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Le WiMax



WiMAX est un standard de réseau sans fil métropolitain à haut débit, créé par les sociétés Intel et Alvarion en 2002 et regroupant des standards de réseaux sans fil auparavant indépendants : HiperMan, proposé en Europe par l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute), et le standard 802.16 proposé par l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).  

 
Plus exactement, WiMAX (abréviation de Worldwide Interoperability for Microwave Access ) est le label commercial délivré pour tous les équipements conformes à ces normes, afin de garantir un haut niveau d'interopérabilité entre ces différents équipements. Le standard WiMAX bénéficie du support de groupes industriels puissants tels qu’Alcatel, Samsung ou Intel, rassemblés au sein d’un consortium, le WiMAX Forum. Ceci laisse entrevoir une certaine garantie de pérennité de la technologie, ainsi qu’un déploiement commercial à grande échelle, source de baisse des coûts.

Le WiMAX : déploiement et couverture   

Le WiMAX permet de mettre en place une boucle locale radio, c’est-à-dire un lien par ondes radio entre l’utilisateur et le point de collecte, appelé "station de base". Le point de collecte assure la liaison avec le réseau Internet mondial. Le débit maximum est de quelques dizaines de Mbit/s, mais il est partagé entre tous les utilisateurs raccordés à une même station. Par ailleurs, le débit réel dépend de nombreux facteurs, tels que la distance entre l’usager et la station, ou la topographie des lieux.

Spécificités du WiMAX

Le WiMAX est défini pour une large bande de fréquences, de 2 à 66 GHz, dans laquelle on trouve des technologies existantes, comme le WiFi, et qui autorise des débits, des portées et des usages très variés. Le WiMAX réunit donc plusieurs standards, tous à des états d'avancement différents, qui sont autant d'axes de travail du groupe IEEE 802.16.  

 Cette multiplicité des bandes de fréquences visées, des débits, portées et usages possibles, revient à considérer la technologie WiMAX comme, tour à tour, un simple prolongement du WiFi, le cœur de réseau du WiFi (sa destinée la moins passionnante), ou mieux, la convergence du WiFi et du réseau cellulaire de troisième génération (UMTS, dite « la 3G »).  

Des contraintes techniques, inhérentes aux technologies radio, limitent cependant les usages possibles. La portée, les débits, et surtout la nécessité ou non d'être en ligne de vue de l'antenne émettrice (LOS, line of sight, ou NLOS, none light of sight), dépendent de la bande de fréquence utilisée.  

Dans la bande 10-66 GHz, les connexions se font en ligne de vue (LOS), alors que sur la bande 2-11 GHz, le NLOS est possible notamment grâce à l'utilisation de la modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, ou modulation de signaux numériques par répartition en fréquences orthogonales ). Ceci ouvre la voie à des terminaux d'intérieur, facilement installés car ne nécessitant pas l'installation d'antennes extérieures.  

Par ailleurs, entre 10 et 66 GHz, le WiMAX se déploiera sur des sous-bandes de fréquences soumises à licence, tandis que sur la bande 2-11 GHz, et selon les pays, les fréquences WiMAX seront soit libres soit soumises à licence.

Le WiMAX en zone rurale et en zone urbaine   

La technologie WiMAX apparaît comme bien adaptée dans deux scénarios :     

  • En zone rurale peu dense, le WiMAX permet de réaliser la couverture haut débit de superficies relativement importantes sans avoir à réaliser de travaux de génie civil, et en s’affranchissant des contraintes du réseau téléphonique qui limitent les zones d’éligibilité ADSL. Dans ce scénario, le WiMAX est plutôt utilisé comme une technologie alternative, permettant de résorber des zones blanches.     

  • En zone urbaine dense, le WiMAX permet d’offrir du haut débit nomade (par nomadisme on entend la possibilité de se connecter avec un même abonnement depuis différents endroits, mais sans déplacement pendant la connexion), du même type que ce qui existe aujourd’hui avec les hot spots WiFi, mais à une échelle plus étendue. A terme, on peut envisager une couverture continue totale, avec des perspectives de mobilité, associée à la commercialisation d’équipements mobiles WiMAX (ordinateurs portables, PDA, téléphones...).  

Environnement Taille de la cellule Débit par secteur d'antenne
Urbain intérieur (NLOS)
Rurbain intérieur(NLOS)
Rurbain extérieur(LOS)
Rural interieur (NLOS)
Rural extérieur (LOS)
1 km
2,5 km
7 km
 5,1 km
 15 km
21 Mbit/s (canaux de 10 MHz)
22 Mbit/s (canaux de 10 MHz)
22 Mbit/s (canaux de 10 MHz)
4,5 Mbit/s (canaux de 3,5 MHz)
 4,5 Mbit/s (canaux de 3,5 MHz)
Relations entre largeur de canal, débit, taille de la cellule et ligne de vue (Source, Alcatel)

Les  applications

La couverture et les débits rendus possibles, le caractère à terme de mobilité, et des coûts de production et de déploiements qu'on espère réduits ouvrent la voie à de nombreuses applications.

  • Couvertures classiques de « hot zones » : zones d'activité économique, parcs touristiques... 

  • Déploiements temporaires : chantiers, festivals, infrastructure de secours sur une catastrophe naturelle 

  • Offres « triple play »: données, voix, vidéo à la demande 

  • Gestion des transports intelligents 

  • Systèmes d'information géographique déportés 

  • Notion d'hôpital étendu

  • Sécurité maritime et sécurité civile .

Rubrique rédigée en août 2007 par Yoann Lelievre (INSA Rennes) pour le Groupe Régional de Recherche en Micro-ondes (G2RM).

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