Les opérateurs ont prévu d’occuper durablement la bande WiFi, car ces fréquences libres leur offrent la possibilité de réaliser des économies substantielles. Dans le même temps, ils gardent le contrôle exclusif des fréquences GSM, 3G et 4G, payées à prix d’or, refusant, autant que les États, leur libre utilisation.

Le 15 septembre dernier, Orange, SFR, Bouygues Télecom et Free, déposaient leurs candidatures à l’ARCEP (Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes) pour l’achat de la première des deux fréquences 4G.

Certes la 4G sera plus performante sur Internet mais ne suffira pas à absorber un trafic mondial, qui doublera tous les ans jusqu’en 2015. Tenus à des obligations de qualité de service, et accrochés à leurs rentes, ils doivent rapidement trouver des solutions de repli.

Sébastien Crozier, élu CFE CGC Orange-France Télécom, confirme :

Le pire ennemi pour les opérateurs mobile c’est Internet. Les smartphones on fait exploser le trafic data [internet sur mobile]. Pour tenir le choc, nous devons nous délester sur des technologies de type WiFi.

Une solution avantageuse pour les opérateurs. Elle ne nécessite pas d’investissements dans de nouvelles infrastructures. Le réseau WiFi est déjà déployé sur les box Adsl de millions d’utilisateurs de l’Internet fixe, les hotspots en ville, les réseaux municipaux, commerçants, associatifs. “Les opérateurs se sont très vite inspirés de ces réseaux alternatifs au début des années 2000, raconte Laurent Guerby du réseau associatif toulousain Tetaneutral, en créant eux aussi des hotspots et en intégrant le WiFi sur leurs box”.

Préserver la neutralité du Net : l’argument bien pratique

Jusque-là, faire fonctionner les réseaux de façon centralisée avec un point de passage obligé – l’antenne relai – a permis aux opérateurs de contrôler tout le trafic cellulaire et maximiser leurs profits. En bons net-goinfres, ils ne veulent pas ré-investir dans le réseau 3G saturé et vont utiliser les fréquences libres et les technologies sans fils qui assureront leur avenir à moindres frais. Dans le même temps, la croissance exponentielle du trafic, va leur apporter des revenus colossaux : l’internet de demain sera mobile, avec les deux tiers du trafic en vidéo et 7 milliards de terminaux mobiles prévus pour 2015. Ils vont même plus loin, comme l’explique Sébastien Crozier :

Que voulez-vous qu’on fasse ? Si nous ne pouvons pas répartir le trafic sur les bandes de fréquences WiFi nous seront obligés de filtrer les contenus sur l’internet mobile pour mieux gérer les volumes de data sur le réseau. Et adieu la neutralité du Net !

Leur utilisation du WiFi permettrait donc de préserver… la neutralité du Net. “Le filtrage ne leur permettait de gagner que 10% de capacité sur 4 mois. Nous leur disions depuis trois ans que la seule solution à long terme était l’investissement, explique Benjamin Bayart, président du FAI associatif French Data Network (FDN). Or ils ne veulent pas redimensionner le réseau GSM/3G qui leur coûterait des milliards et le WiFi reste leur meilleur plan. Si cela se dénoue comme ça, ce n’est pas si mal pour les réseaux.”

Chez Orange ou Free, on l’admet sans détour :

Nous n’avons aucun droit sur les fréquences WiFi

Comprendre : nous avons autant de droits que les autres mais pas de droits exclusifs comme sur les fréquences des technologies 3G et 4G. Car n’importe qui peut utiliser les bandes de fréquence WiFi, de manière libre, gratuite. L’ironie, c’est que ces petites “junk band”, laissées libres et gratuites par les États depuis une vingtaines d’années, vont littéralement sauver les opérateurs qui vont intégrer durablement ces technologies sans fils alternatives à leurs réseaux. La candidature de Free à l’Arcep en 2009 [pdf], révélait déjà cette orientation, avec l’utilisation du réseau WiFi et de femtocellules sur les box. Une belle manière de tirer parti d’un bien commun dans le but de préserver leurs rentes.

Le squat d’un bien commun sans contre-partie ?

