ITU-R RAPPORT F 2047 FRENCH-2005 Technology developments and application trends in the fixed service《固定业务中的技术发展和应用的趋势》.pdf

1、 Rap. UIT-R F.2047 1 RAPPORT UIT-R F.2047 Evolutions en matire de techniques et dapplications dans le service fixe (Question UIT-R 221/9) (2005) 1 Introduction Le prsent Rapport contient des directives sur lvolution future du service fixe. Il rend compte des volutions rcentes en matire de techniques

2、 et dapplications pour les systmes hertziens fixes, y compris pour les applications daccs hertzien fixe (AHF) et prsente des tudes de partage de frquences permettant damliorer lefficacit dutilisation du spectre. 2 Domaine dapplication Le prsent Rapport porte sur les points suivants qui concernent lv

3、olution future du service fixe: aperu des volutions techniques relatives au service fixe; volution du rle des systmes du service fixe dans les rseaux de tlcommunication; volution de lutilisation des bandes attribues au service fixe dans certains pays; tudes de partage des frquences avec dautres serv

4、ices; futures applications possibles dans le service fixe. Le prsent Rapport couvre les systmes hertziens classiques, les systmes AHF, les liaisons hertziens fixes pour les communications de raccordement, les systmes utilisant des stations places sur des plates-formes haute altitude (HAPS) ainsi que

5、 les systmes daccs hertzien nomade (NWA), lorsque ces entits sont exploites dans le service fixe. Il traite galement de la convergence technologique des systmes hertziens de Terre. 3 Liste des acronymes et des abrviations AHF Accs hertzien fixe BWA Accs hertzien large bande (broadband wireless acces

6、s) DRF Duplex rpartition en frquence DRT Duplex rpartition dans le temps DVB Radiodiffusion vidonumrique (digital video broadcasting) HAPS Stations places sur des plates-formes haute altitude (high altitude platform stations) HDFS Applications haute densit du service fixe (high density applications

7、in the fixed service) IMT-2000 Tlcommunications mobiles internationales-2000 (international mobile telecommunications-2000) ISM Industriel, scientifique et mdical (industrial, scientific and medical) ISP Fournisseur de services Internet (internet service provider) LAN Rseau local (local area network

8、) LMCS Systme de communication locale multipoint (local multipoint communication systems) 2 Rap. UIT-R F.2047 LMDS Systme de distribution locale multipoint (local multipoint distribution systems) MDS Systme de distribution multipoint (multipoint distribution system) MP-MP Multipoint multipoint (mult

9、ipoint-to-multipoint) MWA Accs hertzien mobile (mobile wireless access) MWS Systmes multimdias hertziens (multimedia wireless systems) NWA Accs hertzien nomade (nomadic wireless access) PDA Assistant numrique personnel (personal digital assistant) P-MP Point multipoint (point-to-multipoint) QoS Qual

10、it de service (quality of service) RF Radiofrquence (radio frequency) RLAN Rseau local hertzien (radio local area network) RRS Systme hertzien (radio relay system) SDH Hirarchie numrique synchrone (synchronous digital hierarchy) SDR Fonction radiolectrique dfinie par logiciel (software defined radio

11、) SETS Service dexploration de la Terre par satellite SFS Service fixe par satellite SIS Service intersatellites SONET Rseau optique synchrone (synchronous optical network) SRS Service de radiodiffusion par satellite STM-1 Module de transport synchrone 1 (synchronous transport module 1) WAN Rseau te

12、ndu (wide area network) 4 Evolutions dans le service fixe 4.1 Aperu des volutions techniques relatives au service fixe Les points suivants doivent tre tudis avec soin pour comprendre les volutions techniques relatives au service fixe: convergence de services et doffres techniques (concept des systme

13、s MWS par exemple); convergence dapplications nomades, fixes et mobiles, y compris les applications ne faisant pas lobjet dun octroi de licence; les applications HDFS sont utilises pour la prise en charge de linfrastructure de rseau et pour laccs lutilisateur final. Il convient de noter que la CMR-2

14、000 a dsign les bandes suivantes comme bandes de frquences disponibles pour les systmes HDFS: 32, 38, 42, 52, 56 et 65 GHz; volution possible vers des rgimes rglementaires plus souples; progrs relativement rapides dans la conception et llaboration de systmes plus agiles en frquence, plus souples et

15、plus autonomes pour parvenir une bonne efficacit spectrale dune faon qui contribue galement rendre les pratiques de dploiement plus rapides et moins chres; demande de la part des utilisateurs dune meilleure qualit de service, notamment en ce qui concerne la construction lchelle mondiale dans ces 15

16、prochaines annes de linfrastructure qui prendra en charge la croissance exponentielle de lInternet; Rap. UIT-R F.2047 3 comprhension des niveaux de dveloppement diffrents des pays et de la croissance possible des besoins en spectre du service fixe; possibilits dexamen des applications dans toutes le

