Utilisations du spectre radioélectrique

Haut débit sans fil

Les communications à large bande sans fil assurent une couverture et une connectivité étendues pour les besoins sociétaux et industriels. Les réseaux mobiles terrestres de différentes générations (du GSM à la 5G) complétés par les réseaux LAN radio Wi-Fi offrent un accès à Internet à tous les citoyens, où qu’ils vivent, travaillent et voyagent. Plus encore, le haut débit sans fil permet l’interconnexion de tous types de machines et d’objets («internet des objets»). L’accès aux communications mobiles est également déployé à bord des aéronefs et des navires maritimes.

La connectivité 5G avancée est un facteur clé de la numérisation et de la transformation des entreprises dans divers secteurs industriels («verticals») tels que le transport routier et ferroviaire, la fabrication intelligente (Industrie 4.0), les soins de santé ou l’agriculture. Le spectre radioélectrique a été mis à disposition pour soutenir les voitures et les trains automatisés — la bande de fréquences 5,9 GHz harmonisée par l’UE (5 875-5 935 MHz) permet la connectivité véhicule-véhicule sur les routes, ainsi que l’exploitation du transport ferroviaire urbain radiocommandé. Les bandes de fréquences 874,4-880,0 MHz jumelées à 919,4-925 MHz, ainsi que 1 900-1 910 MHz, sont également harmonisées dans l’UE pour la radio mobile ferroviaire (RMR), qui vise à assurer un contrôle et une gestion omniprésents des opérations ferroviaires.

Communications mobiles

Les communications mobiles sont devenues une partie intégrante de notre vie, permettant une connectivité n’importe où et à tout moment. Les citoyens, les entreprises et les organisations du monde entier comptent de plus en plus sur les communications mobiles pour pouvoir communiquer, travailler et collaborer.

La gestion du spectre radioélectrique pour les communications mobiles doit être intelligente et efficace afin de prévenir les interférences entre les différents utilisateurs, de maximiser les avantages pour les utilisateurs en termes de connectivité et de durabilité, et de favoriser l’innovation et les services dans le marché unique. Afin d’atteindre ces objectifs dans l’ensemble de l’Union et compte tenu des défis socio-économiques actuels, la Commission, en coopération avec les États membres, a élaboré une politique en matière de spectre au niveau de l’UE et coordonné l’attribution du spectre radioélectrique dans des conditions techniques harmonisées, ainsi que la planification et l’exécution des procédures nationales d’attribution du spectre.

Conformément à la décision sur le spectre radioélectrique et au code des communications électroniques européens, la Commission élabore des décisions techniques d’exécution afin de garantir des conditions harmonisées, pour la disponibilité et l’utilisation efficace du spectre radioélectrique, dans l’ensemble de l’Union. Déjà, plus de 4 GHz de spectre radioélectrique ont été identifiés et harmonisés au niveau de l’UE pour les systèmes terrestres capables de fournir des services de communications électroniques à haut débit sans fil (y compris les communications mobiles), qui couvrent des bandes de fréquences basse, moyenne et élevée, conformément aux principes de neutralité technologique et de service.

La Commission a également surveillé et analysé les procédures nationales d’attribution du spectre dans les États membres afin de garantir la disponibilité en temps utile d’un nombre suffisant de radiofréquences dans des conditions favorables à l’investissement dans les bandes harmonisées de l’UE pour le déploiement de réseaux sans fil à grande échelle (y compris mobiles).

Réseau de petites cellules pour la 5G

Des réseaux sans fil plus intelligents, y compris de petites cellules et des antennes distribuées, sont une condition préalable à un déploiement à part entière de la 5G. Dans ce contexte, le règlement d’exécution de la Commission définit les caractéristiques physiques et techniques des petites cellules qui sont exemptées de tout permis d’urbanisme individuel ou d’autres permis antérieurs individuels. La définition d’une petite cellule dans le règlement d’application fixe des limites strictes en termes de taille et de puissance émise de ces petites installations.

Le présent règlement garantit également la protection de la santé publique contre l’exposition aux champs électromagnétiques ainsi que l’intégration visuelle des petites cellules. À cette fin, il prévoit le respect des limites des champs électromagnétiques (FEM) pour le déploiement des réseaux mobiles publics, qui ont été recommandées au niveau de l’UE. Ces limites de CEM garantissent une marge de 50 fois inférieure aux niveaux indiqués par les preuves scientifiques internationales comme ayant un effet potentiel sur la santé humaine. Le règlement traite également de l’apparence visuelle des petites cellules afin d’éviter l’encombrement visuel. Il définit les spécifications d’une installation cohérente et intégrée, tout en fournissant aux autorités nationales les moyens de superviser le déploiement global de petites cellules.