L’utilisation commerciale des bandes de fréquences libres n’est donc pas interdite, mais leur exploitation par les poids lourds de la téléphonie mobile sera quelque peu délicate à faire passer sans compromis. Partout dans le monde, des réseaux alternatifs, des administrations ou des commerçants, proposent depuis dix ans des espaces de communication libres et gratuits. Des entrepreneurs, des chercheurs, des hackers innovent sans cesse sur les technologies WiFi qui représentent un marché dynamique composé de modèles économiques variés et souvent porteurs de valeurs universelles. Et des clients de voiP comme Skype ou Fring permettent déjà de communiquer gratuitement ou à très faibles coûts en se passant des opérateurs.

“Il existe déjà une solution simple à mettre en place pour les contourner : libérer les points d’accès WiFi, explique Benjamin Bayart. Il suffirait d’enlever tous les mots de passe et identifiants, la bande passante serait vraiment accessible partout. Cela permettrait de passer des appels en local avec un client de voIP, en restant dans un lieu fixe. Le souci, vous diront-ils, c’est que c’est incompatible avec Hadopi par exemple.” Ou les lois sécuritaires votées en 2006. Des opérateurs qui n’hésitent pas à s’abriter derrière la loi quand leur modèle économique est menacé.

Le cabinet finlandais Notava, expert en “data offloading”, notait en 2010 dans son étude sur la croissance du trafic Internet sur mobile :

Les opérateurs qui n’adoptent pas la technologie WiFi, perdront le contrôle d’une part importante du trafic data mobile et des revenus qui y sont attachés.

Si les opérateurs squattent les fréquences libres, ce n’est pas pour sauver la neutralité du net mais assurer leur avenir et conserver leur monopole. En attendant, la société civile se voit refuser l’utilisation libre de l’ensemble des fréquences du spectre radio, et proposer des offres forfaitaires toujours aussi élevées sur les mobiles…

“Si nous étions dans une situation de libre concurrence, ajoute Benjamin Bayart, on pourrait imaginer une baisse de prix. Or ce n’est pas le cas actuellement. Sauf si un quatrième opérateur venait changer les règles du jeu en cassant les prix pour cette raison là.”

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Sensible au lobbying des industriels des télécoms, le Conseil de l’Union européenne pourrait rejeter l’idée de rendre plus accessibles les bandes de fréquence radio, empêchant le développement de réseaux WiFi alternatifs et indépendants. Des rapports intermédiaires du Conseil oublient les amendements du Parlement européen soutenant une utilisation libre des ondes radio. Leur rejet marquerait donc l’opposition du Conseil au développement des réseaux WiFi libres en Europe.

L’innovation contre toute attente

Or depuis le début des années 2000, des communautés WiFi autonomes, indépendantes, fondées sur les principes de la culture libre, existent en Europe comme Freifunk [de] en Allemagne, FunkFeuer [de] en Autriche ou Guifi.net [es] en Catalogne. Elles regroupent des milliers d’utilisateurs qui sont partie prenante du réseau et qui peuvent se connecter à Internet et entre eux pour échanger des mails, passer des appels ou partager des fichiers.

Et jusqu’ici c’est bien la société civile qui a assuré la couverture des zones blanches, délaissées par les infrastructures des opérateurs « pour manque de rentabilité ». Avec les moyens du bord, ces réseaux associatifs se sont implantés dans les zones rurales isolées des Pyrénées ou du Djursland au Danemark et ont contribué à la réduction de la fracture numérique. Mais également chez les Touaregs au Sahara, ou dans les villages tibétains, tous reliés à Internet par la seule volonté et la force d’innovation de ces communautés d’utilisateurs. Elles développent des technologies open source associées, tel le protocole de routage B.A.T.M.A.N. et c’est ainsi que l’on peut trouver des modes d’emplois (pdf) pour la mise en place de réseaux maillés Freifunk en Afrique.

