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  • REPUBLIQUE FRANAISE_______________________________________________________________________________________

    Etude technique, conomiqueet rglementaire de lvolution

    vers les rseaux denouvelle gnration

    (NGN, Next Generation Networks)

    Etude ralise par le cabinet Arcomepour le compte de l'Autorit de rgulation des tlcommunications

    - Septembre 2002 -

  • 2 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Table des Matires

    1 Introduction Objectifs de ltude ......................................................................................................... 61.1 Le contexte et les enjeux des rseaux et services de nouvelle gnration ..................................... 61.2 Objectifs de la prsente tude ......................................................................................................... 81.3 Mthodologie adopte par Arcome .................................................................................................. 91.4 Organisation du document ............................................................................................................... 9

    2 NGN : concepts communs et dclinaison ........................................................................................... 112.1 Approche gnrale et concepts communs..................................................................................... 112.2 Une vision plus ou moins homogne chez les constructeurs ........................................................ 112.3 Une vision plus contraste chez les oprateurs et fournisseurs de services................................. 132.4 Conclusion...................................................................................................................................... 15

    3 NGN : une nouvelle vision des rseaux et services ........................................................................... 163.1 Introduction : larchitecture cible..................................................................................................... 163.2 Impact des volutions de la couche Accs .................................................................................... 183.3 Vers un rseau de Transport IP, multiservices et haut dbit ......................................................... 323.4 Vers un Contrle dappel en mode IP sur des serveurs ddis et une gestion indpendante des

    fonctions de transport..................................................................................................................... 533.5 Les Services : des plates-formes unifies et des interfaces ouvertes ........................................... 843.6 La mutation des terminaux........................................................................................................... 1033.7 Problmatiques transverses associes aux NGN........................................................................ 1193.8 Conclusion technique : des lments technologiques structurants ............................................. 1313.9 Introduction : un foisonnement dorganisations impliques ......................................................... 1383.10 Les organismes de normalisation traditionnels : un rle fdrateur ?...................................... 1423.11 LIETF : une organisation incontournable..................................................................................... 1453.12 Le W3C World Wide Web Consortium : lorganisme ddi aux technologies Web .................... 1493.13 Les forums et groupements dintrts au cur des NGN ........................................................... 1503.14 De multiples organisations spcialises ou connexes ................................................................. 1533.15 Quelques programmes de recherche et exprimentations NGN................................................. 1543.16 Conclusion : les problmatiques de la normalisation des NGN ................................................... 157

    4 Acteurs et conomie des NGN : tendances et impacts .................................................................... 1594.1 Introduction : mthodologie, primtre et prambule................................................................... 1594.2 Enjeux de lvolution du march vers les NGN............................................................................ 1614.3 Economie des NGN : opportunits et nouveaux modles ........................................................... 1724.4 Constructeurs : acteurs et positionnement................................................................................... 1794.5 Offres NGN : maturit et cots..................................................................................................... 1954.6 Oprateurs et fournisseurs de services : acteurs et positionnement ........................................... 2004.7 Migration vers les NGN : des visions contrastes........................................................................ 2074.8 Conclusion : vers une mutation des relations entre acteurs ........................................................ 219

    5 NGN : quelles perspectives pour la rgulation ? .............................................................................. 2275.1 Introduction : tendances ressortant des entretiens et axes de rflexion...................................... 2275.2 Les acteurs................................................................................................................................... 2295.3 Les perspectives techniques........................................................................................................ 2355.4 Les perspectives conomiques.................................................................................................... 2405.5 Evolution des services dintrt gnral....................................................................................... 2465.6 Conclusion : champs dactions prioritaires pour la rgulation ...................................................... 251

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 3

    6 Conclusions : une volution mergente vers les NGN, aux multiples facettes, et anticiper .... 2546.1 Distribution de lintelligence en priphrie du rseau................................................................... 2546.2 Activits de normalisation et standardisation au cur des dbats.............................................. 2556.3 Evolution du march .................................................................................................................... 2566.4 Maturit des offres et cots associs .......................................................................................... 2576.5 Les diffrentes approches de migration....................................................................................... 2576.6 Vers une mutation des relations entre acteurs ............................................................................ 2596.7 Chantiers dvolution pour la rgulation....................................................................................... 260

  • 4 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Liste des Figures

    Figure 1 : Principe gnral darchitecture dun rseau NGN (Source : Arcome) ............................................. 15

    Figure 2 : Architecture physique dun cur de rseau NGN (Source : Arcome) ............................................. 16

    Figure 3 : Architecture physique dun cur de rseau NGN (Source : Arcome) ............................................. 32

    Figure 4 : la structure en couches actuelle utilise dans les rseaux WAN, RAN et MAN (Source : Arcome) 34

    Figure 5 : Exemples de commutation dans un rseau de donnes (Source : Arcome) .................................. 37

    Figure 6 : Exemple dun rseau de commutation IP/MPLS (Source : Arcome) ............................................... 41

    Figure 7 : La structure en couches dun rseau NGN WAN ou RAN fond sur une solution GMPLS / WDM(Source : Arcome) .......................................................................................................................... 43

    Figure 8 : Exemple de reconfiguration dun rseau de transmission WDM sous le contrle dun rseau decommutation MPLS (Source : Arcome) ......................................................................................... 44

    Figure 9: Architecture simplifie des NGN (source Arcome) ........................................................................... 54

    Figure 10 : Architecture H.323 (Source Arcome) ............................................................................................. 57

    Figure 11 : Etablissement dappel en mode FastStart (source Intel) ......................................................... 59

    Figure 12: Initiation dun appel avec le protocole SIP (source Arcome) .......................................................... 61

    Figure 13 : Enregistrement dun terminal SIP (source :Radvision) .................................................................. 63

    Figure 14 : Initiation dun appel avec SIP (source : Radvision)........................................................................ 64

    Figure 15: RTP/RTCP dans la suite de protocole pour services multimdia (source Arcome) ....................... 67

    Figure 16 : Positionnement de MGCP et H.248/MEGACO dans les NGN (source Arcome)........................... 70

    Figure 17 : Protocole de commande impliqus dans les NGN (source Arcome) ............................................ 72

    Figure 18 : Couche dadaptation M2UA fournie par SigTran (source Arcome) ............................................... 73

    Figure 19 : Protocole de signalisation entre Media Gateway Controller (source Arcome)......................... 75

    Figure 20: Interconnexion de rseaux (source Arcome).................................................................................. 76

    Figure 21 : Architecture domaine circuit UMTS release R4 (source : 3GPP TR 23.821) ................................ 79

    Figure 22 : Architecture de rfrence Release 2000 (source : 3GPP TR 23.821)........................................... 80

    Figure 23 : Rle de linterface OSA (source API group) .................................................................................. 85

    Figure 24 : Architecture dun rseau avec linterface OSA (source ETSI/GA38) ............................................. 86

    Figure 25: Positionnement des API JAIN dans larchitecture OSA/Parlay (source Arcome) ........................... 87

    Figure 26: Dtail de linterface OSA/Parlay (source API group)....................................................................... 88

    Figure 27 : Architecture du modle Web services (source ETSI/GA38).................................................... 90

    Figure 28: Suite de protocoles impliqus dans limplmentation des Web services (source IBM)............ 92

    Figure 29 : Exemple de service fourni par les protocoles SIP et SOAP (source Ubiquity) .............................. 93

    Figure 30 Usages des terminaux mobiles de nouvelle gnration. (Daprs Sminaire Journe J2ME Sun Microsystems)....................................................................................................................... 104

    Figure 31 Les trois classes spcifies par MExE. (Daprs le MExE Forum)............................................. 109

    Figure 32 JavaPhone au sein de la pile logicielle dun terminal tlphonique. (Source : Sun Microsystems)110

    Figure 33 : Schmas de connexion Bluetooth. (Daprs Bluetooth SIG) ....................................................... 117

    Figure 34:Fonctionnement du protocole ENUM (Source : Arcome) .............................................................. 120

    Figure 35:Classes de service pour les communications multimdia proposes par lETSI (Source : Groupe detravail TIPHON) ............................................................................................................................ 126

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 5

    Figure 36:Modle de gestion de la qualit de service de bout en bout (Source : TIPHON- ETSI) ................ 127

    Figure 37 : Principe darchitecture dun cur de rseau NGN (Source : Arcome)........................................ 132

    Figure 38: Positionnement dune partie des organisations de normalisation (source : Arcome)................... 139

    Figure 39 : Segmentation des acteurs NGN (Source : Arcome).................................................................... 229

    Figure 40 : Nouveaux types dacteurs dans le contexte NGN. (Source : Arcome)........................................ 234

    Figure 41 : Interconnexions verticales et horizontales au sein des NGN (source : Arcome)......................... 242

    Figure 42 : Interconnexions entre un NGN et un rseau traditionnel (source : Arcome)............................... 242

  • 6 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    1 Introduction Objectifs de ltude

    1.1 Le contexte et les enjeux des rseaux et services de nouvellegnration

    Lvolution progressive du monde des tlcommunications vers des rseaux et desservices de nouvelle gnration est aujourdhui une tendance forte qui suscite lintrtdune majorit dacteurs. Elle rsulte de la conjonction dun ensemble de facteursfavorables dont :

    Les volutions profondes du secteur des tlcommunications : La drgulation des marchs (du transport longue distance la boucle

    locale). Le cadre rglementaire actuel tend encourager la comptition et apermis un certain nombre doprateurs alternatifs de se positionner parrapport loprateur historique et de le concurrencer sur les marchs desdonnes, de la voix, des services Internet et plus rcemment sur la bouclelocale.

    Des tendances plus nouvelles, comme le recours lexternalisation, que cesoit pour le matriel ou les applicatifs, et la recherche doptimisation desrseaux. Le dveloppement massif de loutsourcing sur le march desutilisateurs professionnels a gnr ou dvelopp de nouveaux mtiers dansles tlcoms : oprateurs de rseau priv virtuel ou de bande passante,infogrance, ASP (Application System Provider), centres dappels, servicesCentrex

    La recherche dconomies dchelle est une notion prsente dans plusieursconcepts tlcoms qui font aujourdhui lactualit : lvolution de la tlphonievers lIP, la convergence voix/donnes, la flexibilit rseau, les oprateursvirtuels et le partage dinfrastructure (MVNO dans le monde mobile) ouencore les nouvelles gnrations de rseaux mobiles conomes enressources spectrales.

