L’arrivée d’un nouveau concurrent peut métamorphoser tout un marché. Depuis l’arrivée du 4e opérateur, les discours ont changé, les méthodes aussi. Ces derniers mois, nous ne sommes plus sur la bataille du nombre d’heures de communication ou de SMS inclus dans le forfait, mais sur les débits de la connexion mobile. Or, comparer une quantité de SMS est bien plus facile et plus transparent que de comparer une technologie ou une couverture donnée. Alors, à quoi sert la 4G au final ?

Dossier-4G

Le 1er janvier 2012, le marché a été bouleversé. Les trois opérateurs ont été attaqués sur un défaut récurrent des marchés oligopolistiques : le prix. Du coup, la structure du marché a été modifiée et dans un certain sens, le marché est devenu plus élastique (plus dépendant des prix). Malheureusement, la baisse des prix n’a pas que des avantages dans un marché à forts coûts fixes. Les gros peuvent être avantagés (économies d’échelle, barrières à l’entrée), mais ils doivent impérativement innover pour se différencier. Et c’est ici que la 4G trouve sa place. Derrière l’appellation 4G se cache une évolution de la technologie mobile utilisée actuellement. Cette amélioration – la norme LTE, pour Long Term Evolution- permet d’augmenter le débit par antenne, ce qui, in fine, augmente le débit pour l’utilisateur. L’adoption de cette norme répond alors à une problématique simple : l’augmentation de la consommation de données.

4G-Orange-SFR-Bouygues

Répondre à un problème : l’explosion du trafic data

Pour l’utilisateur de smartphone, la 3G devient de plus en plus limitée – indépendamment de tout facteur de qualité. Pour comprendre pourquoi, il suffit de rappeler que le débit théorique (14, 21 ou 42 Mbps selon l’opérateur) est partagé à l’intérieur d’une cellule. Ainsi, alors que la taille d’une cellule ne change pas, le nombre d’utilisateurs de smartphones augmente au fil du temps et la consommation individuelle aussi. Du coup, le réseau devient plus facilement saturé et nous sommes de plus en plus frustrés par le débit, parfois même on repasse en EDGE (2G). Certains se désolent face à la qualité discutable du réseau de leur opérateur. Malheureusement, dans beaucoup de situations, cela est à mettre sur le compte de la technologie utilisée. La 3G a beaucoup de limites, voilà le constat.

Pour pallier le problème, deux solutions possibles : augmenter le nombre de cellules (leur taille diminue, donc le nombre d’utilisateurs par cellule aussi) ou adopter une technologie plus récente et plus performante. Pour les trois opérateurs « historiques », la réponse est évidente : adopter la norme LTE. Ce changement de norme permet de faire des économies (ils posent leurs matériels sur des emplacements existants) et de se différencier (améliorer la 3G n’est pas une amélioration « visible » pour le futur acheteur). Ainsi, ils peuvent déployer relativement rapidement un nouveau réseau bien plus performant que le précédent (et aussi plus évolutif, 3 Gbps à terme) et justifier un positionnement tarifaire différent de celui proposé par les filiales low-cost et par Free Mobile.

Cette position tarifaire est un point crucial de leur stratégie : la différenciation par le réseau. L’impact est important sur la vitesse et la qualité du déploiement (fibrage des antennes-relais par exemple). Pour illustrer, nous pouvons comparer la vitesse de déploiement entre un acteur à la politique tarifaire agressive (Free Mobile) et un opérateur dont la stratégie est la différenciation par le réseau (Orange). Free Mobile est autorisé à déployer ses antennes 3G/4G depuis plusieurs mois (il a débuté bien avant son arrivée en janvier 2012). Depuis ce temps, il a mis en service 2314 antennes 3G (probablement 4G également), sur environ 24-36 mois. Alors qu’Orange, en 7-8 mois seulement, a mis en service 2469 antennes 4G. On notera que le constat aurait été plus important avec le déploiement des antennes 4G Bouygues Telecom sur les fréquences 1800Mhz, mais nous aurions eu là un biais d’observation bien trop important ; pour comparer, il faut des fréquences dont les contraintes administratives et techniques sont équivalentes (on y reviendra plus tard). On nuancera tout de même en précisant que les opérateurs historiques ont l’avantage de posséder un réseau d’antennes existantes, il n’est donc pas ici question d’une comparaison purement quantitative, mais de politique de déploiement justifiant une position tarifaire.

Par ailleurs, un système tarifaire misant sur la qualité du réseau permet de péréquer (répartir) plus facilement et plus rapidement le réseau : les zones très denses sont très rentables et permettent alors de financer le déploiement dans les zones peu denses. Par exemple, Free Mobile sera obligé de s’appuyer sur un autre réseau pour couvrir en 4G les zones peu denses ; itinérance dont il pourra, de droit, bénéficier dès qu’il aura atteint 25% de couverture 4G sur ces fréquences propres. C’est ce système de péréquation qui a permis d’apporter le téléphone fixe dans les campagnes, par exemple.

