Nombre Parcourir:0 auteur:Curry publier Temps: 2023-04-25 origine:Propulsé
Les gouvernements du monde entier cherchent à fournir une connectivité haut débit aux citoyens mal desservis et difficiles à atteindre dans les zones rurales. Cela présentera des opportunités significatives pour les citoyens, les gouvernements, les opérateurs et les fournisseurs. Dans le cadre d'un projet destiné aux fournisseurs de communications britanniques, nous avons identifié six technologies haut débit différentes qui peuvent être utilisées pour connecter des emplacements très difficiles d'accès, avec des performances de téléchargement d'au moins 30 Mbit/s.
Toutes ces technologies s'améliorent et offriront des performances plus élevées au cours des prochaines années (Figure 2). Cet article présente brièvement chaque technique et évalue leurs avantages et inconvénients.
Le déploiement du haut débit dans les zones rurales constitue un défi économique. Il est souvent difficile, voire impossible, pour les entrepreneurs de récupérer entièrement leur investissement à partir des revenus payés par les résidents et/ou les entreprises des zones faiblement peuplées. En conséquence, le haut débit rural est souvent fourni grâce à l’intervention du gouvernement ; les gouvernements soutiennent les investissements lorsque les processus commerciaux normaux ne parviennent pas à répondre aux besoins des citoyens. En tant que telles, ces interventions fournissent des services essentiels qui sont nécessaires mais ne répondent pas tout à fait aux critères d’un investissement commercial normal.
Les décideurs politiques doivent prendre en compte un certain nombre de facteurs, notamment leurs objectifs sociétaux globaux, les contraintes liées au montant des investissements disponibles, le rôle des opérateurs de réseaux établis et leur date cible pour la couverture universelle. Un choix important dans tout déploiement du haut débit en milieu rural consiste à déterminer quelles technologies permettront le mieux d’atteindre ses objectifs, tout en tenant compte de ces facteurs.
La bonne technologie est celle qui fournit le niveau de performance requis pour la plupart des sites au moindre coût. Le bon choix technologique variera selon les pays en raison des différents niveaux de couverture haut débit existante, des différents coûts de déploiement, des différents modèles de résidence dans les zones rurales et des différents niveaux de financement gouvernemental. Dans de nombreux cas, plusieurs technologies sont nécessaires pour fournir la meilleure solution.
Six technologies rurales à large bande parmi lesquelles choisir
Fibre jusqu'aux locaux (FTTP)
FTTP implique la pose d'un connexion fibre optique entre les locaux de l'utilisateur final et le point de liaison fibre optique le plus proche. Utilisant une architecture de réseau optique passif (PON), un répartiteur optique permet à une seule fibre au point de liaison de desservir plusieurs clients (généralement 32 ou 64 par fibre). Cela réduit le montant total de câbles à fibres optiques requis dans le réseau. Les performances sont limitées uniquement par le périphérique de terminaison. FTTP offre actuellement des vitesses de téléchargement allant jusqu'à environ 1 Gbit/s, mais prévoit d'atteindre des vitesses de 10 Gbit/s et au-delà. Comparé aux technologies sans fil, le FTTP est beaucoup moins affecté par le fait que d'autres utilisateurs tentent également d'accéder au haut débit en même temps.
FTTP est la technologie haut débit fixe préférée dans la plupart des environnements urbains. La plupart des fournisseurs de haut débit fixe font désormais pression pour des déploiements FTTP complets dans les zones urbaines et suburbaines. Il offre des performances très élevées, une latence très faible et de faibles coûts d'exploitation courants. Cependant, comparé à d’autres technologies, le coût initial de déploiement du FTTP est très élevé. En milieu urbain et périurbain, ce coût est réparti entre les nombreux établissements traversés en raison de la faible distance entre les établissements. Le coût du transit par chaque site est beaucoup plus élevé dans les zones rurales, où les zones de résidence sont plus clairsemées et les distances entre chaque site sont grandes, ce qui rend très difficile économiquement le déploiement du FTTP dans ces zones.
MacroFWA
Macrocell FWA utilise l'infrastructure de réseau mobile existante ; la connectivité est fournie sans fil entre les tours de téléphonie cellulaire et les routeurs compatibles 4G ou 5G dans les locaux de l'utilisateur final. Les performances de couverture et de vitesse de téléchargement dépendent principalement de la bande de fréquence utilisée. Tous les sites partagent la bande passante disponible du site (ou des secteurs sur un site multi-secteurs). Macrocell FWA est attrayant car il exploite l’infrastructure du réseau mobile, qui existe déjà dans une certaine mesure dans la plupart des régions. Dans les zones rurales, la faible densité d'utilisateurs mobiles signifie qu'il peut y avoir une capacité pour les utilisateurs FWA dans le spectre actuellement détenu par les opérateurs de réseaux mobiles.
Macrocell FWA utilise des médias partagés avec une capacité totale (spectre) limitée pour les connexions des utilisateurs finaux. Ainsi, pendant les heures de pointe, la vitesse de téléchargement de chaque utilisateur peut être limitée par le nombre d'autres sites utilisant le service en même temps. En l’absence d’infrastructure existante, il est difficilement économiquement réalisable d’étendre un réseau macrocellulaire simplement en ajoutant FWA.