Cas d’utilisation industrielle

Le déploiement d’une connectivité sans fil fiable et résiliente devient de plus en plus une nécessité pour les processus industriels critiques, tels que ceux liés à la fabrication automatisée dans les usines intelligentes (Industrie 4.0). La connectivité 5G peut être utilisée pour connecter des capteurs à diverses machines, permettant ainsi aux usines, aux compagnies aériennes, aux constructeurs automobiles et à d’autres opérateurs industriels de surveiller et de gérer les équipements et les produits à des fins de maintenance et de réparation. Par exemple, les données collectées à partir des capteurs peuvent être transmises via le réseau 5G aux processeurs dotés d’algorithmes d’apprentissage automatique pour prédire le comportement futur de l’équipement avant tout dommage grave. En outre, la fabrication industrielle repose sur une haute précision, un contrôle de machine à distance ainsi que des robots autonomes et des véhicules intérieurs, qui sont interconnectés dans un réseau d’entreprise privée 5G critique.

À cette fin, la Commission a chargé la Conférence européenne des postes et télécommunications (CEPT) d’étudier le déploiement potentiel de systèmes terrestres à haut débit sans fil fournissant une connectivité réseau local pour les zones verticales dans la bande de fréquences 3,8-4,2 GHz dans l’Union. Cette initiative vise à promouvoir le développement de l’écosystème industriel de la 5G, l’utilisation efficace du spectre et le déploiement de conditions de partage innovantes dans cette bande entre les applications verticales 5G et les utilisateurs existants (tels que les liaisons satellite espace-terre).

Communications mobiles à bord d’aéronefs et de navires

L’expérience multimédia peut déjà être fournie par la technologie mobile (y compris la 4G) aux passagers voyageant à bord d’aéronefs et de navires. L’ajout de la connectivité 5G aux aéronefs et aux navires maritimes améliorera les services de communication disponibles pour les citoyens pendant les déplacements, tout en utilisant les dernières technologies mobiles disponibles et en garantissant une utilisation efficace du spectre. Les communications mobiles à bord des aéronefs/navires (MCA/MCV) sont des systèmes qui permettent aux passagers d’utiliser leurs appareils mobiles (par exemple, les téléphones intelligents) à bord. Actuellement, les services MCA et MCV sont dans un nombre limité d’aéronefs et de navires et l’intérêt pour l’expansion de ces services à la fois dans la portée et dans la couverture est de plus en plus grand.

Communications mobiles à bord des aéronefs

En 2008, la Commission a introduit des règles techniques harmonisées pour le lancement des services GSM (2G) dans la bande de fréquences 1 800 MHz pour les services paneuropéens de communications mobiles à bord des aéronefs. Ces règles techniques ont ensuite été mises à jour par la Commission en 2013 afin d’inclure la technologie UMTS (3G) dans la bande de fréquences 2 GHz jumelée et la technologie LTE (4G) dans la bande de fréquences de 1 800 MHz, en plus du GSM (2G). Cela signifie que les passagers ont ensuite pu utiliser leurs terminaux mobiles pour des services à large bande, tels que l’accès à Internet sur un avion équipé d’un MCA. La Commission a modifié les décisions de 2016 afin de simplifier les communications mobiles à bord des aéronefs.

Communications mobiles à bord des navires

En 2010, à l’instar du MCA, la Commission a introduit des règles techniques harmonisées pour le lancement de services GSM (2G) dans la bande de fréquences 1 800 MHz pour les services paneuropéens de communications mobiles à bord des navires. Ces règles techniques ont également été mises à jour par la Commission en 2017 afin d’inclure l’UMTS (3G) dans la bande de fréquences 2 GHz et la technologie LTE (4G) dans la bande de fréquences de 1 800 MHz, en plus du GSM (2G). Cela signifie que les passagers ont ensuite pu utiliser leurs terminaux mobiles pour des services à large bande, tels que l’accès à Internet sur un navire équipé d’un MCV.

Services audiovisuels

Le spectre est un élément majeur de la distribution sans fil du contenu audiovisuel. La radiodiffusion terrestre est un élément important du modèle audiovisuel européen et répond à d’importants objectifs de politique publique, tels que la diversité culturelle et le pluralisme des médias.