 

La 4G permet de supporter un trafic de données bien plus important

Mais, qu’apporte la 4G en pratique ? C’est simple : une meilleure connexion ! Le contexte a déjà été posé : le trafic de donnée augmente énormément et le réseau 3G, bien que couvrant la quasi-totalité du territoire, se retrouve saturé et ne permet plus de fournir des débits suffisants. Avec la nouvelle norme LTE, chaque cellule voit son débit théorique multiplié par trois environ (par rapport à la H+) et les perspectives d’amélioration sont phénoménales. Pour mesurer le potentiel de nos futurs réseaux, un rappel s’impose.

Ce qui va caractériser la qualité de la 4G, ce sont les fréquences disponibles. Chaque opérateur possède des blocs de fréquences qui lui sont propres et les qualités intrinsèques de la 4G (et de la 4G+, ou LTE-Advanced) dépendront de ses fréquences. Ce qu’il est important de savoir, c’est que le débit dépend de la largeur du bloc de fréquences possédé, et la distance de couverture ainsi que la qualité de pénétration dans les murs dépendent de la hauteur des fréquences (plus c’est bas, plus les ondes vont loin et pénètrent dans les bâtiments). Autre point important, le débit maximal théorique pour la LTE sera le débit maximal obtenu pour le bloc de fréquences le plus large possédé par l’opérateur (et non pas la largeur totale de bande). C’est ce qui, notamment, la différenciera de la norme LTE-A. Finalement, la qualité théorique du réseau 4G d’un opérateur dépend donc du nombre de blocs qu’il possède et de la largeur de ceux-là. En France, le bloc de fréquences le plus large possible est de 20MHz (pour Orange et Free), ce qui donne les débits théoriques suivants (selon catégorie du réseau/terminal) :

debits théoriques frandroid

Pour résumer brièvement l’attribution des fréquences : en France, deux bandes de fréquences originelles sont disponibles pour la 4G : 800MHz et 2600MHz. Chaque bande est divisée en blocs que se partagent les opérateurs. La bande 800 MHz est limitée à un total de 30 MHz seulement –le spectre est moins disponible dans les basses fréquences, car celles-ci ont d’excellentes propriétés de propagation, elles sont donc utilisées pour la télévision par exemple. Orange, SFR et Bouygues Telecom ont chacun obtenu 10 MHz dans cette bande de fréquence « en or », Free Mobile devra se contenter d’une itinérance sur ces fréquences –c’est-à-dire qu’il devra utiliser le réseau d’un autre opérateur. La bande des 2600 MHz a, quant à elle, l’avantage d’être large (car le spectre est davantage disponible à ce niveau de fréquences). Ainsi, 70MHz ont pu être vendus aux opérateurs, ce qui permet, pour les mieux lotis, de proposer des débits importants (en fait, deux fois plus importants).

En plus de ces deux bandes originelles, Bouygues Telecom a obtenu l’autorisation d’utiliser ses fréquences 2G pour déployer de la 4G. On parle alors de refarming. Cela lui confère un avantage très intéressant : il obtient des fréquences supplémentaires que ses concurrents peuvent plus difficilement utiliser (les fréquences 2G sont beaucoup plus utilisées par les clients Orange par exemple) et qui permettent un déploiement extrêmement rapide (il n’y a quasiment plus de lourdeurs administratives liées à l’installation d’une nouvelle antenne, utilisation de l’infrastructure existante). Cependant, détail important, la bande n’est pas entièrement consacrée à la 4G, seuls 10 MHz le sont (ce qui limite le débit à 75Mbps), pour le moment.

Au final, avec la norme LTE actuelle, le débit maximal théorique commercialisé varie de 115Mbps (pour des blocs de 15 MHz chez SFR et Bouygues Télécom) à 150Mbps (pour les blocs de 20MHz chez Orange, sans MIMO 4×4). À comparer aux 42 Mbps maximaux de la norme « H+ ». Ainsi, le débit dont vous pourrez théoriquement bénéficier dépendra de la bande de fréquence sur laquelle vous serez connectée. Voici les différentes situations selon les opérateurs :

4G

Par ailleurs, la bande de fréquences « en or » 800MHz promet également (comme nous le notions plus haut) des connexions bien plus stables à l’intérieur des bâtiments, ce qui n’est pas toujours le cas en 3G. Les basses fréquences 900 MHz utilisées pour la 3G étant originellement destinées à la 2G, certaines zones denses ne sont pas couvertes par cette 3G-là. C’est pourquoi, quand nous perdons notre connexion 3G à l’intérieur d’un bâtiment, il est fréquent de tomber sur une bonne connexion EDGE (la norme 2G utilise les fréquences basses partout en France).

