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Pourquoi le métro londonien n’a-t-il toujours pas le Wi-Fi dans les tunnels ?

Pourquoi le métro londonien n’a-t-il toujours pas le Wi-Fi dans les tunnels ?

Vous voulez une désintoxication numérique rapide ? A Londres, il suffit de prendre le métro. Mais, à partir de l’année prochaine, Transport for London (TfL) prévoit de déployer la couverture 4G dans le métro. C’est un début, mais Londres est encore loin derrière ses rivaux des grandes villes.

Cette couverture 4G rejoindra le réseau Wi-Fi du métro qui, depuis 2012, permet aux gens de se connecter tout en voyageant dans la myriade de stations du métro de Londres. Contrairement aux réseaux de métro de nombreuses autres grandes villes dans le monde, à Londres, vous ne pouvez naviguer que lorsque vous êtes à une station. Donc, si vous êtes assis sur le métro et que vous avez ce courriel très important à envoyer, vous serez hors réseau tant que vous êtes dans le tunnel ; dès que votre train arrive, c’est une course folle pour trouver le réseau et vous connecter, dans l’espoir que votre train ne s’arrête pas juste quand vous cliquez sur le bouton  » envoyer « .

Mais pourquoi Londres a-t-elle une connectivité bien pire que la plupart des autres systèmes de transport public souterrains ? Et pourquoi n’y a-t-il aucune connectivité téléphonique ? Prenez le métro de Moscou, où le Wi-Fi et le réseau de téléphonie mobile sont disponibles depuis 2014. New York dispose d’un Wi-Fi rapide et fiable depuis 2017 – certes uniquement dans les gares, mais pour compenser cela, le système de métro dispose également de la 4G, tandis que les voitures ont au moins des balises Bluetooth qui fournissent les heures d’arrivée aux clients utilisant l’application MYmta. Rome dispose d’un excellent service Wi-Fi sur la plupart de ses lignes. Tokyo, Barcelone, Hong Kong et Melbourne assurent toutes la connectivité dans les tunnels. En Corée du Sud, Séoul a même testé la connectivité en utilisant le spectre mmWave, qui devrait être un élément clé des réseaux 5G de la prochaine génération.

L’échec de Londres à se connecter a de multiples causes. Premièrement, il y a le coût. « Techniquement, il est simple, bien que coûteux, de fournir le Wi-Fi dans les stations « , explique Matthew Griffin, responsable des télécommunications commerciales chez TfL. Pour l’installer, des points d’accès individuels doivent être placés dans le plafond de la station ou cachés dans des vides, avec des antennes plates fournissant le signal.

Bien que cela semble simple, il est très coûteux de poser des câbles pour atteindre tous ces points d’accès. « Ce câblage doit transporter une quantité importante de trafic Internet pour gérer un service fiable et cohérent, un téraoctet par jour dans les métros, et nécessite une ingénierie minutieuse pour s’assurer qu’il peut être livré sans interférer avec l’infrastructure des autres stations, » explique M. Griffin.

Dans les tunnels, le processus est beaucoup plus difficile. Certaines sections du métro ont plus de 150 ans et ses tunnels sont très étroits, ce qui signifie qu’il y a peu d’espace pour installer des équipements supplémentaires. Le Wi-Fi utilise des ondes radio, qui fonctionnent très bien lorsqu’elles peuvent se déplacer en ligne droite et qu’elles offrent beaucoup d’espace (disons, de haut en bas à partir d’un satellite ou dans votre salon). Mais c’est plus compliqué quand elles rencontrent la matière solide.

Les tunnels du métro londonien tournent et tournent, de sorte que les ondes radio Wi-Fi ne peuvent pas traverser les murs ou contourner les coins. Pour assurer la connectivité mobile sur, par exemple, la Northern Line, TfL devrait installer un nombre énorme de points d’accès – ce qui n’est pas rentable en raison du coût de l’équipement et n’est pas fiable car il sera difficile de maintenir tous ces points d’accès dans un espace aussi restreint, explique M. Griffin.

Alors pourquoi les réseaux de métro des autres villes n’ont-ils pas les mêmes problèmes ? Eh bien, Moscou, pour sa part, utilise un signal Wi-Fi avec des ondes radio à haute fréquence qui fournissent des débits de données élevés. Ces signaux fonctionnent en ligne, et c’est faisable parce que les tunnels de Moscou sont plus larges et plus droits que ceux de Londres.

Toujours à Moscou, les répéteurs Wi-Fi ne sont pas dans les tunnels mais dans les trains. Le signal arrive par des antennes situées à l’extérieur, qui augmentent la hauteur des trains de trois à cinq centimètres et réduisent de 30 à 40 cm la distance entre le train et le tunnel vers la droite dans la direction du mouvement. Les points d’accès sont gérés par des ‘contrôleurs’ autonomes, deux petits instruments à l’arrière et à l’avant de chaque train qui sont reliés par des câbles.

