
Brussels,
COST259
Déclaration
Commune d'Intention
pour la mise en place d'une Action de Recherche
Européenne Concertée appelée
Action COST 259
"Communications
personnalisées et flexibles par voie radio"
Les Signataires de cette Déclaration
Commune d'Intention, déclarant leur volonté commune de participer
à l'Action Concertée mentionnée ci-dessus et décrite
dans l'Annexe Technique à la Déclaration, ont abouti à
l'accord suivant:
1. L'Action sera menée conformément
aux clauses du document COST 400/94 "Règles et procédures
pour la Réalisation d'Actions COST", dont le contenu est parfaitement
connu des Signataires.
2. L'objectif principal de l'Action est
d'accroître les connaissances des systèmes radio pour les
communications personnalisées flexibles, susceptibles d'offrir différents
services utilisant différentes largeurs de bande, et de développer
de nouvelles techniques de modélisation et les outils d'ingénierie
associés, de façon à garantir la continuité
(et la qualité) de service, offerte par des réseaux ayant
des capacités et des structures très diverses, dans un grand
nombre d'environnements distincts.
3. Le coût total des activités
menées dans le cadre de l'Action a été estimé,
sur la base des informations disponibles durant la préparation de
l'Action, à 17,7 Millions d'Ecus valeur 1996.
4. La Déclaration Commune d'Intention
prendra effet lorsqu'elle aura été signée par au moins
cinq Signataires.
5. La déclaration Commune d'Intention restera en application pour une période de trois ans, à moins que la durée de l'Action ne soit modifiée suivant les clauses du Chapitre 6 du document mentionné ci-dessus au point 1.
Annexe technique
Action COST 259
"Communications personnalisées
et flexibles par voie radio"
A. Contexte général
Les communications avec les mobiles évoluent
vers des systèmes de seconde génération incompatibles
vers ceux de troisième génération, capable d'offrir
des services diversifiés (depuis la parole et les données
jusqu'à la vidéo et le multimédia) adapté aux
besoins des utilisateurs dans différents environnements (du macrocellulaire
dans les zones rurales au picocellulaire pour la couverture intérieure
des bâtiments) pour différents débits d'information
et selon le concept reconnu de bande attribuée à la demande.
En conséquence, le terme "Personnelle" se transforme de
plus en plus en "Personnalisée" grâce aux possibilités
exceptionnelles offertes par les technologies des radiocommunications et
par les capacités potentielles des services évolués.
Ces applications nouvelles sont confrontées à des problèmes
relatifs aux système radio, au réseau, à la propagation,
aux dispositifs de correction des dégradations du canal de transmission,
aux stratégies d'allocation de fréquence et aux outils d'ingénierie
différents de ceux abordés dans la précédente
Action COST 207 dont le succès a contribué de façon
significative aux développements des spécifications GSM.
Le projet suivant COST 231 qui s'est terminé après une prolongation
de trois ans, s'est focalisé sur la seconde (GSM, DCS 1800, DECT)
et la troisième génération (UMTS) avec seulement un
petit groupe de travail s'intéressant aux systèmes de quatrième
génération avec des débits d'information supérieurs
à 2 Mbit/s et offrant la bande sur demande. Ce domaine va devenir
l'objectif principal des recherches dans les cinq prochaines années
et constituera le thème central de l'action suivante. COST 231 a
aussi activement contribué à établir et développer
des relations croisées avec plusieurs groupes de travail sur les
équipements et systèmes radios de l'ETSI (ETSI/RES) , les
projets RACE et le secteur des radiocommunications de l'UIT à un
niveau international. L'Action COST 259 présentée ici devrait
avoir un impact comparable aux niveaux européen et international
comme précurseur dans l'évolution des normes vers les Services
de Communications Personnelles caractérisés par une exploitation
complète de tous les aspects de la mobilité et d'une souplessse
accrue.
