WiMAX est l'abréviation pour Worldwide Interoperability for Microwave Access. Il s'agit d'un standard de réseau sans fil métropolitain créé par les sociétés Intel et Alvarion en 2002 et ratifié par l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) sous le nom IEEE-802.16. Plus exactement, WiMAX est le label commercial délivré par le WiMAX Forum aux équipements conformes à la norme IEEE 802.16, afin de garantir un haut niveau d'interopérabilité entre ces différents équipements. Les équipements certifiés par le WiMAX Forum peuvent ainsi arborer le logo.

Objectifs du WiMAX:

L'objectif du WiMAX est de fournir une connexion internet à haut débit sur une zone de couverture de plusieurs kilomètres de rayon. Ainsi, dans la théorie, le WiMAX permet d'obtenir des débits montants et descendants de 70 Mbit/s avec une portée de 50 kilomètres. Le standard WiMAX possède l'avantage de permettre une connexion sans fil entre une station de base (en anglais Base Transceiver Station, notée BTS) et des milliers d'abonnés sans nécessiter de ligne visuelle directe (en anglais Line Of Sight, parfois abrégés LOS) ou NLOS pour Non Line Of Sight). Dans la réalité le WiMAX ne permet de franchir que de petits obstacles tels que des arbres ou une maison mais ne peut en aucun cas traverser les collines ou les immeubles. Le débit réel lors de la présence d'obstacles ne pourra ainsi excéder 20 Mbit/s.

Principe de fonctionnement du WiMAX

Le cœur de la technologie WiMAX est la station de base, c'est-à-dire l'antenne centrale chargée de communiquer avec les antennes d'abonnés (subscribers antennas). On parle ainsi de liaison point-multipoints pour désigner le mode de communication du WiMAX.

WiMAX fixe et WiMAX mobile

Les révisions du standard IEEE 802.16 se déclinent en deux catégories :

·      1- WiMAX fixe, également appelé IEEE 802.16-2004, est prévu pour un usage fixe avec une antenne montée sur un toit, à la manière d'une antenne TV. Le WiMAX fixe opère dans les bandes de fréquence 2.5 GHz et 3.5 GHz, pour lesquelles une licence d'exploitation est nécessaire, ainsi que la bande libre des 5.8 GHz.

·      2- WiMAX mobile (en anglais WiMAX portable), également baptisé IEEE 802.16e, prévoit la possibilité de connecter des clients mobiles au réseau internet. Le WiMAX mobile ouvre ainsi la voie à la téléphonie mobile sur IP ou plus largement à des services mobiles haut débit.

Applications du WiMAX

Un des usages possibles du WiMAX consiste à couvrir la zone dite du « dernier kilomètre » (en anglais « last mile »), encore appelée boucle locale radio, c'est-à-dire fournir un accès à internet haut débit aux zones non couvertes par les technologies filaires classiques (lignes xDSL telles que l'ADSL, Câble ou encore les lignes spécialisées T1, etc.).

Une autre possibilité d'utilisation consiste à utiliser le WiMAX comme réseau de collecte (en anglais backhaul) entre des réseaux locaux sans fil, utilisant par exemple le standard WiFi. Ainsi, le WiMAX permettra à terme de relier entre eux différents hotspots afin de créer un réseau maillé (en anglais mesh network).

WiMAX et Qualité de Service

Le standard WiMAX intègre nativement la notion de Qualité de Service (souvent notée QoS pour Quality Of Service), c'est-à-dire la capacité à garantir le fonctionnement d'un service à un utilisateur. Dans la pratique, WiMAX permet ainsi de réserver une bande-passante pour un usage donné. En effet, certains usages ne peuvent pas tolérer de goulots d'étranglement. C'est le cas notamment de la voix sur IP (VOIP) car la communication orale ne peut pas tolérer de coupures de l'ordre de la seconde.

Les normes WiMAX

Le WiMAX et la boucle locale radio

Cette technologie a été conçue dans une logique de réponse aux besoins de la desserte ; ceci étant, un emploi en dehors du cadre initialement prévu n’est pas techniquement exclu. Le principal obstacle à une utilisation du WiMAX pour la collecte se trouve en fait au niveau réglementaire, dans les termes des licences de boucle locale radio 3,5 GHz délivrées par l’ARCEP en juillet 2006 : ces licences limitent en effet à un pourcentage minime la part de bande passante utilisable pour des liaisons point-à-point. Autrement dit, le débit dédié à des liaisons de collecte entre stations WiMAX est très limité, la majeure partie des ressources étant consacrée à la desserte point-multipoint des usagers.

Avec le WiMAX sont récemment apparues des solutions proches sur le plan des performances et du fonctionnement (débit, portée, gestion des flux etc.), mais opérant dans la bande libre 5,4 GHz (bande ouverte début 2006 en France), que les opérateurs peuvent utiliser pour de la collecte comme pour de la desserte. Ces solutions sont développées par différents constructeurs, sans compatibilité avec les équipements des autres constructeurs - à l’inverse du WiMAX qui garantit l’interopérabilité. Cette contrainte est toutefois moins gênante en collecte qu’en desserte : peu d’équipements sont déployés, et on se trouve à l’intérieur du réseau d’un opérateur unique.

Les faisceaux hertziens

Contrairement aux technologies de desserte où les ondes sont généralement émises dans un secteur de quelques dizaines de degrés d’angle d’ouverture, voire dans toutes les directions, le faisceau hertzien est caractérisé par des ondes dirigées entre deux stations (liaison point-à-point). Ceci permet d’augmenter les débits (jusqu’à quelques dizaines de Mbit/s) et la portée (plusieurs dizaines de kilomètres), pour une même puissance d’émission.

Les faisceaux hertziens sont basés sur des équipements propriétaires : il n’y a pas de norme d’interopérabilité répandue telle que le Wi-Fi (IEEE 802.11), mais ceci n’est pas nécessairement problématique dans la mesure où les liaisons sont ponctuelles, non ramifiées, et internes au réseau d’un opérateur.

Le débit, la portée et le coût (de l’ordre de quelques milliers d’euros par liaison, ce qui rend cette technologie moins accessible que le Wi-Fi, présenté ci-après) dépendent des équipements utilisés, de même que les fréquences d’émission, qui se situent dans diverses bandes entre 3 et 40 GHz. Les autorisations d’émettre sont délivrées par l’ARCEP au fil des demandes.

Note : le principe est semblable pour les liaisons point-à-point Wi-Fi et WiMAX/BLR