En route vers la 4G-LTE pour les réseaux mobiles professionnels

Un réseau mobile privé de radiocommunication appelé aussi « PMR » (private mobile radiocommunications) est un moyen de communication indispensable dédié aux acteurs ayant des usages sensibles qui nécessitent sureté, sécurité et fiabilité (ex : policiers, services d’urgences, sécurité privée, etc.). Les technologies des systèmes de radio privés (TETRA, DMR, LTE, INPT, WIFI …) se sont transformés avec les besoins des professionnels. La communication voix n’est plus suffisante, et ils évoluent désormais vers des systèmes de communication multimédia performants et sécurisés tout en conservant des fonctionnalités de base tel que le PTT (Push To Talk du Talkie Walkie).

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Le réseau radio professionnel ou réseau mobile professionnel s’adresse aux acteurs qui ont besoin de gérer des communications aussi bien dans des environnement denses et urbains (intérieurs de bâtiments, zones d’activités …) que dans des sites industriels ou isolés.

Ces réseaux professsionnels doivent résister aux pannes électriques en situation de crise et ne jamais être saturé, contrairement aux réseaux cellulaires mobiles pour maintenir une communication mobile de qualité dédié aux équipes en mobilité.. Avec les nouvelles générations de réseaux cellulaires 4G et 5G (slicing), les réseaux mobiles professionnels peuvent hybrider des architectures dédiées indépendantes avec des architectures opérées afin d’assurer la combinaison entre plus forte résilience et maîtrise du niveau de service.

Les réseaux mobiles professionnels : qu’est-ce que c’est ?

Les réseaux mobiles professionnels, ou Private Mobile Radio (PMR) en anglais, sont des réseaux radio traditionnellement utilisés pour des communications groupées ayant besoin d’un haut niveau de sécurité en termes de fiabilité et de résilience.

Principalement utilisés par les professionnels de la sécurité civile (ex : armées, polices, pompiers, etc.), mais aussi par des entreprises industrielles et de transport, les réseaux PMR sont ceux qui doivent rester opérationnels en cas de crise majeur, en assurant un service minimal de communication.

Ses principales qualités sont :

  • Un haut niveau de sécurité: c’est un réseau indépendant, résilient et confidentiel, qui est distinct des réseaux mobiles ouverts au grand public grâce à l’utilisation de bandes de fréquences réservées sous licence,

 

  • Un haut niveau de qualité: les communications sont possibles à longues portées et ont une bonne couverture indoor,

 

  • Une optimisation des coûts: les réseaux PMR sont facilement extensibles et modulables, et font souvent l’objet d’accords internationaux ou européens pour permettre des économies d’échelle dans leur déploiement,

 

  • Communication de groupe : cette fonctionnalité « group talk» est essentielle et consiste à ouvrir un canal radio afin que tous les acteurs travaillant sur une même mission puissent recevoir quasiment instantanément et en même temps les mêmes communications.

 

Cependant, les réseaux PMR « classiques », dits analogiques, ne répondent plus aux besoins digitaux de leurs utilisateurs (ex : partage de fichiers, d’images, etc.). Pour répondre à ces nouvelles exigences, les réseaux PMR s’orientent vers le haut débit et la norme LTE sur le réseau 4G.

La régulation des réseaux PMR au niveau international

Les fréquences utilisées par les réseaux PMR sont, généralement, ceux des bandes attribuées au service mobile par le Règlement des radiocommunications de l’Union Internationale des Télécommunications (UIT).

La régulation des réseaux PMR au niveau européen

Au sein de l’Union Européenne (UE), l’objectif d’attribution des fréquences PMR est une harmonisation des conditions techniques via des dispositions réglementaires européenne prises par la Conférence européenne des postes et télécommunications (CEPT).

Ces dispositions, issues de décisions et de recommandations de la CEPT, ne sont pas contraignantes pour les Etats membres : leur niveau de mise en œuvre est laissé à l’appréciation des administrations signataires dans une démarche purement volontaire.

La régulation des réseaux PMR au niveau national

En France, c’est l’Agence nationale des fréquences (ANFR) qui est mandatée par l’article 4.20-44-11 du Code des postes et des communications électroniques pour représenter le pays durant les séances de négociations européennes et internationales.

Ensuite, les bandes de fréquences sont réparties nationalement entre catégories de services et entre administrations (ex : l’Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes, le ministère de l’Europe et des Affaires étrangères, le ministère de l’Intérieur, etc.). Et c’est l’ANFR qui établit et tient à jour le tableau national de répartition des bandes fréquences.

Pour l’utilisation des bandes 50MHz, 60MHz, 80MHz, 160MHz et 400MHz comme réseaux PMR, il faut s’adresser à l’ANFR qui, pour le compte de l’Autorité de Régulation des Communications Electroniques et des Postes (ARCEP), délivre les autorisations individuelles selon trois schémas différents :

  • L’autorisation individuelle par allotissement : l’autorisation est donnée pour un bloc de fréquences sur une zone géographique donnée, sans identifier spécifiquement les potentiels utilisateurs mais en garantissant une protection contre les brouillages préjudiciables,

 

  • L’autorisation individuelle par assignation : l’autorisation est donnée selon l’utilisation précise qui est faite de la fréquence, elle garantit elle aussi une protection contre les brouillages préjudiciables, et tout déplacement de site ou des conditions d’utilisation doit être demandé auprès de l’ARCEP,

 

  • L’autorisation individuelle pour un usage partagé : cette fois pas de garantie de protection, l’autorisation pour l’utilisation de fréquences est non-exclusif et donc sans garantie de protection vis-à-vis des autres utilisateurs.

