Par Faisceau hertzien : qu'est-ce que c'est ?
L'accès au réseau peut se faire par le sol (fibre optique, ADSL, VDSL) ou par les airs (satellite, faisceau hertzien — ondes radio). Le faisceau hertzien transmet des informations d'un point A à un point B via des ondes radioélectriques entre 1 et 86 GHz. Cette technologie « sans fil » peut être rapprochée du WiFi domestique, mais à une autre échelle.
1-86
GHz — fréquence des ondes
2 Gbit/s
Très haut débit max
10 ×
Moins cher à installer que la fibre
4-5 j
Pour installer une liaison
Plan France Très Haut Débit
Initié en février 2013, le gouvernement a alloué 20 milliards d'euros sur 10 ans pour développer le numérique sur le territoire. Objectif : proposer une connexion internet d'au moins 30 Mb/s à toute la population française, en particulier en zones rurales et difficiles d'un point de vue topographique. L'État s'appuie notamment sur le faisceau hertzien.
Cas d'usage typique : le faisceau hertzien excelle dans la diffusion d'un émetteur à plusieurs récepteurs. À l'échelle d'une ville, mettre en place un émetteur unique et une antenne chez chaque particulier est plus économique que de relier chacun par câble. Idéal aussi pour les connexions avec des objets mobiles : automobiles, trains, bateaux, avions, satellites, piétons.
Comment fonctionne un faisceau hertzien ?
Onde radioélectrique focalisée
Les ondes sont concentrées par des antennes directives. Sur de longues distances, le trajet est sectionné en tronçons (« bonds ») via des stations relais — contrairement à la fibre qui demande d'importants travaux de génie civil.
Technologie sans fil
Pas d'acceptation des propriétaires des terrains traversés — l'ARCEP valide l'installation de la connexion entre deux antennes relais, et aucune autre demande n'est requise. Solution idéale pour les secteurs topographiques difficiles (zones de montagnes, rurales).
Pont radio en bande réservée
Le FH est une fréquence radio privée et certifiée par l'ARCEP — un seul opérateur, donc moins de latence. Au contraire, la fibre utilise une bande passante partagée avec plus de points intermédiaires.
Installation en 3 étapes
Pronostic de faisabilité
À partir de l'adresse de l'entreprise, l'opérateur émet un premier pronostic et un budget prévisionnel.
Étude terrain approfondie
Après accord de principe, l'opérateur se rend sur le terrain pour une étude détaillée de faisabilité.
Déploiement
Faisabilité confirmée, la commande est déployée dans un délai de 8 à 20 semaines selon l'opérateur.
Quel tarif ?
Le tarif est calibré sur mesure selon le projet, et se décompose en deux postes :
Poste 1
Frais d'accès aux services
Déploiement et raccordement des antennes (one-shot).
Poste 2
Abonnement mensuel
Variable selon le débit, le réseau de l'opérateur et la zone géographique.
Les fournisseurs de faisceau hertzien
Les fournisseurs apportent diagnostic, conseil, installation du matériel et mise en place — ils gèrent aussi la partie administrative avec l'ARCEP.
Conditions d'utilisation et phénomènes physiques
La station émettrice rayonne pour atteindre le récepteur — l'énergie décroît au fur et à mesure du trajet. Il faut étudier le trajet et adapter les éléments qui peuvent affecter son déploiement. Toutes les conditions d'utilisation sont définies par l'UIT-R (Union internationale des télécommunications).
Premier ellipsoïde de Fresnel
Volume dans l'espace permettant de mesurer l'atténuation apportée par un obstacle (colline, immeuble, montagne) lors de la propagation d'une onde. L'énergie la plus importante est contenue dans cette zone — typiquement quelques dizaines de mètres autour de la trajectoire directe. La zone doit être dégagée pour une propagation optimale.
Réfraction atmosphérique
Phénomène optique qui se produit quand la trajectoire d'une lumière est non rectiligne du fait de la variation de la densité de l'air avec l'altitude. Les rayons hertziens ne se déploient pas en ligne droite — ils se calent aux couches d'atmosphère les plus denses. Les fortes précipitations perturbent aussi la propagation.