La décision UHF du Parlement européen et du Conseil garantit que la bande de fréquences 470-694 MHz (la bande UHF), utilisée pour la radiodiffusion terrestre, sera réservée à l’utilisation de la télévision terrestre numérique (TNT) et de la réalisation de programmes et d’événements spéciaux (PMSE) au moins jusqu’en 2030. De cette façon, les fournisseurs de TNT et PMSE ont une prévisibilité à long terme pour l’investissement et l’innovation. Un État membre peut décider de l’utiliser pour d’autres services, mais cette utilisation doit être compatible avec les besoins nationaux de radiodiffusion et ne doit pas avoir d’incidence négative sur la radiodiffusion dans les pays voisins. La décision UHF a été proposée sur la base du rapport Lamy d’ août 2014 et de l’ avis du groupe pour la politique en matière de spectre radioélectrique de février 2015.

Une étude commandée en octobre 2021 vise à faciliter un rapport de la Commission européenne sur l’évolution de l’utilisation de la bande UHF. L’étude évaluera les aspects technologiques, sociaux, économiques, culturels et internationaux liés à l’utilisation de la bande UHF.

Communications par satellite pour les zones éloignées

Les communications par satellite et les données recueillies par les satellites sont devenues indispensables pour un large éventail d’applications. Les satellites fournissent des services de sécurité de la vie humaine et d’autres services à des zones qui sont hors de portée des réseaux terrestres, comme en mer, dans les airs et dans les régions montagneuses. Ils aident à combler la fracture numérique en permettant l’accès au haut débit sans fil dans les zones rurales et éloignées. Ils peuvent faciliter la diffusion de signaux télévisés sur des continents entiers. Les services de navigation par satellite contribuent à améliorer la mobilité et à réduire le nombre d’accidents. Les données recueillies par l’exploration de la Terre ou les satellites météorologiques, ainsi que d’autres satellites scientifiques facilitent les prévisions météorologiques et aident à surveiller le changement climatique.

Les fréquences utilisées par les satellites sont coordonnées conformément aux procédures de l’Union internationale des télécommunications (UIT), en veillant à ce que les interférences transfrontières préjudiciables soient évitées ou réduites au minimum. L’UIT tient également un registre des fréquences attribuées et des orbites satellites. Les procédures de l’UIT ne s’étendent pas à la sélection et à l’autorisation des services par satellite, qui sont gérés au niveau national.

Étant donné que les satellites soutiennent un certain nombre de politiques importantes de l’UE, telles que le pacte vert et des programmes tels que Galileo et Copernicus, les États membres et la Commission, conformément auprogramme pour la politique en matière de spectre radioélectrique, devraient mettre à disposition suffisamment de spectre pour ces services par satellite et le protéger de manière adéquate.

La Commission avait déjà harmonisé en 2007 les conditions d’utilisation de la bande de 2 GHz pour les systèmes fournissant des services mobiles par satellite (MSS) dans l’UE. Il s’agit de services fournis par un système satellitaire, qui communique avec des terminaux portatifs au sol, qui peuvent être transportés par une personne ou montés sur un navire ou une voiture. En outre, une procédure spéciale a été créée au niveau de l’UE pour sélectionner des opérateurs de MSS en vertu d’une décision distincte du Parlement européen et du Conseil. Sur sa base, la Commission a adopté en 2009 une décision sélectionnant deux opérateurs de MSS. Par la suite, les États membres ont accordé à ces opérateurs des droits d’utilisation du spectre pendant 18 ans.

Spectre exempté de licence

Le droit d’utiliser le spectre dans des bandes de fréquences exemptées de licence est accordé aux dispositifs qui remplissent certaines conditions techniques pour partager le spectre. Toutefois, les utilisateurs individuels de dispositifs exemptés de licence ne sont pas protégés contre les interférences et ne bénéficient d’aucune garantie quant à la qualité du service.

Il existe deux grandes catégories d’utilisation harmonisée du spectre exempte de licence: Dispositifs à courte portée (SRD) et systèmes d’accès sans fil, y compris les réseaux locaux radioélectriques (WAS/RLAN), régis par les décisions d’exécution de la Commission relatives à l’harmonisation du spectre au titre de la décision sur le spectre radioélectrique, ainsi que par la directive sur les équipements radioélectriques.

