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En quoi consistent les nouveaux systèmes mobiles à satellites?

La CMR-97 consacrera beaucoup de temps à l'examen des attributions de fréquences aux nouveaux systèmes à satellites appelés, dans le langage de l'UIT, systèmes GMPCS ou systèmes non OSG du SMS (abréviation de satellites non géostationnaires du service mobile par satellite), plus couramment appelés, quoique parfois improprement, "super LEO" et "mini LEO". En quoi consistent ces systèmes, et pourquoi occuperont-ils à n'en pas douter le devant de la scène à la CMR-97, comme ils l'ont fait à la CMR-95?

A la dernière Conférence mondiale des radiocommunications, qui s'est tenue du 23 octobre au 17 novembre 1995, les délégués ont été les témoins d'un phénomène sans précédent – la présence manifeste et tout à fait publique d'un certain nombre de groupes de télécommunication par satellite, venus à la Conférence dans l'intention expresse d'engager des tractations pour obtenir une marchandise d'un genre pour le moins singulier: une portion du spectre des fréquences radioélectriques. Cette réunion, auparavant empreinte de sérénité et réservée exclusivement aux vrais mordus de la technique, tourna soudain, sinon en un meeting politique, du moins en quelque chose qui y ressemblait fort. L'atmosphère qui régnait était manifestement propice à de longs développements idéologiques, certains opérateurs vantant les mérites de leurs systèmes, seuls capables selon eux de résoudre les problèmes de communication à l'échelle mondiale et de réunifier l'humanité toute entière. Et, comme c'est souvent le cas lorsque les intérêts en jeu sont importants, on sentit flotter une certaine amertume dans le camp d'un certain nombre d'opérateurs potentiels à la clôture de la Conférence, dans la grisaille matinale d'un samedi de novembre.

Pourquoi tant d'agitation autour de quelques ondes radioélectriques – et à quels besoins peuvent-elles bien répondre de toute façon? Elle font partie du spectre des fréquences, au même titre que les rayons infrarouges, les ultrasons, les rayons x et la lumière visible. La portion de ce spectre utilisable pour les radiocommunications (qui va d'environ 9 kHz à 400 GHz, c'est-à-dire bien au-dessous de la fréquence de la lumière visible), assure aujourd'hui un nombre considérable et de plus en plus élevé de services, qui tous l'utilisent pour émettre et recevoir des informations, quels que soient les dispositifs ou applications considérés: téléphones mobiles, radiomessageurs, réseaux informatiques hertziens, talkies-walkies, équipements de navigation aéronautique et maritime, systèmes météorologiques et de surveillance de l'environnement, recherche dans l'espace lointain et bien entendu télévision et radiodiffusion.

Le problème auquel se heurte l'Union internationale des télécommunications, l'institution spécialisée des Nations Unies chargée des télécommunications, est que pour être "recyclable", le spectre des fréquences radioélectriques n'en est pas moins une ressource naturelle limitée insuffisante pour satisfaire à tous les besoins.

La mise au point de techniques nouvelles et utiles pour diverses applications - téléphonie et informatique mobiles, prévisions météorologiques par satellite, systèmes améliorés de radiorepérage et de sécurité pour la navigation aéronautique et maritime, etc. – ainsi que le développement du marché des services de radiodiffusion directe sur abonnement pour particuliers et d'autres services grand public ont pour effet d'étendre la capacité du spectre des fréquences radioélectriques de manière à loger à côté de tous les services déjà en place ceux qu'il est prévu de mettre en service dans un proche avenir. Chaque Conférence mondiale des radiocommunications a pour tâche d'examiner les besoins d'attributions de fréquences et de s'efforcer de répartir les bandes de fréquences disponibles de manière équitable compte tenu des besoins futurs, tout en assurant la protection des services déjà en place qui, en l'absence de dispositions appropriées en vue de la mise en oeuvre de nouveaux services, risqueraient d'être exposés à des brouillages préjudiciables.

