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Le téléphone mobile a envahi nos vies à un tel point que pour la plupart d’entre nous, nous ne saurions plus comment faire sans. Il existe même un nouveau mot pour exprimer la phobie liée à la peur excessive d'être séparé de son téléphone mobile : la nomophobie !
Et pourtant, malgré le développement incroyable de tous ces usages, il existe encore beaucoup d’endroits en France, où l’on ne peut bénéficier correctement de ces services car la couverture est mauvaise et parfois même, inexistante : on parle de « zones blanches » (zones non desservies par un réseau mobile) et de « zones grises » (zones desservies uniquement par un opérateur mobile).

La récente crise sanitaire traversée par la France montre, s’il en était encore besoin, à quel point cette question de la couverture mobile est critique (ainsi que la couverture en Très Haut Débit fixe). Elle peut en effet conditionner le télétravail, l’école à distance, la téléconsultation médicale, ou plus largement les contacts avec la famille et les amis, ou l’accès au divertissement et à la culture.   

Nombreux sont les élus et les services des collectivités qui sont interpellés régulièrement depuis de nombreuses années par des citoyens ou des entreprises en recherche légitime d’une couverture mobile de qualité sur leur territoire.

La résorption de cette véritable fracture numérique, priorité fixée par le Président de la République, passe ainsi par une couverture mobile de qualité partout tout comme d’ailleurs par la desserte en Très Haut Débit fixe de l’ensemble des territoires de la République d’ici fin 2022.

Sans même parler de ces zones blanches dans les territoires « défavorisés », ce problème existe également dans des zones a priori plus favorisées et bien « couvertes » :  à l’intérieur des bâtiments et des transports, les soucis de couverture y génèrent également insatisfaction et frustration régulières.

La couverture mobile de tous les territoires, partout, est-ce possible ? Comment accompagner cette nécessaire résorption des "trous de couverture" ?

De quoi parle-t-on ?

Pour commencer, revenons sur quelques fondamentaux…

Plusieurs générations de réseaux mobiles, correspondant à différentes technologies se sont succédées depuis maintenant près de 40 ans. Les opérateurs mobiles ont déployé successivement ces technologies.

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Pour bien comprendre la complexité qu’il y a à couvrir un territoire, il peut être utile de rappeler quelques notions de physique et d’électromagnétisme.

Les réseaux de téléphonie mobile utilisent des « bandes de fréquences », c’est-à-dire des plages de fréquence des ondes radio (pour le téléphone mobile, les fréquences concernées aujourd’hui sont celles entre 700 MHz et 2.6 GHz actuellement – pour la 5G, cela sera 700 MHz, 1.4 GHz, 3.4 – 3.8 GHz et 26 GHz).

Les réseaux mobiles ont une structure « cellulaire » (c’est-à-dire que le territoire est découpé en cellules, plus ou moins grandes, d’où le nom de réseau cellulaire, chaque antenne étant le centre d’une cellule) qui permet de réutiliser de nombreuses fois les mêmes fréquences. Le réseau permet aussi à ses utilisateurs en mouvement de changer de cellule (ce qu’on appelle le « handover ») sans coupure des communications en cours.

Les contraintes de déploiement d’un réseau pour un opérateur mobile sont les sui

  • Contraintes de couverture liées aux bandes de fréquence utilisées :

Plus la fréquence est basse, plus grande est la couverture (la taille de la cellule)

Basses fréquences (800, 900 MHz)

  • Pour les zones rurales
  • Pour l’intérieur des bâtiments

Hautes fréquences (2,6 GHz)

  • Pour les zones urbaines

 

  • Contraintes de capacité :

Plus il y a d’utilisateurs dans une cellule, moins le débit disponible par utilisateur est important.  En conséquence, pour augmenter la capacité d’une « cellule », il faut réduire la taille de son rayon de couverture. Une grande différence entre le très haut débit fixe et le très haut mobile, c’est que d’un côté, on a un débit « dédié » et de l’autre, un débit « partagé », et cela complique bien les choses pour les opérateurs mobiles.

 

  • Contraintes liées aux obstacles :

Elles sont liées aux zones d’ombres causées par les reliefs, absorption des ondes (zones boisées, végétaux, murs, …), diffraction, interférences.

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Comment améliorer la couverture en téléphonie mobile ?

L’enjeu est double pour les opérateurs : il s’agit d’une part de « posséder du spectre », en achetant des bandes de fréquence (le plus souvent lors d’enchères organisées par l’Etat qui peuvent voir le prix de ces fréquences s’envoler) ; et d’autre part de trouver des sites où installer les antennes, et de choisir entre les « bonnes » fréquences à utiliser en fonction de la zone à couvrir et du nombre supposé d’utilisateurs dans ces zones.