Le titre de cette Action cherche à
résumer ces objectifs conformément au raisonnement suivant:
- communications par voie radio, pour tenir
compte à la fois de la mobilité d'accès (pas seulement
en termes de communications avec les mobiles mais également en termes
de Boucle Locale Radio (WLL) dans une perspective grandissante de convergence
entre les technologies pour les mobiles et la boucle locale radio) et la
mobilité du terminal, déjà offerte par les systèmes
cellulaires actuels;
- communications flexibles, pour tenir
compte de la migration progressive vers les systèmes de troisième
génération (UMTS) et leur fusion avec la quatrième
génération, dans une perspective qui englobe un grand nombre
de services à différents débits (suivant la demande
de l'utilisateur) dans différentes largeurs de bandes;
- communications personnalisées,
pour mettre l'accent sur le concept de mobilité personnelle, qui
est la caractéristique principale des Communications Personnelles
Universelles (UPT), dans une perpective multiservice capable d'offrir une
large gamme d'applications pour les utilisateurs;
D'autres activités COST actuellement
en cours ont été examinées de façon à
éviter tout chevauchement potentiel et augmenter si possible la
synergie avec elles. En outre, les projets financés par la CE (ACTS
par exemple) ont été attentivement analysés, pour
trouver les points communs et identifier des intégrations potentielles,
prenant en compte d'une part les objectifs à court et moyen terme
des projets ACTS et d'autre part l'esprit des Actions COST, qui bien qu'étant
dédiées à des perspectives de recherche moyen et long
terme ont à maintenir les nécessaires (et fructueuses) relations
avec les activités en cours dans les autres organismes. En parallèle,
toutes les contributions potentielles aux organismes de normalisation,
au niveaux européen (ETSI) et mondial (UIT) ont été
examinées (se reporter pour plus de détails au paragraphe
E relatif à lacoordination).
Les Actions COST constituent le meilleur
cadre pour ce projet pour les raisons suivantes:
- l'étude nécessite des efforts
pluridisciplinaires à long terme impliquant : les techniques d'accès
radio, la modélisation de la propagation, la théorie des
communications, les techniques de modulation et de codage, les réseaux
et les protocoles, la connaissance des applications des outils d'ingénierie
ainsi que des nouveaux procédés de tests et de simulation;
- le cadre COST, comme cela a clairement
été démontré dans le passé (grâce
à son approche ascendante typique) facilite une harmonisation remarquable
des activités de recherche au niveau national.
B. Objectifs et retombées
L'objectif principal de l'Action est d'accroître
les connaissances des systèmes radio pour les communications personnalisées
flexibles, susceptibles d'offrir différents services utilisant différentes
largeurs de bande, et de développer de nouvelles techniques de modélisation
et les outils d'ingénierie associés, de façon à
garantir la continuité (et la qualité) de service, offerte
par des réseaux ayant des capacités et des structures très
diverses, dans un grand nombre d'environnements distincts. En outre, dans
la perspective d'une demande évoluant rapidement pour interfacer
le réseau photonique (fibres optiques) avec le réseau radio,
les interactions mutuelles pourront aussi être analysées.
Dans le scénario moyen et long terme envisagé pour les Télécommunications
par la Commission Européenne, la période 2000-2005 sera caractérisée
par l'apparition des Systèmes de Communications Personnelles (PCS),
avec une intégration complète de la mobilité de l'utilisateur,
le Réseau à Intégration de Services Large Bande et
le Réseau Intelligent, suivis par la réalisation du réseau
Photonique à tous les niveaux (régional, national et international).
Dans un tel environnement, la nouvelle Action proposée veut jouer,
en liaison avec le deploiement progressif du Système de Télécommunications
Mobile Universel (UMTS) et du Système Large-bande Mobile (MBS),
le rôle tenu dans le passé par :
l' Action COST 207, en liaison avec le développement du GSM;
l'Action COST 231, en liaison avec le déploiement
du DCS 1800 et le développement de l'UMTS.
Les activités auront un impact significatif
sur la Recherche&Développement de base et l'innovation pour
les Signataires et pour toute la communauté des communications avec
les mobiles, plus particulièrement pour les organismes de normalisation.
En outre, les retombées habituelles d'un travail pluridisciplinaire
impliquant de nombreux pays et institutions (y compris de l'Europe Centrale
et Orientale) en nombre au moins égal à celui des participants
engagés dans l'Action COST 231, devraient être mises à
profit. Une retombée secondaire mais non négligeable sera
le soutien d'une large communauté scientifique aux organismes de
normalisation qui stimulera la croissance du marché des communications
personnelles, prenant en compte l'impact des technologies sur la vie des
citoyens des pays membres ainsi que des besoins et des effets économiques
de telles technologies.
C. Le Programme scientifique
Les objectifs ci-dessus seront atteints
en coordonnant les recherches des Signataires dans plusieurs domaines qui
recouvrent le processus sus-mentionné:
(i) Le système radio, comprenant
les études sur des techniques d'accès avancées, la
bande à la demande, l'égalisation, la limitation des brouillages.
(ii) Le réseau d'accès, avec
des études sur l'efficacité spectrale, l'identification des
stratégies d'allocation de fréquences, des protocoles efficaces
pour les hauts-débits et les réseaux distribués.
