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La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infrastructure, Réglementation)

The Next Generation of Mobile Telecommunications (5G) and its Implications (Infrastructure, Regulation, Telegraphy)
Edward M. Roche, Benjamin H. Dickens-Jr. et Walker Townes
Traduction de Henry Bakis et Michelle Rodet

Résumés

La « 5G » est une nouvelle génération des standards de la téléphonie mobile. Cette technologie de télécommunication sans fil promet de révolutionner la manière dont le monde communique. Absolument tout, des véhicules autonomes, aux robots chirurgicaux, en passant par les dispositifs de réalité virtuelle augmentée, les drones, l’« Internet des Objets » (Internet of Things ou IoT) et, plus généralement, toutes les communications mobiles seront couvertes par une nouvelle tranche de bande passante située entre 6 Ghz et 300 Ghz. Une partie de cette tranche sera sous licence, mais une grande partie libre.
La 5G est différente des générations précédentes. Pour la première fois, l’infrastructure physique sera séparée de l’infrastructure logique ou « virtuelle ». Un réseau de type « SDN » (Software Dynamic Networks - réseaux définis par logiciel) sera selon la demande mis en place, supprimé, agrandi, ou réduit. La gestion complexe du réseau sera effectuée par apprentissage automatique (Machine Learning ou ML) et au moyen de l’Intelligence artificielle (AI). Mais pour que tout cela fonctionne, les principaux opérateurs devront accepter les normes internationales et ouvrir leurs interfaces à des acteurs extérieurs voire même à la concurrence. C’est à ce niveau que se jouera la bataille réglementaire et légale. A moins d’une attention suffisante accordée dès à présent à ces problèmes émergents, les utilisateurs qui dépendent des télécommunications avancées en Amérique du Nord et dans l’Union européenne se verront empêchés de profiter de la large gamme d’avantages promis par 5G ; en conséquence, l’Innovation risquerait de prendre du retard par rapport à d’autres régions du monde1.

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Texte intégral

Les traducteurs remercient Dan Sebban pour sa contribution à cette traduction.

Introduction

1La prochaine génération de technologie sans fil mobile sera dénommée la « 5G ». Comme son nom l’indique, elle fait suite aux précédentes générations de la téléphonie mobile. La première génération de téléphones mobiles (« 1G »), les « téléphones de voiture », vit le jour vers 1980 ; introduits sur le marché par Motorola, ces téléphones fonctionnaient comme des radios et utilisaient leurs fréquences en mode analogique. Au début des années 1990, les téléphones de deuxième génération (« 2G ») furent introduits avec une évolution vers les réseaux numériques : les débits d’échanges de données pour ces téléphones étaient bien inférieurs à 1000 bits par seconde (bps) mais des améliorations significatives en termes de performance ont été introduites en l’an 2000 (« 2,5G »). Peu de temps après apparut la troisième génération (« 3G »), et la vitesse de débit de données atteint 100000 bps ; l’amélioration était considérable, puisqu’il devenait possible de transmettre des appels vidéo limités, et de fournir des connexions Internet à des vitesses raisonnables. Des améliorations furent introduites dans le codage numérique de la communication (« 3.5G », vers 2009 ; « 3.9G » en 2012).

  • 2 Dans la Communauté européenne, les tarifs d’itinérance sont devenus la cible d’une réglementation d (...)
  • 3 Commission (2015).

2En 2015, avec la norme suivante (dite génération « 4G »), des vitesses de transmission dix fois supérieure devinrent possible. Depuis le passage vers les réseaux cellulaires au début des années 1990, la téléphonie mobile a reposé sur un modèle défini : les opérateurs construisaient leurs réseaux, puis vendaient leurs services sous forme d’abonnements avec engagement aux consommateurs. Il était important de « verrouiller » le consommateur, et aux États-Unis par exemple, cela a été accompli en subordonnant l’achat du téléphone mobile à un abonnement d’assez longue durée. Étant donné que les utilisateurs, eux, étaient mobiles, des accords inter-opérateurs furent passés pour permettre aux consommateurs de transiter sur d’autres réseaux, généralement avec suppléments financiers. Bien que ces frais d’itinérance aient été fermement maintenus aux États-Unis, ils ont été supprimés en 2017 dans l’ensemble de la Communauté européenne2, dans le cadre de la mise en œuvre d’une stratégie pour un unique marché numérique3.

