4G, 4G+ et 700 MHz : des enjeux importants pour les opérateurs et l'ARCEP

Vous reprendrez bien un peu de 4G+ ? 24
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Crédits : merznatalia/iStock/Thinkstock
Téléphonie
Sébastien Gavois

Il y a quelques jours, l'ARCEP donnait le coup d'envoi de sa consultation publique sur la mise à disposition des nouvelles fréquences dans la bande des 700 MHz, qui seront notamment utilisées pour la 4G. Entre le découpage des blocs (30 MHz au total), les conditions d'attribution et les enjeux pour l'avenir, le sujet est sensible. Alors que le régulateur évoque plusieurs pistes, voyons ce qu'il en est.

Après de nombreuses rumeurs et spéculations, François Hollande profitait d'un récent séminaire du CSA pour évoquer le cas de la bande de fréquence des 700 MHz. Il était ainsi question d'un lancement de la procédure d'attribution « dès l'année prochaine », ce délai étant « impératif » d'après le chef de l'État. Rappelons que, concernant cette vente aux enchères, plus de deux milliards d'euros sont d'ores et déjà prévus dans le projet de loi de finances 2015, difficile donc de retarder l'échéance.

Bande de 700 MHz : le calendrier est posé, passons aux conditions d'attribution

Début décembre, Matignon publiait un communiqué de presse afin de dévoiler le calendrier précis de l'attribution : ce sera en décembre 2015, « mais leur transfert effectif aura lieu entre le 1er octobre 2017 et le 30 juin 2019, à l’exception de quelques zones où ces derniers pourraient les utiliser dès avril 2016 ». Enchainement logique des choses, l'ARCEP lance une consultation publique sur sa « revue stratégique du spectre pour le très haut débit mobile »

Il faut dire que les enjeux sont importants concernant cette bande des 700 MHz. En effet, la consommation de data sur les réseaux mobiles explose chaque année, que ce soit en France ou dans le reste du monde. Le régulateur indique ainsi que « le volume de données consommées par les clients sur leur téléphone mobile, ou via des clés internet exclusives, a été multiplié par 5 entre le 2ème trimestre 2011 et le 2ème trimestre 2014. Ce volume est en croissance exponentielle (environ 70% d’augmentation chaque année) ». Or, pour écouler ce trafic toujours plus important, il faut disposer de suffisamment de blocs de fréquences afin d'éviter un goulot d'étranglement : « les fréquences c'est un peu le pétrole des télécoms » précise ainsi Delphine Ernotte-Cunci, directrice exécutive d'Orange. Et, comme pour le pétrole, les enjeux sont considérables.

De l'importance des fréquences en 700 MHz pour le déploiement des réseaux mobiles

Chez l'opérateur néanmoins, la pénurie ne semble pas pour tout de suite puisque Delphine Ernotte-Cunci indiquait récemment : « nous avons acheté il y à peu de temps des fréquences pour la 4G, c'était en 2011, ça nous a couté en tout 3,6 milliards pour la communauté des opérateurs [NDLR : dont 1,2 milliard pour Orange]. Ces fréquences sont largement suffisantes pour les 10 prochaines années et l'on n'a pas besoin immédiatement de fréquences 700 MHz ». 

Mais l'opérateur annonçait qu'il participerait aux enchères, notamment afin de s'assurer un avenir serein au moins sur ce point : les fréquences de 700 MHz « sont très belles parce que ce sont des basses fréquences donc elles rentrent plus loin dans les immeubles et elles permettent d'avoir une meilleure couverture ». De son côté, l'ARCEP indique que, comme les fréquences de 800 MHz, elles « possèdent des caractéristiques physiques leur conférant des qualités de propagation favorables. En cela, elles constituent une ressource particulièrement adaptée à la couverture des zones rurales ou de l’intérieur des bâtiments ».