    Lmergence de nouveaux acteurs et de nouveaux modles conomiquesafin de dvelopper de manire viable et optimise les services et lescontenus : dveloppement du march des purs fournisseurs de services,partenariats entre les oprateurs de transport / accs et les fournisseurs deservices. Cette tendance est favorise par les nouveaux standards (ex. :interfaces OSA Open Service Architecture en UMTS, et travaux dugroupe Parlay). Elle rend dautant plus cruciales les problmatiquesdinteroprabilit et de facturation.

    Le dveloppement de gammes de services nouveaux : lessor des servicesInternet et multimdia, la recherche de mobilit et daccessibilit totale. Il estraisonnable de penser que lvolution massive des services constate cesdernires annes est loin dtre termine. Le march des systmes decommunications lectroniques sapprte vivre encore de nouvelles rvolutions etdes volutions fortes en terme de services proposs :

    Laccentuation du succs mondial dInternet et lexplosion du volume dedonnes gres, stockes et transfres.

    Le besoin toujours plus fort des utilisateurs dune accessibilit totale auxdonnes et aux services (Internet mobile, UMTS, WLAN, mobilit entrerseaux daccs ou terminaux de technologies diffrentes, )potentiellement couple des services haute valeur ajoute utilisant lagolocalisation.

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 7

    Le dveloppement de contenus et services multimdia, de plus en plusinteractifs et temps rel, que lon devine mais qui restent pour la plupart dfinir. Ils ncessitent techniquement dassurer diffrents modes daccs, etde dvelopper de nouveaux terminaux hybrides et multi-fonctions.

    Le dveloppement invitable du commerce lectronique, qui pose desproblmes techniques lis aux transactions temps rel, au paiementscuris, au dveloppement de solutions de porte-monnaie virtuel.

    Limportance cruciale et croissante de la relation client pour acqurir etfidliser les clients, qui gnre le dveloppement massif des centres dappelet du couplage tlphonie-informatique (CTI Computer-Telephony-Integration).

    Dventuels produits nouveaux, rpondant des besoins non encoreidentifis, qui seront le fruit de lacclration de lvolution des servicesaujourdhui constate. Cela implique pour les acteurs un besoin croissant desouplesse et de ractivit pour rpondre aux attentes des utilisateurs.

    Enfin, on constate depuis quelques annes des progressions technologiquesdenvergure dans le domaine des rseaux de donnes : Lvolution des rseaux de transport, et notamment des couches optiques,

    vers le trs haut dbit (commutation optique, multiplexage en longueurdonde WDM).

    La gnralisation du protocole IP et lmergence de la nouvelle version de ceprotocole, IPv6, qui permettra notamment den amliorer les capacitsdadressage et de gestion et de la scurit.

    Larrive maturit de technologies nouvelles comme le MPLS, qui permetde vhiculer de manire diffrencie des flux IP avec une meilleure gestionde la qualit de service.

    Ces volutions permettent denvisager de manire souple la diffusion sur IPde contenus temps rel avec des contraintes de qualit de service fortes.

    Il rsulte de ce contexte le besoin - et la faisabilit technique - dune volution versun nouveau modle de rseaux et de services appel NGN (Next GenerationNetworks).

    Afin de sadapter aux grandes tendances qui sont la recherche de souplesse dvolutionde rseau, la distribution de lintelligence dans le rseau, et louverture des servicestiers, les NGN sont bass sur une volution progressive vers le tout IP et sontmodliss en couches indpendantes dialoguant via des interfaces ouvertes etnormalises :

    La couche Accs , qui permet laccs de lutilisateur aux services via dessupports de transmission et de collecte divers : cble, cuivre, fibre optique, bouclelocale radio, xDSL, rseaux mobiles.

    La couche Transport , qui gre lacheminement du trafic vers sa destination. Enbordure du rseau de transport, des media gateways et des signallinggateways grent respectivement la conversion des flux de donnes et designalisation aux interfaces avec les autres ensembles rseau ou les rseaux tiersinterconnects.

    La couche Contrle , qui se compose de serveurs dits softswitch grantdune part les mcanismes de contrle dappel (pilotage de la couche transport,gestion des adresses), et dautre part laccs aux services (profils dabonns,accs aux plates-formes de services valeur ajoute).

    La couche Services , qui regroupe les plates-formes dexcution de services etde diffusion de contenus. Elle communique avec la couche contrle du cur derseau via des interfaces ouvertes et normalises, indpendantes de la nature durseau daccs utilis. Les services et contenus eux-mmes sont par ailleursdvelopps avec des langages convergents et unifis.

  • 8 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Cette volution poussera les acteurs construire de nouveaux modles techniqueset conomiques :

    Les rseaux de tlcommunications traditionnels volueront vers un modleouvert, distribu, fortement bas sur le protocole IP et la transmission en modepaquet en gnral. Cette volution technologique se fera de manire progressivepour les oprateurs et transparente pour les utilisateurs.

    Simultanment, un bouleversement et une rorganisation des acteurs soprerontdans le domaine des rseaux et services tlcoms. Lapparition de fournisseurs derseaux et de fournisseurs de services, entre autres, aura pour consquence larorganisation des flux conomiques entre les acteurs.

    Alors que les dbats sur lvolution vers le tout IP ou les conditions de mise en uvre demodles conomiques viables pour les oprateurs et fournisseurs de services dans lecadre de lUMTS, de lxDSL ou de la boucle locale radio alimentent la presse spcialise,les constructeurs, de leur ct, font dmonstration de leurs nouveaux produits et sedisent mrs sur le plan technologique pour accompagner le passage de leurs clients auxrseaux de nouvelle gnration.

    1.2 Objectifs de la prsente tudeLes objectifs de ltude tels quils avaient t dfinis par lART taient les suivants :

    Synthtiser les diffrentes dfinitions des rseaux de nouvelle gnration dans lebut den obtenir une dfinition globale.

    Identifier les technologies nouvelles directement associes la notion de NGN, endveloppant plus particulirement les volutions associes aux couches hautes(couche 3 et suprieures) des rseaux et services :

    Rseaux de transport unifis (transport en mode paquet IP ou ATM, MPLS,multiplexage en longueur donde, ).

    Sparation des fonctions des commutateurs traditionnels en softswitch pour le contrle dappel et en media gateways pour lacheminement dutrafic.

    Protocoles associs pour le dialogue entre ces softswitch et mediagateways (MEGACO, MGCP).

    Protocoles de contrle et dappel entre softswitch (BICC, SIP, H.323). Interfaces normalises de dialogue entre le rseau et les services

    (OSA/Parlay, Web services). Evolutions des plates-formes applicatives et convergence des langages de

    dveloppements de services (XML, Java, ). etc

    Evaluer le degr de maturit des technologies NGN et identifier les points derupture par rapport aux rseaux traditionnels.

    Evaluer les diffrences de cots actuelles et prvisionnelles des NGN par rapportaux rseaux traditionnels, tant en termes dinvestissement que de fonctionnement.

    Identifier les moteurs et les freins la migration vers les NGN (sur les planstechnologique, conomique et rglementaire).

    Identifier des nouveaux modles conomiques qui seront associs et valuer leuradquation et leur prennit.

    Raliser, sur les plans national et europen, un tat des lieux des acteurs en placeet identifier les potentiels de nouveaux acteurs : constructeurs, oprateurs,fournisseurs de contenu.

    Dcrire la stratgie dun panel reprsentatif dacteurs par rapport aux NGN.

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 9

    Confronter le concept de NGN avec le cadre rglementaire actuel et le nouveaucadre rglementaire europen, et identifier les points susceptibles de ncessiterdes adaptations.

    1.3 Mthodologie adopte par ArcomeAfin de rpondre pleinement aux attentes de lART, Arcome a propos quatre axesdanalyse :

    Une tude technologique a permis de dcrire et comprendre lensemble desconcepts nouveaux globalement dsigns sous lappellation NGN. Elle inclut unesynthse des volutions technologiques majeures et le dtail des nouveauxconcepts lis aux NGN. Un tat de lart de la normalisation et des projets derecherche et dexprimentation des constructeurs et oprateurs accompagne cettepartie.

    Une tude qualitative du march des constructeurs dquipements de nouvellegnration, complte par des entretiens dtaills avec un panel reprsentatif de11 constructeurs, a permis de comprendre la position des diffrents acteurs(acteurs tablis issus de la tlphonie, de lInternet et acteurs de nichetechnologique) et de mesurer la disponibilit des quipements et logiciels. Un desprincipaux objectifs a t dvaluer le degr de maturit des offres.

    Une tude conomique des NGN a permis de saisir la position des acteurs(oprateurs, ISP, fournisseurs de services et de contenus) et leur stratgie vis visdes NGN, de comprendre les grands principes des business models associs, lestypes de partenariats envisags, les lments moteurs et perturbateurs pour lamigration, ce aussi bien dans une phase de migration qu plus long terme. Arcomea ralis une recherche documentaire complte par des entretiens dtaills avecun panel reprsentatif de 9 oprateurs et fournisseurs de services.

    Une tude prospective des impacts probables des NGN sur le cadrerglementaire et de linfluence de la rglementation sur le dveloppement desNGN a t mene. Elle recense les principales thmatiques rglementaires quiseront potentiellement impactes par les NGN et des interrogations qui se poseronttrs probablement.

    Afin dalimenter la rflexion, Arcome a collect des informations au cours dchangesavec des acteurs choisis pour leur implication forte dans les solutions de nouvellegnration ou pour leur influence forte sur le monde des tlcommunications1. Lesprincipales communications sur les sujets connexes aux NGN (presse spcialise,tudes, rapports, ) ont t analyses paralllement ces entretiens.

    Lensemble de ltude a t mene en collaboration troite avec lAutorit de Rgulationdes Tlcommunications.