Les communications sur les fréquences WiFi ont explosé en dix ans malgré les contraintes imposées par cette minuscule bande radio de faible portée souvent surnommée « junk band » ou bande poubelle puisque n’importe qui peut l’utiliser. Voulue libre d’utilisation et gratuite par les gouvernements au niveau mondial, ces fréquences sont comprises entre 2,4 GHz et 2,5GHz, ainsi que la fréquence 5 GHz. Cette évolution a été possible sur cette bande du spectre grâce à la baisse des prix de l’électronique, aux possibilités offertes par l’évolution des normes WiFi et aux talents des hackers, bidouilleurs, ingénieurs et autres passionnés d’électronique.

Mobilisation des groupes d’utilisateurs

Des groupes d’utilisateurs sont sur les rangs pour défendre ces acquis et cette culture de la communication libre. Pour que ces réseaux citoyens continuent à innover techniquement et à se développer en dehors de toute pression étatique ou commerciale, il est nécessaire de ne plus se limiter à la « junk band » et de pouvoir accéder à d’autres parties du spectre radio. Le groupe international Open Spectrum [en], composé majoritairement d’ingénieurs en télécommunication, milite ainsi auprès des gouvernements et des institutions internationales comme l’UIT (Union Internationale des Télécommunications, dépendant des Nations Unies) pour faire lever les licences sur les ondes radio. Interrogé par OWNI, Alexander List, un des fondateurs de la communauté WiFi FunkFeuer basée en Autriche, raconte les débuts d’Open Spectrum :

Il y a environ deux ans et demi, tout le monde discutait du dividende numérique et de la libération prochaine des fréquences de la télévision analogique en prenant pour acquis le fait que ces fréquences allaient revenir aux opérateurs mobiles. J’ai tout de suite pensé qu’il serait plus logique de libérer encore d’autres portions du spectre pour les zones rurales. Nous avons réussi à réunir des gens de communautés WiFi, des universitaires, des inventeurs comme Vic Hayes [en], le père du WiFi et des activistes spécialisés dans ce domaine comme Bob Horvitz.

Même si l’Union européenne avec sa politique de gestion du spectre (RSPP) [en] est actuellement en train de tenter une harmonisation sur l’utilisation de cette ressource, les États restent frileux sur la question, selon Félix Treguer de la Quadrature du Net. « Nous avons réussi à faire passer une série d’amendements au mois d’avril mais ils seront sûrement retoqués par les ministres des États membres. »
Et les intérêts financiers en jeu sont conséquents.

Nous savions que nous aurions beaucoup de travail, ajoute Alexander List, particulièrement face aux puissants lobbies des télécommunications. Nous travaillons depuis pas mal de temps du côté américain avec la New American Foundation et nous pouvons compter sur des groupes comme La Quadrature du Net à Bruxelles qui s’est positionnée sur cette question cette année avec succès.

Cependant, ces licences représentent pour les États une manne financière non négligeable, on parle de milliards d’euros, qui préfèrent généralement les vendre aux opérateurs historiques, comme les licences UMTS (3G) il y a dix ans et aujourd’hui la 4G, déployée notamment sur les fréquences de la télévision analogique (800 MHz) qui cessera d’émettre le 30 novembre 2011.

Faire exploser des limitations établies… au début du XX^e siècle

De l’autre côté, les opérateurs n’ont pas d’intérêt à laisser filer ces fréquences radios entre les mains de la société civile pour la laisser déployer, à une plus grande échelle et avec plus de puissance, le type de technologies open source développées depuis dix ans sur la bande WiFi. Des limitations imposées par les États et soutenues par les opérateurs, qui ont été établies au début du XX^e siècle, et ne sont plus valables aujourd’hui selon Open Spectrum, car elles ne tiennent pas compte de l’évolution des technologies et notamment des recherches en radio intelligente.

Guy Pujolle, chercheur au CNRS, travaille sur ce type de radio dont la norme sera prête d’ici deux ans. Il explique : « C’est une technologie qui utilise les ondes radio de manière intelligente en repérant automatiquement les autres fréquences qui ne sont pas utilisées dans une zone délimitée du spectre radio et dont vous n’avez pas la licence. » Un procédé qui permettra aux utilisateurs de passer d’une bande à l’autre sans interférences et en augmentant par exemple, le débit de leur connexion Internet. Reste à savoir si les opérateurs seront d’accord pour partager ces fréquences. Alexandre conclut :

Le principal problème est que l’État, ou les instances de régulations, se comportent comme les nounous des ondes radios. Or la mise sous licence du spectre est la vache à lait de ministres des finances aux abois. Il ne faut pas oublier que les ondes radio sont un bien commun, comme l’air qu’on respire.