La norme 4G déployée n’est que le point de départ

Pour les années à venir, les opérateurs pourront déployer la LTE-A dès que suffisamment de terminaux la prendront en charge. Cette norme a notamment pour avantage de pouvoir agréger les porteuses – autrement dit, les bandes de fréquences – même si ces bandes ne sont pas contiguës. Récemment, Bouygues Telecom et SFR ont annoncé avoir commencé des expérimentations consistant à agréger leurs deux blocs de fréquences 800 MHz et 2600 MHz afin d’obtenir 160 Mbps pour Bouygues Télécom, 175 Mbps pour SFR. De la même manière, pour Orange, la technique d’agrégation de porteuses permet à elle seule (toutes choses égales par ailleurs) de porter le débit à 225 Mbps avec les fréquences actuelles, contre 150 actuellement. Ensuite, d’autres améliorations viendront se greffer à la technologie et de nouvelles fréquences viendront s’ajouter à cela (refarming 2G et attribution des fréquences 700MHz issue de la télévision). Objectif 3 Gbps.

 

Le déploiement progresse à la vitesse grand V

Concernant l’état actuel du déploiement, le réseau est plutôt sparse (couverture d’une zone avec peu d’antennes, ou pas de couverture du tout…). Mais, le déploiement est très rapide. Notamment Orange et Bouygues Telecom qui installent chaque mois plusieurs centaines d’antennes. Le tableau ci-dessous résume l’état du réseau au 1er octobre 2013. Les chiffres étant amenés à évoluer très rapidement, le plus simple est de consulter tous les mois le détail du réseau sur le site de l’ANFR. De plus, le site cartoradio.fr fournit la cartographie complète, permettant alors de consulter les antennes qui vous couvrent.

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Comme nous pouvons le remarquer ci-dessus, le premier bloc de 800MHz est privilégié par SFR. Il mise dessus en indiquant qu’ « il y aura 4G et 4G », cela permettra une couverture plus étendue et de meilleure qualité en intérieur, mais avec un débit plus faible. Le second bloc de 2,6 GHz couvre moins facilement le territoire, mais propose un débit bien supérieur ; il est donc privilégié par Orange. Le troisième bloc des 1800 MHz n’est utilisé que par Bouygues Telecom, il lui confère un avantage indéniable sur la rapidité du déploiement (plus de 3800 antennes en service, soit plus de 50% des antennes 4G actuelles), mais ne permet qu’un débit équivalent à la bande des 800MHz (75Mbps).

Pour les prévisions de couverture pour Noël, Orange devrait couvrir plus de 40% de la population, SFR prévoit 35%. Pour Bouygues Telecom, la bande 1800 MHz lui permet de couvrir dès à présent 63% de la population, chiffre qui devrait augmenter d’ici Noël. Quant à Free Mobile, nous ignorons s’il proposera une offre commerciale en 2013, mais nous pouvons dès à présent estimer qu’en activant la 4G sur l’ensemble de ses antennes 3G, son potentiel de couverture sera aux alentours de 30-35% de la population pour la fin de l’année 2013 (contre plus de 50% de couverture en 3G, grâce à l’utilisation de basses fréquences 900MHz). À ce titre, il pourra bénéficier, de droit, à une itinérance sur les fréquences 800 MHz de SFR.

 

Les offres commerciales, fair-use et services inclus

La position tarifaire des offres 4G se situe au-dessus des offres des filiales low-cost et de Free Mobile. Mais, ces offres cherchent également à se distinguer par une plus-value liée aux services supplémentaires fournis.

Tout d’abord, intéressons-nous à la tarification de ces offres. Dans le tableau suivant, nous comparons simplement la position tarifaire des offres « de base » 4G de chaque opérateur à une offre commune aux filiales low-cost (Sosh, RED, B&You et Free Mobile).

Débits théoriques

On peut observer que pour bénéficier d’une connexion 4G, il faut débourser pas moins de 10 euros supplémentaires chaque mois. Ce qui peut être inutile pour beaucoup de personnes non couvertes ou pas intéressées. Évidemment.

Cependant, les offres 4G proposent par ailleurs des services supplémentaires censés augmenter la valeur de ces forfaits. C’est sur ces services que les deux opérateurs SFR et Orange peuvent se distinguer des offres dites low-cost. C’est d’ailleurs cette quantité de services inclus qui explique l’engagement minimum de 12 mois imposé par les deux opérateurs. À ce jeu-là, c’est Orange qui semble se démarquer, comme le note l’article du Figaro. En effet, l’offre Orange propose l’équivalent de 23 euros de service inclus, contre 16 euros chez SFR par exemple. Ce qui se résume bien dans le tableau suivant :

tableau 4G offre frandroid

Dans les mois à venir, il est certain que d’autres offres 4G viendront s’ajouter à celles des trois opérateurs historiques. On pense évidemment à l’offre de Free Mobile, mais il faudra aussi compter sur certains MVNO.