Bouygues Telecom et Numericable-SFR sont plus ou moins dans la même situation : les deux groupes font notamment face à des soucis d'ordre financier. Le premier est ainsi en pleine restructuration afin de mieux s'adapter au secteur des télécoms en pleine mutation, tandis que le second a dépensé ces derniers mois plus de 20 milliards d'euros pour racheter des opérateurs. Ajoutez à cela le fait que Free n'a rien remporté sur les 800 MHz, et qu'il devrait donc miser gros sur le 700 MHz, et vous avez un tableau assez représentatif de la situation. 

Couper la 2G et la 3G pour favoriser les réseaux de nouvelle génération ?

L'ARCEP commence par poser la question de la réutilisation des réseaux 2G et 3G, notamment maintenant que Bouygues Telecom exploite une partie de la bande des 1800 MHz pour la 4G. Notez d'ailleurs que l'opérateur avait déposé un recours devant le Conseil d'État concernant la redevance qu'il doit payer pour profiter de ce « refarming » : il l'estime trop importante, notamment car la 4G n'est finalement pas vendue plus cher que la 3G alors que c'était apparemment un des critères pour établir son tarif. Selon nos confrères de BFM Businness, l'État pourrait bien devoir rembourser 80 millions d'euros à Bouygues. En effet, le rapport de Béatrice Bourgeois-Machureau irait en ce sens. Réponse officielle d'ici quelques semaines probablement.

Quoi qu'il en soit, les blocs de fréquences de 1800 MHz seront ouverts à toutes les technologies pour tous les opérateurs, dès le 25 mai 2016 et sans surcoût. Une partie devrait donc rapidement être réutilisée pour la 4G, mais le régulateur souhaite visiblement aller un peu plus loin et pose la question suivante : « À quel horizon pensez-vous que les réseaux 2G, puis 3G, puissent être éteints ? Vous semble-t-il utile que des mesures soient prises afin d’accélérer l’extinction de ces réseaux ? ». Rappelons que Free ne dispose pas de licence 2G et doit donc obligatoirement compter sur son accord d'itinérance avec Orange. Étant donné qu'il est en plus numéro un du secteur en nombre de clients, son réseau 2G doit donc être l'un des plus utilisés et il sera donc intéressant de surveiller la réponse de l'agrume sur cette question.

Une réutilisation des bandes de 900 et 2100 MHz pour la 4G est-elle envisageable ?

Mais il ne s'agit là que d'un préambule à une question plus directe, concernant cette fois-ci les fréquences de 900 MHz et de 2100 MHz, pour le moment limité à la norme UMTS : « Quelles sont vos prévisions de trafic dans les bandes 900 MHz et 2,1 GHz en 2G et en 3G, à moyen et long termes ? Quand ces bandes pourraient-elles être utilisées pour d’autres technologies telles que le LTE ? »

Encore faut-il disposer de terminaux capables de prendre en charge la 4G sur de telles bandes de fréquences. Sur ce point, le gendarme des télécoms a pris les devants : « on recense mondialement 544 terminaux (téléphones mobiles ou tablettes connectées) capables de se connecter à un réseau LTE sur la bande 2,1 GHz et 335 capables de se connecter en LTE sur la bande 900 MHz, de différents constructeurs (Nokia, Samsung, LG, Apple, Sony…) ». 

À l'ARCEP, l'heure semble donc à l'ouverture, notamment du côté de la neutralité des technologies qui permet aux opérateurs d'utiliser leurs fréquences comme ils le souhaitent. Pour autant, aucune décision n'a été prise pour le moment, il ne s'agit que d'une consultation.

Quid des problématiques concurrentielles induites par ce changement ?

Un cas particulier doit être pris en compte : en France, un quatrième opérateur mobile est arrivé récemment, tandis que les trois autres sont en place depuis longtemps. Un changement des conditions d'attribution de ces bandes de fréquences pour qu'elles soient utilisables pour toutes les technologies pose donc des questions d'un point de vue concurrentiel : est-ce que cela ne va pas désavantager le dernier arrivé ?