Image de une Loguy, téléchargez-la /-)

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« Nous donnons au réseau GSM l’apparence d’un point d’accès sans fil, c’est aussi simple que ça », résume Glenn Edens, un des trois fondateurs du projet.

La technologie a débuté par le logiciel open source OpenBTS « dont tout le monde disait qu’il était impossible à faire ». OpenBTS est bâti sur Linux et distribué sous licence AGPLv3. Quand il est utilisé avec un logiciel radio du type Universal Radio Software Peripheral (USRP), il se connecte une interface GSM air (« Um ») à n’importe quel téléphone cellulaire, sans qu’il soit nécessaire d’apporter la moindre modification au portable. Il utilise le logiciel de VoiP open source Asterisk comme PBX pour recevoir les appels, bien que d’autres logiciels puissent être utilisés. (Dans une minute, je vous promet que les statistiques que je vais vous livrer feront exploser l’ingénieur réseau qui est en vous.)

Pour la troisième année consécutive, les créateurs de ce système ont décidé de lui faire passer l’épreuve du feu en offrant un réseau de téléphone mobile gratuit aux 50000 et quelques participants du festival Burning Man, qui débute aujourd’hui à Black Rock City au Nevada. J’ai posté ici quelques photos du dispositif. Mais le projet est encore assez nouveau et quasi confidentiel. Le matériel de deuxième génération est encore en version bêta et la start up porteuse du projet commercial, Range Networks, ne sortira pas de l’ombre avant septembre (à la conférence DEMO).

Deux des trois créateurs de OpenBTS forment le duo de gourou des réseaux sans fil à l’origine du Kestrel Signal Processing : David Burgess et Harvind Samra. Le troisième est  Glenn Edens, le Edens à l’origine du Grid Systems, créateur du premier ordinateur portable au début des années 1980, également connu comme ancien directeur de Sun Microsystem’s Laboratories (entre autres faits d’armes). Il est le PDG de Range Network.

Burning Man est devenu un terrain d’expérimentation torturé mais efficace : « les endroits où des dizaines de milliers de personnes se réunissent, toutes munies de leur téléphone portable, dans un environnement hostile – très chaud, poussiéreux, sans électricité ni couverture téléphonique – ne sont pas légions », remarque Edens.

Les réseaux mobiles fonctionnant sur une bande passante « propriétaire » (licenced), l’équipe d’OpenBTS obtient pour chacune de ses installations aux Etats-Unis une autorisation du FCC [Federal Communication Commission, organisme gestionnaire des fréquences aux Etats-Unis, équivalent de l'Arcep, NdT] et travaille avec le fournisseur local pour coordonner l’usage des fréquences. Quand les participants entrent dans la zone de couverture et mettent en marche le logiciel, le système leur envoie un SMS : « Répondez à ce message avec votre numéro de téléphone et vous pourrez envoyer et recevoir des textos et passer des appels. »

Edens note : « vous pouvez également appeler n’importe quel numéro mais vous ne pouvez pas recevoir de coups de fil, sauf des autres participants du Burning Man. Nous n’avons pour l’instant de contrat de roaming avec aucun opérateur. Les appels entrant de personne en dehors du Burning Man atterrissent donc sur la messagerie vocale… (vous pouvez suivre l’avancée du dispositif sur le blog de Burgess).

Edens explique en souriant que Kestrel reçoit autant de compliments que de plaintes en rendant le téléphone accessible sur le lieu de l’événement. On en gagne et on en perd.

Le potentiel de OpenBTS est de toute évidence énorme. Selon les mots d’Edens, le système est « gros comme une boîte à chaussures » et demande à peine 50 watts de courant « contre quelques dizaines de milliers » et peut donc être alimenté par énergie solaire, éolienne ou par piles. Il fonctionne aussi bien que n’importe quelle base d’antenne GSM d’une portée maximum de 35 kilomètres pour une moyenne de 20 kilomètres, selon la géographie, la hauteur de l’antenne, etc.

