes sur ce superWiFi et permettrons à des développeurs et des industriels Français de se lancer dans cette nouvelle aventure… ?

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