Tableau 1 : Vitesses permises par les différentes générations de réseaux de téléphonie mobile

1G

2.4 kbps

2G

64 kbps

26x

3G

2 000 kbps

31x

4G

100 000 kbps

50x

5G

100 000 000 kbps

1000x

Figure 1 : Comparaison 4G / 5G

Figure 1 : Comparaison 4G / 5G
  • 4 Bower, J. L., C. M. Christensen (1995).

3Malgré son nom, la 5G ne consiste pas en une amélioration des normes précédentes de télécommunications. Il s’agit plutôt d’une innovation de rupture4 qui va révolutionner les télécommunications et qui est susceptible d’apporter des changements radicaux dans les modèles commerciaux ayant cours chez les opérateurs.

Nouvelles applications

  • 5 Erfanian J. and Daly B. (2015).

4La nouvelle architecture 5G rendra possible un certain nombre de nouvelles applications5. On pourra bénéficier de vidéos en ligne avec une bonne qualité de réception, même dans des zones à forte densité d’utilisateurs comme durant un événement sportif important où chaque spectateur utilise un dispositif connecté.

  • 6 Ainsi, lors d’une manifestation sportive tenue au Indianapolis Speedway (mai 2017), l’opérateur Ver (...)
  • 7 Voir aussi Ericsson (2017). Ce document mentionne de nombreuses applications dont : le contrôle de (...)

5Un haut niveau de service (accès à haut débit d’une moyenne de 50 Mbps minimum) est garanti sur tout site géographique (y compris en milieu rural) tant sur des équipements fixes que mobiles et y compris au cours de déplacements rapides comme dans les trains à grande vitesse. L’Internet des objets (IoT) connectera des milliards d’appareils et de capteurs. Le temps de latence (délai) des données dans les réseaux 5G ne sera que d’une milliseconde (ms), comparé aux 50 ms pour les systèmes actuels. Ceci est important parce qu’une latence minimisée rendra possible des communications quasiment en temps réel, comme par exemple entre deux véhicules sans pilote qui se déplacent en tandem à des vitesses relativement élevées ou pour une réalité virtuelle appliquée6. Les drones navigueront en 5G, notamment dans les cas où les autorités devront faire face à une catastrophe naturelle. La 5G promet des communications suffisamment fiables pour être utilisées dans le domaine de la santé, y compris pour relier à distance des médecins à des robots chirurgicaux, afin d’aider des patients en urgence. Le nombre d’applications potentielles est absolument incroyable, et tout cela est rendu possible grâce à la très grande vitesse des « longueurs d’ondes millimétriques » (mmWaves) et leur temps de réponse. On estime qu’en quelques années, des dizaines de milliards de périphériques utilisant cette norme seront connectés7.

Les technologies 5G FFFF

6Afin de comprendre à quel point la 5G va changer le paysage des télécommunications, il est nécessaire de s’attarder sur les technologies qui en constituent la base. L’utilisation de plusieurs technologies clés distingue la 5G des normes précédentes :

  • L’utilisation de plus hautes fréquences (« mmWaves ») ;

  • La réutilisation du spectre électromagnétique ;

  • Le déploiement d’une nouvelle génération d’antennes « intelligentes » ;

    • 8 Software-defined Networks.

    Le déploiement d’un réseau de type SDNs8 « virtuel » ;

  • L’utilisation de l’Intelligence Artificielle ;

  • Une architecture modulaire et open source. Ci-dessous, ces termes seront définis et discutés brièvement.

L’utilisation des fréquences des ondes millimétriques

  • 9 LMDS – Local Multipoint Distribution Service.
  • 10 Sous la norme IEEE 802.11ad.