    1.4 Organisation du documentLe rapport dtude est organis de la manire suivante :

    Le chapitre 2 prsente une synthse des dfinitions donnes pour les NGN parles diffrents acteurs interviews, avec mise en exergue des thmes cl associs ce concept. Il sen dgage une vision commune, avec des variantes dinterprtationselon le domaine dactivit des acteurs.

    Le chapitre 3 prsente ltude technologique dtaille des NGN. Il part delarchitecture gnrale cible (dcomposition en couches), puis analyse en dtail lesvolutions majeures associes chaque couche de rseau. Les technologies

    1 La liste des acteurs rencontrs est prcise dans la suite du document, et fournie en annexe.

  • 10 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    ventuellement concurrentes sont prsentes, avec une valuation de la maniredont ce paysage technologique voluera vraisemblablement. Dans certains casune certaine convergence moyen terme se dgage, dans dautres au contraire ilpourra persister plusieurs modles qui cohabiteront. Les domaines identifis sont :

    La couche accs. La couche transport. La couche contrle. La couche services. Les terminaux. Les problmatiques transverses.

    Le chapitre 4 prsente un panorama des organismes de normalisation et destandardisation particulirement pertinents dans le cadre des NGN, et leur rleassoci. Il recense aussi un certain nombre de programmes de recherche etdexprimentation europens.

    Le chapitre 5 analyse les tendances et les impacts des NGN sur les acteurs dumarch et lconomie du secteur des communications. Il restitue notamment demanire globale les lments qui ressortent des changes avec les constructeurs,les oprateurs et les fournisseurs de services tudis et interrogs. Ce chapitresattache notamment mettre en exergue les points de convergence et lesdiffrences de perception entre constructeurs dune part, et fournisseurs deservices et oprateurs dautre part. En effet, les premiers sont impliqus trs enamont dans llaboration des nouvelles solutions techniques et des nouveauxproduits. Ils sont donc plus sensibiliss la faisabilit dun projet et laccompagnement du client. En revanche, les seconds ont des problmatiquesdiffrentes puisque ce sont eux qui auront mettre en uvre ces solutions ; ilsseront confronts aussi bien au besoin qu la faisabilit technique et surtoutconomique de lvolution vers les NGN, et aux consquences oprationnelles decette migration. Les thmes traits sont :

    Lvolution du march des constructeurs : acteurs, positionnement,partenariats.

    Une valuation densemble des offres orientes NGN, notamment en termesde maturit et de cot.

    Lvolution du march des oprateurs et fournisseurs de services : acteurs etpositionnement, partenariats.

    Les enjeux de lvolution vers les NGN : dclencheurs, dfis, freins etmoteurs technologiques et conomiques.

    Les opportunits et nouveaux modles conomiques apports par les NGN :nouveaux acteurs, nouveaux services, volution des relations entre acteurs.

    La vision des acteurs sur la problmatique de migration vers les NGN. Le chapitre 6 recense lensemble des problmatiques rglementaires souleves

    par lmergence des NGN, au niveau franais et europen. Il identifie les thmesdevant tre analyss, voire adapts, en priorit. Ce chapitre rsulte des avisexprims par les constructeurs, oprateurs et fournisseurs de services interrogs,et dune rflexion complmentaire dArcome.

    Le chapitre 7 prsente les grandes conclusions de ltude et la vision dArcomesur lvolution des rseaux et services vers les NGN : la maturit des offres, lesdiffrentes approches des acteurs, le degr de convergence vers ce nouveaumodle, etc...

    Les annexes du rapport restituent dans le dtail, avec une approche qualitative etquantitative mais de manire non nominative, les lments apports par les diffrentsacteurs interrogs dans le cadre de cette tude.

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 11

    2 NGN : concepts communs et dclinaison

    2.1 Approche gnrale et concepts communsLETSI a prsent les rseaux de nouvelle gnration comme un concept permettant dedfinir et dployer des rseaux volutifs et favorisant pour les fournisseurs de services etles oprateurs la cration et la gestion de services innovants.

    Ils reposent sur une architecture en couches indpendantes (transport, contrle,services) communiquant via des interfaces ouvertes et normalises. Les servicesdoivent tre volutifs et accessibles indpendamment du rseau daccsutilis.(Daprs : Rapport de lETSI-NGN Starter Groupe, compte-rendu de lassembleGA38 des 20-21/11/01).

    Cette dfinition reflte globalement celles qui nous ont t donnes durant lesdiffrents entretiens que nous avons effectus.

    Nous avons cependant constat des variantes suivant lactivit et le positionnement desacteurs (constructeurs, oprateurs). Notamment, au-del de la sparation entre domainedorigine tlcoms ou donnes , on peut tout naturellement distinguer des thmeset des centres dintrt privilgis selon que lacteur est positionn principalement surles couches basses (transport), moyennes (contrle) ou suprieures (services, etparticulirement le domaine logiciel). Ces diffrentes visions ne sopposent pas maisse compltent.

    Au regard des rponses apportes, l'ensemble des acteurss'accorde globalement pour dfinir les NGN comme un rseau detransport en mode paquet permettant la convergence desrseaux Voix/donnes et Fixe/Mobile ; ces rseaux permettront defournir des services multimdia accessibles depuis diffrentsrseaux daccs. Le protocole IP sera l'lment fdrateur, leconcept rseau tout-IP ayant t frquemment abord bien quenuanc parfois par les acteurs du monde des tlcoms considrant quecette solution n'est pas actuellement assez mature pour offrir unniveau de qualit de service satisfaisant, et que le recours ATM estindispensable court terme.

    2.2 Une vision plus ou moins homogne chez les constructeursDe par leur positionnement, les constructeurs ont une analyse technique pousse desNGN, mme sils ont en gnral pris soin de laccompagner dune analyse conomique etoprationnelle afin de mieux accompagner leurs clients.

    Il est communment admis quil sera ncessaire dassocier IP des protocolesgarantissant la qualit de service.

    Pour les constructeurs issus des rseaux de donnes, la mise en uvredirecte dun transport IP, avec lutilisation des classes de services (mcanismeDiffServ) associ au protocole MPLS, nativement conus pour fonctionner avecIP, est une solution envisageable ds prsent ; lvolution de la solutionIP/MPLS sera apporte, plus long terme, par le protocole G-MPLS qui simplifie lagestion du rseau de transport.

  • 12 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Pour les constructeurs tlcoms gnralistes, mme si certains oriententfortement leur discours commercial vers le tout-IP , la solution passegnralement par ATM court terme, avant dventuellement se tourner versdes solutions tout-IP . De plus, ATM est encore trs prsent au niveau de laboucle locale (xDSL, BLR, UMTS pour les premires versions) ; cependant lesconstructeurs issus du monde des rseaux de donnes pensent que les solutionsbases sur Ethernet permettront dadresser les besoins de bande passante pour laboucle locale et les rseaux rgionaux ou MAN (Metropolitan Area Network) .

    Les nouveaux acteurs positionns exclusivement sur des quipements NGN ontune conception moins tranche. Ils supportent en gnral les deux solutions. Ilsinsistent particulirement sur le fait que lessentiel pour une solution de rseauNGN est de migrer la signalisation sur IP natif, le transport du trafic IP lui-mmepouvant tre ralis indiffremment sur une couche IP, ATM, ou mme sur unrseau TDM traditionnel.

    Lvolution du cur de rseau vers une architecture en couchesspares (transport, contrle, services) est un principe partagpar tous.

    La seule distinction notable est, chez un nombre marginal dacteurs, la diffrenciationentre une couche Services supports par loprateur et une couche Services, ouverte auxtiers. Mais cette distinction relve plus dune vision organisationnelle que dunedivergence technique de fond.

    Cette nouvelle architecture en couches se traduit galement avec le remplacement descommutateurs traditionnels par de nouveaux quipements, les Softswitches ouServeurs d'appel (couche contrle), les Media Gateway et Signalling Gateway (coucheTransport), et lutilisation de nouveaux protocoles de signalisation associs. Lesconstructeurs prsentent des variantes dimplmentation physique de cettearchitecture, en termes de dcomposition / spcialisation, ou de localisation physique decertaines fonctions logiques. Peu de constructeurs disposent en propre dune offreglobale

    Limportance relative entre lvolution tout IP et la sparation durseau en couches diffre selon les acteurs. Mais une majoritsaccordent dire que le concept majeur des NGN est bienlvolution tout IP , la sparation en couches ntant quunetape, ou une ncessit pour optimiser les rseaux.

    Les constructeurs s'accordent aussi dire que ces rseaux NGNpermettront de dvelopper plus rapidement et de fournir plus aismentde nouveaux services multimdia haut dbit et simplesdusage incluant la donne, la voix et la vido indpendamment durseau d'accs.

    En ce sens, les NGN permettront une volution des services disponibles sur le rseauInternet d'aujourd'hui. Ces nouveaux services devront tre accessibles partir desdiffrents rseaux daccs.

    Cependant, deux modles complmentaires se dgagent quant la fourniture de services : lun orient softswitch (i.e.sappuyant fortement sur les fonctions de la couche Contrle) pluttsupport par les acteurs tlcoms, et lautre orient services web (i.e. plus distribu) promu par les acteurs issus du monde Internet.

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 13

    Le modle orient softswitch promu par les constructeurs tlcomsgnralistes propose une architecture o lintelligence est centralise par lessoftswitchs et les autres serveurs de la couche Contrle (ex. : serveur delocalisation, plate-forme de rseau intelligent). Ceux-ci grent les quipements durseau de contrle et de transport et donnent laccs aux plates-formes de servicesvia des interfaces standardises du modle OSA/Parlay. Ce modle est pluttadapt aux services tlcoms ncessitant une coopration forte du rseau(appel aux fonctions Service Capability Features via des Service CapabilityServers ).

    Le modle orient services Web est mis en avant par les acteurs issus dumonde des services informatiques et rseaux. Il repose sur une architecturedistribue similaire au rseau Internet, lintelligence tant rpartie sur les diffrentsserveurs. Ce modle est plus adapt aux services excuts de maniretransparente aprs tablissement dune connexion IP, et ncessitant unecoopration plus forte du terminal.

