Les Échos ont dévoilé il y a quelques semaines les projets d’Orange concernant la montée en débit de leur 4G via l’agrégation de porteuses. Le débit est le nerf de la guerre pour la téléphonie de 4e génération ; l’agrégation de porteuses devrait permettre à Orange de proposer des débits de l’ordre de 225Mbit/s, contre 190 Mbit/s pour Bouygues Telecom et SFR. Mais comment se déroule ce déploiement ? Quelle couverture ? Quel tarif ? Quelle date ?

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La concurrence dans le mobile est devenue particulièrement passionnante depuis l’arrivée du quatrième opérateur. Après avoir bouleversé l’équilibre des prix de l’ex-oligopole, Free a proposé la 4G pour 0 euro supplémentaire en fin d’année dernière. La concurrence est rude et les trois autres opérateurs doivent alors se battre sur la qualité. Bouygues Telecom et Orange semblent déjà bien en avance concernant la couverture 4G (largement supérieure à celle de SFR ou de Free Mobile) et ils vont tous les deux s’attaquer à l’un des points clés du très haut débit mobile : le débit. À côté de ça, les opérateurs continuent de moderniser leur réseau 3G et prévoient encore des nouveautés pour les mois à venir. Afin de décrypter tout cela, nous avons cherché à en savoir plus auprès des deux opérateurs leaders en 4G : Bouygues Telecom et Orange. Précisons toutefois que les autres opérateurs ont été contactés, mais l’un est trop occupé par une fusion et l’autre n’a pas souhaité nous répondre.

Aujourd’hui, on s’intéresse à Orange et c’est Jean-Luc Vuillemin, ex-directeur Réseau et Service d’Orange France (depuis quelques jours, il est directeur International & Backbone Network) qui va nous apporter quelques réponses sur la stratégie de déploiement d’Orange dans le mobile. Nous allons faire le point sur l’arrivée de l’agrégation de porteuses pour la 4G, ce que certains commencent à appeler la 4G+, puis nous ferons un point rapide sur les autres évolutions qui devraient améliorer la qualité de service ces prochains mois (UMTS 900 et VoLTE principalement). Avant de nous plonger dans les détails de la « 4G+ », assurez-vous d’avoir lu notre dossier sur la LTE-Advanced.

 

L’agrégation de porteuses : meilleure combinaison des fréquences

Le déploiement de la 4G a été pris très au sérieux par Orange et les résultats des observatoires de l’Agence Nationale des Fréquences le montrent bien, mois après mois. Aujourd’hui leader en nombre d’antennes et de supports en services, le pourcentage de couverture de la population devrait très rapidement rattraper celui de Bouygues Telecom. Mais qu’on se le dise, rattraper l’opérateur dominant ne fait que cacher la réalité des choses : il existe un clivage très haut débit avec d’un côté Orange-Bouygues Telecom (avec respectivement 65 % et 69 % de la population dès cet été) et de l’autre les deux mauvais élèves qui peinent tous deux à décoller. Aujourd’hui, la différence est là…

Pour Jean-Luc Vuillemin, le bénéfice de l’agrégation de porteuses, qui permet un bond spectaculaire de la qualité et du débit, dépendra énormément des choix de chacun des opérateurs et de leur façon de la déployer. D’une part parce qu’il y a un ensemble de paramétrages complexes à faire, par exemple sur la façon de prioriser le débit entre les deux bandes de fréquences (notamment pour les personnes n’étant couvertes que par l’une des deux fréquences), ce qui aura une influence sur la qualité perçue. D’autre part, par les choix desdites fréquences à agréger et au déploiement sur ces deux bandes.

3GPP - Agrégation de porteuse

D’abord, ce qu’il ne faut pas oublier, c’est que la limite au déploiement de la norme d’agrégation de porteuses provient surtout des terminaux mobiles eux-mêmes. Elle est actuellement limitée à deux bandes de fréquences. Le choix des fréquences agrégées est donc particulièrement important. Les deux leaders ont choisi deux voies différentes. Bouygues Telecom a choisi d’agréger les fréquences 1800 MHz et 2600 MHz pour profiter des débits de la bande 2600 et de sa couverture en 1800 ; ce qui est un choix logique et pertinent compte tenu de son nombre d’antennes. Concernant Orange, le choix se porte naturellement sur les deux uniques bandes utilisées pour leur 4G : 800 et 2600MHz. C’est aussi le cas de SFR. L’utilisation du 800  MHz comme fréquences basses permettra une connexion bien plus stable, ce qui est logique pour le coup. Il est vrai que l’impact sur les batteries est très important : c’est un point non négligeable.

