203 - Avenir des réseaux de télécommunications au Canada

La dépendance accrue de nos sociétés aux technologies Internet et aux téléphones cellulaires fait de la fiabilité des réseaux de télécommunications un enjeu majeur et conduit à un accroissement des demandes énergétiques et environnementales, ce qui crée aussi un problème de durabilité. Dans cette présentation nous faisons un survol des défis en fiabilité et durabilité des réseaux actuels et futurs en analysant sous un tel angle des technologies proposées. Nous  présentons aussi quelques résultats qui visent la conception et le développement de modes de fonctionnement robustes et à faible impact environnemental. De plus, nous décrirons également des modèles et une plateforme qui font les liens d’interopérabilité entre ces télécommunications et les systèmes qui en dépendent, tels les villes intelligentes, les réseaux énergétiques ou les réseaux de transport, qui montrent qu’il est possible d’envisager des solutions conjointes de design et d’opération pour une meilleur fiabilité et durabilité.

Les efforts des opérateurs de télécommunication conjugués à ceux des entreprises de la haute technologique du monde entier sont déployés durant ces dernières années pour développer de nouvelles solutions technologiques répondant à la demande croissante des services de données sans fil favorisée par l’internet mobile et la prolifération des appareils intelligents. Il s’agit de l’élaboration d’un nouveau système de communication cellulaire qui répond aux exigences primordiales suivantes: très haut débits de données, une qualité d’expérience améliorée, une latence de communication très réduite et une faible consommation d'énergie. Ces efforts sont couronnés par l’adoption de la technologie mobile de cinquième génération (5G) qui représente la prochaine itération de technologies de communications mobiles conçues pour améliorer les réseaux mobiles (par exemple, 3G, 4G). Les réseaux 5G devraient fournir des vitesses plus rapides, plus grandes capacité et le potentiel de prise en charge de nouvelles fonctionnalités et services.

L’objectif de cette présentation est d’introduire en premier lieu, la vision projetée lors du développement des réseaux de communication 5G, ainsi qu’une brève description de ces différentes composantes technologiques. Ensuite, on présentera un survol des efforts consentis à l’échelle mondiale dans la conception et le déploiement des réseaux 5G. Finalement, l’état des lieux quant aux réseaux 5G au Canada sera exposé.

En 2014, le Centre de recherches sur les communications (CRC) a lancé trois Grands défis qui pourraient entraîner une transformation radicale du cadre de gestion du spectre au Canada. Ces programmes relèvent des défis scientifiques et techniques de grande envergure, par l’entremise d’un développement technologique stratégique et de démonstrations de faisabilité. Chaque défi cherche à relancer le débat sur des questions précises, dont la compréhension du spectre et de son utilisation, l’attribution dynamique du spectre et l’augmentation de l’offre de spectre. Au bout du compte, le but est de combiner les résultats individuels des programmes pour montrer la possibilité d’obtenir un cadre de gestion durable du spectre qui est en mesure d’attribuer le spectre « sur demande » et de créer un nouveau paradigme de partage dynamique du spectre. Cela ouvrira de nouvelles possibilités pour mieux servir tous les Canadiens.

Hydro-Québec vient de compléter un exercice de revue des besoins pour les centrales électriques autonomes au Nunavik et sur la Basse-Côte-Nord.

Nous avons maintenant une perspective claire sur les défis que représentent les télécommunications critiques en région isolées.

Les grands défis : l’accès à la bande passante, le délai de transmission et les coûts.

Il est présentement impossible de concilier ces trois aspects de manière efficiente.

Hydro-Québec se dirige donc vers un amalgame de technologies afin de combler tous les besoins opérationnels et administratifs dans les régions isolées comme la Basse-Côte-Nord, Schefferville et le Nunavik.

Nous aimerions partager nos constats et notre vision à moyen et long terme pour les télécommunications dans ces régions.

Les analystes du monde entier prédisent qu’il y aura entre 30 et 50 milliards d’objets connectés dans le monde en 2025.  Nous sommes donc à l’aube d’une explosion qui verra toute sorte de capteurs, en grande majorité sans fil, être déployés dans des secteurs comme la ville intelligente, l’industrie 4.0 (IIoT), l’agriculture intelligente, la gestion intelligente des bâtiment, l’environnement, etc.

Ce n’est pas d’hier que l’on déploie des capteurs sans fil, mais jusqu’à présent il s’agissait principalement de capteurs reliés par technologie cellulaire.   Le cellulaire qu’on connait étant très puissant, mais énergivore et dispendieux, cette technologie s’est surtout déployée pour relier des appareils critiques, dont le coût de connectivité était facilement justifiable. 

L’explosion du nombre d’objets connectés implique qu’un très grand nombre de capteurs enverrons de petites quantités de données qui individuellement auront peu de valeur. La technologie cellulaire, sa consommation énergétique et son coût ne seront donc pas justifiable pour un très grand nombre d’applications. 

C’est là qu’entrent en scène de nouvelles familles de technologies sans fil, beaucoup mieux adaptées à ce nouveau marché que l’on nomme maintenant le Massive IoT (l’Internet des objets massif).

Autant l’industrie du sans-fil que de nouveaux entrants s’apprêtent à livrer bataille pour la conquête de ce nouveau marché des objets connectés.  Cette conférence fera le tour de la question.