(iii) La propagation, études et
simulations, utilisant de nouvelles approches prometteuses et le développement
de modèles pour une caractérisation fiable du canal radio
pour les communications à courte distance (environnements micro
et picocellulaire), couplées à une validation par des campagnes
de mesures.
(iv) La recherche sur les antennes adaptatives
et/ou intelligentes avec une attention toute particulière aux possibilités
de correction par diversité qu'elles sont susceptibles d'offrir,
et à leur influence sur les tâches de planification des réseaux.
(v) Les outils d'ingénierie évolués
pour des environnements variés comprenant les stratégies
d'allocation de fréquence optimales.
Le travail sera effectué selon la
liste préliminaire suivante de Tâches (et/ou sous-tâches)
en imposant des échéances clairement définies pour
faciliter une fin opportune de l'Action:
TACHE 1 - SYSTEME RADIO
Les activités peuvent être
regroupées comme suit:
Recherches sur les systèmes d'accès, tels que Détection Conjointe - AMRC (JD-CDMA), Saut de Fréquence Lent - AMRC, AMRCT (qui peut être considéré comme une sorte d'introduction des techniques de l'AMRT avancé dans l'AMRC), les techniques multi-porteuses, dans une perspective qui assure une migration progressive et douce de la seconde génération (GSM) vers les futures générations ; l'OFDM en particulier semble approprié pour des applications dans les réseaux distribués où une utilisation efficace d'amplificateurs non-linéaires est nécessaire conduisant à des émissions parasites hors-bande importantes avec des signaux à enveloppe non-constante;
Etudes sur les débits flexibles (bande à la demande): les systèmes UMTS/MBS/WLANs seront caractérisés par des capacités de transport importantes à des débits variés de manière à traiter de nombreux services personnalisés dans des environnements différents;
Etudes de limitation des brouillages visant à améliorer les performances du système en utilisant des technique de contrôle de puissance et de limitation des brouillages;
Egalisation du canal : considérant
que la norme HIPERLAN (Réseaux Locaux Radio à Haute Performance)
a adopté une modulation à enveloppe constante (GMSK) qui
à 23,6 Mbit/s nécessite un égaliseur pour le canal
radio à l'intérieur des bâtiments, les recherches seront
effectuées sur des structures d'égaliseur plus efficaces
pour des modulations d'ordre plus élevé.
Les études ci-dessus seront ciblées sur (mais non limitées à ) des applications mobiles, d'autres secteurs à fort potentiel de croissance seront également examinés en détail tels que la radio dans la boucle locale dans l'hypothèse d'une convergence progressive des technologies d'accès radio vers les communications avec les mobiles.
TACHE 2 - PROPAGATION
Plusieurs sujets seront examinés
tant du point de vue théorique que du point de vue expérimental:
Nouvelles approches pour la modélisation dans les bandes décimétriques et micro-ondes fondées sur des solutions directes (utilisant des calculateurs parallèles rapides) des équations de Maxwell (par exemple la méthode des éléments finis (FEM), des différences finies dans le domaine temporel ou fréquentiel (FD ou FD-TD), de la méthode de la matrice de transmission ligne (TLM);
Les bandes à 5,2 GHz, 17,2 GHz et 40 et 60 GHz ayant été attribuées par la CEPT aux HIPERLAN et MBS, des modèles seront étudiés pour les communications à courte portée dans les bandes micro-ondes et millimétriques (microcellulaire et couverture intérieure des bâtiments, pertes de pénétration, effets des arbres, influence des obstacles et du trafic automobile, etc.);
Comparaisons entre l'efficacité
dans différentes situations des modèles empiriques/statistiques
et électromagnétiques/déterministes (tracé
de rayons);
Des mesures seront effectuées pour
valider les modèles en utilisant les sondeurs de canal appropriés
et pour obtenir des statistiques sur les paramètres large bande
utilisés dans les simulations des systèmes; cela permettra
l'adjonction de nouvelles caractéristiques qui pourraient améliorer
considérablement l'efficacité des calculs tout en conservant
la précision voulue.
TACHE 3 - ANTENNES
Différents thèmes seront examinés:
Etudes des effets de l'environnement proche, (pylônes, poteaux, murs, etc), sur le diagramme de rayonnement d'antenne de la station de base;
Investigation dans le domaine des antennes intelligentes et adaptatives pour la station de base, (en terme de capacité de suppression des brouillages, reconfiguration du diagramme, double polarisation, etc.);
Etudes sur la possibilité d'utiliser des technologies fibre optique pour alimenter les antennes dans la bande millimétrique;
Techniques de macro et microdiversité, avec attention particulière sur la diversité d'espace, (détection des angles d'arrivée des trajets multiples), et la diversité de polarisation, (orthogonal, oblique), afin d'optimiser la qualité de la liaison;
Faisabilité de diverses combinaisons des technologies numériques
et analogiques pour la mise en forme des diagrammes d'antenne dans le cas
de transmission hauts débits. En effet, les ASIC ne seront pas capables
d'effectuer le traitement numérique requis en large bande en temps
réel, aussi une répartition optimale entre traitement numérique
et analogique devrait être étudiée en détail.
