Projet Global Mise à jour: la technologie

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Le Réseau Mondial: Key2Access

Après avoir préconisé pendant de nombreuses années le recyclage de machines anciennes à destination des pays en développement, WebForce Interna- tional Federation a reconsidéré sa posi- tion en faveur de l’utilisation massive de clients légers pour plusieurs raisons:

 Moins onéreux:

Les clients légers sont moins chers à fabriquer que le coût de recyclage d’u- ne machine ancienne.

 Plus sécurisé:

Les clients ne risquent pas de contrac- ter de virus ou autres malwares: la sé- curisation du serveur suffit.

Les données sont sauvegardées de façon centralisées.

 Dans l‘air du temps:

Les applications peuvent être mises à jour de façon centralisée pour tous.

 Moins polluant:

Les clients légers consomment extrê- mement peu d’électricité en comparaison d’un ordinateur classique.

De plus, le recyclage implique l’envoi de matériel ancien dans les pays en voie développement, ce qui est inac- ceptable d’un point de vue écologique.

Page 4 Le réseau Webforce se base sur un

système unique de communication sans fil longue distance et haut débit.

 Idéal lorsqu'aucune structure télé- phonique n'existe.

 Capacité de plus de 20Gb/s wire- less par cellule - Capacité de plu- sieurs millions d'abonnés VoIP sans fil et Internet à haut débit sans fil (50Mb/s par accès)



Déploiement très rapide



Coût d'implémentation du réseau très faible.

La création d’un réseau WebForce repose sur l’installation et l’intercon- nexion de plusieurs

équipements qui for- ment l’architecture globale du réseau.

Chaque « WebForce Point » va permettre de desservir un ensem-

ble d’utilisateurs en leur offrant des nombreux services :

 Accès à Internet

 VoIP

 E-Learning

 Télétravail...

Page 2

VoIP

WebForce International Federation se pose en fournisseur de services de téléphonie à très bas coût.

Grâce au réseau mondial et à la constitution d’une communauté d’utilisateurs, il devient possible d’amener la téléphonie à des populations jusqu’alors isolées des moyens de communication modernes, de par des coûts trop importants ou une situation géographique difficile.

Page 8

Objectifs Objectifs

 Notre participation à l’action de l’UIT:

Connect the World.

 Réduire le fossé numé- rique.

 Développer la connec- tivité à Internet pour tous.

 L’accès universel aux TIC.

WebForce International Federation

Projet Global Mise à jour: la technologie

Sommaire:

Key2Access

2

Clients Légers

4

VoIP

8

Box2Access

9 Clients Légers

Le terminal: Box2Access

La convergence de ces technologies est matérialisée par la WebForce Box2Access.

Il s’agit d’un boîtier de type client léger intégrant une connectivité Wi-Fi (et filaire de type RJ-45) ainsi que les connecteurs casque et micro nécessaires pour la VoIP.

Page 9 Mai 2008

(2)

Le Réseau Mondial Key2Access

b y W ebForce

L

a première phase d’implantation de points WebForce repose sur la création d’un réseau Wi-fi maillé, afin d’optimiser les ressources et d’être plus résistant aux pannes. Chaque WebForce Point est composé par défaut :

Une station de Base (BTS) qui représente le point central d’un point WebForce. Elle va permettre de faire le relais entre le Backbone (point de passage pour accéder à Internet) et la zone qu’elle dessert.

Un point d’accès client (CPE: Customer Premise Equipment) qui représente le point de raccordement de l’utilisateur au réseau WebForce. Il délimite une zone de couverture permettant une connexion sans fil à Internet.

La transmission des données s’effectue au travers de technologies sans fil : Wi-Fi/Wimax. L’architecture du réseau repose sur les deux topologies: Backhaul et Last Mile.

La connexion entre une BTS et l’ensemble des points d’accès CPE repose sur une solution Wi-Fi Backhaul qui achemine la bande passante. La BTS peut sup- porter jusqu’à 40000 utilisateurs. Le réseau se dé- coupe en plusieurs cellules en fonction de la densité de la population, de l’environnement etc.