Les constellations de satellites en orbite basse promettent de révolutionner l’accès large bande mondial

et particulièrement dans les endroits non desservis par les satellites géostationnaires tel que le Grand

Nord canadien. Pour mettre en oeuvre ces systèmes complexes et atteindre les cibles de capacité, de

flexibilité, de disponibilité et de coût, de nouvelles technologies de pointe sont en développement.

Parmi ces technologies clés, on retrouve d’abord les antennes réseau à balayage électronique. Ce type

d’antenne est déjà employé au sol dans de multiples applications mais leur complexité grandit

considérablement lorsqu’elles sont embarquées sur des satellites en orbite basse et qu’elles doivent

suivre dynamiquement de multiples cibles.

Deuxièmement, bien que les liens optiques spatiaux en espace libre soient employés depuis plusieurs

années pour des satellites relais, leur utilisation pour des communications large bande ne sont pas

répandues. De plus, la technologie est relativement mature pour les liens optiques inter‐satellites mais

elle l’est beaucoup moins pour le communiquer optiquement avec les stations terrestres.

Finalement, les processeurs numériques régénératifs sont les éléments centraux d’un réseau haut débit

satellitaire. Certains de leurs concepts sont déjà bien implantés sur des satellites existants mais ils doivent

évoluer afin de supporter les débits extrêmes demandés ainsi que s’adapter continuellement aux

nouveaux standards de communication.

L'INO a participé à la mise au point d’un prototype de communication en espace libre pour la distribution de clés de chiffrement quantiques avec l'Institute for Quantum Computing de l’université de Waterloo pour une démonstration aéroportée en guise de précurseur à la mission QEYSSat de l'agence spatiale canadienne. La démonstration consistait en la création d’un lien optique entre le sol et un aéronef supportant la génération et la distribution de clés de chiffrement quantiques. La contribution de l’INO a consisté à développer un récepteur compact adaptable à une mission microsatellite à faible coût. Ce récepteur comprend trois sous-systèmes: le télescope, l’unité d’acquisition, pointage et poursuite (APT) et l’analyseur optique intégré (IOA; un polarimètre). Ces sous-systèmes sont interconnectés: la lumière émise par le projecteur au sol, composée d’un signal de balise et du canal quantique, est collectée par le télescope puis envoyée à l'APT où le canal quantique est redirigé vers l'IOA tandis que la balise est dirigée vers le détecteur de balise. L'unité comprend également deux dispositifs électroniques (contribution de Neptec): le système de détection de position de faisceau (comprenant le détecteur de balise) et un dispositif de poursuite de faisceau. La commande au dispositif de poursuite du faisceau est transmise par le module de contrôle de l’APT. Ce module assure l’alignement de la balise afin de garantir la réception optimale du canal quantique sur l'IOA.

Depuis le lancement de ses premiers six satellites en orbite basse, la société OneWeb ne cesse de faire des vagues dans le monde des affaires et des télécommunications avec son projet ambitieux de lancer des centaines de satellites non géostationnaire pour connecter les zones non branchées ou mal desservies afin de réduire la fracture numérique. En fait, une de ses missions principales est de connecter toutes les écoles du monde entier à Internet. Ce projet demande des investissements de plusieurs milliards de dollars, et OneWeb est la seule société qui jusqu’à maintenant a obtenu des financements substantiels et qui procède rapidement à la construction et lancement de sa constellation satellitaire. La présentation décrira les concepts et l’architecture des réseaux à satellites non-géostationnaire et leur avantage vis-à-vis des autres solutions de connectivité comme la fibre optique, les réseaux sans fil mobiles et fixes, et les satellite géostationnaires.  

En tant que président et chef de la direction de CENGN, Jean-Charles (JC) Fahmy est responsable de la direction stratégique de la société et des activités quotidiennes de l’organisation. Il assure la réalisation de la mission de CENGN en collaborant étroitement avec ses partenaires et l’écosystème des TIC afin de renforcer et promouvoir le développement de l’économie de l’innovation du Canada.

Au cours de sa présentation, JC explorera le lien entre connectivité et prospérité en examinant l’état de l’industrie des TIC au Canada, ainsi que les raisons pour lesquelles cette industrie est si importante pour l’économie canadienne. Il définira également différentes stratégies à mettre en œuvre pour renforcer le leadership de notre pays dans le secteur des TIC.

Au cours des dernières décennies, la technologie des communications a connu de profondes transformations. Aujourd’hui, les Canadiens ont accès en temps réel à un monde d’information et de divertissement sur diverses plateformes. Ils comptent sur leur système de communication pour créer du contenu significatif, contribuer à l’économie et à la démocratie du pays et communiquer avec leurs amis, leurs familles et leurs communautés.

Le Rapport de surveillance des communications (RSC) du CRTC se veut un outil destiné à analyser l’évolution du système de communication au pays. Il est conçu de manière à permettre d’appuyer sur des éléments de preuve l’élaboration de politiques, la prise de décisions, de même que la tenue de discussions publiques ouvertes sur des politiques réglementaires et des enjeux touchant la radiodiffusion et les télécommunications.

Le RSC présente un large éventail de données portant sur de nombreux aspects du secteur des communications, notamment le rendement financier, les caractéristiques de l’industrie, les dépenses au titre des émissions canadiennes ainsi que les prix et la disponibilité des services.

La présentation du RSC 2018 servira, ensuite, à traiter de l’agenda du CRTC pour l’année à venir et des enjeux règlementaires qu’il couvre, soit les télécommunications, la radiodiffusion et la protection des consommateurs et du public.