A la CMR-95, les opérateurs potentiels de systèmes à satellites se sont tout particulièrement intéressés à ce problème de l'attribution des fréquences et de la raréfaction du spectre radioélectrique. Si nous savons tous que les satellites sont utilisés depuis de nombreuses années pour les télécommunications, il n'en demeure pas moins que les progrès techniques récents ont permis de mettre au point un système d'un nouveau genre, de dimensions réduites, dont les coûts de construction et de lancement sont relativement faibles, et qui peut être mis en orbite à une altitude beaucoup plus proche de la Terre. Les opérateurs qui se disputaient les attributions de fréquences à la dernière CMR appartiennent à une nouvelle catégorie d'entrepreneurs dynamiques sans grande ressemblance avec les groupes internationaux de télécommunications par satellite d'aujourd'hui. Ces nouveaux opérateurs qui, pour certains, ont commencé dans le secteur de la téléphonie cellulaire ou de l'informatique, n'ont de cesse d'utiliser les satellites pour exploiter un nouveau créneau commercial: la mise à disposition, à l'échelle véritablement planétaire, de services de transmission de signaux vocaux, de télécopie, de données, voire de connexions à Internet, sans solution de continuité à tout moment et en tout lieu.

Ces nouveaux types de systèmes sont généralement connus sous le nom de systèmes GMPCS (communications personnelles mobiles mondiales par satellite). Ce sigle un peu rébarbatif désigne en fait divers systèmes, dont certains utilisent les techniques des satellites géostationnaires existants. Il est probable qu'ils contribueront pour beaucoup à transformer les modes de communication à travers le monde, quoique la plupart d'entre eux soient encore pour le moment à l'état de projet. La Conférence mondiale des radiocommunications joue un rôle essentiel dans la mise en place de ces nouveaux systèmes, qui ne peuvent entrer en service en l'absence d'attributions de fréquences adaptées régies par des dispositions réglementaires appropriées.

La mondialisation de l'économie est le moteur du développement des systèmes GMPCS. La mobilité accrue des personnes et l'évolution de nombreuses entreprises qui étendent largement leurs activités à l'échelon régional, voire mondial, transforment radicalement les modes de communication. La popularisation du télécopieur, et par la suite l'expansion généralisée des réseaux pour données à l'échelle mondiale ont considérablement accru le trafic sur les artères internationales et accéléré la cadence des opérations commerciales.

La téléphonie cellulaire a permis d'accroître la mobilité du personnel et l'efficacité des méthodes de travail. Deux problèmes subsistent néanmoins. Premièrement, on ne peut joindre l'utilisateur d'un téléphone mobile que s'il se trouve à la portée d'une "cellule" téléphonique mobile. Or, les réseaux cellulaires d'un grand nombre de pays n'assurant pas de "couverture générale", les téléphones ne peuvent pas fonctionner partout. Cela est particulièrement vrai pour les régions isolées ou peu peuplées, où il peut ne pas être rentable d'installer les équipements nécessaires à la mise en oeuvre du réseau.

Deuxièmement, si l'on peut sans aucun doute joindre des collègues en voyage d'affaires dans leur pays, il est en revanche beaucoup plus difficile de les contacter lorsqu'ils sont à l'étranger. Les premiers systèmes téléphoniques mobiles ont en effet été conçus pour être utilisés à l'intérieur d'un seul pays. Par la suite, on a admis qu'il fallait également prévoir la possibilité d'utiliser ces systèmes dans le monde entier, notamment dans les régions comme l'Europe, où les hommes d'affaires passent fréquemment d'un pays à l'autre. C'est pourquoi on a mis au point pour la téléphonie mobile le système GSM, qui offre aux utilisateurs une possibilité de "déplacement international". Ce système permet d'établir et de recevoir des communications téléphoniques depuis n'importe quel autre pays doté d'un réseau GSM et ayant conclu un "accord de déplacement" avec le pays d'origine. Le problème de ce système est qu'il ne permettra sans doute pas, semble-t-il, de répondre aux besoins prévus initialement, à savoir assurer une parfaite continuité pour les communications internationales. Plusieurs pays ont mis en oeuvre un réseau GSM, mais il arrive que certains d'entre eux n'autorisent pas les utilisateurs d'autres pays à établir ou à recevoir des communications faute d'avoir conclu un accord de déplacement. D'autres pays ont choisi une voie différente, en mettant en oeuvre des techniques cellulaires et mobiles incompatibles avec les réseaux GSM.