La connexion entre le point d’accès CPE et l’utilisateur repose sur une solution Last Mile qui permet à l’utilisateur de se raccorder en tout lieu d’une zone couverte par un CPE.

Installation des premiers points WebForce

L

^a mise en place d’une structure Wi-Fi Backhaul (5GHz or 3 GHz) repose sur la mise en place des équipements suivants :

Une Station de Base (BTS) principale raccor- dée au Backbone. Cette BTS doit relier l’ensem- ble des points d’accès CPE et également d’autres BTS. Le débit garanti dépend du débit permis par le Backbone. Chaque BTS peut diffuser sur 360°

avec une unique antenne omnidirectionnelle pour les zones à faible densité. Dans le cas contraire, une BTS peut se composer au maximum de 4 secteurs de 90°.

Les points d’accès client CPE:

Chaque point d’accès CPE doit être équipé d'au minimum :

 Une antenne 5 GHz Wif-fi (full duplex link) pour la liaison à la Station de Base,

 Une antenne omnidirectionnelle Wi-Fi pour relier les utilisateurs rattachés au CPE.

 Un routeur utilisant 2 realms, canaux et ESSID différents.

 Un boîtier UPS pour alimenter le CPE en cas de panne de courant.

Pour chaque CPE, la connexion entre l’utilisateur et le CPE se fait grâce à une gestion DHCP en affectant une adresse IP de manière automatique à l’utilisateur. De plus, un utilisateur devra être authentifié pour accéder au réseau.

Les utilisateurs doivent posséder un terminal Wi-Fi (PC Wi-Fi, téléphone Wi-Fi …).

Des protocoles d’accord devront être établis avec des fournisseurs d’accès Internet (câble, satellite etc.) pour alimenter la BTS raccordée au Backbo- ne.

La mise en place d’une structure Wi-Fi

Le réseau WebForce Key2Access est des- tiné à amener la connectivité à Internet sans fil.

Deux modes sont possibles :

Mode fermé : le point d’accès est privé.

Mode ouvert ou communautaire : chaque

récepteur est aussi émetteur et redistribue

l’accès au réseau, devenant lui-même un

hotspot.

(3)

O

n distingue deux cas de figure pour l’implantation d’un WebForce point. Que l’on soit dans une zone à faible ou à forte densité de population, chaque point peut être adapté et installé dans un délai très court.

L’avantage principal du réseau WebForce est de pouvoir couvrir l’ensemble des régions de la planète grâce à son déploiement rapide et l’utilisation des technologies sans fil.

Implantation

1er cas de figure

U

n ensemble de BTS forme un réseau maillé qui permettent d’étendre la zone de couverture sur plusieurs centaines de km.

2ème cas de figure

En fonction des be- soins et des zones à couvrir, il est possi- ble de raccorder plu- sieurs BTS au Back- bone afin de minimi- ser les pannes pou- vant intervenir sur le réseau.

Réseau Point à Multipoint avec 1 BTS

Réseau Maillé avec plusieurs BTS

Le Réseau Mondial Key2Access

b y W ebForce

L

e Wi-Fi Backhaul permet d’offrir des services VoIP à l’ensemble des utilisateurs connectés aux points d’accès CPE du ré- seau. Des accords avec un IP Centrex peuvent permettre d’attri- buer à chaque utilisateur un numéro de téléphone unique. L’utilisation du protocole SIP, va notamment permettre d’établir des appels gratuits entre chaque utilisateur du réseau. De plus, un appel au niveau national ou vers l’international sera considérablement réduit.

Configuration VoIP

C

haque BTS peut gérer jusqu’à 1000 utilisateurs VoIP pour l’utilisation d’un unique secteur 90°. Si les 4 secteurs de 90° sont utilisés alors un maximum de 4000 utilisateurs VoIP peuvent com- muniquer simultanément.

Chaque CPE permet de connecter 20 utilisateurs VoIP et 20 utilisateurs Internet.

Comme chaque connexion VoIP requiert une bande passante de 30 kbit/s, ceci signifie qu’un bon service VoIP nécessite 600 kbit/s (20 x 30kbit/s) pour chaque CPE.