    2.3 Une vision plus contraste chez les oprateurs et fournisseurs deservices

    Lapproche des oprateurs et fournisseurs de services vis--vis des NGN donnenaturellement la priorit aux aspects stratgiques, conomiques et oprationnelsplutt qu la technique pure.

    Sur le sujet des NGN , les oprateurs et, dans une moindre mesure,les fournisseurs de services ont une rflexion beaucoup moins avance i.e. moins structure et moins globale - que les constructeurs, ce quiexplique des dfinitions moins compltes, et moins spontanes.

    Dailleurs le terme NGN est trs peu utilis.

    Cependant, tous saccordent sur les grands thmes lis aux NGN : la convergence desrseaux qui doit permettre de raliser des conomies dchelles grce la flexibilit dessolutions et des architectures et la simplification des rseaux ( plus ou moins longterme, les avis diffrent suivant les oprateurs).

    Pour eux, lvolution vers le tout IP semble inluctable .

    Cependant, alors que les ISP et les fournisseurs de services etcontenus rflchissent dj des services bass sur des solutions IPnatives, les oprateurs tlcoms pensent quil est encore ncessairedattendre la maturation de ces solutions ou dutiliser lATM.

    Les NGN vont permettre de proposer des nouveaux services multimdia, tel que latlphonie sur IP, la messagerie unifie, la diffusion de contenu. Les services NGN sontaussi trs lis au concept de mobilit ; bien videmment cause de lvolution desrseaux mobiles vers le GPRS et lUMTS mais aussi dans le sens de portabilit desservices sur les nombreux terminaux et daccessibilit depuis les diffrents rseauxdaccs.

    Louverture des rseaux de multiples fournisseurs de servicestiers est un des grands principes partags, mais elle semble tre lepoint le plus dlicat mettre en uvre, autant sinon plus pour desraisons conomiques et stratgiques que techniques.

  • 14 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Les fournisseurs de services et de contenus pensent que les NGN permettent lafourniture des services par des tiers (autres que les oprateurs), grce larchitectureouverte et la standardisation des NGN ; cest pour eux le seul modle conomiqueviable, avec des exemples tels que le i-mode au Japon et le contre-exemple du WAP.

    Les oprateurs, quant eux, ne montrent que peu de signes douverture des rseaux des partenaires pour la fourniture de services, peu de volont de le faire, peu derflexions sur les modles conomiques associs.

    Par ailleurs, une rflexion globale sur lvolution de la nature, de la structuration et de lavaleur des contenus semble ncessaire.

    La vision des NGN quont ce jour les oprateurs et fournisseurs de services estfortement influence par le contexte conomique actuel o les capacits definancement rduites et le retour sur investissements rapide sont de rigueur

    Concernant la migration vers les NGN, la position des oprateurs et fournisseurs deservices est trs pragmatique : ils voluent actuellement dans un contexte conomiquepeu favorable une stratgie ou une rvolution NGN et doivent donc rentabiliserleurs infrastructures existantes en investissant le moins possible.

    Ils estiment donc ce jour que la mise en uvre de lvolution vers lesNGN, guide davantage par des facteurs conomiques (conomiesdchelles et optimisations de rseau) que par le marketing desservices, sera lente et que la coexistence avec les rseaux actuelspersistera pendant une longue priode. Cela ne les empche pas demener des exprimentations, voire de commencer dployer(quoique en gnral encore faible chelle) des solutions NGN.

    Par ailleurs, la nature, ltendue et lanciennet des rseaux existants sont un lment clqui guidera la migration des oprateurs vers les NGN.

    On constate donc une disparit importante des approches et dessensibilits. Si les oprateurs dj relativement tablis considrentplutt les NGN comme une volution moyen/long terme, certainsacteurs (quelques oprateurs prcurseurs des architectures NGN, oudes purs fournisseurs de services notamment dans le domainedInternet) considrent que les NGN sont les rseaux daujourdhui.

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 15

    2.4 ConclusionLa dfinition des NGN varie suivant la nature des acteurs (constructeurs, oprateurs,fournisseurs de services). Cependant, le concept des NGN sarticule autour de tendancesglobalement admises par tous.

    Le NGN sera un systme offrant des services multimdia en sappuyantsur un rseau support mutualis et caractris par plusieurs lmentsessentiels:

    Un cur de rseau unique et mutualis pour les diffrentstypes daccs et de services.

    Une architecture de cur de rseau en 3 couches : Transport,Contrle et Services.

    Une volution du transport en mode paquet (IP, ou ATM courtterme avec une convergence progressive vers IP).

    Des interfaces ouvertes et normalises entre chaque couche, etnotamment au niveau des couches Contrle et Services afin depermettre la ralisation de services indpendants du rseau.

    Le support dapplications multiples, multimdia, temps rel, enmobilit totale, adaptables lutilisateur et aux capacits desrseaux daccs et des terminaux.

    Couche Transport (mode paquet)

    Couche Contrle

    Couche Service (oprateur et tiers)

    PrimtreNGN

    Cur derseau

    Connexeaux NGN

    Interfaces ouvertes et normalises

    Interfaces ouvertes et normalises

    Rseaux d'Accsmultiples

    Terminaux

    Figure 1 : Principe gnral darchitecture dun rseau NGN (Source : Arcome)

  • 16 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    3 NGN : une nouvelle vision des rseaux et services

    3.1 Introduction : larchitecture cibleLe NGN sera un systme offrant des services multimdia en sappuyant sur un rseausupport mutualis. Pour cela, plusieurs lments sont essentiels et globalement partagspar tous :

    Un cur de rseau unique et mutualis pour tous types daccs et de services.

    Une architecture de cur de rseau en 3 couches : Transport, Contrle etServices.

    Une volution du transport en mode paquet (IP, ou ATM court terme avec uneconvergence progressive vers IP).

    Des interfaces ouvertes et normalises entre chaque couche, et notamment auniveau des couches contrle et services afin de permettre la ralisation de servicesindpendants du rseau.

    Le support dapplications multiples, multimdia, temps rel, en mobilit totale,adaptables lutilisateur et aux capacits des rseaux daccs et des terminaux.

    La prise en compte de rseaux daccs multiples.

    La prise en compte de terminaux multiples.

    Le schma ci-dessous prsente, de manire trs simplifie, larchitecture physique dunrseau NGN, et le primtre couvert par chacun des chapitres de cette partie danalysetechnologique des NGN.

    Terminal

    Rseaud'accs

    CoucheTransport

    CoucheContrle

    Accs fixe Accs sans fil Accs mobile

    Rseau de transportmutualis en mode paquet=> Chapitre 3.3

    SGW/MGW

    SGW/MGW

    Interconnexionsrseaux tiers

    (RTC, Internet,rseaux NGN)

    Serveur d'appel

    Bases dedonnes

    ServiceCapabilityServers

    Contrle,sparation desfonctions d'uncommutateurtraditionnel

    => Chapitre 3.4

    Service 1(type OSA)Couche

    Services

    Accs=> Chapitre 3.2

    Terminaux=> Chapitre 3.6

    Interfaces OSA

    Service 2 (type web services) Services

    => Chapitre 3.5

    Prob

    lm

    atiq

    ues

    trans

    vers

    es =

    > C

    hapi

    tre

    3.7

    SGW/MGW

    Figure 2 : Architecture physique dun cur de rseau NGN (Source : Arcome)

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 17

    Cette partie a pour but de dtailler les volutions technologiques lies aux NGN etles grandes tendances de convergence dans chaque sous-domaine :

    Les volutions au niveau des rseaux daccs, qui sont connexes la notion deNGN mais fortement impactantes, sont dcrites au chapitre 3.2. Y sont dtaillesnotamment les problmatiques suivantes : multiplication des technologies,volutions vers le haut dbit et vers des interfaces ATM ou IP avec le cur derseau.

    Les volutions au niveau de la couche transport sont dcrites au chapitre 3.3. Cechapitre explique notamment comment les backbones sont susceptibles dvoluerafin de supporter le trs haut dbit, mais surtout le transport unifi de flux mixtesvoix / donne / multimdia avec la qualit de service adquate.

    Les volutions au niveau de la couche contrle, dcrites dans le chapitre 3.4,sont majeures. Ce chapitre aborde tous les nouveaux mcanismes et protocolesen jeu ainsi que larchitecture qui en dcoule. Le chapitre dtaille notamment lesactivits de normalisation de ces nouvelles solutions, et expose en dtail lestechnologies concurrentes, leur maturit et lventuelle convergence vers unesolution unique.

    Les volutions au niveau de la couche services sont dcrites dans lechapitre 3.5. Elles sont, elles aussi, majeures. Le chapitre expose la nouvellearchitecture NGN pour les services, notamment concernant le dialogue avec lacouche contrle, et le dveloppement dinterfaces ouvertes et normalisespermettant de dvelopper et fournir des services adaptatifs, indpendamment durseau. Les deux modles de services NGN qui se dessinent, OSA et webservices, sont prsents en dtail.

    Les volutions des terminaux, bien que connexes aux NGN, sont relativementindissociables des volutions au niveau des services. En effet, les terminauxchangent de par la nature des nouveaux services supporter, mais aussi afindintgrer une partie de lintelligence des services et de sadapter aux volutions dela couche contrle. Le chapitre 3.6 expose donc un aperu des volutionsattendues, tant pour les terminaux fixes que les terminaux mobiles, et desproblmatiques qui en dcoulent du point de vue de la migration vers les NGN.

    Enfin, le chapitre 3.7 expose des problmatiques transverses, non traitesspcifiquement par le concept de NGN mais impactes par lvolution des rseauxvers les NGN : notamment les volutions de ladressage et du nommage dans lesrseaux, la gestion de la mobilit inter-systmes, lvolution des systmesdinformation associs aux rseaux et services, la qualit de service de bout enbout et la scurit.

  • 18 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    3.2 Impact des volutions de la couche Accs

    3.2.1 Foisonnement des rseaux daccs alternatifs, transport paquet haut dbit etmobilit : un contexte typiquement NGN

    La multiplication et les volutions des rseaux daccs sont identifies par une trsgrande majorit des acteurs interrogs dans le cadre de cette tude comme un lmentdclencheur majeur - et un moteur essentiel - de lvolution des rseaux vers lesNGN.