Attention cependant, choisir deux bandes de fréquences à agréger ne fait pas tout. Pour que cela fonctionne, il faut que ce soit pris en charge au niveau de chaque relais, grâce à un scheduler qui dispatche le trafic média sur les deux fréquences. Ceci implique donc que l’agrégation de porteuses ne fonctionnera que sur les antennes relais bibandes (4G) et cela change pas mal de choses !

 

Le déploiement passe par l’utilisation d’antennes bibandes

Concernant le déploiement à proprement parler, chaque opérateur a choisi sa propre stratégie. Outre le choix de fréquences, c’est l’installation d’antennes bibandes qui détermine la couverture en agrégation de porteuses, comme nous venons de le voir. Ainsi, chaque antenne bibande est une antenne qui peut prendre en charge l’agrégation de porteuse par le biais d’une simple mise à jour software proposée par les constructeurs (Huawei, Ericsson ou Alcatel principalement). Précisons néanmoins que les débits maximaux dont nous parlons plus haut – 190 ou 225Mbit/s – ne sont atteints que sur la zone couverte par deux bandes de fréquences. Ainsi, le pourcentage de couverture de la population est limité par la taille des cellules de la bande la plus haute, nous y reviendrons plus tard.

ANFR Mai 2014

Pour Bouygues Telecom, leur stratégie a consisté à réutiliser leurs fréquences 2G pour émettre en 4G, on appelle ça le refarming. Cela leur a permis de déployer très rapidement. En effet, les matériels des opérateurs mobiles sont aujourd’hui dits convergents. Autrement dit, la partie contenant les cartes de protocoles (GSM, UMTS, LTE), ou baseband unit, est séparée de la partie amplification de fréquence (une unité par bande de fréquence). Ainsi, en ajoutant une simple carte LTE, ByTel a pu émettre en 4G en réutilisant le reste de la chaîne (ampli de fréquence et antenne). Ce choix du refarming 2G, dont nous reparlerons lors d’un édito sur la montée en débit, leur a permis de proposer rapidement une couverture étendue. Néanmoins, beaucoup d’antennes ne sont actuellement que mono-bande 4G (1800MHz surtout). Pour proposer de l’agrégation de porteuses sur les deux bandes 1800+2600MHz (ce qu’ils ont annoncé), ils devront donc ajouter de nouveaux amplis 2600MHz ainsi que des antennes compatibles. Pour le moment, ils ont environ 600/800 antennes bibandes en services (estimation à partir des données ANFR).

SFR a choisi de tout miser sur le 800MHz, cela lui permettant d’avoir une couverture « de qualité » (mais pour un débit moindre à 75Mbit/s) et de couvrir rapidement un important pourcentage de la population (40 %) avec un moindre nombre d’antennes. Cependant, si SFR souhaite proposer l’agrégation de porteuses (prévue pour le second semestre de cette année), ils devront déployer des antennes bibandes, émettant donc à la fois en 800MHz et en 2600MHz. Néanmoins, s’ils ont installé des antennes 800MHz qui sont particulièrement encombrantes (2,7m pour une cinquantaine de kilos) et contraignantes à déployer (le changement visuel implique certaines « obligations ») on peut supposer qu’elles sont compatibles 2600MHz, il ne reste donc plus qu’à installer des amplis de fréquences 2600, des cartes et éventuellement booster le réseau de collecte. Actuellement, SFR dispose d’environ 600 antennes bibandes en services (source ANFR).

