Du Push to Talk over Cellular au MCPTT

Le principal objectif des systèmes radio de communications critiques est de minimiser les délais d’intervention des différentes organisations dans les situations d'urgence. Un bouton « push-to-talk » dédié offre un mécanisme efficace pour simplifier les communications entre l’appelant et l’appelé. Cette fonctionnalité est essentielle pour la coordination d'activités urgentes et complexes car elle permet des échanges vocaux de manière rapide, efficace et fiable.

La technologie Push-To-Talk over Cellular (PTToC) a beaucoup évolué depuis ses débuts. Les améliorations technologiques ont réduit la latence et augmenté la capacité de données. Tout aussi important, les opérateurs de réseaux mobiles ont étendu de manière très importante la couverture 3G 4G LTE dans toutes les régions géographiques, offrant une couverture presque complète. Cette combinaison de hautes performances et de couverture totale offre une solution performante adaptée aux exigences des utilisateurs de communications critiques.

La demande des services d’urgence (police, secours, pompiers, ..) pour des applications critiques riches en bande passante pousse les gouvernements à recourir à des réseaux de données mobiles LTE pour répondre à ces besoins.

Actuellement, le marché du PTToC est composé de solutions non standardisées basées sur des protocoles over-the-top (OTT). Il existe désormais une gamme émergente d’applications PTToC basées sur les standards 3GPP et intégrables dans l'architecture des réseaux LTE pour permettre une optimisation de la priorité par rapport à d’autres services. Ces applications basées sur le standard 3GPP, connues sous le nom de Mission Critical PTT (MCPTT), ont attiré l'attention des acteurs de la sécurité publique en raison de leur niveau supérieur de fiabilité et de garantie de performances.

Pour atteindre les performances requises, les serveurs MCPTT sont hébergés au sein de l'architecture de l'opérateur de réseau mobile ou du cœur de réseau privé LTE. Le trafic de données sur le réseau est marqué avec des valeurs de qualité de service normalisées qui permettent un accès préférentiel lors d’une congestion sur le réseau mobile. La combinaison de solution MCPTT intégrées à des réseaux mobiles assurant cette qualité de service normalisée constitue aujourd’hui la base de la plupart des déploiements des solutions PTToC gouvernementales. En effet, emboitant le pas de FirstNet aux États-Unis et de Safe-Net en Corée du Sud et leurs solutions MCPTT, plusieurs nouveaux programmes gouvernementaux visant à établir des réseaux à large bande de sécurité publique progressent en Europe, au Canada, en Australie et en Nouvelle-Zélande.

Si les déploiements aux standards MCPTT se sont concentrés sur les projets gouvernementaux de sécurité publique, des solutions MCPTT pour les réseaux commerciaux sont également disponibles pour permettre des communications critiques sur certains secteurs verticaux (par exemple, l‘industrie, l'exploitation minière, les services publics, les transports, etc.). Néanmoins, l'intégration d’un réseau MCPTT reste complexe et doit être comparée aux avantages que peuvent fournir une solution PTToC non standardisée installée sur un réseau privé LTE ou couplée à une offre multi-opérateurs.

Norme MCPTT et interopérabilité

Ces nouveaux systèmes MCPTT ne fonctionneront pas comme des solutions isolées mais devront s’intégrer à des environnements hybrides hétérogènes. Les utilisateurs doivent pouvoir communiquer de manière fiable quelle que soit la technologie ou le type de solution : les organisations de sécurité publique doivent pouvoir combiner le MCPTT avec les systèmes radio privés classiques ne serait-ce que pour les scénarios de migration entre ces technologies.

Par conséquent, l'un des facteurs les plus importants auxquels est confronté tout déploiement MCPTT est l'interopérabilité. L'interopérabilité des technologies est fondamentale pour garantir l'efficacité d’une solution MCPTT. L'interconnexion entre les radios classiques existantes et les appareils MCPTT ainsi que leur traitement combiné sur les applications de salle de commandement, sont des points essentiels que l'écosystème MCPTT doit résoudre au travers de fonctions d’interopérabilité (IWF).

De plus, l'un des principaux moteurs de croissance du marché MCPTT est attribuable aux efforts de normalisation 3GPP. Les gouvernements tirent de nombreux avantages à avoir une solution PTToC normalisée. En effet, les approches fondées sur des normes facilitent l'itinérance et l'interopérabilité et permettent d'avantage d'économies d'échelle.
Cette fonction d’interopérabilité propose également des protocoles ouverts qui aident à éviter les problèmes de silo et de verrouillage des fournisseurs. Même si d’avantage de travail est nécessaire dans l’écosystème MCPTT, un certain nombre de fournisseurs proposent déjà aujourd’hui une fonction d’interopérabilité de niveau opérateur qui peut héberger des appels de groupe sur les smartphones et les radios classiques.

Avantages de la normalisation 3GPP

En conclusion, les avantages de la normalisation 3GPP sont les suivants :

  • Qualité de service et compatibilité entre fournisseurs.
  • Economie d'échelle.
  • Équipements fonctionnant sur des systèmes standardisés.
  • Intégration par les opérateurs d’une solution standardisée plutôt que des fonctionnalités utilisant des mécanismes particuliers.
  • Intégration dans les applications de salle de commandement facilitée par l’approche standardisée proposant des protocoles bien définis et ouverts.
  • Fonction d’interopérabilité (IWF) introduite par la version 16 du 3GPP pour permettre les communications entre les systèmes radio privés classiques et MCPTT.

L'évolution des solutions PTToC sera façonnée par la technologie, la concurrence et les préférences des clients. Il est indéniable que les utilisateurs de communication critiques doivent bénéficier de services critiques au-delà des simples fonctionnalités voix. Le modèle introduit pour le standard MCPTT fournit une base pour d'autres services critiques, notamment le transport de données et la vidéo. En effet, le « push-to-vidéo » est désormais spécifié dans les spécifications 3GPP (MCVIDEO), et les architectures de services critiques ont commencé à faire référence à la fonctionnalité push-to-X au lieu du push-to-talk plus limité.