Développement des IMT évoluées: l’approche SMaRT

Etapehen M. Blust, Président du Groupe de travail 5D de l’UIT–R et Directeur de Radio Standards, AT&T, Inc.

Qu’entend-on par IMT évoluées?

Les systèmes de télécommunications mobiles internationales évoluées (IMT évoluées) sont des systèmes mobiles intégrant les nouvelles capacités des IMT qui vont au-delà de celles des IMT-2000. Ces systèmes donneront accès à un large éventail de services de télécommunication (y compris les services mobiles évolués) pris en charge par les réseaux mobiles et les réseaux fixes, qui sont de plus en plus fondés sur la transmission par paquets. Autrement dit, les IMT évoluées (ou technologies 4G) représenteront un progrès par rapport aux technologies de la troisième génération (3G).

Les systèmes IMT évolués prendront en charge des applications de mobilité faible à élevée et une large gamme de débits de données, conformément aux demandes des utilisateurs et des services dans des environnements multi-utilisateurs. Ils pourront aussi prendre en charge des applications multimédias de haute qualité dans une large gamme de services et de plates-formes, ce qui améliorera sensiblement la qualité de fonctionnement et la qualité de service. Ces capacités sont décrites dans le «Diagramme de Van» (voir la Figure 1) adapté de la Recommandation UIT–R M.1645 du Secteur des radiocommunications de l’UIT (UIT–R).

Comme indiqué dans la Résolution UIT–R 56, le terme «IMT» est le nom racine qui englobe à la fois les IMT-2000 et les IMT évoluées et l’UIT est l’entité reconnue au niveau international chargée de définir les techniques d’accès hertzien des prochaines générations au niveau mondial dans le cadre de ses travaux sur les IMT.

L’UIT–R poursuit ses travaux en vue d’élaborer la série complète de documents relatifs à cette définition. Il tient depuis de nombreuses années des consultations avec la communauté mondiale sur ce sujet, dans le cadre du Groupe de travail 8F, au titre de la Question UIT–R 229-1/8 intitulée «Développement futur des IMT-2000 et des systèmes postérieurs aux IMT-2000». Plusieurs Recommandations et Rapports fondamentaux contenant des informations sur les IMT-2000 et ouvrant la voie aux IMT évoluées ont d’ores et déjà été publiés.

A la suite de l’Assemblée des radiocommunications tenue en 2007 (AR-07), les travaux relatifs aux IMT ont été confiés au Groupe de travail 5D (GT 5D) de la nouvelle Commission d’études 5. L’AR-07 a remanié le texte initial de la Question, qui a été rebaptisée Question UIT–R 229-2/5 «Evolution future de la composante de Terre des IMT». Cette Question porte à la fois sur le développement et l’amélioration continus des IMT-2000 et sur l’étude de tous les aspects liés aux IMT évoluées. Elle s’inscrit, parallèlement aux résolutions connexes de l’AR-07 et de la Conférence mondiale des radiocommunications de 2007 (CMR-07), dans le prolongement de ces travaux sur les IMT, qui revêtent une importance décisive.

Le Groupe de travail 5D s’est appuyé sur un processus ouvert et a établi une feuille de route en vue des communications mobiles de l’après-3G, sachant qu’il faudra concilier les besoins de spectre, les besoins du marché et des services et les besoins techniques. Telles sont, parallèlement aux questions d’ordre réglementaire, les clés de la réussite future des solutions hertziennes mobiles et les conditions nécessaires pour répondre aux besoins des utilisateurs. En 2008, le Groupe de travail 5D a achevé ses travaux sur les étapes à court terme de la mise en œuvre des IMT évoluées, en approuvant le processus, le calendrier et les besoins en la matière. A cet égard, l’UIT–R bénéficie de l’appui sans faille de l’ensemble des professionnels du secteur des communications hertziennes et des administrations et le partenariat important conclu entre l’UIT–R et l’industrie (au titre de la Résolution UIT–R 9-3) porte pleinement ses fruits.

Travaux sur les IMT évoluées: l’approche SMaRT

Le sigle «SMaRT» désigne les quatre facteurs essentiels et interdépendants qui sont nécessaires pour prendre en charge les technologies hertziennes de l’information et de la communication (TIC), à savoir:

• Le SPECTRE — Ressource naturelle des communications hertziennes.
• Le MaRCHÉ — Besoins des usagers, demande de services et moteur économique des modèles commerciaux.
• La RÉGLEMENTATION — Autorisation d’utiliser le spectre et mesures de contrôle permettant de veiller à ce que la ressource naturelle soit dûment partagée entre les titulaires de licences.
• Les TECHNOLOGIES — Possibilité d’utiliser le spectre pour les services et fonctionnalités nécessaires au marché, conformément aux critères réglementaires.

