Téléphone mobile La révolution "femto"

Avec ses stations relais domestiques, la technologie de femtocellule change radicalement la donne en matière de convergence entre téléphonie fixe et téléphonie mobile.

Selon certains, cette technologie pourrait avoir sur la téléphonie mobile le même impact que celui du PC sur l'informatique traditionnelle. Bigre ! Ce n'est pas rien.

Au départ, pourtant, rien de bien menaçant. La technologie dite femtocellule a pour motivation première d'améliorer la réception radio du téléphone mobile 3G à l'intérieur des bâtiments. Cette réception est souvent mauvaise à cause des fréquences élevées utilisées. Elles se situent autour de 2 GHz, contre 900 MHz et 1 800 MHz pour la génération précédente. Conçues pour remédier à ce problème, les femtocellules ont ainsi joué les vedettes au dernier congrès mondial mobile, à Barcelone, en février dernier. Alcatel-Lucent, Motorola, NEC, Nokia Siemens Networks ou Thomson y exhibaient leurs innovations en la matière.

De quoi s'agit-il ? Tout simplement de bornes radio 3G, similaires dans leur principe aux bornes sans fil Wi-Fi. Leur fonction : installées chez le particulier, ou dans un bureau, elles relayent le signal radio d'un téléphone mobile vers le réseau Internet. Petit changement, grandes conséquences.

Les communications 3G améliorées

La première conséquence correspond à l'objectif initial : l'amélioration significative de la réception et de l'émission de communications 3G à l'intérieur des locaux. C'est important puisque, selon le cabinet d'études Ovum, 30 à 40 % des appels mobiles sont passés dans les habitations.

La seconde conséquence, plus profonde, est d'ouvrir une nouvelle ère dans la convergence des téléphones fixe et mobile. La femtocellule ne se contente pas d'assurer l'interface radio avec le téléphone mobile. Elle adapte aussi le signal pour son acheminement au protocole IP via la ligne d'accès au Net. Les appels mobiles, effectués dans sa zone de couverture, transitent donc par la passerelle Internet domestique de la même façon que les appels de téléphonie sur IP depuis un poste fixe. Du coup, les appels depuis un mobile deviennent gratuits et illimités ! En outre, il n'y a plus besoin de deux terminaux pour les appels fixes et mobiles. Plus besoin non plus de changer de combiné pour bénéficier de services de convergence fixe-mobile.

Voilà de quoi mettre à mal les actuelles offres des opérateurs. Ainsi, celle d'Orange, Unik, s'appuie sur la technologie UMA (Unlicenced Mobile Access) qui impose l'utilisation d'un mobile spécial doté d'une interface sans fil Wi-Fi. SFR, quant à lui, propose une offre, Happy Zone, basée sur le seul téléphone mobile. L'utilisateur est localisé par triangulation grâce aux informations fournies par trois stations relais autour de son domicile. Les communications effectuées chez lui sont gratuites et illimitées. Mais elles transitent par le réseau mobile et sont tributaires de la qualité de réception radio à l'intérieur du bâtiment.

La femtocellule : une station relais miniature

La dernière conséquence est une menace directe pour les équipementiers télécoms traditionnels ce qui, en passant, explique leur manque d'empressement pour cette technologie développée initialement par des start-up comme Airvana, ip.access ou Ubiquisys. La technologie de femtocellule a pour effet de décentraliser une partie du réseau au niveau des habitations. C'est tout bénéfice pour les opérateurs : ils s'affranchissent du besoin de densifier leurs réseaux urbains à l'aide des coûteuses stations relais traditionnelles qui font les choux gras des équipementiers.

Aujourd'hui, ces derniers fournissent trois types de stations relais : des macro- cellules pour la couverture de zones à faible densité de population sur un rayon d'environ 30 kilomètres, des microcellules pour la couverture des villes au niveau de chaque rue, et des picocellules pour la couverture à l'intérieur du bâtiment au niveau d'un centre commercial, d'un parking ou d'un étage d'un immeuble. Imaginée pour la première fois en 2002 par Motorola, la femtocellule constitue désormais une nouvelle étape dans la miniaturisation des stations relais et il n'est pas totalement hors de propos de faire l'analogie macrocellule/mainframe, micro et picocellule/mini ordinateur et... femtocellule/PC.