    Si lon analyse les volutions majeures apportes par ces diffrentestechnologies daccs, la tendance actuelle est :

    - la multiplication des technologies daccs,

    - lvolution vers le haut dbit,

    - des technologies de transport multi-services en mode paquet(IP, ou plus frquemment ATM),

    - la convergence fixe/mobile, avec la prise en compte dunomadisme et la suppression des cblages, du fait de lessor desrseaux daccs mobiles et des rseaux locaux sans fil.

    Ces quatre axes dvolution des rseaux daccs sinscriventparfaitement dans le contexte des nouveaux rseaux et services NGN,et en favoriseront donc vraisemblablement lmergence.

    Paralllement, la drglementation du secteur a permis la multiplication des oprateurset des acteurs sur ces deux marchs. De fait, les besoins et usages du grand public etdes entreprises se sont dvelopps et diversifis pour prendre en compte les nouveauxmodes daccs et services (slection du transporteur, dgroupage de la boucle locale,Internet, mobile, transmission de donnes haut dbit, intgration voix/donnes, portagedes applications dans un environnement nomade), les performances nouvelles desoffres daccs proposes par les oprateurs, et les multiples possibilits de choix(maintenant non exclusifs) entre loprateur historique et les oprateurs alternatifs.

    Les chapitres suivants prsentent de manire non exhaustive les principales technologiesdaccs actuellement connues dont la gnralisation contribuera alimenter le besoin etle dveloppement des NGN. Un accent particulier est mis sur les tendances fortes encours ou venir en termes dvolution de leur usage.

    3.2.2 Les rseaux daccs fixes

    Les rseaux daccs fixes sadaptent progressivement au support de services dedonnes haut dbit :

    Le rseau tlphonique commut, initialement support des services voix, a permisune ouverture des services voix/donnes haut dbit grce aux technologies xDSLaccessibles aux nouveaux oprateurs par le biais du dgroupage de la bouclelocale.

    Laccs Ethernet, initialement conu pour fournir des services de donnes (IP) enentreprises, voit son usage stendre en termes de dbit, de primtre dutilisationet de services transports (voix et donne, multimdia).

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 19

    Enfin, il existe dautres mdias permettant par nature indiffremment le support deservices voix et/ou donnes : on citera notamment les rseaux cbls, latechnologie fibre optique, dj prouve mais dont lusage volue, et beaucoupplus rcemment la technologie des courants porteurs en ligne, qui utilise le rseaude desserte lectrique.

    3.2.2.1 Le rseau tlphonique commut (RTC)

    Le rseau public de tlphonie, qui utilise une paire de cuivre comme support physique ettait historiquement utilis pour fournir des services de voix analogique, a intgr lestechnologies numriques autorisant de nouveaux services. Le RNIS (Rseau Numrique Intgration de Services) est un service de tlphonie numrique qui permet de fournirdes services voix et donnes des dbits de 64 ou 128 kbit/s en utilisant la paire decuivre traditionnelle.

    Le rseau daccs tlphonique comme le rseau de transport longue distance associrestent aujourdhui des rseaux ddis bass sur la commutation de circuits (TDM). Ilspossdent de nombreuses interconnexions afin de grer les communicationsinternationales, fixe vers mobile ou encore dun oprateur un autre pour une mmecommunication.

    Avec la drglementation des tlcommunications (notamment lintroduction de laslection du transporteur), plusieurs oprateurs alternatifs ont dvelopp desinfrastructures pour offrir des services voix leurs clients. Paralllement, ces mmesoprateurs ont tendu leurs offres de services afin de proposer leurs clients,majoritairement des entreprises, le transport de donnes.

    Ce type doffre a amen les oprateurs alternatifs prsents sur lesdeux types de march (voix et donnes) dvelopper des rseauxconvergents de type paquets, afin doptimiser leur infrastructure.

    Le RTC est aussi de plus en plus utilis pour un accs Internet en mode commut.Loprateur historique doit alors effectuer la collecte de ce trafic vers les diffrentsfournisseurs de services Internet (ISP), qui sont en gnral des acteurs issus du mondede la donne. Or, dans ce domaine, les quipements amens interfonctionner avec desrseaux tlphoniques utilisant de la signalisation SS7 implmentent gnralementsparment les fonctions lies la gestion du trafic et de la signalisation.

    La gnralisation de laccs Internet commut a t loccasion pour lesoprateurs historiques de faire voluer leurs offres dinterconnexionafin daccepter la gestion de la signalisation quasi-associe (i.e.transport spar de la signalisation et du trafic vers deux quipementsdistincts). Ce schma dinterconnexion se reproduira relativementsouvent dans le cas des rseaux NGN, pour lesquels certainsfournisseurs implmentent sparment les fonctions mediagateway et signalling gateway (Cf. chapitre 3.4 couche Contrle).

  • 20 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    3.2.2.2 Dgroupage de la paire de cuivre : les technologies xDSL

    Les technologies xDSL permettent dutiliser les paires de cuivre du rseau public detlphonie afin doffrir des services de donnes haut dbit. Diffrents types detechnologies xDSL, offrant des dbits symtriques ou non, ont t dvelopps ou sont encours de spcification afin doffrir ladquation entre les technologies utilises et lesservices souhaits, ainsi quune augmentation des dbits utilisables. Une contrainte fortede lxDSL est la distance parcourir sur la paire de cuivre entre le terminal du client et leDSLAM de loprateur. LADSL est actuellement la plus rpandue ; pour une distance de2700m, elle permet un dbit de transmission de donnes montant de 640 kbit/s et undbit descendant de 8 Mbit/s (2 Mbit/s une distance de 4600m).

    La technologie daccs ADSL, apparue vers la fin des annes 1990, est maintenantmature mais la gnralisation au grand public reste difficile. Nanmoins, ce type daccsillimit Internet permet un changement dans la perception des utilisateurs : la notionde dure de connexion tendra disparatre au profit de la notion daccs des serviceshaut dbit, la demande, et sur la base dune dure non limite.

    Pour les offres dinterconnexion ADSL, linterface du rseau de collecte xDSL versle cur de rseau sappuie sur des flux IP, eux-mmes en gnral vhiculs surdes technologies de transport ATM (Cf. offres dinterconnexion Turbo IP ou ConnectATM de France Telecom). Cette technologie permet donc une interconnexion simple etrapide pour les services de donnes. Mais la voix sur ADSL est un service qui a aussivocation se dvelopper. La technologie permet en effet de transporter en mode paquetjusqu 16 communications sur un lien DSL. Un oprateur alternatif peut ainsi proposerune installation destine un groupe dutilisateurs (PME/PMI) pour leur tlphoniecomplte et leur accs Internet haut dbit.

    LADSL est indniablement un moteur pour lintroduction des NGN :de nombreux contrats NGN portent dailleurs sur des servicesde voix sur ADSL, qui reprsentent un exemple actuellementoprationnel de convergence entre un rseau de type donnes etun service de type voix . Cependant lutilisation dATM commeprotocole de transport des flux IP linterconnexion peut termetre un frein lvolution tout IP des oprateurs.

    3.2.2.3 Les rseaux de donnes IP et Ethernet

    Les rseaux de donnes se composent traditionnellement dun rseau local (LAN) surlequel sont rattachs les quipements terminaux ou postes clients, de commutateurs ourouteurs, et dun rseau distant (WAN) compos de liaisons de donnes quiinterconnectent les diffrents sites. Le protocole de transport de donnes maintenantle plus largement utilis est IP.

    Ethernet est la technologie LAN la plus commune, qui utilise historiquement descbles coaxiaux ou des paires torsades pour des dbits de transmission jusqu' 10Mbit/s, et plus rcemment 100 Mbit/s (Fast Ethernet).

    Rcemment, le Gigabit Ethernet (dbits de 1 Gbit/s avec une volution 10 Gbit/s) surfibre optique est apparu dans les offres des constructeurs. IP sur Ethernet via la fibreoptique ouvrira la porte aux applications bases sur des rseaux haut dbit quifourniront des services intgrs pour la voix, les donnes, la vido sur demande oul'imagerie mdicale. Cette technologie devrait se dmocratiser dans les transmissionsWAN/MAN et dans la boucle locale, aux endroits o la fibre est disponible.

    Un rseau Ethernet est conu pour transporter des flux IP natif. Parailleurs, ses volutions vers le trs haut dbit et un support physique

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 21

    optique permettent maintenant dutiliser Ethernet commetechnologie daccs, voire de transport longue distance. Cesdeux aspects en font une technologie particulirement pertinente dansle cadre des NGN.

    3.2.2.4 Les liaisons par fibre optique

    Cette technologie a t dveloppe pour permettre un transport de trafic trs haut dbit.Elle ncessite cependant une infrastructure lourde dployer vers les sites des clientsfinaux, ce qui explique quelle ait t lorigine surtout utilise :

    Pour les rseaux longue distance. En effet, une fibre optique monomode peutsupporter des transferts allant jusqu 200 Gbit/s sur des dizaines de kilomtressans rpteur. Ainsi tous les rseaux longue distance reposent sur le supportoptique et utilisent les technologies PDH ou SDH sur DWDM.

    Plus rcemment pour linterconnexion des sites dentreprises aux rseaux desoprateurs, pour les services de donnes, en complment au rseau tlphonique.

    Or depuis quelques annes la fibre optique est dploye pour constituer un rseaude boucle locale afin de desservir directement les sites clients. Le dploiement deboucles locales en fibre optique permet ainsi au client de pouvoir prtendre des dbitsplus importants mais impose galement loprateur dinvestir lourdement sur sonrseau afin den dvelopper la capillarit. Sur ces boucles locales peuvent tremultiplexs des services voix et donnes.

    La fibre optique, incontournable de manire gnrale dans les rseauxde transport trs haut dbit, est un support de boucle locale neutre , aussi bien adapt au transport de services voix (TDM)que donnes (IP), et permettant un trs haut dbit. Elle est doncpertinente dans le cadre de lvolution vers les NGN.