Il peut également utiliser des backhaul [connexions entre le réseau principal, ou backbone, et les réseaux locaux de télécommunications, NdT]sans fil. « Nous travaillons avec l’Université de Berkeley sur un projet très intéressant sur les backhaul sans fil à super longue distance », explique Edens. Une station complète, logiciel compris, coûte environ 10 000$. Comparé aux 50 000 à 10 0000$ d’investissement habituellement nécessaires pour un centre de contrôle, des centres de contrôle réseau et « toute une batterie de tuyaux » pour amener l’électricité, les backhaul, etc. sur un réseau sans fil traditionnel.

Comme dans tous les réseaux GSM, le réseau OpenBTS peut se connecter au réseau public et à Internet. Puisqu’il passe par la VoIP, il « donne à tout téléphone portable l’apparence d’une fin de ligne SIP… et chaque téléphone portable est identifié comme une interface IP. Mais nous ne modifions rien au téléphone : n’importe quel téléphone cellulaire est compatible,  du portable trafiqué à 15$ jusqu’au dernier iPhone ou Androïd phone. » Les téléphone low cost sont particulièrement importants pour les projets portant sur des zones déshéritées, où les gens peuvent ainsi bénéficier de meilleurs systèmes de télécommunications.

« Des études de l’ONU et de l’UIT [Union international des télécommunications, NdT] montrent que quand vous amenez un service de communication dans une zone, les soins augmentent, le dynamisme économique augmente », dit Edens, qui note que les coûts et l’électricité nécessaires sont assez faibles pour que même un petit village puisse se le permettre. Les utilisateurs paieraient 2 à 3$ par mois.

Il se vante de la simplicité de mise en place du système. « Après le seïsme en Haïti, nous avons envoyé un de nos systèmes qui fut installé à l’hôpital de Port au Prince. Il fonctionnait une heure après avoir été sorti de la boîte. Le PBX (système d’échange interne de données et de connexion au réseau téléphonique, NdT) était mort. Ils ont utilisé le dispositif comme réseau téléphonique pendant environ deux semaines. »

Kestral a vendu près de 150 unités, logiciel et matériel, depuis janvier dernier, avec des systèmes de test installés en Inde, en Afrique, dans le Pacifique Sud et nombre d’autres pays. L’équipe a également réalisé une poignée d’installations privées sur des champs de pétroles, des fermes et des bateaux au large. Ils assurent également le réseau de la base australienne en Antarctique. De plus, OpenBTS a été téléchargé près de 4000 fois, principalement par des chercheurs capables de fabriquer leurs propres bases. Il a également suscité l’intérêt des communications militaires, des institutions judiciaires et du projet DARPA.

Puisqu’OpenBTS s’appuie sur une bande passante propriétaire, l’équipe ne vise pas les entreprises désireuses d’instaurer des réseaux mobiles privés sur les campus, même s’ils n’écartent pas cette option. Quoiqu’il en soit, Edens dit qu’il reste encore énormément de boulot à faire sur les 60% de la surface terrestre et les 40% de la population mondiale qui n’ont pas de réseau, selon les chiffres de l’UIT. Certains opérateurs, comme Telefonica ou T-Mobile, ont signifier leur plus vif intérêt.

Edens est ouvertement aussi fier de la performance technologique du projet OpenBTS de sa capacité potentiel à sauver le monde. « Beaucoup de personnes disaient que c’était impossible. Mais la technologie des “software-defined radio”s’est bien développé jusqu’ici. Nous testons désormais la deuxième génération de radio et, bien que nous ayons fait 98% du travail de codage à trois, nous avons reçu un soutien conséquent de la communauté du libre. »

Le reste du potentiel, c’est à vous de le libérer.

> Traduction d’un article initialement publié sur Network World par Julie Bort, auteur du blog Source Seeker.

Crédit photo FlickR CC par TenSafeFrogs.