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Simulation réseau microcellulaire

Entretien avec Gabriel Schneuwly

Réseau microcellulaire de communication mobile – une alternative passée au crible

Est-ce possible de construire un réseau mobile économique et performant avec uniquement des microcellules? À la demande de la ville de Saint-Gall, des experts de Swisscom et de la commune de Suisse alémanique ont collaboré étroitement pour planifier une couverture mobile en 5G dans le centre-ville, basé uniquement sur des microcellules. Dans une interview, Gabriel Schneuwly, responsable technique de la conception de la communication mobile chez Swisscom, nous parle des avantages et inconvénients d’un tel réseau microcellulaire.
Armin Schädeli
Armin Schädeli, Responsable suppléant Media Relations
02 juillet 2020

Pour aller droit au but, quel est le bilan de Swisscom après l’achèvement du projet?

Il est intéressant de noter que tous les opérateurs de réseau au niveau international suivent fondamentalement la même approche de topologie réseau. Nous voyons partout une structure de réseau qui combine des macrocellules, à savoir les célèbres antennes bien visibles, avec des microcellules. Ces microcellules visent à fournir une capacité supplémentaire ponctuelle sur le réseau, là où les macrocellules n’offrent pas de couverture suffisante pour répondre à la demande. Notre simulation avec les experts de Saint-Gall montre que notre stratégie d’extension du réseau est la bonne. Même si nous considérons que les microcellules vont gagner en importance dans l’avenir, un réseau purement microcellulaire aurait de sérieux inconvénients: couverture intérieure moins satisfaisante, plus grande vulnérabilité aux défaillances, coûts et incertitudes beaucoup plus élevés quant à la mise en œuvre et au développement continu.

Le réseau microcellulaire est promu par ses partisans parce qu’il génère moins de rayonnement. N’est-ce pas là un avantage majeur?

Première chose, ce «rayonnement» correspond à des champs électromagnétiques qui transmettent les informations. Il s’agit donc d’un signal indispensable et non d’un sous-produit indésirable. En Suisse, nous avons des seuils qui limitent très fortement ces champs. Et ils doivent être respectés partout et tout le temps, par chaque structure de réseau.

Ce n’est pas du tout ce qu’on peut lire ou entendre!

La littérature dit elle aussi qu’avec un réseau purement microcellulaire, les immissions déjà à un niveau très bas pourraient être encore légèrement plus faibles pour les utilisateurs. Il faut toutefois noter qu’un tel réseau en intérieur entraînerait une couverture bien inférieure. Avec à la clé une exposition plus importante pour l’utilisateur, car son appareil devrait transmettre avec davantage de puissance. Pour les non-utilisateurs, l’exposition moyenne dans un réseau microcellulaire pur augmente même légèrement. Notre simulation n’a donc pas permis de clarifier les questions en suspens concernant les immissions. Il s’agissait avant tout d’éclaircir la faisabilité technique et la viabilité économique.

Et que dit l’étude à ce sujet?

Pour atteindre une couverture réseau de 99.1% dans le centre-ville de Saint-Gall – comme Swisscom le propose ailleurs à ses clientes et clients – il faut dans l’idéal au minimum 166 microcellules par opérateur de réseau mobile dans la zone étudiée. Et cela ne serait que pour la 5G. Aujourd’hui, seuls 12 sites avec des macrocellules classiques suffisent pour couvrir la même zone et fournir des prestations mobiles sur les technologies 2G, 3G et 4G. Au niveau financier, un réseau microcellulaire pur serait beaucoup plus coûteux qu’un réseau hybride conventionnel. En prenant en compte également la qualité et la mise en œuvre, y compris la possibilité d’obtenir les autorisations et le positionnement des antennes, la mise en œuvre n’est pas réaliste. Il en résulterait toute une série de zones non couvertes et les débits maximums possibles seraient plus faibles. Les nouvelles possibilités technologiques telles que les antennes adaptatives, le beamforming ou le Carrier Aggregation ne sont pas utilisables sur une base microcellulaire, ou sinon dans une mesure très limitée. En termes de performance, un tel réseau est donc bien moins intéressant que l’approche hybride actuelle. Afin de résoudre ce vide technique et de combler ces lacunes, il faudrait prévoir des macro-sites supplémentaires. Et au final, nous reviendrions au réseau hybride, c’est-à-dire à la situation actuelle. Mais avec plusieurs années de retard.

Que signifierait un réseau microcellulaire pour les clientes et clients?