On l'a vu, la femtocellule se connecte à la passerelle domestique d'accès à Internet par ADSL, câble ou fibre optique. Au niveau du réseau, c'est une autre passerelle qui relaie le trafic entre le coeur du réseau mobile et le réseau d'accès à Internet. Mais déjà apparaissent des produits intégrant dans un même boîtier la femtocellule elle-même et le dispositif de connexion à Internet. C'est le cas du produit réalisé par Thomson (lire ci-dessus) avec Nokia Siemens Networks ou de celui en développement par Sagem avec Alcatel-Lucent.

Une technologie en cours de standardisation

Si le concept de femtocellule est applicable à n'importe quelle génération technologique de téléphone mobile, il trouve son plus grand intérêt dans le système 3G qui, selon Stan Claes, responsable de cette activité chez Thomson, connaît la pénétration radio la plus problématique dans le bâtiment et offre pourtant le meilleur potentiel de services aux abonnés. Il a aussi l'avantage de s'appliquer à Wimax, une autre technologie sans fil présentée comme une alternative à la prochaine génération de téléphone mobile.

La mise en oeuvre de la femtocellule se heurte toutefois à des défis techniques en termes d'interférences radio, d'intégration au réseau, de qualité de service, d'itinérance et de sécurité. Des questions qui semblent aujourd'hui en passe d'être résolues, même si la technologie est encore en cours de standardisation au sein du consortium Femto Forum. En matière d'itinérance, par exemple, la communication bascule automatiquement de la passerelle domestique sur le réseau de téléphonie mobile quand on sort de la zone de couverture de la femtocellule. Mais pas dans le sens inverse. En matière de sécurité, seuls les mobiles déclarés (ceux de la famille par exemple) peuvent s'y connecter. Il ne faudra pas que les voisins puissent le faire également, comme c'était le cas lors du lancement des bornes Wi-Fi.

Le déploiement commercial a démarré aux États-Unis en 2007. L'opérateur Sprint propose une femtocellule d'Airvana pour 50 dollars et un abonnement mensuel de 15 dollars. En Europe, la commercialisation devrait commencer à la fin de l'année.

COMMENT ÇA FONCTIONNE

- Une femtocellule est une station relais miniature destinée à créer un réseau privé de téléphonie mobile 3G à l'intérieur d'une habitation ou d'un petit bureau. Les communications mobiles passées et reçues à domicile transitent par la passerelle Internet domestique comme les appels de téléphone fixe sur IP. - Au niveau du réseau, ces communications sont relayées par une passerelle qui assure l'interface entre le coeur du réseau mobile et le réseau d'accès au Net.

THOMSON CHOISIT LE TOUT EN UN

- Thomson, l'un des deux fournisseurs de la LiveBox d'Orange aux côtés de Sagem, a choisi d'intégrer la femtocellule dans la passerelle domestique Internet ADSL 2 +. Le même boîtier sert donc de relais pour le portable et d'accès haut débit à Internet. La station peut gérer quatre mobiles La station relais 3G intégrée provient de Nokia Siemens Networks. Elle offre une couverture radio dix fois supérieure à celle d'une borne Wi-Fi et gère jusqu'à quatre mobiles en même temps. Selon Thomson, grâce à une fonction de veille avancée, la consommation de courant est réduite de moitié. Les premiers tests devraient débuter au deuxième trimestre 2008 et le déploiement à la fin de 2008.

70 millions d'unités

C'est, selon le cabinet d'études de marché ABI Research, l'évaluation du parc de femtocellules prévu en 2012 dans le monde. Il concernerait 150 millions d'utilisateurs de mobiles.

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