Allocation de bande passante - Bandwidth allocation
L'attribution de bande passante est le processus d'attribution de fréquences radio à différentes applications. Le spectre radioélectrique est une ressource limitée, ce qui signifie qu'il existe un grand besoin d'un processus d'attribution efficace. Aux États-Unis, la Federal Communications Commission ou FCC a la responsabilité d'attribuer des portions discrètes du spectre, ou des bandes, à diverses industries. La FCC l'a fait récemment, lorsqu'elle a déplacé l'emplacement de la diffusion télévisuelle sur le spectre afin d'ouvrir plus d'espace pour les données mobiles. Différentes bandes du spectre sont capables de transmettre plus de données que d'autres, et certaines bandes du spectre transmettent un signal plus clair que d'autres. Les bandes qui sont particulièrement rapides ou qui ont une longue portée sont d'une importance critique pour les entreprises qui ont l'intention d'exploiter une entreprise impliquant des communications sans fil.
Méthodes FCC
Les enchères
La FCC utilise généralement des enchères pour allouer la bande passante entre les entreprises. Certains économistes pensent, sur la base de la théorie des enchères , que les enchères sont la méthode la plus efficace d'allocation des ressources. En raison des différences dans la quantité de données que chaque bande peut transmettre et de la clarté du signal, les enchères permettent aux bandes les plus désirables de vendre plus cher. Les États-Unis vendent actuellement aux enchères des bandes qui deviennent alors la propriété de l'acheteur. Les enchères de spectre de la FCC comportent plusieurs tours d'enchères, par opposition à chaque partie soumettant une offre scellée. La FCC, lors de la mise aux enchères de plusieurs bandes, les met aux enchères simultanément. Cela permet un processus d'enchères plus efficace et empêche les bandes mises aux enchères à la fin de l'enchère d'être surévaluées ou sous-évaluées. Un exemple de cette pratique était la vente aux enchères de 700 MHz en 2008. Bien que cette méthode rapporte des milliards de dollars au gouvernement, on craint que les petites entreprises ne soient exclues du marché et donc incapables de concurrencer les grandes entreprises. Cela réduirait le nombre de points de vue dans l'industrie des communications, ce qui violerait l'un des principes de la FCC, pour protéger l'intérêt public. Pour aider à atténuer cette préoccupation, la FCC met souvent de côté une partie du spectre mis aux enchères afin qu'il ne puisse faire l'objet d'une offre que par de plus petits acteurs de l'industrie.
Loteries
Une autre méthode utilisée pour attribuer des bandes de fréquences était les loteries. Les loteries ont été utilisées par la FCC dans les années 1980. Un avantage des loteries était qu'elles donnaient à toutes les parties une chance de gagner, contrairement aux enchères qui favorisent les parties avec plus d'argent. En donnant une chance à toutes les parties, on croyait que cela servait mieux l'intérêt public. Certains inconvénients de la méthode de la loterie étaient que certaines entreprises adoptaient un comportement de recherche de rente et tentaient d'obtenir plusieurs licences qu'elles n'avaient pas l'intention d'utiliser, mais avaient uniquement l'intention de vendre à une autre entreprise. Dans cette situation, non seulement les entreprises utilisaient un comportement de recherche de rente sur une ressource publique, mais les négociations entre les entreprises pouvaient durer des années, ce qui signifiait que les fréquences n'étaient pas utilisées et que l'intérêt public n'était pas servi.
Audiences comparatives
Une troisième méthode utilisée pour attribuer les bandes est le processus administratif, également appelé audiences comparatives. Cette méthode était principalement utilisée avant 1982. Dans cette méthode, toutes les entreprises intéressées devaient expliquer pourquoi elles devraient recevoir la licence pour cette bande de fréquences. Certains avantages de cette méthode sont qu'ils sont flexibles, ce qui signifie que FCC peut utiliser différents critères pour différentes bandes. Cela permettrait à la FCC de s'assurer que l'intérêt public est reconnu. Il y a aussi des inconvénients à cette méthode. Un inconvénient principal est que le gouvernement ne tire pas de revenus de l'audience, comme il le ferait avec d'autres méthodes telles que les enchères. Outre la flexibilité que permet la méthode, elle peut également entraîner un manque de transparence car les critères sur lesquels se fonde la décision peuvent différer d'un cas à l'autre. Un autre inconvénient est que le processus d'audience peut prendre beaucoup de temps avant de se terminer.