Les données du réseau ferroviaire sont transmises aux stations de base via un canal radio de train-tunnel, explique un porte-parole du fournisseur Wi-Fi MaximaTelecom. « Les stations de base le long de la voie ferrée sont disposées de telle sorte que le train se déplace dans un champ radio solide. La distance moyenne entre eux est d’environ 700 mètres « , dit-elle. Environ 35% des usagers moscovites se connectent au réseau Wi-Fi du métro tous les jours.

L’installation du Wi-Fi dans le métro de Moscou n’a été ni facile ni bon marché. Le ministère des Transports de Moscou et le métro de Moscou ont collaboré avec MaximaTelecom pour équiper les systèmes sur l’ensemble des 330 kilomètres de tunnels qui serpentent sous la capitale russe. Pour rentabiliser cet énorme investissement, l’opérateur oblige les utilisateurs à regarder une minute d’annonces insurmontables avant de se connecter (sauf s’ils passent à l’option premium sans publicité). L’alternative est d’utiliser le réseau cellulaire, qui offre une connectivité de moyenne à bonne dans la plupart des tunnels.

Cette solution ne fonctionnerait toutefois pas à Londres, car les rames de métro de TfL n’ont tout simplement pas assez d’espace pour installer l’infrastructure à bord des trains. Une autre approche consisterait à installer des câbles appelés  » câbles d’alimentation de fuite  » le long du tunnel – il s’agit essentiellement d’un très gros câble d’antenne avec des fentes pour que le signal puisse entrer et sortir. Des tests effectués sur la ligne Waterloo & City en 2017 ont montré que cette méthode  » nous permettrait d’offrir une bonne couverture de téléphonie mobile, mais ne fonctionnerait pas bien pour le WiFi « , explique M. Griffin.

C’est de la physique. Plus la fréquence est basse, plus le signal passera loin dans le câble. TfL a testé une gamme de fréquences – 800MHz, 1800MHz, 2100MHz et 2600mHz. La longueur des tunnels tubulaires varie d’une station à l’autre, mais la grande majorité d’entre eux se situe dans un rayon de 1 km. La ligne Waterloo & City s’étend sur 2,2 km, c’était donc un banc d’essai idéal pour tester l’efficacité de la propagation du signal. « Nous avons introduit le signal aux deux extrémités, ce qui nous a évité d’avoir besoin d’avoir de l’équipement au milieu des tunnels « , explique M. Griffin. C’est parce qu’il y a rarement assez d’espace pour installer l’équipement de façon sécuritaire, ce qui peut s’avérer difficile, et si l’équipement tombe en panne, nous devrons peut-être attendre longtemps avant de le réparer. Comme certaines lignes de métro passent toute la nuit pendant les week-ends, tout défaut devrait attendre jusqu’au lundi matin pour être réparé.

TfL a constaté que pour plus de 80 % des tunnels, il serait possible d’assurer une couverture complète en utilisant des fréquences comprises entre 800 MHz et 2100 MHz. La plupart des parties du réseau pourraient être couvertes par des stations de base 800 MHz, tandis que quelques sections auraient besoin d’équipement supplémentaire pour fonctionner. Au-delà de 2100MHz, cependant, la portée du signal diminue fortement ; à 2600MHz, elle est inférieure à 100m. Cela exclut effectivement le Wi-Fi, qui nécessite un signal à 2400MHz.

D’un autre côté, les tests ont montré qu’il serait possible de fournir un signal de téléphone mobile même dans les parties les plus difficiles du réseau, dit M. Griffin. L’an dernier, TfL a présélectionné quatre entreprises de télécommunications pour ce contrat. Au début de 2020, certaines lignes du centre de Londres pourraient offrir une connectivité 4G pour les signaux vocaux.

Mais ce n’est que la moitié de la solution. Un wagon de métro bloque ou du moins affaiblit les signaux électromagnétiques, y compris les ondes radio 4G. « Pour cette raison, la plupart des opérateurs continueront à construire un réseau Wi-Fi à bord des trains pour les passagers et utiliseront des antennes sur le toit pour transporter les données sans fil des passagers vers le sol, en utilisant le spectre 4G ou Wi-Fi « , explique Richard Osborne, spécialiste des solutions stratégiques chez Cisco.

Si la 4G est utilisée de train à voie, il y aura un défi supplémentaire : si les passagers peuvent accéder directement au service 4G, l’opérateur du réseau sera incapable de contrôler la bande passante qu’ils utilisent. Selon M. Osborne, quelques passagers essayant d’utiliser Netflix en streaming pourraient submerger le service. C’est pourquoi tout opérateur de réseau espère pouvoir construire une connexion de données dédiée dans chaque train, où il pourra contrôler le point d’accès et donc la bande passante utilisée par les voyageurs. Mais TfL n’est pas d’accord, affirmant que tous les passagers sont censés avoir une bonne expérience 4G dans le métro, sur la base d’essais.

Wired

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