    3.2.2.5 Laccs par cble - HFC

    Le cble est le rseau large bande le plus dploy en Europe de l'Ouest. L'offre denouveaux services a contraint les oprateurs de cble un effort important de mise niveau de leurs rseaux, gnralisant l'architecture de transport mixte de type HFC(Hybrid Fibre Coax) et activant une voie de retour bande troite. L'architecture HFC at reconnue comme l'une des plus fiables, tant techniquement qu'conomiquement, carelle combine les avantages de la large bande passante de la fibre optique (utilise auplus prs de labonn) et les cots faibles de la technologie cble coaxial (utilisepour la desserte terminale).

    Le HFC utilise typiquement une bande passante de 750 MHz, avec jusqu 250 MHzrservs pour un usage ultrieur. Ce spectre rsulte de lexpansion du spectre traditionnelpour la vido analogique afin de rserver de la capacit pour les services vidonumriques, la signalisation dans le sens montant pour les services interactifs (bandepassante 5-42 MHz uniquement, car le HFC a initialement t conu pour les services dediffusion), et la tlphonie. Les dbits autoriss par les rseaux cbls de type HFC pourdes services de transmission de donnes en complment de services de diffusion TVsont importants : en thorie 10 Mbit/s en voie descendante, et 760 kbit/s en voieremontante, soit plusieurs centaines de fois suprieures celle dun modem classiqueutilisant la ligne tlphonique. Lutilisation du HFC pour la transmission de donnesuniquement permet datteindre des dbits de lordre de 5 Gbit/s avec les modulationsactuelles les plus performantes. Le HFC est compatible avec tout type de technologiede transmission actuelle ou venir : ATM, Frame Relay, SDH, multiplexage en longueurdonde DWDM

  • 22 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Malgr sa couverture limite, laccs cble, de par ses possibilitstechniques de transmission de services haut dbit en complment dela diffusion TV, reprsente un rel potentiel de services NGN (etdonc de nouveaux acteurs). On constate dailleurs dj unediversification des activits de services des cblo-oprateurs en cesens.

    La France est dans la situation du modle "pay-TV" o l'oprateur de cble est unfournisseur de services de tlvision. Il slectionne et facture un ensemble de chanesqu'il diffuse l'abonn par le rseau.

    Sur le plan conomique, les cblo-oprateurs sont donc djfamiliariss avec un modle ouvert de relations entre oprateurde rseau et fournisseurs de services. Ils disposent par ailleursdune lgitimit naturelle pour la fourniture de servicesmultimdia (services TV, pay-per-view , et plus rcemment accsInternet).

    3.2.2.6 Les courants porteurs en ligne (CPL)

    La technologie CPL (Courant Porteurs en Ligne) ou PLC en anglais (PowerLineCommunication) connat un regain dintrt en Europe dans le cadre dun accs laboucle locale dabonn dans des zones non desservies par dautres techniques parexemple. La simplicit apparente de sa mise en uvre et la capillarit du rseaulectrique Basse Tension existant prsentent des perspectives intressantes pour ladesserte locale du client final.

    Au stade actuel de dveloppement de la technologie CPL, il nexiste pas encore denormes techniques relatives linteroprabilit des quipements, do des solutionspropritaires. Par ailleurs, lexprimentation du CPL montre des limitations dutilisation,notamment pour un usage autre que local un btiment.

    La premire gnration des spcifications du PLC autorisera des dbits de transmissionde donnes dans les btiments de lordre de 5 10 Mbit/s, ce qui permet aismentdenvisager des applications comme le streaming audio ou multimdia et la voix sur IP.La technologie CPL pourrait donc ventuellement jouer un rle dans la diffusion decontenus multimdia de proximit (ex. : video streaming) ou lADSL lintrieur desbtiments.

    Exemple de produit ADSL utilisant la technologie CPL :

    La start-up bretonne LEA a dvelopp un botier intgrant un modem ADSL et untransformateur adaptant le signal ADSL au rseau lectrique. Ce point daccs reoit lesdonnes Internet en provenance du rseau tlphonique et les transmet travers lerseau lectrique dun btiment. Il permet aussi de raliser un rseau local dont il devientle serveur central. Le dbit maximum est de 10 Mbit/s thorique (en pratique, environ 500kbit/s). Ce type de produit, qui sadresse aux particuliers et aux PME, attend encore uncadre normatif europen pour tre lanc sur le march. (Daprs : ZDNet Week, semainedu 25 au 31 Mars 2002).

    3.2.3 Les technologies daccs fixe sans fil / radio

    Plusieurs technologies permettent de fournir des services voix et donnes fixes enutilisant un accs radio. On citera notamment la boucle locale radio, les rseaux locauxsans fil et Bluetooth. Ces technologies sont globalement rcentes (pas plus de quelquesannes), voire leurs balbutiements, mais apparaissent trs prometteuses et promises des volutions et un dveloppement trs importants. Quant aux rseaux satellitaires,

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 23

    plusieurs tentatives de dploiement dj relativement anciennes ont men des checs(avant tout dordre conomique du fait des cots particulirement levs de dploiement),mais ils pourraient, dans les prochaines annes, trouver enfin leur place parmi lesrseaux daccs effectivement utiliss pour fournir des services fixes .

    Ce sont par essence des technologies convergentes voix-donne(technologie de transport neutre ou orient donnes) et/ou fixe-mobile (nomadisme), qui joueront donc un rle cl dans lmergencedes rseaux et services NGN.

    3.2.3.1 La boucle locale radio (BLR)

    Aujourdhui, la technologie BLR permet aux oprateurs alternatifs de saffranchir delutilisation de la boucle locale de loprateur historique. Elle a lavantage de lasouplesse, de la rapidit et de la progressivit du dploiement (du fait de lutilisation de latechnologie radio) et permet des dbits levs ainsi que des services varis. Elle estdonc vue comme une concurrente des technologies daccs xDSL.

    Le principe de la BLR consiste remplacer les derniers kilomtres de lignes filairesarrivant au foyer de l'abonn par des liaisons radio directives en mode point--multipointentre une station de base (BS) relie au rseau oprateur et plusieurs stations terminales(TS) relies aux rseaux clients. Le lien radio ne peut couvrir quune distance maximalede 5 ou 6 kilomtres dans la bande des 26 GHz et dune dizaine de kilomtres dans labande 3,5 GHz.

    La BLR est une technologie sans-fil large bande qui autorise la fourniture de servicesvoix et donnes fixes haut dbit. Le rseau BLR se contente dencapsuler lesdonnes dans des trames et ainsi ne limite aucunement les types de services pouvanttre offerts. La technologie utilise pour la transmission est le LMDS (Local MultipointDistribution Services) qui a initialement t dvelopp pour la diffusion de programmestlvisuels. Aujourdhui, les services utilisant la technologie LMDS prvus selon lesdclarations des oprateurs BLR couvrent une large gamme de services decommunication, savoir :

    Laccs Internet haut dbit,

    Les liaisons loues,

    La tlphonie de base,

    Les rseaux privs virtuels (VPN) et linterconnexion de LAN,

    Le transfert de fichier en temps rel, le video streaming

    Cependant, actuellement seules les offres daccs Internet et de liaisons loues sontdisponibles, les autres types de services tant moins rpandus ou non disponibles. Lesdbits proposs pour les offres daccs Internet sont gnralement des dbitssymtriques de lordre de 128 kbit/s 2 Mbit/s, caractristique entre autres trsintressante dans le cadre dutilisation de certains services multimdia en ligne (ex. :vidoconfrence). Certains oprateurs proposent galement des dbits asymtriques.

    Les interfaces disponibles sur les quipements ct usager sont, par exemple, desliaisons 2 Mbit/s trames ou non, des interfaces pour la tlphonie analogique de base,des liaisons ATM, des liens Ethernet, des liens SDH (STM-1, STM-4).

    Pour le raccordement des stations de base au cur de rseau,toutes les offres de produits BLR de premire gnrationfournissent des interfaces ATM, protocole adapt au transport desservices voix et donnes avec une qualit de service garantie et des

  • 24 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    dbits contrls. Le support dIP natif nest prvu que dans un horizonplus lointain.

    Ce choix est logique si lon considre que la BLR utilise dj le transport ATM surlinterface radio (protocole Wireless ATM ). En cela, elle se rapproche de lUMTS(Cf. paragraphe 3.2.4.2).

    Sur le plan conomique, notons en complment quaprs leffervescence lie auxattributions de licences BLR en France, le march a subi dimportantes volutions(retraits, rachats). Le dploiement de la BLR en France est donc encore incertain, etrisque dtre contrast en termes de couverture gographique et de clients viss.

    3.2.3.2 Laccs satellite

    Au-del de son march traditionnel de la diffusion TV et radio, le satellite pourraitgalement se positionner de faon tout fait intressante sur le march delInternet, et plus particulirement sur les applications "multicast", qui devraientreprsenter une part croissante du trafic Internet. Le satellite est en effet par natureadapt ce type de transmissions point--multipoint. Il permet de saffranchir du rseauInternet traditionnel et donc de garantir un certain dbit de bande passante, ce qui estparticulirement important pour des applications de streaming mdia en temps rel.

    Deux grands types de satellites peuvent tre distingus : les satellites de diffusion, ditstraditionnels, et les satellites multimdia de nouvelle gnration. Les satellitesmultimdia sont gnralement bidirectionnels, cest--dire permettant une voie deretour (qui peut aussi tre terrestre). Lobjectif de ces satellites large bande est dediffuser un contenu spcifique un utilisateur (configuration "unicast"), ou un groupedutilisateurs (configuration "multicast").

    On citera par ailleurs le rle venir important de la norme DVB-RCS (Digital VideoBoradcast Return Channel for Satellite), vers laquelle les organisations europennessemblent converger pour le dveloppement de terminaux compatibles avec lesdiffrentes technologies satellites utilises, afin de fournir des services interactifs.

    Grce ce type de satellites, trois grandes familles de service peuvent tre envisages :les services "multicast" bass sur la diffusion point--multipoint, les services lademande bass sur une diffusion point--point, et les services daccs Internetbidirectionnel. Cette nouvelle gnration de satellites multimdia pourrait moyenou long terme relancer les programmes de fourniture de services decommunications par satellite, qui ont jusquici t pour la plupart des checs de parleur cot et ltroitesse du march vis, mais plutt avec une approche de services fixes .