FWA de Los Angeles
La technologie LOS FWA utilise des connexions sans fil haute fréquence à courte portée pour fournir une connectivité aux locaux de l'utilisateur final sur un spectre sans licence ou sous licence légère (par exemple, 5,8 GHz, 60 GHz). Les normes techniques incluent WiGig et d’autres solutions propriétaires. Les points d'accès locaux LOS FWA sont généralement connectés via une liaison par fibre optique. LOS FWA est comme un compromis entre FTTP et macro FWA. Il offre de meilleures performances que le FWA macrocellulaire (100 Mbit/s) et est généralement moins cher que les connexions FTTP car une partie de la connexion est assurée par voie hertzienne.
Semblable à la macro FWA, tous les sites dotés de LOS FWA partagent la bande passante disponible du spectre déployé au point d'accès local. De plus, comme son nom l'indique, LOS FWA nécessite une ligne de vue, ce qui ajoute de la complexité et du coût au déploiement ; les bâtiments et les arbres bloquent le signal et la pluie dégrade les performances. Chaque appareil de réception client doit être aligné avec le point d'accès local. La conception du réseau LOS FWA est essentielle pour éviter les objets susceptibles de bloquer le signal et pour garantir que la capacité n'est pas partagée par trop de sites à la fois. Dans les zones à très faible densité, les points d'accès locaux peuvent desservir peu de sites clients, ce qui fait augmenter le coût par site desservi.
Géostationnaire Odébit Satellite
Les satellites GEO sont fixes dans le ciel, de grande taille (environ 5 tonnes) et de longue durée (environ 15 ans). Dans de nombreux cas, les solutions haut débit GEO peuvent tirer parti des satellites de communication déjà lancés. Fournit la connexion à une antenne de réception fixe, appelée terminal à très petite ouverture (VSAT), qui est montée à l'extérieur des locaux de l'utilisateur et connectée au modem interne via un câble coaxial.
Les solutions GEO sont attrayantes car elles peuvent couvrir presque n'importe quel endroit sans nécessiter d'équipement de liaison terrestre supplémentaire.
Cependant, l’une des principales limites des satellites GEO est leur localisation ; 36 000 km au-dessus de la surface de la Terre. Cela se traduit par une latence élevée dans les services haut débit par rapport aux autres technologies haut débit, ce qui a un impact sur l'expérience client sur certaines applications. La capacité de chaque satellite est également partagée par de nombreux utilisateurs et cas d’utilisation. Cette contrainte est souvent gérée en plafonnant la consommation de données ou les vitesses de téléchargement des clients.
LION Satellite
Les satellites LEO se déplacent par rapport à la surface de la Terre, sont plus petits et ont une durée de vie plus courte (environ 5 ans) que les satellites GEO (environ 50 à 800 kg). Les fournisseurs incluent OneWeb et Starlink, qui prévoient tous deux de fournir une couverture mondiale au cours des prochaines années. LEO offre un meilleur débit et une latence plus faible que GEO. Les fournisseurs LEO affirment qu’ils offriront des performances de téléchargement de 200 Mbit/s ou supérieures.
Étant donné que les satellites sont en mouvement, l'équipement de réception du client doit être plus complexe que celui de GEO. Il existe deux principales options technologiques pour les antennes grand public :
Un système mécanique (comprenant une parabole, un radôme, un moteur, etc.) qui se déplace physiquement pour suivre les satellites qui passent.
Antenne ESA (Electronically Scanned Array) qui suit les satellites en mouvement sans mouvement physique. Cette complexité signifie que la fourniture de récepteurs est coûteuse et peut répercuter une grande partie du coût sur l'utilisateur final (même si les coûts sont en baisse).
LEO présente encore quelques limites en termes de latence par rapport aux réseaux terrestres (mais les satellites GEO ont un problème plus important).
PIC
HAPS implique des véhicules aéroportés qui assurent une connectivité depuis les hauteurs de l'atmosphère terrestre. Ceci peut être réalisé par des véhicules aériens sans pilote (UAV), des ballons ou des dirigeables. La hauteur de la plateforme peut varier de quelques centaines de mètres à plusieurs kilomètres. Le HAPS et sa charge utile doivent rester à peu près dans la même position par rapport au sol pour assurer une couverture cohérente. Il y a eu quelques essais très médiatisés de solutions HAPS, mais la technologie et le modèle économique n'ont pas atteint un point où elles peuvent être déployées commercialement.
In Cconclusion
Chaque technique a ses avantages et ses inconvénients. Tout cela a de graves implications financières pour les zones rurales, nécessitant dans certains cas des subventions gouvernementales. La bonne technologie est celle qui fournit le niveau de performance requis pour la plupart des sites au moindre coût. Le bon choix technologique variera selon les pays en raison des différents niveaux de couverture haut débit existante, des différents coûts de déploiement et des différents niveaux de financement gouvernemental. Dans de nombreux cas, plusieurs technologies sont nécessaires pour fournir le meilleur solution.
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