Dans les deux cas (900 et 2100 MHz), la conclusion du régulateur est la même : « l’ARCEP n’envisagerait pas d’assortir de mesures correctrices la levée, le cas échéant, des restrictions » dans les bandes de 900 et de 2100 MHz, et ce, même si Free dispose d'une quantité de fréquences inférieure. La conclusion est qu'il « apparaît donc prima facie qu’aucun motif ne soit de nature à justifier le maintien de restrictions technologiques dans les autorisations d’utilisations de fréquences des bandes 900 MHz et 2,1 GHz ».

« Toutefois si certains titulaires de fréquences dans les bandes 900 MHz et 2,1 GHz ne souhaitent pas bénéficier, au 25 mai 2016, de la levée des restrictions technologiques, ils devront à l’instar de ce qui est prévu dans le document d’orientation pour l’introduction de la neutralité technologique dans la bande 1800 MHz, faire parvenir à l’Autorité, le 1er octobre 2015 au plus tard, un courrier justifiant les motifs du maintien des restrictions aux technologies GSM et UMTS ». Si Bouygues, Orange et SFR ne devaient pas avoir grand-chose à y redire, cela leur procurant d'avantage de fréquences en 4G, notamment pour de la 4G+ multi-porteuses, il faudra voir si Free partagera ou non cet avis.

30 MHz dans les 700 MHz, alignés avec les fréquences du plan APT

Avant de se lancer dans les détails de la procédure d'attribution, il est important de bien définir de quoi il est question. Selon l'ARCEP, le terme « bande 700 MHz » définit deux blocs appariés de 30 MHz : 703 à 733 MHz pour le débit montant et 758 à 788 MHz pour le débit descendant. Un choix qui permet à la France de s'aligner, au moins en partie, avec les fréquences du plan APT (Asia–Pacific Telecommunity) qui prévoit une largeur de spectre plus importante (45 MHz) sur les 703 à 748 MHz et 758 à 803 MHz respectivement. Dans sa consultation, le régulateur se demande donc à partir de quand des « équipements de réseaux et des terminaux mobiles compatibles avec la bande 700 MHz « européenne » pourraient-ils être disponibles à grande échelle en vue de lancements commerciaux ? Selon quelle(s) norme(s) ? » 

Comme on peut le constater sur le tableau ci-dessous, il existe aussi des « bandes de garde » (de 694 à 703 MHz et de 788 à 791 MHz), mais l'entre-deux qui se situe entre 733 et 758 MHz, dont l'utilisation reste à définir. Plusieurs pistes sont évoquées et l'ARCEP souhaite recueillir l'avis de la communauté :

  • Donner un complément de capacité en voie descendante dit « SDL » (supplemental downlink) pour les réseaux 4G, qui serait donc destiné à être attribué par l’ARCEP
  • Dédier des fréquences à des réseaux de sécurité dits « PPDR » (public protection and disaster relief), visant à la modernisation des services de communication gouvernementaux, notamment pour des utilisations du ministère de l’Intérieur
  • Répondre aux besoins en haut débit des réseaux professionnels dits « PMR » (professional mobile radio) utilisés par diverses entreprises et grands groupes dans différents secteurs d'activité
  • Prendre en compte les besoins des microphones sans fil dits « PMSE » (program making and special events), qui utilisent actuellement l’ensemble de la bande 470 - 789 MHz dans un cadre défini par l'ARCEP
  • Prévoir des usages « machine-to-machine » (M2M), dont les conditions d’utilisations devront être étudiées dans le cadre des travaux de la CEPT (Conférence européenne des administrations des postes et télécommunications)

ARCEP 700 MHz

Des enjeux à quatre bandes : taille des blocs et nombre d'opérateurs...

Comme lors des précédentes attributions, cette procédure pour les 700 MHz doit combiner quatre contraintes. Tout d'abord concernant la qualité de service et le nombre d'opérateurs qui seront choisis. Comme sur la bande des 800 MHz, l'ARCEP indique que celle « des 700 MHz a une largeur de 30 MHz duplex et les technologies actuelles exploitent principalement des bandes passantes multiples de 5 MHz duplex. Il existe donc 4 possibilités d’attribution à un opérateur : 5, 10, 15 ou 20 MHz duplex. Des attributions de taille supérieure ne semblent pas opportunes pour des raisons d’ordre concurrentiel, évoquées plus loin ».