Chaque BTS peut supporter jusqu’à 200 CPEs (50 pour chaque secteur de 90°). Ce qui nécessite un débit minimum de 120Mbits (200 x 600kbit/s) pour 4000 connexions VoIP simultanées.

Caractéristiques minimales d’une configuration

L

e point WebForce-Public est limi- té à une zone à couvrir. Cette zone sera sous le contrôle d’une unique BTS qui aura à sa charge un ensemble de cellules contenant leur propre point d’accès CPE.

Chaque utilisateur peut alors se connecter dans chaque cellule grâce à son équi- pement Wi-fi.

(4)

Clients Légers

W

ebForce International Federation a, durant les années 1990, beaucoup participé à la remise en service d’ordinateurs de seconde main.

Cependant, la fédération a réorienté ses activités depuis 2001. La raison en est simple : la remise en service d’ordinateurs de récupération ne peut plus être considérée comme une pratique accep- table dans le domaine humanitaire car le recycla- ge desdites machines coûte beaucoup plus cher que l’installation d’un réseau de clients légers.

De plus, les machines recyclées représentent une source de pollution supplémentaire dans ces pays.

En effet, un écran cathodique peut être considéré comme une «bombe polluante» : la réutilisation d’ordinateurs et écrans anciens doit donc être totale- ment interdite et la réutilisation de certaines de leurs matières premières (très polluantes) doit être étroite- ment surveillée.

La fin du recyclage des ordinateur

et le remplacement par des clients légers

L

a technologie de client dit léger, ou Thin Client, définit un poste informatique intégrant le strict nécessaire à la connexion du poste au serveur d’application et à l’affichage des données qui lui sont en- voyées: une carte mère, un processeur à faible consommation, une petite quantité de mémoire flash de stockage, de la mémoire vive et un dispositif d’affichage.

De fait, le poste client n’embarque qu’un système d’exploitation minimaliste permettant la connexion au serveur, ce dernier exécutant l’environnement et les applications tout en envoyant au client les informations nécessaires en temps réel.

Le client s’utilise et réagit comme si le système s’exé- cutait localement - sous réserve évidemment de la qualité de la connexion réseau -, les applications n’é- tant limitées que par les capacités du serveur et les choix des administrateurs.

Qu’est ce qu’un client léger?



Le poste client est de par sa conception, très peu onéreux en comparaison d’un pos- te « lourd ».



Une plus grande sécurité : toutes les opérations se faisant sur le serveur, il n’est pas nécessaire de disposer d’un antivirus ou d’un pare-feu sur les postes clients.



l’intégrité des données de tous les clients est assurée par une sauvegarde centrali- sée.



Les clients disposent toujours de logiciels à jour, cette tâche étant elle aussi centrali- sée.



Une gestion centralisée des applications et des droits accordés aux utilisateurs.

Avantages des clients légers

C’est ainsi que WebForce et ses partenaires dans le cadre du réseau WebForce, de

**l’alliance NGO et du CODETIC* proposent, dans l’objectif de la résolution du fossé**

numérique à laquelle WebForce International Federation se consacre, l’utilisation de

clients légers comme terminaux pour les utilisateurs.

(5)

Clients Légers

Topologie du réseau Applicatif

A

fin d’apporter le plus grand confort d’utilisation possible, il est nécessaire que la latence entre le client et le serveur d’applications soit la plus faible possible. Nous proposons dans ce sens la disposition des serveurs applicatifs au plus près des utilisateurs finaux, par structure (Université, école, administration, etc.) ou par zone couvrant un certain nombre d’utilisateurs.

Les échanges entre les clients et les serveurs se font ainsi uniquement en LAN et WLAN, ou MAN (via WiMax par exemple) à haut débit : l’accès à Internet n’est nécessaire que pour l’authentification des utilisateurs sur le serveur central.

