Un marché pour les communications optiques sans fil ?

Université Libre De Bruxelles

Mémoire présenté en vue de l’obtention du grade d’ingénieur de gestion

Valentin BAUWENS

Y a-t-il un marché pour les communications optiques sans fil
auprès des opérateurs de télécommunications?

Directeur : Monsieur Philippe EMPLIT

Assesseurs : Monsieur Bruno VAN POTTELSBERGHEMonsieur Michel ALLE

Jury : Economie et Technologie

Année académique 2003-2004

Ecole De Commerce Solvay
Y a-t-il un marché pour les communications optiques sans fil auprès des opérateurs de télécommunications?
Je tiens dès à présent à remercier de tout cœur les diverses personnes qui m’ont aidé dans l’élaboration et la vérification de ce document, en particulier Philippe Emplit, Eric mannie, Bart Pen, Eric Hauwaert, Rik Reynaers, Nicolas Parmentier, Annick Bombeeck, Vincent Bultot, Tanguy Popeler et mes parents.

Introduction

La technologie Optique Sans Fil (OSF) permet la transmission de données dans l’atmosphère par modulation d’une porteuse optique. Elle a pour avantage d’offrir des bandes passantes du même ordre de grandeur que la fibre optique mais avec des délais d’installation et des frais d’investissement beaucoup plus faibles. On peut toutefois lui trouver quelques points faibles comme la nécessité de ligne de vue entre l’émetteur et le récepteur et une difficulté à traverser le brouillard qui peut interrompre la transmission de données.
Au cours de la bulle de la fin des années 1990, beaucoup considéraient cette technologie comme révolutionnaire et prédisaient des implémentations massives de dispositifs OSF. Certains désignaient l’Optique Sans Fil comme la solution au goulot d’étranglement du dernier kilomètre. C’est pourquoi des sociétés comme Lucent Technologies, Nortel Networks et Cisco Systems investirent plus de 700 millions1 de dollars dans des entreprises construisant des systèmes OSF. Au total, une trentaine d’entreprises furent fondées.
En mai 2001, Merrill Lynch publia un rapport dans lequel elle prévoyait une croissance du marché OSF de 100 millions de dollars en 2000 à 2 milliards de dollars en 2005. Au mois d’août de la même année, IGI Group avança même un chiffre de 3,2 milliards de dollars en 2005. Les analystes comptaient alors sur le fait que les opérateurs télécoms allaient utiliser la technologie OSF à grande échelle pour transporter leur trafic du dernier kilomètre entre le réseau d’accès et la fibre optique.
Or, en 2001, selon des études de Frost & Sullivan, 65% des ventes se faisaient encore dans le secteur des entreprises et seulement 34% dans celui des opérateurs. Les premiers utilisateurs d’OSF étaient en effet des entreprises ou institutions possédant plusieurs bâtiments localisés dans un périmètre limité et désirant les interconnecter.
Cependant, ce segment est beaucoup plus limité que celui des opérateurs développant des réseaux à l’échelle de villes ou de pays entiers et présentant donc des besoins d’interconnexion massifs.
En 2002, le développent du marché des opérateurs n’avait toujours pas eu lieu. Comme le disait à ce moment Tony Carmona, analyste chez IGI Group, «Carriers just aren’t buying it.»2 Il faut cependant tenir compte qu’à ce moment les opérateurs telecom traversaient une mauvaise période. On peut dès lors se demander si ce manque d’intérêt de la part des opérateurs pour les communications OSF résultait d’une inadéquation des ces technologies avec leur métier ou seulement d’un manque de moyens financiers. Quoi qu’il en soit, en mars 2002, Frost & Sullivan publia des prévisions de revenus ne s’élevant plus qu’à 215 millions de dollars en 2005.

1 Gubbins E. (mars 2003), «AirFiber CEO calls sector dead», TelephonyOnline.com
2 Reardon M. (juillet 2002), «The new reality of FSO», lightreading.com

En février 2003, AirFiber, un des principaux constructeurs de produits OSF (La technologie Optique Sans Fil), annonça l’arrêt de ses activtés et son CEO déchu, Brett Helm, déclara à la presse: «There will never be an ongoing, viable business for free-space optics, other than a product line in a company that might do disaster recovery. It won’t be a stand-alone business.»3
Etait-il sincère ou parlait-il sous l’effet de la frustration en essayant de causer du tort à ses anciens rivaux?
Durant le reste de l’année 2003, le marché OSF semble toutefois reprendre vie. En mars et en juillet, Terabeam, un constructeur de dispositifs optiques, annonce la signature de contrats avec deux opérateurs asiatiques, Great Wall Broadband Netwok Service4 et China Railcom5. D’autre part, plusieurs sociétés OSF annoncent de nouveaux partenariats de distribution6 ou le lancement de nouvelles gammes de produits7. Notons toutefois que, en avril 2004, Terabeam fut rachetée par YDI8, une entreprise produisant des liens hertziens, pour un dixième de la valeur investie par les actionnaires.
Il semble évident que le marché potentiel de l’OSF auprès des opérateurs est moins important que ne l’avaient prédit les analystes en 2001. Mais peut-on pour autant affirmer que ce marché est inexistant ou négligeable? L’objectif de ce mémoire est de répondre à cette question.
Nous n’essayerons pas nécessairement de quantifier le marché, cet exercice étant fort complexe et produit des résultats trop variables en fonction des hypothèses posées. Nous tenterons par contre de qualifier les circonstances dans lesquelles un lien optique pourrait être utilisé par un opérateur et de déterminer l’étendue de ces circonstances.
Afin de remplir ces objectifs, nous passerons par trois étapes indispensables:

1. La description des produits OSF (technologie Optique Sans Fil):

celle-ci nous permettra d’une part, d’avoir une compréhension suffisante des caractéristiques des produits et des performances qu’ils peuvent atteindre et d’autre part, de faire le lien entre ces caractéristiques et ces performances.

3 Gubbins E. (mars 2003), «AirFiber CEO calls sector dead», TelephonyOnline.com
4 Light Reading (juillet 2003), «Terabeam climbs the Great Wall»
5 Light Reading (mars 2003), «China Railcom deploys Terabeam FSO»
6 Light Reading (mars 2003), «Lightpointe, Siemens team on FSO»
7 Light Reading (juin 2003), «Lightpointe intros gig-E FSO product»
8 Raynovich S. (avril 2004), «Terabeam goes for peanuts»

2. L’étude des technologies concurrentes:

Dans un premier temps, nous comparerons les technologies optiques à leur substitut le plus proche: les faisceaux hertziens. Cette comparaison portera aussi bien sur les performances que sur les coûts des technologies. Comme les coûts dépendent de la distance couverte par le lien optique ou hertzien et de la bande passante de ces liens, nous tenterons de déterminer pour quels profils «distance-bande passante» l’optique sans fil est compétitif par rapport aux technologies hertziennes.
Cependant, avant de choisir entre une technologie optique ou une technologie hertzienne, l’opérateur aura préalablement réalisé deux choix:

1. – Celui d’acquérir un système sans fil plutôt qu’un système filaire
2. – Celui d’acquérir le système de communication plutôt que de le louer

Nous confronterons donc les systèmes sans fil aux systèmes filaires et aux lignes louées afin de dégager d’une part, les avantages et les inconvénients que ces solutions présentent les unes par rapport aux autres et d’autre part, les critères qui amènent à sélectionner une solution plutôt qu’un autre.

3. L’analyse des applications:

Nous vérifierons si les communications optiques sans fil peuvent être implémentées de façon efficace et rentable au sein de quelques types de réseaux sélectionnés. Cette analyse passera par la compréhension du fonctionnement de chaque type de réseau et des applications qu’ils sont destinés à soutenir.
Nous pourrons ensuite désigner les connexions susceptibles d’être compatibles avec l’optique sans fil et déterminer les facteurs qui favorisent l’implémentation de ces connexions en OSF. L’évaluation de la fréquence de survenance de ces facteurs favorables devrait permettre d’estimer l’ampleur du marché des systèmes OSF (technologie Optique Sans Fil).
Au terme de la lecture de ce mémoire, le lecteur devrait donc:

1. – avoir une bonne compréhension du fonctionnement, des caractéristiques et des performances des systèmes optiques sans fil
2. – avoir une idée des circonstances dans lesquelles les dispositifs OSF (technologie Optique Sans Fil) sont compétitifs par rapport aux faisceaux hertziens et des critères qui amènent à sélectionner un système sans fil plutôt qu’un système filaire ou une ligne louée
3. – pouvoir estimer l’ampleur du marché des communications optiques sans fil auprès des opérateurs par la compréhension des facteurs qui restreignent ou favorisent l’implémentation de systèmes OSF dans quelques types de réseaux sélectionnés.

Sommaire :

1. Un marché pour les communications optiques sans fil ?

2. Historique des technologies technologie Optique Sans Fil OSF

3. Les systèmes OSF : Architecture et caractéristiques

4. Dégradation du signal lors de sa propagation, le système OSF

5. Optique Sans Fil : Sécurité oculaire et Interférence solaire

6. Les objectifs et les 3 mesures de performance du système OSF

7. Les technologies Optique Sans Fil et les concurrentes

8. Les coûts des technologies sans fil optiques et hertziennes

9. L’Optique Sans Fil OSF : Prix et Installation du matériel

10. La technologie OSF : Licences, Hébergement et Entretien

11. Consommation électrique des produits optiques et hertziens

12. Les technologies filaires: le matériel et le médium

13. Autres critères de sélection d’une technologie sans fil

14. Applications de l’OSF : Architecture d’un réseau xDSL

15. Modélisation de réseau xDSL et Fonctionnement du modèle xDSL

16. Modèle ADSL : profil, ligne de vue et minimisation des coûts

17. Modèle VDSL : profil, ligne de vue et minimisation des coûts

18. Architecture d’un réseau GSM / UMTS, Connexion adéquate OSF

19. L’optique sans fil dans les réseaux GSM

20. L’optique sans fil dans les réseaux UMTS

21. Les liens optiques sans fil : Calcul du coût de revient