Le régulateur penche pour la seconde solution : « l’intérêt de canalisations de 10 MHz au moins apparaît assez clairement en raison du gain significatif que cela apporte en comparaison des canalisations de 5 MHz exploitées en UMTS. L’intérêt de canalisations de 5 MHz apparaît moins évident ». Néanmoins, un découpage en 3x 10 MHz laissera obligatoirement un opérateur sur le carreau, mais cela ne semble pas spécialement être un souci pour le gendarme des télécoms : « il n’est pas évident qu’il soit nécessaire de donner la possibilité à 4 opérateurs de réseau mobile d’avoir des fréquences en bande 700 MHz, puisque 3 opérateurs ont déjà des fréquences en bande 800 MHz ». La question est donc de savoir si un bloc de 5 MHz peut avoir une utilité, peut-être pour arriver à un découpage de type 5 - 5 - 10 - 10 comme sur les 800 MHz ? Toutes les possibilités sont encore ouvertes.

Il faut également rappeler que la largeur de la bande est directement liée au débit maximum qu'il est possible d'atteindre : 37,5 Mb/s par tranche de 5 MHz. C'est d'ailleurs pour cela qu'Orange et Free sont les deux seuls à pouvoir prétendre à 150 Mb/s en 4G (ils sont tous les deux 20 MHz en 2600 MHz, contre 15 MHz pour leurs concurrents). En plus de permettre des débits plus élevés, cela permet également de se lancer dans une bataille marketing, comme a pu le faire Orange avec Quialameilleure4G, ou bien Bouygues Telecom en annonçant 300 Mb/s via l'agrégation de trois porteuses (112,5 + 112,5 + 75 Mb/s). Il serait d'ailleurs intéressant de voir quel pourcentage de la population est touché par cette dernière possibilité.

Faut-il prendre en compte les bandes de 800 et de 900 MHz ? 

Mais, « en conséquence, un déséquilibre trop important dans les quantités de fréquences 4G attribuées aux opérateurs mobiles pourrait se traduire par un avantage concurrentiel significatif en faveur des opérateurs ayant le plus de fréquences ». L'ARCEP souhaite donc savoir s'il doit prendre en compte toutes les fréquences basses dans sa procédure d'attribution (700, 800 et 900 MHz, cette dernière étant potentiellement ouverte à toutes les technologies).

À titre d'information, Bouygues Telecom dispose d'un total (800 et 900 MHz) de 19,8 MHz, contre 20 MHz pour Orange et SFR. Free, qui n'a pas remporté d'enchère sur les 800 MHz, ne dispose donc que de 5 MHz au total. La question est donc de savoir si « concrètement, faut-il limiter la quantité de fréquences 700 MHz qu’un opérateur pourrait se voir attribuer, et si oui à quel plafond ? Ce plafond devrait-il intégrer les bandes 800 MHz et/ou 900 MHz ? Faut-il assurer une quantité minimale de fréquences 700 MHz à certaines catégories d’opérateurs ? Dans quelles conditions ? » La réponse devrait largement différer d'un opérateur à l'autre.

ARCEP 700 MHzARCEP 700 MHz

Toujours concernant Free Mobile, l'ARCEP se demande si « dans l’hypothèse où Free Mobile se verrait accorder des fréquences 700 MHz, dans quelle mesure l’obligation de SFR consistant à faire droit aux demandes raisonnables d’itinérance de Free Mobile en bande 800 MHz en zone de déploiement prioritaire apparaitrait encore nécessaire ? Cela dépend-il de la quantité de fréquences en bande 700 MHz dont Free Mobile serait le cas échéant lauréat ? »

Quatre opérateurs, cinq scénarios, des dizaines de possibilités.