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 25

    3.2.3.3 Les rseaux locaux sans fil (WLAN)

    Les technologies WLAN permettent d'tablir des rseaux locaux IP sans fil, entre desordinateurs et priphriques. Le march vis pour la technologie WLAN est en toutpremier lieu le march professionnel. Les services offerts aux clients sont les mmes queceux pour les accs fixes en mode IP : email, accs un Intranet d'entreprise, accs Internet, tlchargement de fichiers Lapplication initiale tait plutt oriente vers desrseaux privs dentreprise, mais certains oprateurs dploient des rseaux WLANpublics (plusieurs projets en Asie, et plus rcemment en Europe).

    Les WLAN, comme les systmes cellulaires, utilisent des stations de base pourcommuniquer avec des ordinateurs portables. A la diffrence de la BLR, les rseauxWLAN permettent de grer la mobilit des utilisateurs au niveau IP. Les dbits detransmission de donnes sont par ailleurs trs suprieurs ceux des rseaux cellulaires,prsents plus loin.

    Actuellement, le march des WLAN est partag entre le standard 802.11b (appel aussiWi-Fi) et des technologies propritaires. Le standard 802.11b est maintenant unetechnologie mature avec des produits existants qui rpondent aux attentes du march.De futures volutions des WLAN devraient permettre des dbits plus levs (jusqu'54 Mbit/s) dans la bande 5 GHz. Il existe deux principales technologies concurrentes pourcette gnration future : 802.11a (standardis par lIEEE aux Etats-Unis, successeur de802.11b) et HIPERLAN2 (standardis par lETSI en Europe, vise concurrencer latechnologie 802.11a grce de meilleures performances). Son prdcesseur,HIPERLAN1, n'a pas rencontr le succs commercial escompt). partir de 2002/2003,le march devrait se focaliser essentiellement autour de 802.11a et HIPERLAN2. lhorizon 2005, on entrevoit dj leurs remplaants : des technologies qui opreront dansdes bandes de frquence plus leves (> 50 GHz) et qui fourniront des dbits encore pluslevs (> 100 Mbit/s).

    La technologie WLAN, mature et promise des volutions fortesen termes de dbit, de couverture et dusage, permet la fourniture deservices IP natif, trs haut dbit, avec un usage nomade, troislments cl de la dfinition dun service NGN. Les interfacesavec le cur de rseau sont elles aussi IP natif, ce qui faciliteralorientation des oprateurs WLAN voulant dployer un cur de rseauNGN vers un transport IP natif plutt quATM.

    On notera par ailleurs des projets visant favoriser les services multi-rseaux daccsincluant le WLAN (Cf. projet INTERNODE visant exprimenter un service de VPNscuris via accs GPRS et WLAN, expos plus en dtail dans le chapitre 3.7).

    3.2.3.4 Laccs sans fil Bluetooth

    Contrairement aux technologies WLAN ou BLR qui sappuient sur une architecturecentralise, Bluetooth ne ncessite pas de point daccs puisque les connexions peuventtre directement effectues entre les appareils.

    Initialement, lutilisation de Bluetooth est prvue pour des connexions de trs courteporte (dialogue entre priphriques concept de rseau personnel -, ou desserte delordre de quelques mtres).

    Les caractristiques essentielles de Bluetooth et son usage dans le cadre de lvolutiondes terminaux sont prsents plus en dtail dans le chapitre 3.6.

    Cependant, Bluetooth pourrait voluer pour tre utilis comme rseau daccs afindoffrir des services similaires ceux du WLAN. On citera notamment le constructeurEricsson, grand promoteur de Bluetooth, qui commence proposer aux oprateurs une

  • 26 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    offre daccs allant dans ce sens, sappuyant sur des bornes de service Bluetoothutilises en complment des accs rseaux mobiles (GSM/GPRS, UMTS) afin dedesservir des sites dentreprises.

    3.2.3.5 Tlphonie sans fil : le DECT

    Largement adopte bien au-del de l'Union Europenne puisquil est actuellement adoptdans plus de 110 pays, le DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) avocation couvrir les domaines dapplication de la tlphonie sans-fil domestiques(domaine dapplication initial), de la tlphonie sans-fil d'entreprise (solutions de PABXsans-fil domaine o le DECT est maintenant massivement dploy et a supplant lessystmes concurrents), et des systmes d'accs sans-fil pour les abonns aux rseauxde tlcommunications publics (usage encore trs marginal).

    Le DECT est une norme europenne d'accs radio cellulaire numrique sans fil dont la premire version a t publie par lETSI en 1992, qui sappuie sur un modedaccs TDMA (Time Division Multiple Access) / FDD (Frequency Division Duplex). Ilbnficie de procdures de scurit (authentification, chiffrement) importantes. Lesprincipales diffrences du DECT par rapport aux principaux systmes cellulairesnumriques (GSM, DCS1800) sont que :

    Alors que les systmes cellulaires sont dvelopps pour une large couverturegographique, la norme DECT est optimise pour une couverture locale (20-300m) avec une forte densit d'utilisateurs.

    La slection et lallocation des canaux de fonctionnement pour une communicationsont automatiques, et ne ncessitent aucune planification de frquences, et lagestion de la mobilit en DECT est plus restreinte, son domaine dapplication tantle sans fil (rseaux locaux) plutt que le mobile .

    Depuis 1995, la norme DECT a en effet t constamment tendue pour supporter :

    un service de transmission de donnes asynchrone en mode paquet appel DPRS(DECT Packet Radio Service). Les dbits supports sont de 552 kbit/sactuellement, avec une volution prvue jusqu 2 Mbit/s. Le DPRS supportenotamment les connexions V.24 et Ethernet TCP/IP.

    dautres modes de transmission de donnes, comme la transmission isosynchrone 32 kbit/s, ou des services de messaging analogues au GSM : DECT-SMS (ShortMessage Service), EMS (Enhanced Message Service) ou MMS (MultimediaMessage Service).

    des services multimdia. Les systmes DECT ont t enrichis d'un DECTMultimedia Access Profile (DMAP) incluant le GAP (profil daccs des terminauxpour la voix) et le DPRS (pour les donnes).

    Le WAP (Wireless Access Protocol). Le DECT a en effet t intgr commerseau daccs possible dans les spcifications du protocole WAP.

    Linteroprabilit avec les rseaux mobiles 3G. Lvolution des services dedonnes du DECT vers le haut dbit est une des raisons pour lesquelles le DECTfait partie des normes de rseaux daccs regroups au sein de la famille IMT-2000 pour les services mobiles de nouvelle gnration. Cest mme la seuletechnologie de cette famille qui dispose de produits commercialement disponibleset prouvs.

    La complmentarit de cette norme avec lUMTS pourrait par exemple permettre uneutilisation plus grande pour les particuliers et le DECT pourrait devenir un rseau daccsmobile doprateur performant dans des zones localises, au mme titre que le WLAN.

    Les volutions rcentes de la norme DECT permettent les changes dedonnes avec des dbits allant jusqu 2 Mbit/s, les servicesmultimdia, et linteroprabilit avec les rseaux mobiles 3G. Le

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 27

    support simultan de ces services, associ un haut niveau descurit et une maturit importantes des produits donnerontpotentiellement une place importante au DECT dans unenvironnement de rseau local sans fil convergent, etpermettront peut-tre le dveloppement doffres de servicesdoprateurs.

    Cependant, linterfonctionnement fort entre le DECT et le GSM, prvudans la norme initiale, na pas donn lieu un dveloppementimportant des offres allant dans ce sens. Limportance du DECTdans le cadre des NGN est donc soumise la stratgie desconstructeurs.

    3.2.4 Les rseaux daccs mobiles

    Plusieurs rseaux daccs radio fournissant des services de radiocommunicationsmobiles publics sont ici prsents. Le GSM est une technologie historiquement orientevers les services voix et donnes bas dbit mature et trs largement rpandue, maisvolue actuellement avec lajout de services de transmission de donnes en mode paquet(GPRS), et court terme avec lmergence de la nouvelle gnration convergente voix/donnes/multimdia : lUMTS.

    NB : les tentatives dutiliser des rseaux satellites afin de fournir des services mobiles ontpour linstant abouti des checs techniques et commerciaux.

    3.2.4.1 Radiocommunications : le GSM et le GPRS

    Le GSM (Global System for Mobile communications) est une norme europenne desystme de radiocommunications numrique. Cette technologie connat un trs fortsuccs, qui stend l aussi au-del de lEurope, avec une explosion du march vers la findes annes 1990.

    Le systme GSM avait initialement vocation la fourniture de services voix dans unenvironnement mobile. Larchitecture de rseau repose donc sur un ensembledquipements spcifiques aux rseaux mobiles, mais le GSM ayant t spcifi dansloptique dun raccordement avec les rseaux RTC ou RNIS, la commutation de traficseffectue en mode circuit TDM 64 kbit/s dans le cur de rseau.

    Le GPRS (General Packet radio Service), spcifi par l'ETSI en 1991, est un nouveauservice mobile de transmission de donnes en mode paquet utilisant la technologiedaccs radio GSM.

  • 28 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    Le GPRS est incontestablement une technologie prometteuse pour la convergence entretlphonie mobile et Internet car :

    Le GPRS rutilise, moyennant quelques adaptations techniques, les rseauxdaccs radio GSM et les lments de rseaux ainsi que les procdures puissantesdauthentification et de gestion de la mobilit implmentes dans le cur de rseauet les terminaux GSM, ce qui en simplifie le dploiement.

    Par rapport au GSM, il permet une augmentation significative des dbits detransmission de donnes, entre 30 et 40 kbit/s dans une premire phase et plusde 100 kbit/s moyen terme (vitesse maximale thorique : 171,2 kbit/s).

    Le GPRS repose sur un transport des donnes en mode paquet et utilise leprotocole IP (Internet Protocol) au niveau du cur de rseau, ce qui garantit unecompatibilit maximale avec les rseaux Intranet et Internet.