Dans l’objectif de fournir l’accès universel aux TIC recommandé par l’UIT (Union Internationale des Télécommunications) et mis en application par WebForce International Federation, les clients légers représentent une solution parfaitement adaptée. En effet, de par ses avantages, ce système permet un déploiement rapide et peu onéreux des postes clients dès lors qu’une connectivité Internet est dispo- nible, qu’elle soit préexistante ou procurée par le réseau WebForce.

(6)

Clients Légers

Poste lourd Poste lourd

Poste recondi-

tionné Client léger Client léger

Windows XP Linux Linux Windows XPe Linux

Coûts d'acquisition et de transport

Licences OS 90,00 € 0,00 € 0,00 € 90,00 € 0,00 €

Coût PC/Client léger (écran

compris) 350,00 € 350,00 € 80,00 € 120,00 € 120,00 €

Transport 5,00 € 5,00 € 15,00 € 1,50 € 1,50 €

Total achat + transport 445,00 € 355,00 € 95,00 € 211,50 € 121,50 €

Coût de consommation électrique sur une année

Puissance électrique

(Watts, écran compris) 300 300 400 55 55

Consommation annuelle

(8h / jour, 365 jours / an) 876 kWh 876 kWh 1168 kWh 160,6 kWh 160,6 kWh

Coût électrique total (basé sur un coût moyen du kWh

de 0.09€) 78,84 € 78,84 € 105,12 € 14,45 € 14,45 €

Total annuel par poste 523,84 € 433,84 € 200,12 € 225,95 € 135,95 €

Coûts d’acquisition et d’utilisation

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Clients Légers

Ordinateur neuf Note / 10

Ordinateur recondi-

tionné Note / 10 Client léger Note / 10

Coût unitaire ≥300€ 3 Entre 50 et 250€ 9 Entre 100 et 200€ 7

Encombrement Moyen 5 Fort 2 Très faible 9

Coût des licences • Dépend de l’OS utilisé. • Quid du transfert

de licences ? • Linux

• Coût des logiciels. 5 • Coût des logiciels. 5 • Coûts des logiciels moindre. 8 Consommation

Les processeurs actuels sont moins gourmands mais la consommation reste élevée.

4

Le matériel ancien est souvent plus gourmand en éner- gie

2

Processeurs à très basse consommation. Ecrans LCD peu gourmands.

9

Sécurité

OS local : la sécurité dépend des règles instaurées, des logi- ciels de sécurité et de leur mi- se à jour, ainsi que de l’utilisa- teur.

4

OS local : la sécurité dépend des règles instaurées, des logi- ciels de sécurité et de leur mise à jour, ainsi que de l’utilisa- teur.

4 Sécurité centralisée : les ris-

ques sont très minimes. 9

Evolutivité

Evolutivité possible à moyen terme, dépendant de la confi- guration matérielle.

6

Peu de possibilités d’évolution pour des machines à bas coût.

2 Quasi-illimitée : seules les ap- plications lourdes sont à exclu- re.

8

Fiabilité Pièces mobiles, sensibilité à la chaleur et à la poussière. 5

Matériel ancien : possibilité de défail-

lance accrue. 3 Pas de pièces mobiles, peu de

dissipation thermique. 9

Pollution Ecrans TFT peu polluants mais processeurs assez gourmands,

• Ecrans CRT. • Ecrans TFT.

6 • Processeurs an- ciens : grosse consommation.

2

• Très basse consommation.

9

Autres Hétérogénéité du

parc informatique.

Dépendance au réseau.

4 Limitations dues à l'environne- ment fermé.

4 Note moyenne

sur 10: 4,75 3,67 8,00

Avantages et inconvénients des différentes solutions

(8)

VoIP

Démarche et processus

L

es moyens de communication, et notamment la téléphonie, sont encore à l’heure actuelle un luxe pour une grande partie de la population mondiale.

Or, grâce au développement des Technolo- gies de l’Information et de la Communication, il est désormais possible de proposer des services performants à des coûts dérisoires.

Pourtant, peu d’initiatives sont réellement prises pour désenclaver les populations des pays émergeants. WebForce souhaite faire du réseau Key2Access une porte ouverte vers le monde, en passant notamment par la mise à disposition d’un réseau VoIP communautaire à très bas coût.