Quant à l’opérateur historique, Jean-Luc Vuillemin semble très confiant sur le déploiement de cette norme et nous explique qu’Orange a choisi dès le départ un déploiement systématique dans les deux bandes de fréquences 800 et 2600MHz. Dans les villes notamment, Orange a déployé entre 1/4 et 1/3 des antennes en bibande et, d’après notre interlocuteur, ce ratio devrait très rapidement arriver à 1/2. Sur l’ensemble du territoire et selon nos calculs, quasiment la moitié de leurs antennes 800MHz émettent également en 2600MHz. Soit un peu plus de 1500 antennes bibandes actuellement en services. C’est déjà deux fois plus que les concurrents.

Sur Paris, 89 antennes étaient autorisées à émettre en bibandes au 28 mai 2014, soit un peu plus d'1/4. Source Observatoire 2G/3G/4G cartoradio, illustration  antennesmobiles.fr

Sur Paris (intra-muros), 89 antennes étaient autorisées à émettre en bibande au 28 mai 2014, soit un peu plus d’1/4 des antennes 4G autorisées. Source Observatoire 2G/3G/4G cartoradio, illustration antennesmobiles.fr

La couverture en « 4G+ » à prévoir par opérateur

Comme nous le disions juste au-dessus, la prise en charge de l’agrégation de porteuses par un relais bibande ne passe que par une mise à jour software. Ainsi, tous les relais bibandes sont potentiellement « 4G+ » (compatibles agrégation de porteuses), si l’on peut se permettre cet abus de langage, dès à présent. Dans les faits, cela dépend des constructeurs de matériel. Huawei semble être en avance sur ce point, suivi par Ericsson et enfin Alcatel qui tarde un peu à prendre en charge cette norme avec les fréquences européennes (il déploie déjà la norme aux États-Unis).

Pour le calendrier, ce sera assez simple, car finalement dépendant du constructeur du matériel utilisé dans la zone. Par exemple, Lyon et Marseille seront « compatibles » dès cet été chez Bouygues Telecom grâce à du matériel Ericsson et Huawei. Paris et certaines autres villes équipées de matériel Ericsson le seront au même moment du côté d’Orange (probablement d’ici la fin de l’année, – Paris, Bordeaux, Lens ou encore Lille). Quant aux zones « Alcatel », elles suivront rapidement ; « c’est l’histoire de quelques mois ». Il est certain que début 2015 les autres grandes villes seront également couvertes (Nantes, Lyon, Marseille, etc.) Le plus limitant sera finalement la disponibilité des terminaux compatibles. Orange nous a d’ailleurs précisé qu’il faudra probablement attendre septembre-octobre pour que le choix de terminaux compatibles deviennent intéressant.

Bouygues Telecom a déjà obtenu des autorisations auprès de l’ANFR pour environ 2300 antennes bi ou tri bandes (au moins 1800+2600). Compte tenu des délais propres à l’opérateur entre l’autorisation et la mise en service (les fréquences 2600 lui demandent beaucoup plus de temps ; seulement 350 mises en service ces 6 derniers mois), on peut difficilement imaginer que ces supports soient totalement opérationnels à Noël, sauf sursaut de l’opérateur qui semble miser énormément sur cette norme. On peut en revanche imaginer qu’il dépasse les 1500 antennes bibandes en services, soit au minimum 20 % de couverture de la population pour Noël, c’est-à-dire 20 % de population éligible au 190Mbit/s (couvert par les deux fréquences simultanément donc). Si l’opérateur arrive à mettre en service toutes ses antennes bibandes déclarées, il pourrait dépasser les 30-35 % de couverture à Noël. [Màj : Bouygues Telecom annonce 7 villes dès cet été et 16 grandes villes de plus à la rentrée].

Chez Orange, 1500 antennes bibandes sont déjà en services. Ils en déclarent entre 100 et 150 nouvelles par mois depuis le début de l’année (avec une mise en service très rapide, généralement moins d’un mois) ce qui devrait (si la mise à jour software est aussi rapide que prévue) donner peu ou prou une couverture de 30 à 40 % de la population à Noël, pour une couverture 4G prévue à « au moins » 75 %. Cette estimation est certainement plus précise que celle que nous faisons pour Bouygues Telecom dans la mesure où le déploiement Orange demeure à vitesse constante – nous demanderons dans quelques semaines aux experts de ByTel leurs prévisions pour la fin de l’année. Toutefois, il s’agit maintenant de savoir si la « facilité » de mise à jour se traduira dans les faits…