 

Ainsi, début 2018, plus de 24 000 réseaux PMR ont fait l’objet d’une autorisation individuelle.

Enfin, il existe aussi des bandes de fréquences identifiées et gérées par l’ARCEP dont l’utilisation pour un réseau PMR ne nécessite par une autorisation préalable. Ces bandes sont soumises à un régime d’autorisation générale : il est seulement nécessaire de notifier l’Arcep quelle utilisation sera faite de la bande de fréquences.

Les opportunités de la 4G-LTE pour les PMR

Les utilisateurs de réseaux PMR (ex : professionnels de la sécurité civile, entreprises industrielles ou de transport, etc.) ont aujourd’hui besoin de transmettre de la voix, ainsi que de la donnée et des contenus vidéo en garantissant le même niveau de sécurité et de disponibilité que les réseaux PMR historiques.

On constate cependant que nombre de professionnels partagent des documents, des photos ou des vidéos, parfois confidentiels, avec leurs smartphones sans se préoccuper de l’enjeu de la sécurité de ces échanges. Les multiples applications dont les smartphones sont le support sont en effet entrées dans les mœurs de la communication professionnelle, et il ne faut pas nier la simplicité grandissante et pertinence de ces moyens de communications.

En outre, la bande des 400MHz, l’une des plus utilisées pour les réseaux PMR, s’approche de la saturation.

Pour répondre à ces nouveaux besoins, les ministères de la Défense et de l’Intérieur ont décidés de mettre en place par paliers successifs jusqu’à 2025 un nouveau réseau commun d’infrastructures. Afin de limiter le coût de déploiement de ces réseaux, c’est la technologie 4G-LTE qui a été retenue, car déjà largement utilisée par les réseaux publics.

L’ambition de ces réseaux PMR hauts débits est de retrouver sur un outil professionnel sécurisé la simplicité et les possibilités qu’offrent les nouvelles technologies des télécommunications, sans perdre les fonctionnalités de base des réseaux PMR historiques.

Concrètement, il s’agit donc d’intégrer les flux de données et de vidéos en « Push To Talk » (PTT) , tel que le permettent les communications PMR historiques avec la voix. La gestion de ces réseaux doit permettre de créer plus simplement des groupes d’utilisateurs en leur affectant, si besoin, des droits variables. Cela doit aussi permettre de bénéficier avec un même outil des opportunités qu’offre la géolocalisation des équipements connectés, donc des agents. De plus, la gestion virtualisée de ces réseaux peut permettre d’implémenter des process prédéfinis à déclencher le cas échéant, typiquement en situation de crise.

Les réseaux dits « LTE privés » ou « PMR 4G », suscitent naturellement beaucoup d’intérêt de la part des professionnels de la sécurité civile et autres entreprises privées qui souhaitant bénéficier de ces avantages tout en gardant la sécurité d’un réseau PMR.

A cette fin, l'ARCEP a ouvert en mai 2019 un guichet d'attribution de 40 MHz sur la bande 2,6 GHz TDD aux professionnels qui en font la demande. A la mi-septembre, 3 acteurs ont émis un intérêt : Hub One, EDF et Transdev.
D'autres solutions opérées peuvent être proposées par les opérateurs comme la solution mise en oeuvre par Orange pour le compte du Ministère de l'intérieur.

Les cas d’usages sont multiples : sécurité d’un événement culturel d’ampleur, surveillance et sécurité d’infrastructures sensibles de génération d’énergie telles que les centrales nucléaires, gestion de crises sur les réseaux ferroviaires, coordonner intelligemment les équipes de collecte des déchets, etc.

Aujourd’hui, quelques dizaines de réseaux PMR 4G sont en cours d’utilisation en France, et on prévoit une croissance du marché de la PMR autour de 11% par an en France jusqu’à 2025 grâce à cette migration vers la 4G-LTE.

Enfin, il est à noter que la bascule de ces réseaux en 5G sera l’évolution logique de la technologie, pour permettre d’améliorer les services en bénéficiant des possibilités de « slicing » (découpage virtuel et sécurisé de la bande passante) et de suivi des équipements en mouvement grâce au « beamfarming / beamtracking » par exemple.

 

L'expertise Tactis en matière de réseaux mobiles professionnels

Qu’il s’agisse d’un projet pour une autorité publique (nationale ou territoriale), un opérateur de service public ou de sécurité ou un gestionnaire d’une zone (Aéroport, port, exploitation minières …), Tactis dispose en France comme dans les pays émergents (notamment en Afrique) d’une équipe dotée de l’expertise pour accompagner l’étude technique, économique, réglementaire et la mise en place de réseaux professionnels (indoor ou outdoor).

De plus, Tactis est en capacité de proposer dans le cadre d’une offre intégrée clé en main de vous accompagner dans la mise en place d’un service de plateforme professionnelle sécurisée Voix, Données, Images/vidéo.

Sources externes

www.orange.com

http://gdt.oqlf.gouv.qc.ca

www.sysoco.fr

www.leparisien.fr

www.thalesgroup.com

www.anfr.fr

www.gouvernement.fr

www.arcep.fr

Tactis - Directeur associé - Benjamin Fradelle- Aménagement numérique des territoires

Benjamin Fradelle

Directeur Associé
Depuis 2002, Benjamin Fradelle développe une expertise de l’aménagement numérique des territoires, tant sur le plan de la définition de la stratégie des collectivités locales que sur les approches techniques et économiques associées aux réseaux d’initiative publique.


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