Soucieux de surmonter ces difficultés, les ingénieurs se sont penchés sur la possibilité de mettre en oeuvre un nouveau type de systèmes, qui utiliseraient plusieurs petits satellites pour capter et retransmettre des communications téléphoniques, entre villes, pays et régions géographiques. Ces systèmes s'affranchiraient de la tyrannie de la distance, de l'incompatibilité des normes cellulaires et de la mauvaise qualité des lignes locales en permettant de joindre par téléphone n'importe qui n'importe où sur la planète. Ils permettraient d'offrir des télécommunications modernes aux habitants de tous les pays du monde, quels que soient la configuration du terrain et le degré d'isolement du village et qu'il existe ou non un réseau téléphonique local. C'est ce rêve égalitaire qui a conduit à mettre au point les systèmes GMPCS. Et c'est l'émergence d'un nouveau marché inexploité, potentiellement des plus lucratifs, qui est à l'origine de la frénésie qui gagne actuellement les constructeurs de satellites, au moment où les opérateurs virtuels se disputent une place sur le devant de la scène.

Selon quelles modalités et quand les nouveaux systèmes GMPCS entreront-ils en service? Premièrement, il y a une différence importante entre les deux principaux types de systèmes envisagés actuellement. Les premiers, connus sous le terme générique de satellites "mini LEO", fourniront divers services de transmission de données et de textes. Les seconds, appelés "super LEO", offriront à l'échelle mondiale des services téléphoniques, de télécopie, voire des services large bande, qui se caractériseront par une parfaite continuité.

Les satellites sur orbite terrestre basse (satellites LEO) sont situés à une altitude de 700 à 1 500 km de la Terre. Leur orbite n'est "basse" que par rapport aux satellites géostationnaires classiques, qui occupent des positions orbitales à 36 000 km au-dessus de la Terre. En fait, ces satellites sur orbite basse se trouvent à des altitudes presque deux fois plus hautes que la station spatiale Mir, qui évolue à 400 km au-dessus de la Terre environ. Ces systèmes ne sont pas géostationnaires, c'est-à-dire que leur position par rapport à la surface de la Terre varie. Lorsqu'ils fonctionnent, ils forment une constellation mobile tout autour du globe et assurent la retransmission de messages entre eux et les utilisateurs et/ou des stations terriennes.

Les "mini LEO" seront sans doute les premiers à être mis en oeuvre intégralement. Certains systèmes, déjà exploités en partie en ligne, devraient commencer à offrir des services commerciaux en 1997 et 1998. Les entreprises qui proposent des systèmes mini LEO misent sur la fourniture rapide et de services peu coûteux pour s'implanter sur le marché bien avant les autres.

Les "mini LEO" sont de petits satellites d'environ 1 m³ et 100 kg. La plupart des entreprises concernées proposent de les utiliser comme systèmes "d'aiguillage" ou d'enregistrement et retransmission. Les premiers assurent la retransmission de messages directement entre les utilisateurs, tandis qu'avec les seconds, le satellite reçoit l'information provenant d'une station au sol, l'enregistre dans une mémoire placée à bord, poursuit sa trajectoire sur son orbite et transmet l'information à la prochaine station au sol, ou à l'utilisateur concerné. Les utilisateurs auront accès aux nouveaux systèmes "mini LEO" à l'aide de petites unités de messagerie portables de moins de 500 grammes et équipées d'une antenne équidirective de faible puissance.

Les services offerts par les mini LEO trouveront toutes sortes d'applications. La messagerie, qui devrait susciter une forte demande, englobera le courrier électronique, un accès limité à Internet, la radiorecherche bidirectionnelle et la télécopie. Les communications de données à distance joueront elles aussi un rôle essentiel, notamment pour les services d'urgence.

Au nombre des autres créneaux importants figureront la localisation numérique (pour le marché de la gestion des transports), la surveillance de l'environnement ainsi que la surveillance et l'acquisition de données (SCADA), système qui assure la télésurveillance d'installations isolées telles que les mines, les raffineries de pétrole, etc.

Toutefois, alors que les mini LEO seront sans doute les premiers à être commercialisés, ce sont les super LEO qui retiendront l'attention des médias. La plupart d'entre eux ne seront pas mis en oeuvre avant 1998 au moins, mais ils devraient offrir aux utilisateurs davantage de services, le plus connu étant la téléphonie mobile à l'échelle mondiale, qui permet d'établir et de recevoir des communications avec un téléphone mobile partout dans le monde. Mais il sera aussi possible d'avoir accès à d'autres services comme la transmission de données et de télécopie, voire des systèmes vidéo large bande (du moins dans le cas d'un système proposé). Sur ce marché où la concurrence est extrêmement vive, les principales entreprises concernées proposeront de petits terminaux mobiles de poche, à peine plus grands que les téléphones cellulaires actuels, mais dotés d'une antenne plus grande (en fait, ces appareils ressemblent un peu aux téléphones mobiles analogiques utilisés au milieu des années 80).