17、s bandes actuellement utilises par le service fixe; possibilits damliorer le partage entre les applications classiques du service fixe, les applications du service fixe ne faisant pas lobjet dun octroi de licence et les applications du service mobile. La convergence dans le domaine des tlcommunicati

18、ons numriques (donnes, voix, son, image et vido) se traduit par des volutions techniques touchant le service fixe qui sont non seulement rapides mais galement fortement imprvisibles, surtout au-del dune priode de cinq ans. Le rle du service fixe volue. Par le pass, le service fixe a pris en charge d

19、iverses applications dtablissement de jonctions et dapplications de transport prsentant des capacits trs faibles (infrieures au dbit primaire) trs leves, pour lesquelles une protection par diversit 1:n tait gnralement ncessaire lorsque le dbit binaire du systme tait suprieur environ STM-1. Les oprat

20、eurs de tlcommunication pouvaient ainsi consacrer une grande partie dune bande de frquences donne ces applications capacit trs leve. Dans les rseaux daccs, les systmes du service fixe taient utiliss avec parcimonie en tant que complment aux rseaux cbls. Ces dernires annes toutefois, ces applications

21、 hertziennes capacit trs leve ont largement t remplaces par des systmes transmission par fibres optiques, volution qui se poursuivra dans lavenir prvisible. En revanche, le service fixe a renforc, plus rcemment, sa prsence au niveau du rseau daccs dans les parties du spectre soumises ou exemptes doc

22、troi de concession. Cette volution est due en partie la croissance de la demande et lutilisation dquipements conomiques, qui elles-mmes rsultent de la conclusion de normes applicables aux systmes AHF au niveau de la couche de commande daccs au support et de la couche physique. Dans lavenir, le servi

23、ce fixe devrait jouer un rle plus important dans le rseau daccs, en complment dapplications de jonctions et de transport capacit faible, moyenne ou leve. Ces nouvelles applications de jonction ne ncessiteront gnralement pas de protection par diversit 1:n et complteront les systmes de transmission fi

24、bres optiques dans des zones escarpes, distantes ou difficiles daccs. Laccroissement de la souplesse dutilisation des quipements grce la mise en uvre dune commande logiciel permettra de satisfaire des besoins variables dasymtrie de trafic (principalement dans le rseau daccs) pour le service fixe. Pa

25、r ailleurs, dans certains cas, la limite entre les systmes du service fixe et ceux du service mobile devient plus floue. Etant donn que les nouvelles gnrations de systmes fixes P-MP sont confrontes des dfis en termes de non-propagation en ligne de visibilit directe, dapplications performances leves

26、et large bande, et darchitectures mailles dans le rseau daccs, le service fixe pourrait jouer un rle majeur dans la mise en uvre du rseau de transport pour les IMT-2000 et les systmes postrieurs aux IMT-2000. Ce rle pourrait ne pas se rapporter uniquement la fourniture de services mais concerner gal

27、ement les rseaux dappui aux infrastructures, comme on la examin au paragraphe prcdent. Pour accrotre encore davantage lefficacit spectrale et la souplesse de service, il est de plus en plus probable que les systmes AHF (y compris HDFS/BWA) utiliseront un ensemble de techniques pouvant comprendre et

28、associer plusieurs techniques duplex ainsi que lattribution dynamique du dbit binaire, de la modulation et du diagramme/de louverture de faisceau dantenne. Ces systmes disposeront vraisemblablement de la capacit fonctionnelle de rpartition en canaux variable ou souple. Cette volution facilitera la t

29、ransmission de services symtriques ou asymtriques, fonde sur les besoins, ce qui constitue un facteur important pour la croissance des services hertziens. A cet gard, il est intressant dtudier la technologie SDR. 4 Rap. UIT-R F.2047 Un quipement SDR est gnralement dfini comme tant une technologie ra

30、diolectrique dont les paramtres dexploitation, notamment ceux lis au spectre, peuvent tre modifis par logiciel sans remplacement des composantes matrielles. LUIT-R tudie actuellement la dfinition de la technologie SDR et de ses techniques associes. Il convient de noter que certains quipements radiol

31、ectriques actuels utilisent des modules mmoire programmable comme composantes micrologicielles ou matrielles. Dans ce sens, certaines formes de dispositifs SDR existent dj dans les rseaux actuels. A certains gards, la technologie SDR a dj t applique depuis le dbut des annes 90 certaines parties des

32、systmes radiolectriques et elle devrait tre davantage utilise dans lavenir. Elle pourrait tre une solution efficace au problme que pose la ralisation de dispositifs hertziens multimodes, multibandes et multifonctionnels. Grce la programmation logicielle, le traitement numrique haut dbit ralise un gr