Cette tâche pourrait être fusionnée avec la tâche
2 et donner lieu à une tâche unique intitulée Propagation
et Antennes.
TACHE 4 - RESEAU
Cette tâche sera concentrée sur les sujets suivants:
Efficacité spectrale et compatibilité, (partage des fréquences avec les services fixes);
Stratégies d'allocation des canaux, (fixe et/ou dynamique), optimisées en fonction du réseau et de l'environnement;
Etudes de protocoles efficaces pour les hauts débits et pour l'intégration de voix/image (multimédia), en se référant de manière explicite aux opportunités offertes par les accès ATM et IBC, (Communications Large-bande Intégrées);
Etudes sur les interconnexions potentielles et les influences mutuelles entre réseaux radio et réseaux fibre optique;
Réseaux Distribués: des protocoles spécifiques
doivent être conçus pour les réseaux distribués
lorsque aucun noeud central de contrôle existe; cet axe de recherche
est à son premier stade de développement, avec les deux normes
de réseaux locaux large bande (WLAN) ayant adopté des protocoles
connus pour être inefficaces en présence de noeuds cachés.
TACHE 5 - ERREURS DE MESURE
Cette tâche, (pouvant être considérée comme
une sous-tâche de la tâche 2 avec relation directe avec la
tâche 1), portera sur quelques sujets d'importance capitale généralement
non pris en compte dans le processus de planification d'un système
de communication mobile:
Analyses des techniques de mesure les plus usuelles, (intensité du champ, profil des retards, fonctions de diffusion, taux d'erreur binaire, taux d'erreur trame, qualité du système, etc.);
Etudes de l'impact de la mesure sur la prédiction et les outils
d'ingénierie, afin d'évaluer si les différences trouvées
sont dues aux modèles ou aux incertitudes de mesure.
TACHE 6 - OUTILS DE PLANNIFICATION
Cette tâche sera concentrée sur:
La définition des paramètres de propagation réellement nécessaires en entrée des outils dingénierie;
Etudes de l'impact des bases de données géographiques sur les performances des modèles de propagation à l'extérieur ou l'intérieur des bâtiments, en terme de type de données, de format (matriciel, vectoriel), et de résolution, (surface et vertical);
Evaluation d'outils de couverture cellulaire, micro et pico cellulaire, et de couverture d'environnements spéciaux; ces sujets seront particulièrement focalisés sur des systèmes fonctionnant dans les bandes micro-ondes et millimétriques, compte tenu que pour les futurs systèmes, des distributions de trafic non uniformes et des considérations de capacité de trafic imposeront plus de restrictions dans la planification des cellules que la propagation;
Algorithmes d'optimisation du réseau par minimisation du brouillage interne;
Stratégies d'allocation de fréquences selon le service ou le système considéré, (motif de réutilisation, allocation libre, structures multicouches);
Développement d'un prototype d'outil d'ingénierie avancé
(ou d'une méthode de planification systématique), pouvant
être appliqué à différents réseaux et
plusieurs environnements.
Cette tâche pourrait être considérée comme
une sous-tâche de la tâche 2, également en relation
directe avec la tâche 3.
D. Organisation et echéancier
D.1 Organisation
Le travail précédemment décrit sera partagé
entre trois groupes de travail, conformément au schéma cidessous.
Organisation de l'Action

Les chercheurs des universités et les ingénieurs provenant
des exploitants, des industriels et des laboratoires de recherches travailleront
en étroite coopération en échangeant les informations.
Les flux d'information et les interactions directes entre groupes seront
très denses; cependant, il est également prévisible
que les sous-groupes traitant des erreurs de mesure et des outils d'ingénierie
procureront directement des données aux groupes traitant du système
radio et du réseau, ainsi qu'au groupe antenne et propagation; le
flux final concernera essentiellement ces derniers et le groupe réseau.
Des missions court terme sont envisagées pour encourager l'échange
de chercheurs entre les laboratoires et favoriser une diffusion plus large
des résultats ainsi que des ateliers organisés avec des orateurs
invités travaillant dans des domaines d'intérêt de
l'Action et une participation active aux séminaires et conférences
de façon à accroître le nombre de réactions
extérieures à l'Action en réponse aux idées,
suggestions et propositions provenant de l'Action.