Les super LEO comprendront une constellation de plusieurs satellites qui se déplaceront autour du globe et qui recevront des communications téléphoniques qu'ils retransmettront vers une région, un pays, un continent ou un autre satellite. Certains des systèmes en projet prévoient d'assurer des communications entre satellites et formeront ainsi un vaste réseau grande distance. Toutefois, la plupart d'entre eux utilisent les liaisons montantes et descendantes de stations terriennes pour la réalisation du circuit téléphonique et utiliseront chaque fois que possible l'infrastructure de Terre existante.

Les atouts des super LEO paraissent évidents, mais encore faut-il tenir compte de leur coût. Par rapport aux mini LEO, le coût d'une communication – du moins au départ – sera sans doute prohibitif pour la plupart des utilisateurs, à l'exception des grandes entreprises qui ont réellement besoin d'assurer instantanément et en tout temps des communications téléphoniques mondiales avec des zones isolées. Or, dans bien des cas, les réseaux à fibres optiques en place ou les services de mise en réseau à valeur ajoutée proposés actuellement par la plupart des grandes entreprises de télécommunication permettent déjà de répondre aux besoins des utilisateurs qui doivent simplement utiliser un réseau téléphonique mondial ou un réseau informatique à grande vitesse à couverture mondiale. En outre, certains systèmes déjà en service sur l'orbite des satellites géostationnaires, par exemple Inmarsat, permettent d'assurer des services de transmission de signaux vocaux et de données analogues à partir de types traditionnels de satellites de télécommunication.

Les tarifs des communications sur les nouveaux systèmes LEO sont encore un peu incertains, mais il serait sans doute prudent de dire que la plupart des systèmes envisagent de pratiquer un tarif téléphonique compris entre 1 et 3 dollars EU la minute. Cependant, comme presque tous les opérateurs passeront par des intermédiaires pour commercialiser leurs services, ce tarif ne reflétera peut-être pas le coût supporté par l'utilisateur, qui risque donc d'être beaucoup plus élevé. Il faudrait ajouter à cela le prix du combiné, qui devrait osciller entre 700 et 3 000 dollars EU.

Avant de renoncer au système au motif qu'il est trop cher, il convient de rappeler que les prix pratiqués pour les premiers téléphones mobiles analogiques étaient du même ordre et que le coût des communications sur les réseaux cellulaires a considérablement baissé, le nombre d'utilisateurs ayant augmenté et les marchés étant désormais bien établis. Tout porte à croire qu'il en ira de même pour les nouveaux services mondiaux par satellite, mais l'échelonnement dans le temps d'une réduction significative des prix dépendra du nombre d'utilisateurs qui opteront pour le service au début de sa mise en oeuvre.

Les opérateurs potentiels de systèmes GMPCS ont encore beaucoup à faire avant que les systèmes se généralisent dans l'environnement des télécommunications mondiales. Tout d'abord, il leur faut résoudre un certain nombre de problèmes techniques concernant la mise au point, le lancement et le fonctionnement de ces constellations de satellites complexes.

Par ailleurs, ce nouveau marché suscite une concurrence très vive et un grand nombre d'analystes du secteur estiment que les opérateurs actuellement sur les rangs ne pourront sans doute pas s'y implanter pour la fourniture de services. Il y aura incontestablement des laissés-pour-compte à mesure que les forces du marché écarteront les opérateurs qui ne sont pas en mesure de trouver les fonds nécessaires, qui sont moins compétitifs ou qui ne parviennent pas à offrir la qualité voulue pour la fourniture du service.

Il se peut aussi que l'obtention de licences d'exploitation au niveau international constitue un écueil pour les opérateurs. Les problèmes d'incompatibilité que connaissent les réseaux cellulaires actuels en cas de déplacement d'un pays à l'autre risquent fort de se poser aussi pour les nouveaux réseaux GMPCS, sauf si la plupart des opérateurs parviennent à obtenir des licences d'exploitation dans une majorité de pays au moins.

Enfin, les opérateurs auront du mal à persuader les usagers d'investir des sommes d'argent non négligeables pour pouvoir utiliser un système dont bon nombre d'entre eux n'ont peut-être pas besoin.