Pour Free Mobile, il semblerait que les dirigeants préfèrent attendre une couverture suffisante pour proposer quoi que ce soit. Son potentiel de couverture « en propre » étant de l’ordre de 30-35 % pour la fin de l’année, cela ne semble pas possible à court terme. Il pourrait cependant s’appuyer sur son itinérance en 800 MHz pour gonfler cette valeur, ce qui ne sera malheureusement pas suffisant pour atteindre une couverture nationale d’ici les fêtes de fin d’année.

Pour ce qui est des MVNO, il y aura clairement des offres 4G. L’ARCEP a multiplié les déclarations en ce sens : les MVNO devront bénéficier de la 4G. Ne serait-ce que pour éviter la reformation d’un oligopole. C’est Virgin Mobile qui a dégainé le premier en annonçant en septembre dernier qu’il proposerait un forfait 4G dans le courant du premier semestre 2014 (sur le réseau Bouygues Télécom). Plus récemment, l’acteur EI Télécom (NRJ Mobile, Crédit Mutuel Mobile, CIC Mobile et Auchan Telecom notamment) a indiqué que la 4G arriverait le 14 novembre prochain, ce qui fera de lui le 4e acteur du marché à proposer de la 4G. Dans un premier temps, cette annonce concernera uniquement NRJ mobile et les offres du groupe CM-CIC. On ignore encore sur quel réseau l’opérateur s’appuiera.

Pour finir, concernant le fair-use actuellement un peu « limité », il est certain qu’il augmentera dans les mois à venir. Mais, tant que le réseau sera très majoritairement 3G, l’augmentation ne pourra être significative. Le « coût » du fair-use est plus élevé en 3G qu’en 4G, ce qui explique que les opérateurs ne proposent pas encore de « révolution » sur ce point. L’arrivée d’offres concurrentes permettra justement d’accélérer l’adoption de la 4G ; le fair-use augmentera à coup sûr. Attendons donc l’augmentation de la couverture et du nombre d’abonnés, et les choses évolueront.

 

Dois-je passer à la 4G ?

Une fois que l’on a pris en compte le principe de saturation qui dégrade notre bon vieux réseau 3G, il est plus facile de comprendre l’intérêt de la 4G. Le débit théorique des antennes augmente, ainsi le nouveau réseau peut faire face à l’augmentation du trafic de données de ces dernières années. Mais, en tant qu’utilisateur, la question de passer à la 4G reste entière.

Pour les petits consommateurs, une offre de type « low-cost » vous conviendra clairement. Vous pourrez toujours lire vos mails, consulter vos sites préférés, etc. De plus, le réseau 3G pourrait se désengorger si beaucoup d’utilisateurs migrent vers la 4G. Donc, une meilleure disponibilité pourrait régler les problèmes actuels de saturation. Si vous êtes un gros consommateur de data et que vous vous trouver dans une zone largement couverte (il faut prendre en compte la totalité des fréquences qui vous couvrent), alors la 4G est une amélioration « confortable », c’est indéniable. Les débits seront élevés et la latence plus faible ; la réactivité sera vraiment meilleure. Les fréquences « en or » vous garantiront de surcroît un bon débit même en intérieur. La présence de services supplémentaires sur les forfaits 4G est un avantage qui convaincra certains. Notons aussi que, les débits étant plus élevés ; pour une quantité moyenne donnée de consommation data, le taux d’utilisation est logiquement plus faible, donc la 4G permettra de supporter l’augmentation de consommation des smartphones pour les années futures, jusqu’à l’arrivée des prochaines améliorations permettant d’attendre les 3 Gbps.

La différenciation des offres et de la position tarifaire est fondamentale sur un marché de ce type-là. Si beaucoup souhaitent payer moins cher quitte à se contenter d’un réseau moins grand/performant, d’autres préfèreront payer un supplément pour avoir un réseau performant partout en France – les résultats des tests de performance sur les réseaux effectués par l’ARCEP sont souvent éloquents. Tout comme dans l’achat d’un terminal ou d’une voiture, la diversification de l’offre est toujours bénéfique pour le consommateur, et ça, il ne faut pas l’oublier.

 

 

Luc-Aurélien GAUTHIER est actuellement enseignant-chercheur doctorant de l’université Pierre et Marie Curie. Il prépare une thèse dans le domaine de l’intelligence artificielle, il étudie plus particulièrement la sémantique des liens dans les systèmes de recommandation et les réseaux sociaux. Il possède également une spécialisation en Économie numérique et dans les industries de réseaux ; il prépare une thèse Européenne spécialisée Innovation & Entrepreneuriat.