Chacun de ces éléments est nécessaire et tous doivent être pris en compte collectivement aux niveaux international, régional et national.

Comment l’UIT–R et les professionnels du secteur ont-ils intégré l’approche SMaRT dans leurs travaux sur les IMT évoluées? Lorsqu’ils ont examiné les IMT évoluées, le Groupe de travail 5D et son prédécesseur, le Groupe de travail 8F, ont défini des objectifs tenant compte de tous les aspects de l’approche SMaRT (voir la Figure 2).

Processus d’élaboration des IMT évoluées

L’UIT–R intègre tous les facteurs SMaRT en élaborant un ensemble complet et interdépendant de Recommandations et de Rapports qui définissent la prochaine génération des fonctionnalités des communications hertziennes qui seront mises en place à l’échelle mondiale, en suivant un processus et en respectant des délais propres aux IMT évoluées.

On trouvera dans le Tableau 1 les principaux résultats des travaux menés par l’UIT–R dans le domaine des IMT évoluées, en s’appuyant sur le concept SMaRT. Les documents pertinents peuvent également être consultés pour mieux comprendre les IMT évoluées.
 

Invitation à soumettre des contributions sur les IMT évoluées

Il est important de noter que l’UIT–R a communiqué à ses membres et à l’industrie des renseignements détaillés en vue de la publication de la première version des Recommandations sur les IMT évoluées. La première invitation à soumettre des propositions de techniques potentielles pour les interfaces radioélectriques (RIT) ou des ensembles de propositions de RIT (SRIT) pour la composante de Terre des IMT évoluées a été envoyée dans la Lettre circulaire de l’UIT–R 5/LCCE/2 du 7 mars 2008. Cette invitation, qui a marqué le début d’une procédure destinée à évaluer les propositions de RIT ou de SRIT potentielles pour les IMT évoluées, prévoit la création de groupes d’évaluation indépendants et, par la suite, la soumission de rapports d’évaluation sur ces propositions de RIT ou de SRIT possibles.

Dans cette Lettre circulaire, l’UIT–R expose également les prescriptions propres aux technologies relatives aux IMT évoluées, définit la marche à suivre pour la soumission des techniques potentielles pour les interfaces radioélectriques, décrit les critères et les méthodes d’évaluation et communique un calendrier établi pour les travaux. Compte tenu de ce calendrier, les travaux du Groupe de travail 5D sur les IMT évoluées (conjointement avec les organisations extérieures compétentes) sont présentés sur la Figure 3.
 

Faire connaître les travaux

En plus des moyens de diffusion habituels des Recommandations et des Rapports de l’UIT–R relatifs aux travaux sur les IMT (par l’intermédiaire du Département des publications de l’UIT et de la publication de lettres circulaires sur les IMT évoluées), on a créé une page spéciale sur le site web de l’UIT–R qui constituera un portail commode sur ce processus. Ce portail est accessible à l’adresse: www.itu.int/ITU-R/go/rsg5-imt-advanced

Pour faire progresser les travaux sur les IMT évoluées et faciliter la recherche d’un consensus, l’UIT–R a organisé des ateliers ouverts sur la question. Le premier de ces ateliers, qui a eu lieu en mai 2007 à Kyoto (Japon), était consacré aux points de vue théoriques et à l’état d’avancement des travaux de recherche menés par l’industrie. L’atelier le plus récent, qui s’est tenu le 7 octobre 2008 à Séoul (République de Corée), visait plus particulièrement à procéder à un échange d’informations sur le calendrier, les processus, les exigences en matière de qualité technique, les directives d’évaluation et les gabarits de soumission pour la normalisation des IMT évoluées. Des précisions ont également été fournies sur des techniques potentielles pour les interfaces radioélectriques des IMT évoluées présentées par leurs auteurs. En outre, les participants à cet atelier ont reconnu le rôle que jouent les technologies et les services d’accès hertzien dans les pays en développement et ont analysé ces questions plus en détail dans le contexte des IMT-2000 et des IMT évoluées.

Faciliter le déploiement des communications dans les pays en développement

La contribution des pays en développement à l’élaboration des IMT évoluées a toujours été et reste importante. Les travaux sur les IMT menés par le Secteur du développement de l’UIT (UIT–D), notamment par la Commission d’études 2 de l’UIT–D (Question 18-1/2), ont été essentiels, en ce sens qu’ils ont encouragé les pays en développement à participer au processus et qu’ils ont tenu compte de l’évolution des réseaux mobiles vers les IMT par le biais de lignes directrices et de manuels sur la question. Outre le rôle joué par l’UIT–D, diverses organisations régionales de télécommunication se sont fixé des objectifs relatifs aux IMT-2000 dans les pays en développement et intègrent aujourd’hui les besoins définis dans la mise au point de technologies pour les IMT évoluées.