La FCC est également chargée de réattribuer des bandes de fréquences à différentes attributions. Au fur et à mesure que les nouvelles technologies se développent, la demande de bandes de fréquences change et rend certaines bandes plus désirables qu'auparavant. Lorsque cela se produit, la FCC peut prendre la décision de déplacer une application vers une bande de spectre différente pour faire de la place pour autre chose. Dans ce cas, la FCC donne plusieurs années à l'application existante pour préparer la transition. Un exemple de cette transition lorsque la FCC a réalloué la bande 700 MHz de la télévision diffusée aux applications de téléphonie mobile. La FCC a voté pour la première fois la réaffectation du groupe en 2002, mais les sociétés de télévision n'ont pas été obligées d'arrêter de diffuser avant février 2009.
Limites de la bande passante
L'augmentation exponentielle du trafic de données mobiles au cours des décennies des années 1990 et 2000 a conduit au déploiement massif de systèmes sans fil. En conséquence, le spectre RF disponible limité est soumis à une réutilisation spatiale agressive et les interférences dans le même canal sont devenues un facteur limitant majeur de la capacité.
Par conséquent, il y a eu de nombreux avertissements indépendants d'une "crise du spectre RF" imminente alors que les demandes de données mobiles continuent d'augmenter tandis que l'efficacité spectrale du réseau sature malgré les nouvelles normes introduites et les grandes avancées technologiques dans le domaine.
On estime que d'ici 2017, plus de 11 exaoctets de trafic de données devront être transférés via les réseaux mobiles chaque mois. Une solution possible est le remplacement de certaines technologies RF, comme le Wi-Fi , par d'autres qui n'utilisent pas de RF, comme le Li-Fi , comme proposé par le Li-Fi Consortium .
Le resserrement des données
Le spectre des fréquences radio est une ressource naturelle limitée qui est de plus en plus demandée par un nombre important et croissant de services tels que les services fixes, mobiles, de radiodiffusion, d'amateur, la recherche spatiale, les télécommunications d'urgence, la météorologie, les systèmes de positionnement global, la surveillance de l'environnement et les services de communication - qui assurent la sécurité de la vie sur terre, en mer et dans les airs. Une utilisation non coordonnée peut entraîner un dysfonctionnement des services de télécommunication. L'UIT-R joue un rôle clé pour assurer les communications radio. En sa qualité de gestionnaire mondial unique du spectre radioélectrique, l'UIT-R identifie et harmonise le spectre à utiliser par les systèmes à large bande sans fil, garantissant que ces précieuses fréquences sont utilisées efficacement et sans interférence d'autres systèmes radioélectriques. Alloue du spectre pour les communications (y compris mobiles et radiodiffusion), les communications par satellite et le spectre pour les communications aéronautiques avancées, les problèmes maritimes mondiaux, protège les fréquences des satellites d'exploration de la Terre pour surveiller les ressources, les urgences, la météorologie et le changement climatique. Les services télécoms convergent et les acteurs du monde des TIC doivent s'adapter aux réseaux tout IP (toutes données). L'utilisation des données sur les réseaux sans fil augmente rapidement à mesure que de plus en plus de consommateurs surfent sur le Web, consultent leurs e-mails et regardent des vidéos sur des appareils mobiles. De plus, selon Cisco, la croissance fulgurante du trafic mondial de données mobiles devrait être multipliée par soixante-six d'ici 2013, la vidéo représentant la part du lion de cette augmentation du trafic. L'évolution du trafic de données prévoit un futur « craquement des données ». Dans les services sans fil, ce « resserrement des données » exerce une pression supplémentaire sur une utilisation plus efficace du spectre. Aux États-Unis, selon Julius