Deux facteurs à étudier avant déploiement
Dégagement de la zone de liaison
Le relief, la végétation et le bâti peuvent causer des pertes d'émission. L'étendue du premier ellipsoïde de Fresnel (quelques dizaines de mètres) doit être dégagée pour une propagation correcte.
Conditions climatiques et atmosphériques
Réfraction atmosphérique + fortes précipitations peuvent perturber l'onde. Lors de l'étude de terrain, on mène des études statistiques pour anticiper le déplacement de l'onde selon la courbure de la Terre et les changements climatologiques.
3 types de perturbateurs des faisceaux hertziens
Comme toute technologie utilisant des ondes radio, le faisceau hertzien est exposé à trois familles de perturbations :
1 · Rayonnement
Difficulté à pallier la présence d'obstacles physiques sur le chemin de l'onde (relief, immeubles, végétation).
2 · Climat
Variations aléatoires climatologiques — les hautes précipitations et la réfractivité de l'atmosphère perturbent le parcours.
3 · Interférences
Perturbations électromagnétiques, brouillages, réflexions principales ou multi-trajets — phénomènes radio classiques.
Utilité pour les professionnels et entreprises
Les pros et entreprises qui optent pour le faisceau hertzien sont motivés par :
- Un accès Internet Très Haut Débit dans des locaux situés en « zone blanche » (pas éligible fibre + ADSL insuffisant)
- Une enveloppe budgétaire limitée sur la construction du réseau
- Pas de travaux de grande ampleur — installation rapide
- Une liaison de secours en complément d'une fibre principale
Économie installation
10 ×
moins cher
vs installation fibre optique
Avantages et inconvénients du faisceau hertzien
Les avantages
- Sans fil et robuste
- Très haut débit — jusqu'à 2 Gbit/s
- Transmission de tous les types de flux (voix, data, vidéo)
- Travaux moins coûteux — meilleur rapport qualité/prix vs fibre
- Installation facile, rapide et évolutive — 4 à 5 jours
- Connexion pour tous — zones topographiques difficiles ou éloignées
Les inconvénients
- Ondes sensibles aux masquages et obstacles (relief, végétation, bâtiments)
- Liaison perturbée par fortes intempéries (pluie, réfractivité, réflexion)
- Les paraboles doivent avoir une vue directe (line of sight)
- Confidentialité : communication interceptable en espace libre — un cryptage peut être mis en place entre émetteur et récepteur
L'histoire du faisceau hertzien
Du XIXᵉ siècle aux records modernes : près d'un siècle d'évolution scientifique et industrielle du faisceau hertzien.
Première liaison Calais-Douvres
Après de multiples recherches, une première liaison entre Calais et Douvres est effectuée.
Premier FH industriel — l'ANTRC
Fabrication du premier faisceau hertzien aux États-Unis, anciennement appelé VHF puis « câble hertzien ».
Transmission à la France
La technologie est transmise aux Français en dotation à l'époque du débarquement.
Transmissions militaires et D.O.T
Mise en service pour les transmissions des forces, puis pour la Défense opérationnelle du territoire (guerre froide).
3 nouvelles gammes de FH
QR-MH-8 (avant), QR-TH-3 (descente de site), ARIANE / GR-MH-11 (grandes unités). RITA introduit le chiffrement pour la confidentialité.
France Télécom adopte le FH
Usage des faisceaux hertziens pour des besoins régionaux civils.
Réglementation revue
Les conditions d'utilisation sont réglementées et révisées par les autorités en 2006, 2010, 2012 et 2014.
Plan France Très Haut Débit
Le président de la République lance le Plan THD — 20 Md€ sur 10 ans pour le numérique.
Record Institut Fraunhofer — 40 Gbit/s
40 Gbit/s atteint sur 1 km de distance — quasi-équivalent à la fibre optique (l'ADSL ne fait que 6 Mbit/s en France, soit 6 000 fois moins). Haute résistance face aux conditions climatiques extrêmes.