Il convient de rappeler que les systèmes IMT n’ont pas à être expressément conçus pour les pays en développement et qu’il s’est avéré que l’on pouvait aisément répondre aux besoins propres à chaque pays. Il est particulièrement important pour le déploiement des IMT dans les pays en développement, de développer les technologies pour qu’elles puissent être exploitées dans les bandes de fréquences inférieures (par exemple, dans la bande des 450 MHz et dans la bande d’ondes décimétriques), afin de pouvoir desservir dans des conditions rentables des zones étendues à faible densité de population, en déployant des systèmes radioélectriques IMT avec un très grand rayon de cellule. Ces spécificités ont été prises en compte dès le départ lors de la définition des prescriptions relatives aux IMT évoluées. Les techniques potentielles devraient pouvoir être exploitées dans les bandes de fréquences inférieures attribuées aux IMT, sur les canaux radioélectriques plus étroits, ainsi que dans les bandes de fréquences supérieures attribuées aux IMT, où il est possible de libérer des canaux beaucoup plus larges.

Il est encourageant de noter que les pays en développement n’ont pas tardé à adopter les services mobiles et que l’accès large bande à Internet a connu un essor considérable dans ces pays. La capacité des technologies telles que les IMT à permettre la mise à disposition de communications facilement accessibles et financièrement abordables va dans le sens des efforts déployés par l’UIT pour «connecter les non-connectés à l’horizon 2015».

Conclusion

L’UIT–R a lancé voici plus de 15 ans un projet pour l’avenir qu’il a concrétisé, en œuvrant en collaboration étroite avec les professionnels du secteur, puisque les IMT-2000 sont devenues le fondement des systèmes de communication mobile de la troisième génération. Même si les IMT-2000 poursuivent leur évolution, le moment est venu de fixer les nouvelles orientations des communications hertziennes. Les systèmes 3G utilisant les IMT-2000 sont déployés depuis huit ans. Ils sont désormais au point et ont atteint leur objectif, qui était de fournir des communications dans le monde entier pour la transmission de signaux vocaux et de données à haut débit, concrétisant ainsi le projet initial des IMT-2000.

Afin de se préparer au monde sans fil de demain, l’UIT–R a défini en 2003 une nouvelle vision stratégique, connue sous le nom d’IMT évoluées, sur la manière dont les besoins du marché et des utilisateurs finals pourraient évoluer. Aujourd’hui, l’UIT–R a élaboré un plan pour faire de cette vision une réalité. Le plan et les Recommandations et Rapports associés définissent ce que seront les IMT de demain grâce au développement des IMT évoluées.

Les spécifications des IMT évoluées constituent un jalon important sur le plan des capacités par rapport à celles des IMT-2000. Les IMT évoluées représentent une avancée majeure, en ce sens qu’elles offrent des fonctionnalités inédites pour la couche physique de l’interface radioélectrique, qu’elles supposent une gestion et un contrôle accrus des ressources radioélectriques, qu’elles intègrent des capacités évoluées en matière de regroupement des canaux et de largeur de bande, et qu’elles permettent une amélioration de la qualité de fonctionnement à tous les niveaux, y compris celui de la qualité de service. Les IMT évoluées offrent une solution de télécommunication hertzienne qui ménage la souplesse nécessaire pour fournir des services qui restent encore à inventer.

Les Recommandations relatives aux spécifications techniques détaillées des IMT évoluées devraient être publiées début 2011, une fois que les soumissions relatives aux technologies potentielles auront été reçues en 2009 et qu’elles auront été évaluées en 2010. En conséquence, les IMT évoluées deviendront réalité en 2011. Le déploiement ultérieur des systèmes IMT évolués constituera alors un nouveau jalon important dans la mise en place des TIC dans toutes les régions du monde.

Le nombre d’abonnés au téléphone mobile devrait s’établir à 4 milliards fin 2008, ce qui explique que les systèmes hertziens de la prochaine génération continuent de susciter un vif intérêt parmi les membres de l’UIT–R et les professionnels du secteur dans leur ensemble. Le Groupe de travail 5D de l’UIT–R continue de faire avancer les travaux sur tous les aspects des IMT évoluées et l’évolution des systèmes IMT-2000 actuels de troisième génération constitue une étape importante dans cette direction.

Les travaux consacrés aux IMT évoluées sont en bonne voie afin de respecter les délais fixés par le marché et de surpasser les attentes des utilisateurs. Ils témoignent du rôle stratégique que joue l’UIT dans l’élaboration et la normalisation à l’échelle mondiale de systèmes hertziens fondés sur les techniques les plus récentes.