Genachowski, président de la FCC, « la croissance explosive des communications mobiles dépasse notre capacité à suivre le rythme. Si aucune mesure proactive n'est prise pour mettre à jour les politiques de spectre pour le 21e siècle, les limites seront atteintes. Certains pays sont s'adaptant déjà à la crise imminente en investissant dans le haut débit et en réattribuant des bandes de fréquences. L'UIT sensibilise à la promotion des investissements dans le haut débit et continue d'œuvrer à l'amélioration de la gestion du spectre dans le monde. Cependant, l'argument d'une menace de pénurie de bande passante est réfutable selon certains L'ancien responsable de la FCC, Uzoma Onyeije, a mené une étude qui remet en question l'existence d'une crise du spectre à large bande, et poursuit en suggérant des alternatives aux réseaux existants qui atténueraient la nécessité de réaffecter le spectre. Onyeije fait valoir qu'avant de prétendre qu'une "crise du spectre" existe, les transporteurs devraient tirer parti des solutions de marché disponibles pour apaiser l'infrastructure actuelle, à savoir upgra technologie de réseau, adopter des politiques d'utilisation équitable, migrer la voix vers le protocole Internet, tirer parti de l'infrastructure des consommateurs, améliorer l'infrastructure des opérateurs, hiérarchiser les paquets, mettre en cache, relier les canaux et encourager le développement d'applications et d'appareils sensibles à la bande passante. Alternativement, le paradigme User-in-the-loop atténue le manque de données en façonnant la demande en impliquant tous les utilisateurs, ce qui rend obsolète le surapprovisionnement coûteux.
L'allocation de bande passante peut également être utilisée en référence à l' industrie informatique , dans des scénarios tels que l'allocation de bande passante à un site Web exécuté sur un serveur ou l'allocation de bande passante à un ordinateur sur un réseau . Les allocations en informatique sont souvent administrées/appliquées en mettant fin ou en suspendant temporairement l'accès une fois que la bande passante allouée a été utilisée. Le régler sur élevé augmente la vitesse de téléchargement et la connectivité des autres appareils sur le réseau.
Contrôle de l'allocation de bande passante
États Unis
La Federal Communications Commission (FCC) est une agence indépendante du gouvernement des États-Unis qui est chargée d'allouer des portions du spectre sans fil pour le haut débit, la sécurité publique et les médias.
Egypte
Contrairement au gouvernement des États-Unis, le gouvernement égyptien ne possède pas sa propre infrastructure de communication, mais les entreprises privées exploitent leur propre infrastructure de communication. Cette répartition des communications non contrôlée par le gouvernement est devenue le sujet de discussion sans précédent lors des manifestations sociales égyptiennes du 25 janvier 2011. Le gouvernement égyptien a fermé toutes les formes de communication, y compris Internet et tous les services en ligne. Au début, le gouvernement égyptien a bloqué l'utilisation des données Internet pour les téléphones intelligents et les BlackBerry, ainsi que les sites de médias sociaux tels que Facebook, Twitter, Instagram et YouTube. Ils ont également fini par couper le service de téléphonie mobile. Cela a été possible même si le gouvernement égyptien ne contrôle pas les communications car il n'y a pas d'agences mandatées pour contrôler les communications. Le fait est que la coopération des fournisseurs de services Internet avec le gouvernement égyptien était nécessaire car ils auraient autrement des difficultés à gérer leur entreprise de manière éthique. Si le gouvernement appelle le fournisseur de services de l'entreprise et fait une demande dans le cadre des droits légaux, alors ils cèdent aux demandes du gouvernement même si elles sont illégales selon la loi. Ils doivent suivre les demandes du gouvernement pour faire des affaires dans ce pays.