Dans son communiqué, l'ARCEP ne met en avant pas moins de cinq scénarios possibles pour l’attribution des fréquences de 700 MHz, trois avec des blocs de 5 MHz et deux avec 10 MHz minimum :

ARCEP 700 MHz

Le premier scénario est relativement basique : 6 blocs de 5 MHz sont mis aux enchères, avec éventuellement une limite à 15 MHz (trois blocs) par opérateur. Le second (A2) ajoute une contrainte supplémentaire : « garantir que 4 opérateurs puissent avoir un accès direct à au moins 10 MHz », ce qui comprend à la fois les 700, 800 et 900 MHz. « Dans un premier tour, 2 blocs seraient mis en jeu. Seuls les candidats ayant au plus 5 MHz cumulés dans les bandes 800 MHz et 900 MHz pourraient postuler » afin d'empocher 10 MHz... ce qui ne correspond finalement qu'à Free Mobile. Les quatre autres blocs restants seront ensuite « mis en jeu sans contrainte particulière », pas sûr que Bouygues, Orange et SFR soient très intéressés.

Le troisième scénario mise sur l'homogénéité : « étant donné qu’Orange, SFR et Bouygues Telecom ont déjà 20 MHz en bande basse, ils n’auraient droit qu’à 5 MHz maximum. Free Mobile, quant à lui, aurait droit à 20 MHz maximum ». Dans ce genre de situation, il faudrait voir quelle seront les mises faites par les opérateurs et si les deux milliards d'euros seront de la partie. En effet, le suspense est bien moins important, tout comme les enjeux... et donc le montant des enchères ?

Les scénarios B1 et B2 imposent un minimum de 10 MHz par lot, empêchant les candidatures pour un seul bloc de 5 MHz. Comme avec A1, aucune restriction supplémentaire ne serait de mise. Enfin, le scénario B2 « qui reviendrait à proposer 3 blocs de 10 MHz, dont un serait réservé à un opérateur ayant au plus 5 MHz cumulés en bandes 800 et 900 MHz ». 

Mais l'ARCEP évoque également une autre possibilité qui lui semble relativement intéressante : l'attribution de la bande 700 MHz conjointement avec d’autres fréquences, notamment la bande L (1452 à 1492 MHz, nous y reviendrons un peu plus loin). Une situation qui n'est pas sans rappeler ce qu'il s'est passé avec les fréquences de 800 et de 2 600 MHz. « La bande L semble en effet, sous réserve des réponses qui seront apportées par les contributeurs aux questions posées en partie 4.2, relativement mûre aux points réglementaire et industriel. De plus, la bande L est relativement basse, en comparaison des bandes 1800 MHz, 2,1 GHz ou 2,6 GHz, d’autant qu’elle sera a priori utilisable en SDL [NDLR : Supplemental DownLink qui permet d'améliorer les débits descendants] seulement, ce qui peut lui permettre d’avoir une portée utile importante, n’étant pas limitée par la puissance d’émission des terminaux ».

Des délais de couverture 4G qui pourraient être avancés de quatre ans

Comme pour les autres bandes de fréquences, cette attribution sera assortie d'obligation, notamment au niveau de la couverture du territoire, reste à savoir à quelle échéance. Et l'ARCEP pourrait bien prendre les opérateurs à contre-pied en raccourcissant les délais. En effet, le régulateur note que Bouygues Telecom et Orange ont déjà dépassé les 70 % de couverture, tandis que SFR devrait y arriver d'ici la fin de l'année prochaine. Free ne communique pas encore sur ce point, mais il ne devrait pas être très loin de SFR. Avec un rapide calcul, l'ARCEP pense que « les échéances actuellement prévues dans les autorisations 800 MHz pourraient ainsi être reprises et avancées de 4 ans ».

Voici une proposition d'obligation de couverture pour un opérateur 700 et 800 MHz :

ARCEP 700 MHz

« De telles échéances auraient vocation à être satisfaites, à l’instar des obligations inscrites dans les autorisations 2,6 GHz, par l’emploi de toute bande de fréquences, au choix de l’opérateur, sans nécessairement imposer l’utilisation de la bande 700 MHz pour atteindre les premières échéances de déploiement ». Sans être expressément nommé, le cas de Free est évoqué. Si le trublion remporte des enchères en 700 MHz, « il conviendrait probablement de prévoir des échéances plus tardives, intégrant l’attribution plus tardive des fréquences 700 MHz (fin 2015 au lieu de début 2012) ainsi que leur disponibilité plus tardive (mi 2019 au lieu de début 2012) ». Là encore, l'ARCEP souhaite recueillir l'avis des différents protagonistes.