Chaque groupe de travail élira un président afin de coordonner
le travail au sein du groupe, et d' assurer l'échange d'information
avec les autres groupes et avec le Comité de Gestion.
Le Comité de Gestion élira un président et un vice-président
, et sera responsable des interactions avec les autres entités européennes
et internationales, des transferts mutuels d'information et les échanges
de documents pertinents (ou de quel que matériel que ce soit sur
demande spécifique). L'Action établira et favorisera des
liens étroites avec les institutions, projets et organisations suivants:
4ème Plate-forme de l'Union Européenne, avec références
particulières aux Actions COST (244bis, 252, 255 256, 257), et en
principe les projets ACTS suivants: MOMENTS, MEDIAN, WAND, MultiPort, MUSIST,
EXODUS, RAINBOW, STORMS, TSUNAMI II, BROADBAND, MICC, FRAMES, MOSTRAIN;
de plus un lien est prévu avec HPCN, (Réseaux de calculateurs
à haute performance); ainsi que défini par le DG III dans
le cadre du Programme des Technologies de l'Information.
UIT-R (SG 1, SG 3, SG 8 et directement le TG 8/1)
ETSI (RES2, RES3, RES10, SMG2, SMG5) et NA7 sur l'UPT.
Le Comité de Gestion organisera au besoin des ateliers techniques,
des séminaires, des visites de laboratoires, des échanges
de personnel, des activités conjointes entre différentes
institutions participant à l'Action, afin d'accélérer
le développement d'un domaine technique particulier.
Les délégués représentant les signataires
dans le Comité de Gestion devront:
être présents et contribuer activement aux réunions du Comité de Gestion (en moyenne trois réunions générales par an prévues, une en association avec un atelier), selon les objectifs et les étapes de l'Action;
accepter au besoin la responsabilité d'un sujet particulier de l'Action, et agir en tant que rapporteur avec les groupes de recherche nationaux de leur propre pays;
assurer des relations de travail entre l'Action et les autres Actions
COST liées aux Télécommunications et aux Sciences
de l'Informations selon les recommandations du Comité Technique
des Télécommunications (TCT).
D.2 Echéancier
Les durées des différentes activités mises en valeurs
dans les tâches 1 à 6 ainsi que les résultats attendus
sont reportés dans le graphe suivant.
Compte tenu de la nature de l'Action, des ateliers annuels seront organisés;
comme d'ordinaire, le président supervisera la préparation
des rapports annuels. Un rapport final sera disponible à la fin
de l'Action sous forme de livre; il est également proposé
de mettre la documentation sous forme électronique afin d'en faciliter
la transmission et la distribution à d'autres organismes. Du reste,
tous les documents techniques temporaires pourront en principe, (sous réserve
d'approbation par les signataires intéressés), être
mis dans le WWW pour une diffusion mondiale; ceci demande la création
d'un site dans le WWW pour l'Action (l'expérience dans ce domaine
des Actions COST précédentes serait d'un grand secours).
L'activité envisagée sur trois ans devrait produire des
résultats significatifs qui seront rassemblés dans le rapport
final qui, suivant cette proposition, devrait être publié
dans un ouvrage par un éditeur externe (comme cela s'est fait pour
l'Action COST 231) de façon à atteindre une large diffusion
des résultats juste avant le début des services FPLMTS/UMTS,
attendus pour le tournant du prochain siècle.
E. Dimension économique
La dimension économique est basée sur les indications
fournies par le pays COST participants au COST 231, ou par ceux qui ont
indiqué leur intérêt pour l'Action.
Nombre estimé des Signataires (basé sur la participation
au COST231 en régime de croisière): 20
Coût par Signataires par an (évaluation basée
sur les chiffres 1993):
1 chercheur.an 60 000 ECU
2 techniciens.an 80 000 ECU
3 étudiants.an 75 000 ECU
Frais de déplacement 15 000 ECU
Total par an 230 000 ECU
Total sur 3 ans 690 000 ECU
Coûts pour les 3 années d'existence de l'Action (évaluation
basée sur les chiffres 1993):
Total 690 00020 ECU 13,8 Millions d'ECU
+ 10% de coût d'intendance et d'opérationnel 1,38 Millions
d'ECU
Coût total pour les fonds nationaux 15,18 Millions d'ECU
Supplément de UE (sur 3 ans) 60 000 ECU 0,18 Millions d'ECU
Dimension Economique 15,36 Millions d'ECU
Dimension économique
(évaluation 1996 en considérant une
augmentation de 15%) ~ 17,7 Millions d'ECU