Les fréquences 5G des opérateurs mobile

Quelles sont les trois bandes de fréquences utilisées par la 5G ?

Un abonné mobile consomme en moyenne 15 Go de données par mois selon l'Arcep (Autorité de Régulation des Communications Électroniques et des Postes).

Selon le rapport ConsumerLab réalisé en 2019 par l'équipementier réseau européen Ericsson, le besoin mensuel en data pourrait atteindre les 200 Go d'ici 2025.

Pour répondre à l'accroissement de la consommation en data des consommateurs et explorer toutes les opportunités d'usages, le réseau 5G va utiliser trois bandes de fréquences.

1. La bande-fréquence des 700 MHz, actuellement utilisée par la 4G

Initialement exploitée par la TNT, la bande-fréquence des 700 MHz (694 - 790 MHz) est aujourd'hui utilisée par le réseau 4G.

Étant une fréquence basse, elle dispose d'une large couverture (plusieurs kilomètres) et d'une bonne pénétration à l'intérieur des bâtiments. Toutefois et comme toutes les fréquences basses, la bande-fréquence des 700 MHz ne permet pas d'atteindre des débits particulièrement élevés.

Aussi utilisée par la 4G, la bande-fréquence des 700 MHz va rapidement se retrouver surchargée face à l'augmentation du trafic de données. Il est donc primordial que la 5G utilise des bandes de fréquences plus larges pour éviter une saturation du réseau 4G.

2. La bande-fréquence des 3,5 GHz, la bande coeur de la 5G

Surnommée “la bande cœur de la 5G”, la bande de fréquences des 3,5 GHz (3,4 - 3,8 GHz) est la première et la principale bande sur laquelle va s'appuyer le réseau 5G.

Elle va permettre à la 5G d'atteindre des débits très élevés et de réduire la latence. Sur son large spectre de 400 MHz, les opérateurs mobile peuvent en exploiter 310 MHz, ce qui permet d'éviter toute saturation du réseau.

3. La bande-fréquence des 26 GHz, qui sera attribuée ultérieurement

Qualifiée de bande de fréquences haute, la bande-fréquence des 26 GHz (24,25 - 27,5 GHz) sera exploitée pour la première fois dans les télécommunications civiles par la 5G afin de répondre à l'accroissement des objets connectés.

La bande-fréquence des 26 GHz offrira des débits ultra-performants similaires à la fibre (1 Gbit/s). A noter que celle-ci ne sera pas attribuée aux opérateurs avant 2023.

C'est en exploitant simultanément ces trois bandes de fréquences que le réseau 5G pourra couvrir l'ensemble du territoire français, révolutionner les usages et répondre à la forte demande en consommation de data grâce à des débits ultra performants comparables à ceux de la fibre optique.

Quand et comment la bande-fréquence des 3,5 GHz a été attribuée aux opérateurs ?

Voici l'état des lieux actuel de l'attribution des trois fréquences utilisées par la 5G :

• La bande-fréquence des 700 MHz est déjà exploitée par les opérateurs et leur réseau 4G, elle n'a donc pas fait l'objet de nouvelles enchères ;
• La bande de fréquences des 3,5 GHz a été attribuée aux opérateurs, plus de détails ci-dessous ;
• La bande de fréquences des 26 GHz sera attribuée aux opérateurs ultérieurement.

Fin 2019 - début 2020 : Préparation des enchères de la bande-fréquence des 3,5 GHz

La procédure d'attribution des fréquences des 3,5 GHz (3,4 - 3,8 GHz) en France a été lancée fin 2019. En février 2020, l'Arcep a validé la candidature des quatre opérateurs Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile.

Avant l'ouverture des enchères pour l'attribution des fréquences des 3,5 GHz, l'Arcep a distribué un premier bloc de fréquences de 50 MHz à chaque opérateur en contrepartie d'une souscription aux engagements optionnels présentés dans son cahier des charges.

Début 2020 : Enchères principales pour l'attribution de la bande-fréquence des 3,5 GHz

Initialement prévue en avril 2020, l'enchère principale pour l'attribution de la bande de fréquences des 3,5 GHz (3,4-3,8 GHz) s'est finalement déroulée du 29 septembre 2020 au 1er octobre 2020 pour cause de COVID-19.

L'objectif de celle-ci est de distribuer aux lauréats les 310 MHz restants sur la bande, soit onze blocs de 10 MHz encore disponibles.

100 MHz maximum autorisés par opérateur

Pour délivrer de manière juste les blocs de la bande de fréquences des 3,5 GHz, l'Arcep a décidé de procéder sous forme d'enchères où le nombre de MHz total est limité à 100 par candidat. Autrement dit, en disposant déjà de 50 MHz, chaque lauréat peut postuler jusqu'à cinq blocs de 10 MHz maximum.

Déroulement des enchères principales

La valeur initiale d'un bloc de 10 MHz a été fixée par le Gouvernement à 70 millions d'euros. En jouant le rôle de médiateur, l'Arcep a émis le prix d'un bloc de 10 MHz. Si le nombre total de blocs demandés était supérieur au nombre de blocs disponibles (soit 11), le régulateur des télécoms effectuait un nouveau tour en augmentant le prix unitaire d'un bloc :

Jour 1 - Prix d'un bloc de 10 MHz : 85 millions €
Jour 2 - Prix d'un bloc de 10 MHz : 111 millions €
Jour 3 - Prix d'un bloc de 10 MHz : 126 millions €

Ce qu'il faut retenir des enchères principales

Après dix-sept tours d'enchères, les opérateurs ont récupéré sur la bande de fréquences des 3,5 GHz :

- Orange : quatre blocs de 10 MHz pour un total de 90 MHz ;
- SFR : trois blocs de 10 MHz pour un total de 80 MHz ;
- Bouygues Telecom : deux blocs de 10 MHz pour un total de 70 MHz ;
- Free Mobile : deux blocs de 10 MHz pour un total de 70 MHz.

