[EDITION ABONNES] Les dernières avancées technologiques laissent penser que 2016 pourrait être l’année du coup d’envoi à grande échelle de l’exploitation des canaux TV laissés vacants dans les bandes VHF/UHF (les fameux TV White Spaces) pour offrir un accès large bande sans fil peu onéreux aux zones rurales et/ou faiblement peuplées. ...

A l’occasion de la réunion de la Dynamic Spectrum Alliance qui s’est tenue à Bogota (Colombie) du 26 au 28 avril derniers, la société américaine Carlson Wireless Technologies a procédé à une annonce qui pourrait modifier l’avenir à court terme de l’usage des canaux TV laissés vacants (les TV White Spaces ou TVWS) pour des applications d’accès large bande, en particulier pour les zones rurales ou faiblement peuplées. Le marché n’est pas négligeable puisque selon l’Union internationale des télécommunications (UIT), si 3,2 milliards d’êtres humains sont aujourd’hui « connectés », 4,2 milliards ne disposent pas encore de connexions Internet.

Or les blocs de spectre hertzien mal ou sous-utilisés, et tout particulièrement les bandes de fréquence UHF/VHF qui sont aujourd'hui réservées à la diffusion TV terrestre et dont la planification laisse localement des canaux vacants de 6 MHz ou 8 MHz de bande passante, sont potentiellement utilisables par des services de communication divers et variés : connexion de hot-spots Wi-Fi, accès large bande dans les zones mal desservies, déploiement d’applications M2M ou IoT (Internet des objets), etc. Créée en 2013, la Dynamic Spectrum Alliance, qui compte aujourd’hui une cinquantaine de membres dont Broadcom, Facebook, Google, Marvell, MediaTek et Microsoft, s’est justement donné pour objectif de faire pression sur les gouvernements pour que ceux-ci publient « des lois et des régulations favorisant l’usage de technologies d’accès opportunistes au spectre hertzien pour le large bande rural, le développement des villes intelligentes et l’avènement d’un véritable Internet des objets, accessible partout et à tout moment ».

L’annonce de Carlson Wireless Technologies pourrait les aider dans cette tâche. Sous le nom de Picasso Gen3, la société californienne vient en effet de dévoiler un module de communication dit de 3e génération censé réduire de manière drastique les coûts des terminaux et stations de base TVWS tout en offrant des débits améliorés et la compatibilité avec le standard IEEE 802.11af. Publié il y a deux ans, ce standard vise à autoriser l’utilisation des systèmes compatibles Wi-Fi dans les canaux TV laissés vacants. Il intègre certaines fonctionnalités qui garantissent que ces systèmes obéissent aux contraintes légales d’accès et de coexistence dans les « white spaces ». Parmi ces fonctionnalités, figure notamment un accès standardisé à des bases de données de géolocalisation dont les paramètres permettent l’utilisation de spectre inutilisé ou sous-utilisé en fonction du lieu et de l’heure de la journée. Bâti sur les progrès techniques inscrits dans la norme IEEE 802.11ac, la spécification IEEE 802.11af autorise l’utilisation de plusieurs canaux (jusqu’à quatre), contigus ou non, pour atteindre des débits de transmission élevés dans un spectre TV traditionnellement fragmenté.

Selon Carlson, le module Picasso Gen3 au format Mini PCI Express (un format traditionnellement utilisé par les modules LTE pour smartphones) pourra permettre à 250 utilisateurs, via l’implémentation du mode multi-antennaire Mimo et de la modulation 256-QAM, de disposer d’une connexion large bande de plusieurs dizaines de mégabits par seconde et ce via une station de base unique apte à supporter un débit cumulé de 384 Mbit/s. Sachant que la portée d’un signal UHF est de trois à cinq fois supérieure à celle d’un signal Wi-Fi classique, la firme américaine estime qu’il faudra dix fois moins de stations de base qu’en Wi-Fi traditionnel pour une couverture identique, d’où une réduction importante des dépenses d’investissement (CapEx) et d’exploitation (OpEx). Par ailleurs, affirme Carlson, la consommation du module, qui est basé sur un Asic élaboré avec le concours de MediaTek et des émetteurs/récepteurs RF large bande de la jeune société américaine Aviacomm, est telle qu’elle permet d’envisager le développement de stations de base alimentées par panneaux solaires.

Dans la pratique, le module Picasso Gen3 sera disponible en quantités limitées au cours du troisième trimestre et produit en volume l’année prochaine. En 2017, Carlson espère ainsi en vendre entre 300 000 et 500 000 exemplaires. « Je suis naturellement enthousiaste quand je vois émerger des modules de communication qui sont compatibles avec les régulations TVWS, a commenté H Sama Nwana, directeur exécutif de la Dynamic Spectrum Alliance. Alors que ces régulations sont petit à petit adoptées dans le monde et que des standards sont désormais définis et acceptés, la prochaine étape sera la disponibilité en grand volume de jeux de circuits et de modules ad hoc à bas coût. Je suis sûr que le module de Carlson sera prochainement intégré dans des routeurs Wi-Fi et autres des décodeurs TV afin d’apporter la connectivité Internet aux marchés émergents. »