    Le GPRS autorise le dveloppement de nouveaux usages bass par exemple surune connexion permanente ( always on ), et sur une facturation des servicesen fonction du dbit de donnes transmis, et non plus de la dure de connexioncomme en GSM.

    En revanche, les volutions ncessaires au niveau de linterface radio GSM poursupporter la transmission de donnes en mode GPRS imposent notamment leremplacement des terminaux existants par des appareils totalement GPRS ou plusgnralement bi-mode, GSM/GPRS.

    La technologie GPRS est communment appele 2,5 G car elle est vue comme unetransition essentielle de la transmission de donnes bas dbit en mode circuit du GSM(systme mobile de deuxime gnration), vers la transmission de donnes en modepaquet trs haut dbit de lUMTS (systme mobile de troisime gnration).

    La mise en uvre du GPRS, qui est rcente ou imminente dans laplupart des rseaux GSM europens, sera pour les oprateurs mobilesune tape cl qui leur permettra de mettre en uvre desarchitectures de cur de rseau (transport IP) et des servicesde transmission de donnes en mode paquet haut dbit quelon peut qualifier de pr-UMTS ou pr-NGN . A cetteoccasion, les partenariats entre oprateurs mobiles et fournisseurs deservices pourront aussi tre amens voluer.

    3.2.4.2 Les rseaux 3G UMTS

    L'expression "Universal Mobile Telecommunications System" (UMTS) dsigne la normecellulaire numrique de troisime gnration retenue en Europe. Atteignant terme 2Mbit/s dans certaines conditions, les vitesses de transmissions offertes par les rseauxUMTS seront nettement plus leves que celles des rseaux de seconde gnration.

    Cette technologie ncessite le dploiement de nouveaux quipements radio par rapportau GSM et au GPRS : lUTRA (UMTS Terrestrial Radio Access). Elle utilise de nouvellesbandes de frquences. Lvolution de linterface radio permettra daugmenter les dbitsdisponibles pour les utilisateurs finaux en utilisant la technologie daccs CDMA (CodeDivision Multiple Access), qui offre des amliorations importantes en terme defficacitspectrale. LUTRA utilise un transport ATM sur la voie radio, et les interfaces vers lecur de rseau sont, du moins initialement, bases sur un transport ATM(ATM/AAL2 pour la voix, ATM/AAL5 pour la donne).

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 29

    LUMTS constitue par rapport au GSM/GPRS plusieurs volutions majeures :

    Lutilisation dun nouveau rseau radio adapt pour un transport convergent desservices voix et donnes en mode ATM de la voie radio jusquau cur de rseau(une volution vers IP est envisage long terme).

    Un cur de rseau unifi pour les services voix et donnes, avec un transporten ATM ou IP.

    Lintroduction progressive du concept de VHE (Virtual Home Environment) quipermet ladaptation des services toute situation de mobilit (par rapport aurseau, lutilisateur ou au terminal).

    A moyen terme, une sparation des couches Transport et Contrle du cur derseau, ainsi que des couches Contrle et Services dialoguant via desinterfaces normalises OSA (Open Service Architecture)

    A moyen terme, lintroduction de nouveaux services nativement IP multimdiabass sur le protocole de contrle dappel SIP.

    Pour tre complet sur le primtre technique de lUMTS, notons par ailleurs que lanorme UMTS prvoit plusieurs rseaux daccs possibles. En complment delUTRA, une composante daccs satellite est prvue, mais ses dveloppementset sa maturit sont encore incertains. Par ailleurs, il est prvu une interoprabilitdes services mobiles 3G entre plusieurs rseaux daccs utilisant les mthodesde multiplexage CDMA, TDMA et/ou FDMA, regroups au sein de la famille IMT-2000. Le DECT en fait partie.

    Le systme mobile de troisime gnration UMTS est le premiersystme global entirement normalis (du moins dans sadeuxime phase) avec une architecture de rseau et de servicesNGN : une volution vers le tout IP , des services multimdia trshaut dbit en mobilit tendue, un transport unifi et une sparationdu rseau en couches dialoguant via des interfaces normalises, ainsiquune interoprabilit avec des rseaux daccs multiples.

    Lutilisation massive du transport ATM dans le sous-systme radioUMTS fait que, en fonction de leur existant, les oprateurs UMTSsorienteront vraisemblablement pour leur cur de rseau soitvers un transport convergent voix/donnes en ATM, soit versun transport de la voix sur TDM (rutilisation du backbone GSM) etde la donne sur IP (rutilisation du backbone GPRS).

    Alors que les exprimentations UMTS sont en cours, les premiers dploiementsoprationnels sont attendus pour 2002-2003. Cette technologie ncessite denouveaux terminaux adapts linterface radio UTRA, et multimodes GSM/GPRS afinde pouvoir fonctionner en repli sur les rseaux 2G dans les zones non couvertes etUMTS. Nous reviendrons plus en dtail sur cette technologie en tudiant notammentlarchitecture du cur de rseau UMTS dans le chapitre 3.4 sur la couche Contrle.

    3.2.4.3 Complmentarit avec les rseaux daccs fixes sans fil

    Il ressort du panorama ralis que deux technologies daccs fixe sans fil sontparticulirement proches des rseaux mobiles, et permettent denvisager une rellecomplmentarit dutilisation, dans une optique de convergence fixe/mobile :

    Le DECT, historiquement conu pour supporter des services de tlphonie, aumme titre que le GSM, intgre les mmes volutions que ce dernier aveclintroduction du service de transmission de donnes en mode paquet DPRS (

  • 30 Etude NGN Next Generation Networks / septembre 2002

    comparer au GPRS pour le GSM). De mme que des terminaux bi-modesDECT/GSM avaient t spcifis, les volutions du DECT prvoient uninterfonctionnement avec les rseaux UMTS qui sont les successeurs duGSM/GPRS.

    Le WLAN, historiquement conu pour supporter des services de donnes IP,pourrait permettre grce lutilisation de ce protocole IP fdrateur et notamment ses fonctions Mobile IP , de mettre en uvre un interfonctionnement desservices avec les rseaux GPRS, et ultrieurement UMTS, qui offrent des servicesidentiques en mobilit tendue.

    Si les exprimentations en ce sens ont commenc (Ex. projet INTERNODE pour desservices GPRS et WLAN), le succs commercial de la mise en uvre de services mixtesentre rseaux sans fil et mobile est encore incertain, et dpendra notamment delvolution des offres de terminaux dune part, et du contexte rglementaire dautre part.

    3.2.5 Conclusion : de laccs au cur de rseau

    Bien que ne pouvant pas tre qualifies de NGN, les nouvellestechnologies daccs haut dbit sont une composante connexe trsimportante car elles influeront sur la rapidit dintroduction et lesmodalits techniques dtailles de mise en uvre des curs derseau NGN.

    Les diffrentes technologies de rseaux daccs examines dans le prsent chapitre sontcomplmentaires en termes dusages et de services, et ont donc chacune un rle jouerdans le dveloppement effectif des services IP multimdia de nouvelle gnration. Ellesprsentent des caractristiques diverses qui en feront des lments technologiques etconomiques moteurs pour le dveloppement des rseaux NGN, selon :

    Leur niveau de maturit (existence de produits) et le potentiel de march quilscouvrent en termes dutilisateurs et denvironnement.

    Le support de services temps rel bass sur IP et les dbits de transmission dedonnes offerts.

    Le support du nomadisme ou de la mobilit, et de linterfonctionnement desservices entre plusieurs rseaux daccs.

    La nature des interfaces de transport (normalises ou disponibles auprs desindustriels) entre le rseau daccs et le cur de rseau. Cet lment impacteranaturellement les choix des oprateurs en termes de protocole de transportconvergent au sein du cur de rseau (Cf. chapitre 3.3).

    Ainsi, si les technologies daccs WLAN ou Ethernet orientent pluttloprateur vers une solution de transport unifi en IP natif dans lecur de rseau, les technologies xDSL, BLR ou UMTS loriententplutt, du moins court/moyen terme, vers une solution ATM.

    Les technologies daccs fibre optique, cble, CPL, satellite, ou Bluetooth tant du niveau liaison , elles sont neutres en termes de protocole de transport et nentreront a prioripas en compte dans le choix de la solution de transport unifi des oprateurs.

    Le tableau suivant prsente une synthse des caractristiques des technologies daccsqui sont pertinentes analyser afin den valuer le potentiel dutilisation ou dinfluencedans le cadre des NGN :

    Techno-logiedaccs

    Maturit Dbit de donnes(ordre de grandeur)

    Commutation /interface vers lecur de rseau

    Potentiel NGN

  • Autorit de rgulation des tlcommunications 31

    Rseaux daccs fixesRTC,RNIS

    Trs mature < 64 ou 128 kbit/s TDM (circuit) + Paquetisation de lavoix (transport), puisservices VoIP

    xDSL ADSL :moyenneAutres : faible

    0,5 50 Mbit/s interconnexionATM, ou IP surATM

    +++ Oprateurs alternatifs,interfaces IP, voix surxDSL

    Ethernet Trs mature LAN : 10-100 Mbit/sWAN : 1-10 Gbit/s

    IP natif +++ Extension aux rseauxMAN/WAN

    Fibreoptique

    Mature Plusieurs centainesde Gbit/s si WDM

    Neutre(niveau liaison)

    ++ Extension aux boucleslocales. WAN :gnralisation WDM etcommutation optique

    HFC(Cble)

    Mature Si TV : 0,5-10 Mbit/s.Donnes seul :~5 Gbit/s

    Donnes :orient IP (normeDocsis)

    ++ Diversification versservices VoIP,donnes, Internet

    CPL Faible Jusqu 10 Mbit/s Neutre(niveau liaison)

    + Services de proximit

    Rseaux daccs fixes sans fil / radioBLR Moyenne /

    faibleJusqu > 500 Mbit/s ATM initialement ++ Tous services fixes,

    voix et donnesDVB(Satellite)

    Moyenne Jusqu 30 Mbit/s Donnes :orient IP

    + Services fixes dediffusion, lademande, ouventuellementbidirectionnels

    WLAN Mature,volutif

    Jusqu 11 Mbit/s(vol. > 50 Mbit/s)

    IP natif +++ Services nomades detransmission dedonnes hau