Afin de renforcer la couverture mobile sur les territoires, le Gouvernement, l’Arcep (autorité de régulation des Télécommunications) et les opérateurs mobiles sont parvenus en janvier 2018 à un accord visant à généraliser la couverture mobile de qualité pour tous les Français. Ce « New Deal mobile » prévoit notamment un dispositif de couverture ciblée par lequel chaque opérateur mobile s’est engagé à construire 5 000 sites mobiles jusque 2026, dont au moins 2 000 sites seront mutualisés entre les 4 opérateurs mobiles. Ceci doit correspondre à un total de près de 10 000 pylônes supplémentaires sur tout le territoire.

Ce dispositif d’amélioration de la couverture en téléphonie mobile, comporte de nouveaux engagements des opérateurs mobiles pour améliorer la couverture mobile métropolitaine. Dans le cadre de ce dispositif de couverture ciblée, les collectivités territoriales ont un rôle important d’identification des sites prioritaires à couvrir. Représentées par les équipes-projets locales, elles doivent choisir les zones à couvrir par les opérateurs mobiles.

La Caisse des Dépôts, à travers la Banque des Territoires, est très attentive à ce sujet, en particulier à travers le déploiement du très haut débit fixe (avec la fibre optique) et l’accompagnement des collectivités territoriales sur le sujet de la couverture mobile.

A cet effet, les études de couverture qu’elle co-finance avec certaines collectivités territoriales leur permettent de déterminer leurs priorités. Ainsi, le projet « tu captes ? » porté avec la Région Hauts de France a permis le développement d’une application gratuite et participative, permettant à chaque habitant de la région de mesurer la qualité du réseau de son opérateur et de comparer les quatre opérateurs de téléphonie mobile à l'endroit où il se trouve.

Par ailleurs, les collectivités peuvent s’appuyer sur l’étude « Résorption des zones blanches mobiles 4G » que la Banque des Territoires met à leur disposition. La méthodologie assez innovante mise en œuvre et les résultats peuvent alimenter leur réflexion et être source d’inspiration pour les équipes-projets locales constituées dans le cadre du nouveau dispositif d’amélioration de la couverture en téléphonie mobile, et qui ont la responsabilité d’identifier et de prioriser les zones à couvrir par les opérateurs mobiles dans le cadre du New Deal Mobil.

L’étude permet notamment de simuler sur des territoires précisément délimités un certain nombre d’éléments :

  • la « bonne » couverture du service de données mobiles en technologie 4G,
  • les zones blanches restantes
  • l’identification des sites nécessaires pour couvrir en priorité la population des zones blanches.

Simulation radio sur l’une des 33 « zones » modélisées

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Et côté WIFI alors ?

Le « wifi territorial » est une autre façon de « couvrir » un territoire, non concurrente des technologies radio et répondant à d’autres besoins, à savoir des échelles de territoires plus petites, des applications associées, par exemple pour le tourisme.

Un grand nombre de communes, d’intercommunalités, de syndicats ou de départements font aujourd’hui preuve d’un grand intérêt, voire sont déjà impliquées dans un projet, et regardent de près l’opportunité de donner aux citoyens, acteurs économiques et touristes la possibilité de se connecter à internet par WIFI sur leur territoire.

A ces réflexions et lancements de projets, s’ajoute un soutien apporté par la Commission Européenne au travers de l’Appel à Projets WIFI4EU, mais aussi, dans certaines régions lorsque les fonds européens (FEDER ou FEADER) sont mobilisables.

Les acteurs publics qui envisagent de déployer un service de WiFi Territorial peuvent également s’appuyer sur le document publié en 2019 par la Banque des Territoires avec le CGET (Commissariat Général à l’Egalité des Territoires), Infranum et le Cerema. Présenté sous forme de fiches, résolument pratique, il a pour ambition de permettre aux maîtres d'ouvrage de mener à bien leur projet en suivant un certain nombre d’étapes, de la décision initiale jusqu’à l'exploitation du réseau. Il aborde les difficultés de tous ordres que les porteurs de projet peuvent rencontrer et propose des solutions ou des recommandations pour les surmonter.

Par ailleurs, l’intérieur des bâtiments et des transports nécessite des aménagements des réseaux de télécommunication, au même titre que les zones blanches et grises de la fibre et du mobile. La Banque des Territoires a ainsi publié une étude sur « La connectivité sans fil en intérieur »  destinée aux collectivités qui sont amenées à équiper des bâtiments ou infrastructures, mais aussi aux bailleurs et aux professionnels qui exploitent des surfaces. Cette étude permet d’apporter une vision globale des solutions existantes et met en lumière les perspectives à venir notamment avec l’arrivée de la 5G.

Alors, combien de petites barres sur vos téléphones ? 

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