Save Lives

Les moyens de communication sont un élément clé dans la prévention et la réaction aux situations d’urgence.

De par son protocole d’accord avec l’UIT dans le cadre du programme « Save Lives », WebForce souhaite amener la Voix sur IP sur un terrain nou- veau et mettre son réseau Key2Access à disposition du réseau d’alarmes piloté par les Nations Unies pour les catastrophes dans le monde.

Ainsi, les ONG du monde entier peuvent disposer d’un réseau de communication à des coûts très avantageux pour mener à bien leurs missions.

Plus d’informations: http://www.itu.int/ITU-D/

emergencytelecoms/index-fr.html

Mise en œuvre

L

es technologies proposées par les grands constructeurs de matériel réseau sont trop onéreuses et orientées profit d’entreprise. De par sa philosophie humanitai- re et l’échelle de ses besoins, WebForce International Federation ne peut donc considérer s’appuyer sur un ensemble de matériels et logiciels propriétaires.

Des solutions IP PBX open source existent et ont été appliquées au projet Key2Access, mais nécessitent bien souvent des développements supplémentaires pour répondre au besoin.

C’est pourquoi WebForce International Federation souhaite la création d’un groupe de travail open source afin de développer une solution personnalisée, basée sur un PBX libre tel que Asterisk ou bien SIPx.

Finalité

L

a VoIP dans le réseau Key2Access peut se définir selon un principe simple : celui du coût minimal.

Ainsi, toutes les communications vers des postes IP internes au réseau sont gratuites. Les com- munications aboutissant sur des postes analogi- ques sont quant à elles très peu onéreuses car bénéficiant elles aussi des avantages apportés par Internet, qui est mis à profit pour transporter la voix sous forme numérique jusqu’à une passe- relle permettant la conversion analogique au plus proche du destinataire.

Les coûts sont donc minimes et rendent la téléphonie accessible partout dans le monde.

Et pour encore amenuiser les coûts des

télécommunications aussi bien que de

transmission de données, WebForce sou-

haite, avec l’aide de partenaires et de

sponsors, pouvoir installer chaque année

entre 10 et 20 gateways dans différents

pays.

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Box2Access

Un boîtier d’accès intégré

Solution informatique généralisée et réduction des coûts

P

our un prix n’excédant pas les 200 dollars pouvant être financés entièrement par un système de mi- crocrédit sur le modèle de la Grameen Bank, WebForce International Federation propose une solution infor- matique pour tous, très peu gourmande en énergie et équipée d’un écran de taille convenable.

Box2Access permet l’utilisation d’Internet, de la Voix sur IP et de toutes les applications mises à disposition des utilisateurs : bureautique, éducation, santé… les possibilités sont quasi illimitées.

Ce système est donc idéal aussi bien pour les particuliers que pour les écoles, universités, administrations et PME/PMI de tous les pays et en particulier des pays en développement.

Pour un partenariat mondial

Cette convergence technologique est le fruit de recherches et d’études effectuées par WebForce International Federation depuis de nombreuses années et représente sa partici- pation au programme « Connect the World » de l’Union Internationale des Télécom- munications.

Sans l’appui fort que l’UIT peut apporter, le processus d’implantation serait très lent. Aussi, pour cette raison, WebForce propose à l’UIT un partenariat de façon à pouvoir attirer aussi bien les investissements que les dons et l’apport possible de pays, d’universités, etc.

Nous recherchons tous les partenariats possibles aussi bien au niveau intergouverne- mental (UNESCO, GAID, PNUD, etc.) que des ONG, sans oublier le secteur privé avec les entreprises socialement responsables.

B

ox2Access constitue à la fois une finalité et un outil au sein du réseau Key2Access.

Ce boitier de taille très réduite est en effet le poste informatique destiné à être utilisé par les utilisateurs pour accomplir les tâches qu’ils souhaitent, mais sert aussi à pro- pager le réseau par un système ouvert/fermé (voir page 2).

Chaque utilisateur met donc le réseau WebForce Key2Access à disposition de tous.