Chine
Le fournisseur d' accès Internet (FAI) de Chine a bloqué certains sites Web sans aucune explication ni avertissement. Le premier blocage de sites a eu lieu du 2 juin 2004 au 21 juin 2004 ; ils ont bloqué l'accès aux sites Web chinois de Wikipédia à Pékin. La deuxième occurrence de blocages d'Internet en Chine s'est produite du 23 septembre 2004 au 27 septembre 2004. Certaines personnes n'ont pas pu accéder à Wikipédia pendant quelques jours, et même si elles y avaient accès, elles ne pourraient pas accéder à toutes les pages. Le troisième incident de blocage de wiki en Chine a commencé le 19 octobre 2005. Le FAI a levé partiellement le blocage le 10 octobre 2006, mais ils l'ont à nouveau bloqué le 17 novembre 2006. Ils ont à nouveau bloqué Wikipédia dans toutes les langues le 31 août 2007 , mais a levé ce blocage le 2 avril 2008. Plus récemment, Wikipedia a été complètement bloqué en Chine à partir du 6 avril 2008. Il est possible d'accéder au site Web en se connectant via https, mais les questions sensibles telles que le conflit avec le Tibet sont toujours bloquées. .
Ces deux cas dans deux pays distincts montrent à quel point le rôle de l'infrastructure de communication et de l'allocation de bande passante est important, et à quel point il est facile de désactiver l'accès, en particulier dans les pays qui ont le pouvoir de contrôler les communications.
Gestion et politique du spectre de la NTIA
Bureau de la gestion du spectre (OSM)
L'Office of Spectrum Management (OSM) est seul responsable de la gestion de l'utilisation du spectre des radiofréquences par le gouvernement fédéral des États-Unis. OSM gère et travaille avec le sous-bureau, le Comité consultatif interministériel de la radio (IRAC) pour exécuter diverses opérations à l'usage du gouvernement fédéral. L'OSM et l'IRAC collaborent pour établir et publier une politique concernant les allocations et les réglementations régissant l'utilisation du spectre par le gouvernement fédéral ; élaborer des plans pour l'utilisation du spectre en temps de paix et en temps de guerre ; préparer, participer et mettre en œuvre les résultats des conférences radio internationales ; attribuer des fréquences; attribution de fréquences gouvernementales spécifiques; et maintenir les nouveaux systèmes de télécommunications des agences fédérales et certifier que le spectre sera disponible. De plus, l'OSM et l'IRAC fournissent l'expertise en ingénierie technique nécessaire pour effectuer une évaluation des ressources spectrales spécifiques et les capacités informatiques automatisées nécessaires pour mener à bien ces enquêtes ; participer à tous les aspects des activités de préparation aux situations d'urgence liées aux communications du gouvernement fédéral; et participer aux activités de sécurité des systèmes d'information automatisés des télécommunications du gouvernement fédéral.
Gestion du spectre du gouvernement fédéral américain – Politique du spectre pour le 21e siècle
Le 21ème siècle a présenté une société de communications sans fil qui est devenue un élément clé pour une société libre de l'information. En raison d'un besoin moderne d'informations et de communications rapides et fiables, le gouvernement fédéral des États-Unis a mis en place l'assurance de la défense nationale et intérieure, la sécurité publique disponible, les services de premiers secours et les emplois liés à la recherche et à la fourniture de services sous la radio nationale des États-Unis. prestations de communication.
Les États-Unis et le président ont en outre et personnellement établi la position des politiques de gestion du spectre pour une utilisation fédérale et non fédérale. La National Telecommunications and Information Administration (NTIA) continue de réglementer annuellement la bande passante du spectre, en particulier l'utilisation fédérale. De plus, un mémorandum exécutif, émis directement par le président, énonce une politique directe d'amélioration continue de la gestion du spectre aux États-Unis.
Groupe de travail sur la politique du spectre
Créé en juin 2002, le Groupe de travail sur la politique du spectre a été créé pour aider la Federal Communications Commission (FCC) à comprendre les forces en constante évolution de la politique du spectre. Le groupe de travail sur la politique du spectre maximise en fin de compte l'accès public, l'utilisation et les avantages qui découlent du spectre radioélectrique.
Les tâches exactes du groupe de travail sur le spectre comprennent la fourniture d'informations et de recommandations spécifiques à la FCC pour l'évolution des méthodes vers l'approche actuelle de « commandement et contrôle » (C&C) de la politique du spectre. Le groupe de travail sur le spectre se spécialise également dans l'assistance à la FCC pour résoudre les problèmes de spectre tels que : les interférences de dispositifs/signaux techniques, l'efficacité du spectre et des communications de sécurité publique efficaces pour les politiques nationales et internationales du spectre.