L’une des conséquences serait une couverture mobile nettement plus faible en intérieur, en particulier dans les bâtiments de plusieurs étages. Les sous-sols seraient presque complètement coupés du monde extérieur. Et il est intéressant de noter que les téléphones portables et les smartphones sont en fait beaucoup plus souvent utilisés à la maison et au bureau – à savoir à l’intérieur des immeubles – qu’à l’extérieur. Pour nos clientes et clients, cela signifierait donc une restriction considérable. En extérieur, il faudrait s’attendre à des pertes de couverture ponctuelles avec des problèmes de capacité bien perceptibles. La stabilité est également un point clé – un réseau microcellulaire est plus sensible aux dérangements. Ces derniers mois ont d’ailleurs montré l’importance de réseaux stables pour le bon fonctionnement de la société.

Swisscom ne rechigne-t-elle pas simplement à assumer les coûts plus élevés pour la construction?

Bien sûr, cela joue aussi un rôle. En tant qu’entreprise à vocation économique, il est aussi de notre devoir de proposer aux clientes et clients les meilleures prestations possibles, tout en respectant bien sûr l’ensemble des exigences légales et réglementaires. Chez Swisscom, nous devons remplir notre obligation à cet égard et montrer qu’une amélioration insignifiante entraînerait simplement une énorme hausse des coûts. Cela fait également partie de notre responsabilité et de la durabilité d’une entreprise.
Pour mettre sur pied un réseau microcellulaire, il est nécessaire de construire un grand nombre de microcellules. Comme cela a déjà été indiqué, cela coûte beaucoup plus cher, tant en termes de construction que d’exploitation. Nos calculs montrent un renchérissement compris entre 2.8 et 4. Concrètement: davantage de coûts pour un réseau qui offre au client une moins bonne expérience. Ce n’est pas un hasard si aucun opérateur dans le monde n’a à ce jour opté pour un réseau microcellulaire pur.

Informations générales sur le projet commun

La ville de Saint-Gall s’engage depuis de nombreuses années dans le développement urbain durable et milite entre autres pour une infrastructure de communication satisfaisante et innovante. Celle-ci doit être de haute qualité, rapide, fiable, adaptée aux besoins et peu génératrice d’immissions. Concernant ce dernier critère, Swisscom considère que la communication mobile en Suisse est a priori «peu génératrice d’immissions», grâce à des valeurs limites particulièrement strictes dans le pays. Des efforts supplémentaires à cet égard entraîneraient des restrictions techniques et ne seraient pas justifiés par les résultats de la recherche dans la santé.

 

Le Public WLAN de la ville de Saint-Gall, qui fournit un accès Internet à certaines parties du centre-ville, a fait parler de lui dans toute la Suisse et été considéré en de nombreux endroits comme une solution «smart» pour gérer l’augmentation des volumes de données. Plusieurs arguments ont milité en faveur d’une approche de réseau microcellulaire, et notamment l’intégration presque invisible dans le paysage urbain et les faibles puissances d’émission avec des immissions peu élevées.On a longtemps négligé le fait que la communication mobile exigeait des besoins bien supérieurs en termes de qualité et de performance que le WLAN. Ainsi, le «Wireless Saint-Gall» a très vite été désigné comme une solution de référence pour la communication mobile de demain. Mais chose souvent oubliée, il s’agissait comme avant d’un simple réseau WLAN et non d’un service de communication mobile. Des fonctions telles que le contrôle des charges, le handover, le fallback, etc., ne sont pas du tout possibles sur la technologie WLAN, ou de façon très limitée.

 

Le concept a trouvé un gain de popularité lorsque le Parlement, par deux fois, a refusé de justesse d’assouplir légèrement les valeurs limites préventives dans le pays en vue de permettre le développement des technologies futures sur les sites existants. Le réseau microcellulaire «smart» de Suisse alémanique est devenu une alternative réaliste aux seuils plus élevés dans l’esprit de nombreux responsables politiques, et ce même jusque dans les rangs des autorités fédérales.

 

L’année dernière, Swisscom et la ville de Saint-Gall se sont finalement engagés dans un projet commun afin d’établir la réalité des faits. Des faits techniquement bien étayés et objectivement compréhensibles. Le projet d’évaluation commun visait à montrer les avantages et les inconvénients d’une structure de réseau priorisée par les microcellules, par rapport à l’approche traditionnelle de construction de réseaux. Dans ce cadre, les arguments matériels comme la faisabilité technique ou encore les coûts de construction et d’exploitation devraient être mis au premier plan.

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