La couverture 4G à Noël pourrait être équivalente à sa couverte H+ actuelle

À Noël, la couverture 4G d’Orange pourrait être équivalente à sa couverture H+ actuelle (orange foncé)

Si le rythme de déploiement de Free Mobile reste inchangé (ce qui est difficile à prévoir cependant), Orange pourrait avoir plus ou moins le même nombre de supports bibandes compatibles avec l’agrégation de porteuses, que Free Mobile aura de supports 4G, et ce, jusqu’à la fin de l’année ; c’est à se demander si ce n’est finalement pas un objectif caché pour Orange.

L’importance du réseau de collecte

Un des points essentiels pour le déploiement de technologie très haut débit est le réseau de collecte qui permet de transiter les données entre « les nœuds ». Nous avons cherché à avoir plus de précision sur celui d’Orange, nous aurons plus d’infos sur celui de Bouygues Telecom lors de notre visite de leur technopole. Ce que l’on peut dire pour le cas d’Orange est que depuis le déploiement de la 3G, tous les sites mobiles sont devenus « fibrés ». Ainsi, il n’est pas question de faisceaux hertziens pour la 4G d’Orange, ni pour la 3G du coup… Les liaisons ont d’abord été installées à 45Mbits/s pour les sites 3G (fibres ATM) puis elles ont été mises à jour (vers gigabit Ethernet) pour le déploiement de la 4G. Cela donne en moyenne, par station, des débits à 200Mbit/s environ avec des bursts pouvant atteindre les 500Mbits/s (selon le trafic).

Les liaisons hertziennes ralentissent le déploiement 4G de SFR ou de Bouygues Telecom selon Jean-Luc Vuillemin. En apportant l’IP à de vieux faisceaux hertziens, on peine à atteindre les 40 ou 50Mbit/s, ce qui peut s’avérer rapidement limitant pour un site couvrant 3 cellules 4G. En revanche, Bouygues Telecom utilise également la fibre optique (quand même) et installe des faisceaux hertziens de nouvelle génération (bandes 60 à 80GHz) permettant des débits de l’ordre du gigabit/s. Encore une fois, nous vous donnerons plus d’information dans un prochain dossier consacré à la stratégie de déploiement de Bouygues Telecom.

 

Commercialement, la 4G+ ce sera…

Maintenant, la question la plus importante est : à quel prix ? On sait déjà que les premiers téléphones devraient être disponibles durant l’été pour une généralisation à la rentrée, mais la question reste secondaire : encore faut-il avoir accès à cette « 4G+ » ! Il faut dire qu’Orange s’est montré plutôt laconique sur ce point.

Les choses sont à la fois simples et compliquées. Proposer la « 4G+ » à tout le monde, y compris les abonnés Sosh, serait un moyen d’attaquer directement l’offre de Free Mobile qui restera de toute façon limitée à 150Mbits/s. De plus, n’étant qu’une simple mise à jour du matériel actuel, on peut imaginer que cela soit tout à fait possible. Malheureusement, les choix marketing sont toujours allés dans le sens d’une valorisation de la data. C’est d’ailleurs cette recherche de « valorisation de la data » qui limite l’augmentation des quotas pour nos forfaits mobiles ; Jean-Luc Vuillemin nous ayant d’ailleurs confirmé que leur augmentation ne dépendait (à ce niveau-là) ni de choix techniques ni du principe de fair-use, mais uniquement de choix marketing et commerciaux.

Sosh-Orange

L’agrégation de porteuse est une révolution pour les opérateurs dans le sens où cela permet de révolutionner l’expérience client. Toujours selon notre interlocuteur, l’usage ne dépend plus de la « meilleure des meilleures bandes de fréquences», mais de «la meilleure combinaison des meilleures bandes de fréquences». Étant un point important pour se différencier grâce à son portefeuille de fréquences, on devrait pouvoir l’observer à travers des offres « 4G+ »  valorisant la norme (même si les avancées seront difficiles à quantifier).