Vers une obligation de couverture en 4G+ ?

Avec l'ouverture de la bande des 900 MHz, celle des 800 MHz et la mise en vente des 700 MHz, les opérateurs auront la possibilité de proposer bien plus facilement de la 4G+ dans les bâtiments ainsi que dans les zones peu denses ou le 2600 MHz n'est pas très utilisé. Les débits visés sont d'au moins 100 Mb/s, soit plus que le très haut débit mobile qui, pour rappel, est fixé à 60 Mb/s.

L'ARCEP pose alors la question suivante : « dans quelle mesure vous parait-il opportun de définir pour chaque opérateur des objectifs de déploiement visant la fourniture, si c’est possible industriellement, de services combinant l’ensemble de ses fréquences basses (700 MHz, 800 MHz voire 900 MHz) ? Quel calendrier de déploiement proposez-vous ? Quelle échéance finale faut-il viser ? »

Les zones peu et très peu denses pourraient également gagner en vitesse grâce à l'agrégation des porteuses et l'ARCEP se demande d'ailleurs s'il ne serait pas opportun d'imposer « une mutualisation de l’ensemble des fréquences 700 MHz et 800 MHz dans les zones du programme zones blanches d’ici 2027 ». Il serait par exemple possible de profiter de la 4G+ en agrégeant des bandes de fréquences de chez Bouygues, Orange et SFR.

D'autres pistes sont également évoquées pour améliorer la couverture dans les bâtiments, notamment les femto-cell qui sont pour le moment bloqués sur le réseau d'un opérateur et parfois même à un nombre limité de clients. Le régulateur se demande si de tels équipements « pourraient permettre à tout utilisateur de se connecter quel que soit son opérateur mobile et être elles-mêmes connectées au réseau fixe de n’importe quel opérateur ».

Quelles fréquences seront utilisées dans le futur ?

L'ARCEP termine enfin sa consultation en tâtant le terrain sur de nouvelles bandes de fréquences qui pourraient être ouvertes à attribution dans le futur. Il est ainsi question de quatre blocs, mais aucun dans des basses fréquences à moins de 1 GHz :

  • 1452 à 1492 MHz, ou bande « L »
  • 2300 à 2400 MHz, ou bande « 2,3 GHz »
  • 2570 à 2620 MHz, ou bande « 2,6 GHz TDD »
  • 3400 à 3800 MHz, ou bande « 3,5 GHz »

Dans le premier cas, « il n’y a pas à l’heure actuelle de réseaux mobiles déployés » selon l'ARCEP, bien qu'il existe « des initiatives réglementaires » en Europe. Dans les 2,3 GHz, la Commission européenne pourrait « prendre une décision d’harmonisation dès l’année 2015 ». Dans les 2,6 GHz TDD (en complément des 2,6 GHz actuellement octroyés), il était prévu en 2009 que cela fasse « l’objet d’une procédure ultérieure ». La question est donc de savoir si le temps est venu de lancer la machine.

Terminons enfin la bande des 3,5 GHz qui « fait déjà l’objet d’une harmonisation pour le très haut débit mobile au sein de l’Union européenne » et qui est notamment utilisée par Orange pour des expérimentations en 4G+. Dans tous les cas, la question est plus ou moins la même : est-ce qu'il existe une demande pour l'attribution de ces bandes, mais aussi des réticences ?

Au final l'ARCEP lance plusieurs pistes de travail, certaines plus restrictives que d'autres, notamment en ce qui concerne l'attribution des fréquences à Free Mobile. Mais à trop imposer de contraintes, le risque est d'enlever une part d'incertitude dans les enchères, ce qui pourrait conduire à les rendre moins élevées. Il faudra donc que l'ARCEP tranche la question une fois qu'elle aura eu les différents retours. Nous aurons l'occasion de refaire le point à ce moment-là.


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