Automne 2020 : Fin de la distribution des fréquences 3,5 GHz avec l'enchère de positionnement

Suite à cette enchère principale, la quantité de fréquences est désormais fixée pour les opérateurs Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile.

Une enchère de positionnement a eu lieu fin 2020 pour déterminer la position des fréquences de chacun dans la bande des 3,5 GHz (3,4 - 3,8 GHz).

Durant cette enchère, les opérateurs mobile ont pu exprimer leurs préférences de position dans la bande entre le centre et ses extrémités, des zones plus ou moins sensibles aux interférences.

Une fois celle-ci passée, l'Arcep a délivré en novembre 2020 les autorisations de fréquences dans la bande des 3,5 GHz aux opérateurs.

Quels sont les engagements imposés par l'Arcep aux opérateurs ?

En tant que régulateur des télécoms, l'Arcep a mis en place un certain nombre d'obligations liées au développement du réseau 5G en France et auxquelles doivent répondre les opérateurs.

Au début de l'année 2020, l'Arcep a également fait souscrire les opérateurs à des engagements optionnels en contrepartie d'un bloc de 50 MHz à chacun. Voici à quoi s'engagent les opérateurs en déployant le réseau 5G en France.

Les engagements principaux

10 500 sites 5G déployés d'ici à 2025

Sur la bande-fréquences des 3,5 GHz, l'Arcep attend de la part des opérateurs le déploiement au total de 3 000 sites en France métropolitaine d'ici à 2022, 8 000 sites d'ici à 2024 et 10 500 sites d'ici à 2025.

Le gendarme des télécoms insiste sur le cas des zones peu denses : 25% des sites sur cette bande de fréquences devront être déployés dans des zones regroupant les communes des territoires d'industrie et des zones rurales.

Des débits au minimum de 240 Mbit/s

D'ici à 2022, 75% des sites 5G devront profiter d'un débit au moins égal à 240 Mbit/s et 90% des sites devront en bénéficier d'ici à 2025.

Cette condition sera généralisée à tous les sites de manière progressive jusqu'en 2030.

Les axes routiers couverts en 5G

Les opérateurs devront couvrir les axes routiers en réseau 5G.

1. La première étape sera de couvrir l'ensemble des axes de type autoroutiers avec un débit d'au moins 100 Mbit/s sur chaque site.
2. La seconde étape concerne les routes principales où celles-ci devront être couvertes en 5G avec un débit d'au moins 100 Mbit/s sur chaque site d'ici à 2027.

L'utilisation par les opérateurs du slicing

Jusqu'en 2023, l'Arcep demande aux opérateurs mobile d'utiliser les fonctionnalités les plus innovantes de la 5G comme le slicing, une technique qui consiste à découper virtuellement un réseau de télécommunications en plusieurs tranches (type d'usage, objet) pour leur permettre de profiter de ressources et de performances égales à leurs besoins.

Compatibilité avec le protocole IPv6

L'Arcep oblige les opérateurs à rendre leurs réseaux mobile compatibles avec le protocole de routage IPv6, la nouvelle génération succédant au IPv4, un processus de transfert de données sur les réseaux informatiques.

Les engagements optionnels

En échange d'un bloc de fréquences de 50 MHz, les opérateurs ont souscrit à des engagements optionnels inclus dans le cahier des charges de l'Arcep. Ce processus vise à soutenir le déploiement des équipements en bande 3,5 GHz (3,4-3,8 GHz) dans les années à venir.

Le réseau 5G au service de la compétitivité des autres acteurs de l'économie

La 5G vise à déployer la connectivité dans les entreprises où celle-ci deviendrait une opportunité de croissance. Via ces engagements optionnels, l'Arcep tient à ce que les opérateurs mobile s'engagent à répondre aux besoins raisonnables des acteurs économiques en leur proposant des offres adaptées en performance et en couverture ou bien, en leur confiant ses fréquences de manière locale.

Améliorer l'état de la couverture mobile 5G à l'intérieur des bâtiments

Si les opérateurs continuent d'étendre leur couverture mobile, il n'est pas rare de constater que celle-ci est souvent moins performante à l'intérieur des bâtiments. Pour y remédier, l'Arcep demande aux opérateurs d'améliorer leur couverture mobile à l'intérieur des bâtiments commerciaux et à usages professionnels. Tout cela, dans le but de démocratiser la couverture multi-opérateurs.

Favoriser la transparence envers le public

Le gendarme des télécoms incite les opérateurs Orange, SFR, Bouygues Telecom et Free Mobile à renforcer leur transparence vis-à-vis du grand public sur leurs prévisions concernant le déploiement de leur réseau 5G ainsi que sur leurs pannes.

Les fréquences sont attribuées pour 15 ans, et après ?

Les fréquences utilisées par la 5G sont attribuées aux opérateurs mobile pour une durée limitée à 15 ans. Ce délai pourra être prolongé d'une durée de 5 ans après accord des concernés sur les conditions de ce prolongement.

Les prochains grands rendez-vous des opérateurs mobile s'effectueront en 2023 et en 2028 afin de faire un point sur les besoins en couverture et en qualité de service des réseaux mobile.

Pour chacun de ses rendez-vous, les obligations établies par l'Arcep à destination des opérateurs pourront être adaptées après accord entre eux.