33、and nombre des fonctions prcdemment effectues par les composantes matrielles, le dispositif radiolectrique tant mme de fonctionner en mission ou en rception sur une large gamme de frquences. Lapplication de la technologie SDR aux quipements radiolectriques pour le service fixe a notamment pour effet

34、 que les fabricants peuvent laborer une plate-forme matrielle commune sur laquelle diverses fonctions SDR sont mises en uvre, ce qui prsente lintrt conomique de ne faire intervenir quun seul quipement pour satisfaire aux diverses spcifications de plusieurs oprateurs. Une telle caractristique peut ga

35、lement avoir une incidence en termes dautorisation dquipement, de normes dhomologation ou de dclaration de conformit. Gnralement, la responsabilit de lapprobation de leurs quipements hertziens fixes incombait aux fabricants en ce qui concerne un ensemble spcifique de paramtres techniques. Si la fonc

36、tionnalit SDR est mise en uvre, cette responsabilit peut devoir tre partage avec les oprateurs. De fait, les oprateurs doivent tre conscients des contraintes en matire technique et de partage qui risquent de se poser dans lensemble de la gamme des frquences dexploitation et pour les algorithmes de m

37、odulation. Lutilisation de la technologie SDR pourrait constituer un levier permettant dharmoniser les normes dmission travers les bandes de frquences lchelle mondiale ou rgionale. En termes de dispositions de dploiement du service fixe, on trouvera dans le proche avenir des structures en cascade co

38、nnectes (en anneau) ainsi que des structures en cascade classiques (en chane ou hertziennes) pour les systmes point point, alors que les systmes multipoints comprendront des structures MP-MP (maillage) ainsi que des structures P-MP et diverses dispositions hybrides du service fixe. La fonctionnalit

39、concentration ct hertzien est une caractristique importante qui distingue les systmes multipoints des systmes point point classiques. Certains systmes multipoints sont dj dploys pour lappui aux infrastructures. De nombreux dploiements de systmes du service fixe seront ncessaires pour appuyer linfras

40、tructure de rseau et rpondre aux besoins de marchs cellulaires mobiles/nomades en rapide progression (il ne sagit pas dapplications daccs mais dapplications dinfrastructure conventionnelles). Il convient de noter que mme les systmes point point utiliss pour des architectures de dploiement relativeme

41、nt classiques bnficieront des progrs raliss en matire de conception des systmes et dutilisation du spectre (mise en uvre dune disposition de frquences par blocs plutt que dune rpartition en canaux classique par exemple), ce qui dpendra de lvolution de la conception des systmes multipoints, qui pour

42、une large part sont des systmes daccs. 4.2 Evolution du rle des systmes du service fixe dans les rseaux de tlcommunication Les systmes du service fixe ont jou et continuent jouer un rle pour les liaisons grande distance ou les liaisons entre commutateurs dans les rseaux dinfrastructure de tlcommunic

43、ation. Cependant, laccroissement de la demande pour les systmes daccs hertzien et le dveloppement Rap. UIT-R F.2047 5 des systmes fibres optiques ont une incidence sur lvolution des systmes du service fixe. LUIT-R observe un intrt croissant pour les systmes utiliss dans le tronon daccs des rseaux de

44、 tlcommunication. Les travaux rcents de lUIT-R sur ces volutions peuvent tre rsums comme suit: un nouveau terme systme hertzien fixe a t dfini dans la Recommandation UIT-R F.592 sur la terminologie pour remplacer le terme classique faisceau hertzien; de nombreuses Recommandations nouvelles ou rvises

45、 sur les dispositions de canaux de radiofrquences ont t adoptes par des CMR en ce qui concerne les bandes de frquences identifies pour les applications HDFS ou pour dautres bandes utilises pour les systmes AHF (voir les Recommandations UIT-R F.1098, UIT-R F.1496, UIT-R F.1497, UIT-R F.1488, UIT-R F.

46、748, UIT-R F.749, UIT-R F.1520, UIT-R F.1567 et UIT-R F.1568); la ralisation dtudes sur de nouvelles techniques de distribution telles que celles relatives des stations HAPS pouvant galement tre utilises pour les rseaux daccs a constamment t encourage (voir les Recommandations UIT-R F.1500 et UIT-R

47、F.1501, UIT-R F.1569, UIT-R F.1607, UIT-R F.1608 et UIT-R F.1609); des tudes sur le partage de frquences entre les systmes du service fixe et dautres systmes ont t menes bien (voir les Recommandations UIT-R F.1489, UIT-R F.1509, UIT-R F.1570, UIT-R F.1612 et UIT-R F.1670). 4.2.1 Rseaux de transport ou de jonction Les rseaux de transport ou de jonction classiques fonctionnent dans des bandes de frquences en dessous de 15 GHz. En raison de laccroissement de la demande de trafic, de nombreux fournisseurs de service prfrent actuelleme