Cela étant, les opérateurs doivent faire en sorte, dans un premier temps, d'obtenir les bandes de fréquences dont ils ont besoin, faute de quoi ils n'auront plus qu'à jeter au panier les plans de leur système. A la Conférence administrative mondiale des radiocommunications qui s'est tenue à Torremolinos (Espagne) en 1992, une portion de spectre non négligeable a été obtenue pour les systèmes GMPCS. Les satellites non géostationnaires du service mobile par satellite fonctionnant au-dessous de 1 GHz – généralement les mini LEO – ont obtenu des attributions mondiales à titre primaire dans les bandes 137 - 137,05 MHz, 137,175 - 137,825 MHz, 148 - 149,9 MHz et 400,15 - 401 MHz (c'est-à-dire des attributions réservées exclusivement à ce service), et à titre secondaire au voisinage de 137 MHz et dans les bandes 312 - 315 MHz et 387 - 390 MHz. Une attribution primaire a également été faite au service mobile terrestre par satellite dans la bande 149,9 - 150,05 MHz.

En ce qui concerne les systèmes fonctionnant au-dessus de 1 GHz, y compris les systèmes super LEO, des attributions ont été faites dans les bandes au voisinage de 1,5, 1,6 et 2 GHz.

La CAMR-92 a également chargé l'UIT d'entreprendre, prioritairement, des études sur des questions techniques, juridiques et d'exploitation devant permettre d'établir des normes d'exploitation pour ces nouveaux types de systèmes à satellites, d'offrir des conditions d'accès équitables et normalisées à tous les Membres de l'UIT tout en garantissant une protection appropriée des services et systèmes existants.

De nouvelles attributions aux systèmes GMPCS ont été faites à la CMR-95, avec la mise à disposition d'une plus large portion de spectre pour les deux types de systèmes au-dessous de 1 GHz et la réservation d'une portion de spectre de 400 MHz pour les liaisons de connexion du service mobile par satellite. Les liaisons de connexion sont les canaux de communication par lesquels les satellites captent et transfèrent leurs informations et qui sont généralement en service entre satellites et stations terriennes, bien que certains systèmes GMPCS nouveaux puissent également utiliser les liaisons directes entre satellites.

La CMR-95 a également fait une attribution de 400 MHz au service fixe par satellite non géostationnaire dans les bandes 20/30 GHz, qui a reçu un accueil enthousiaste de la part de la principale entreprise à l'époque sur les rangs pour ce type d'offre de service, la Teledesic Corporation, créée conjointement par Bill Gates (Microsoft) et Craig McCaw (fondateur de McCaw Cellular, société américaine exploitant des réseaux cellulaires aujourd'hui contrôlée par AT&T). La réussite de Teledesic a profité également à d'autres opérateurs. Beaucoup de ceux-ci envisagent aujourd'hui d'offrir des services analogues à ceux du projet de Teledesic "Internet in the Sky", pour tirer parti de l'expansion rapide du World Wide Web et d'autres services en ligne.

Néanmoins, toutes ces attributions ne sont pas encore suffisantes pour satisfaire les opérateurs, notamment dans le camp des mini LEO, qui prétendent que la portion de spectre dont ils disposent ne sera pas suffisante pour exploiter de manière concurrentielle tous les systèmes déjà en préparation. La CMR-97 réexaminera cette question, parmi d'autres, et à l'issue de ces quatre semaines bien remplies de débats, de délibérations et de longues tractations nocturnes, il ne fait quasiment aucun doute que si certains quitteront Genève heureux, d'autres seront déçus.

Il appartiendra à l'UIT de veiller, tout au long de la Conférence, à ce que le véritable gagnant en dernière analyse soit l'utilisateur. L'Union doit veiller à ce que les bandes de fréquences soient attribuées équitablement à tous les systèmes, d'une manière qui favorise la croissance du marché. Mais, en même temps, elle devra prendre soin de protéger les utilisateurs actuels des services de radiocommunication, en nombre important dans les pays en développement, qui, parfois fortement tributaires de ces systèmes pour leurs communications de base, n'auront peut-être pas les moyens économiques de remplacer purement et simplement les anciens systèmes par de nouveaux équipements GMPCS.

L'obtention d'un compromis aussi harmonieux constituerait un véritable tour de force. Toutefois, étant donné que les décisions des Conférences mondiales des radiocommunications deviennent des traités internationaux qui ont force obligatoire, l'obtention d'un compromis harmonieux entre stimulation de la croissance et protection des intérêts de tous d'une manière aussi équitable que possible est absolument indispensable. A la clôture de la Conférence, le 21 novembre, le monde entier pourra mesurer en quoi précisément la Conférence aura réussi à instaurer ce compromis harmonieux à échelle mondiale.