Appareils à courte portée

Les appareils à courte portée (SRD) sont généralement des produits portables sur le marché de masse, qui peuvent être facilement pris et utilisés au-delà des frontières. Les différences dans les conditions d’accès au spectre dans les États membres peuvent donc empêcher leur libre circulation, augmenter leurs coûts de production et créer des risques de brouillage préjudiciable avec d’autres applications et services radioélectriques en raison d’une utilisation non autorisée. Afin d’éviter ou de minimiser ces problèmes, les décisions d’exécution de la Commission, de 2006 et modifiées en 2019, ainsi qu’une décision sur le spectre harmonisé pour les dispositifs à courte portée à partir de 2018, garantissent des conditions techniques harmonisées pour l’utilisation du spectre pour divers dispositifs à courte portée.

L’harmonisation des conditions techniques d’utilisation du spectre par les DRS (fournie par deux décisions de la Commission) soutient diverses autres politiques de l’UE (par exemple l’IdO, les dispositifs médicaux, les transports et la télématique du trafic). Compte tenu de l’importance économique croissante des SRD ainsi que de l’évolution rapide des exigences technologiques et sociétales conduisant à de nouvelles applications, il est nécessaire de modifier régulièrement les deux décisions.

Systèmes d’accès sans fil, y compris les réseaux locaux radio (WAS/RLAN)

Les systèmes d’accès sans fil, y compris les réseaux locaux radio (WAS/RLAN) sont des systèmes de radio à large bande qui permettent l’accès sans fil pour les applications publiques et privées, quelle que soit la topologie du réseau sous-jacente. Une recommandation de la Commission de 2003 a invité les États membres à autoriser la fourniture d’un RLAN public aux réseaux et services publics de communications électroniques soumis, tout au plus, à des autorisations générales. En outre, les RLAN sont régis par le code européen des communications électroniques, qui les définit comme des systèmes d’accès sans fil de faible puissance, fonctionnant dans une petite portée, avec un faible risque d’interférence avec d’autres systèmes de ce type déployés à proximité par d’autres utilisateurs, en utilisant, sur une base non exclusive, le spectre radioélectrique harmonisé.

Les systèmes d’accès sans fil peuvent être déployés à l’intérieur ou à l’extérieur des bâtiments ou d’autres locaux, généralement dans des zones géographiquement limitées. Les RLAN à large bande en tant que sous-ensemble de WAS sont un type majeur d’équipement déployé aujourd’hui, principalement utilisé à l’intérieur des bâtiments. Les WAS/RLAN typiques comprennent les applications publiques et privées offertes dans les maisons, les écoles, les hôpitaux, les hôtels, les centres de conférence, les gares ferroviaires, les aéroports, les centres commerciaux, etc. Ces types d’applications sans fil peuvent être nomades ou mobiles. Ils sont généralement destinés aux connexions entre les produits commerciaux traditionnels tels que les PC, les ordinateurs portables, les postes de travail, les serveurs, les imprimantes et autres équipements de réseautage, ainsi que les équipements électroniques numériques grand public dans l’environnement domestique ou commercial.

Selon la stratégie de la Commission sur la société européenne du gigabit, tous les principaux moteurs socio-économiques (y compris les écoles, les centres de transport et les principaux fournisseurs de services publics) ainsi que les entreprises à forte intensité numérique devraient avoir accès à des connexions internet avec des vitesses de téléchargement ou de téléchargement de 1 gigabit de données par seconde (Gbit/s) d’ici 2025. Tous les ménages de l’Union devraient disposer d’une connexion internet avec un débit de téléchargement d’au moins 100 Mbit/s pouvant être mis à niveau à 1 Gbit/s.

Des ressources harmonisées en matière de spectre dans l’Union pour la fourniture de haut débit sans fil via les WAS/RLAN sont disponibles dans les 2,4 GHz (2 400-2 483,5 MHz), 5 GHz (5 150-5 350 MHz et 5 470-5 725 MHz), qui a été harmonisé par une décision de la Commission en 2005 et modifiée en 2007 et les bandes de fréquences inférieures de 6 GHz ( 5945-6 425 MHz), harmonisées en 2021. Le spectre harmonisé pour les WAS/RLAN devrait répondre aux exigences d’un nombre croissant et de la diversité des dispositifs, ainsi que de l’augmentation des vitesses de connexion et des volumes de trafic de données. Il devrait prendre en charge les larges canaux requis par de nombreuses applications (y compris la visioconférence, le téléchargement de médias, la télémédecine, l’apprentissage et les jeux en ligne, la réalité augmentée et la réalité virtuelle), qui ont besoin d’une large bande passante pour atteindre des vitesses de gigabit.