Pour diffuser une image qualitative des réseaux, il faut justement montrer que l’on possède quelque chose que les autres n’ont pas : ce qui est plus difficile à faire à tarification égale. Ne fournir la « 4G+ » qu’avec des forfaits premium est un moyen de rendre cette norme différenciante et ainsi éviter les comparaisons directes entre offre low-cost et offre premium. L’arrivée de la 4G dans les forfaits de Free Mobile a d’ailleurs été un coup dur pour les opérateurs qui n’ont pas pu, par la suite, vendre celle-ci comme un atout pour différencier leurs offres premium. Cette fois, Free Mobile ne pouvant pas fournir autant de débit, il est fort probable que cette 4G+ devienne un élément commercial. Il est certain que si ce choix est fait, nous y reviendrons lors d’un édito.

Encore des choses qui devraient changer

Dans les mois à venir, d’autres points vont changer en plus de l’agrégation de porteuses. La Tribune l’avait évoqué, Orange déploiera la VoLTE (il faut prononcer « volti ») début 2015. Cela permettra de faire transiter la voix en 4G et peut-être de profiter de la voix HD. Pour Orange, c’est une obligation de passer à cette norme, bien qu’elle soit qualifiée de « complexe » par l’ancien directeur réseau. Le calendrier de son déploiement dépend en fait de la volonté de l’opérateur de permettre la continuité de service entre la voix 4G et la voix en 2G/3G. Dans certains pays ayant implémentés cette norme, les communications peuvent être coupées si l’on passe d’une zone couverte 4G vers une zone non couverte 4G, pas très vendeur en effet.

Un autre point, et non des moindres, le déploiement 3G. Orange est déjà leader en 3G, mais pour améliorer la qualité de couverture (notamment en ville), l’opérateur procède au refarming des fréquences 900 MHz. Ce refarming qui est déjà utilisé dans les zones peu denses pour accroitre la couverture arrive progressivement dans les villes. Cependant, passer à l’UMTS 900 dans les villes (sur un bloc de 5MHz sur 10 au total) apporte aussi son lot de contraintes, notamment parce que les normes GSM et UMTS se brouillent : il faut donc mettre en place des zones tampons autour des sites en UMTS 900 dans lesquelles les autres sites n’utilisent que 5 MHz GSM. Plus simplement, il faut tout mettre à jour d’un seul coup pour éviter tout brouillage de la 3G. Récemment, les villes de Montpellier et Nîmes ont basculé en UMTS 900 au cours d’une seule nuit, d’autres villes devraient suivre rapidement (la région Parisienne étant l’objectif le plus ambitieux). Sur ce sujet, on ne peut que les encourager à accélérer ce refarming ; les connexions edge sont sans alternatives dans beaucoup trop d’endroits encore (à l’intérieur de certains bâtiments, en campagne, etc.).

Nouvelles antennes UMTS 900 autorisées depuis le début de l'année - Source antennesmobiles.fr

Nouvelles antennes UMTS 900 autorisées depuis le début de l’année dans la région de Nîmes-Montpellier. Source ANFR via antennesmobiles.fr

Quant au refarming des fréquences 1800 pour la 4G, cela ne semble pas envisageable actuellement pour tous les opérateurs. Le réseau 2G reste encore trop utilisé ; il y a beaucoup d’appels qui transitent, les systèmes Machine To Machine (MtoM) sont majoritairement en 2G et, enfin, certaines études internes révèlent qu’il existe encore et toujours des usages data exclusivement en EDGE… Comme quoi il existe ici et là des clients patients.

Alors, la meilleure stratégie ?

Finalement, il est primordial pour Orange d’investir massivement dans leur réseau pour que celui-ci demeure un atout commercial. En mettant à jour son réseau et en déployant rapidement les dernières technologies, l’opérateur peut espérer garder un véritable élément différenciant pour ces forfaits, élément de crédibilité pour des forfaits plus chers que les voisins.

Il est certain qu’aujourd’hui, les forfaits (Orange ou Sosh) ne sont pas parmi les moins chers, mais ils peuvent se targuer d’avoir le meilleur réseau de France. Ce qui est important pour beaucoup de gens. Nonobstant, il ne faudrait pas que cette position les  fasse s’endormir sur leurs lauriers ; c’est dans les périodes de torpeur que les concurrents se font souvent les plus belles places.