7La 5G utilise les très hautes fréquences (extremely high frequencies ; “mmWaves”) ; cela est un des éléments qui la caractérise le plus. Aux États-Unis, l’écrasante majorité des systèmes de communication fonctionne avec des fréquences inférieures à 3 Gigahertz (GHz). Pour la 5G, cinq bandes seront utilisées : quatre sans licence et une sous licence. La bande LMDS9 agréé offre environ 1,5 GHz de bande passante entre 27,5-31,5 GHz. Une deuxième bande de 7 GHz qui fonctionnera dans la gamme 57-64 GHz est déjà utilisé pour certains équipements Wi-Fi10. Enfin, la bande dite « E-Band » est composée de trois segments de bande passante totalisant 12,9 GHz ; elle est également sans licence.

8Ce qui distingue ces bandes à haute fréquence des autres est leur vitesse. Si le codage des signaux radio est approprié, les vitesses 5G seront mille fois plus rapides celles des générations précédentes de téléphonie mobile. Ces bandes représentent presque l’équivalent de l’ensemble de la bande passante du spectre radio attribué en dessous de 5 GHz.

9L’utilisation de telles longueurs d’ondes courtes pose plusieurs défis techniques. Ceux-ci, à leur tour, conduiront à la mise en place d’une architecture apte à supporter leur utilisation.

  • 11 Voir, par exemple, Altshuler et Marr (1988).
  • 12 L’allocation des fréquences (spectre radio) des États-Unis est synthétisée dans un graphique en lig (...)

10Absorption d’eau et d’oxygène. Ces hautes fréquences sont vulnérables, elles sont absorbées par l’humidité de l’air, et certaines le sont par l’oxygène. Les fréquences 22 et 183 GHz peuvent être absorbées par l’eau ; les fréquences 60 et 118 GHz par l’oxygène lui-même11. En d’autres termes, s’il pleut, les communications mobiles utilisant des fréquences 5G peuvent être interrompues ou leur qualité peut être dégradée12.

11Incapacité à pénétrer. Ces ondes à haute fréquence (« mmWaves ») ne sont pas en mesure de traverser les murs des bâtiments ou une végétation dense (forêt et même une simple rangée d’arbres). En conséquence, si l’actuelle infrastructure physique de la 3G / 4G était réutilisée telle quelle pour la 5G, rien ne fonctionnerait parce que ces ondes se comportent différemment. Concrètement, cela veut dire que la distance minimale à prévoir entre l’antenne-relais cellulaire et le récepteur de l’utilisateur (le téléphone mobile) doit être considérablement réduite. Ces faiblesses conduisent à une nouvelle architecture de l’infrastructure et du réseau 5G, et comme nous le verrons, cette nouvelle architecture définit également le contexte de la propagation de nouveaux modèles de gestion et d’activités, non seulement pour les consommateurs, mais aussi pour les opérateurs.

Mini-cellules et réutilisation du spectre électromagnétique

  • 13 C’est-à-dire un mille carré (mi²). Rappelons que cette unité de mesure anglo-saxonne de superficie (...)

12Les distances séparant les antennes et les appareils mobiles doivent être considérablement réduites puisque, comme on l’a dit, la distance de propagation des ondes à haute fréquence est moins importante que ce qui était le cas pour les normes précédentes. Par exemple, si dans les infrastructures de la téléphonie 4G, une seule antenne peut couvrir une zone de plus de 2,5 kilomètres carrés13, avec les ondes à haute fréquence, la même tour ne pourrait couvrir qu’un pâté de maisons ou même une surface encore inférieure.

  • 14 Ces petites « mini »-cellules sont également appelées “Femto Cells”, “Pico Cells”, and “Micro Cells (...)

13En outre, l’incapacité de pénétrer les murs signifie que si l’on a besoin d’un réseau 5G à l’intérieur d’un bâtiment, une antenne « cellulaire » autonome doit être installée. Par exemple, si les mmWaves de la 5G devaient être utilisées pour connecter ensemble des robots fonctionnant à l’intérieur d’un entrepôt automatisé, un réseau 5G avec cette unique application devrait être installé14.

14Ces caractéristiques ont pour effet immédiat de diminuer de manière majeure la rentabilité des réseaux 5G car le nombre d’antennes doit être considérablement augmenté pour pallier les limites dans la propagation et la pénétration des ondes utilisées. Cette diminution est cependant atténuée car une autre caractéristique de ces ondes est qu’il est possible de réutiliser les fréquences. Par exemple, si un bâtiment a installé en interne un réseau 5G dédié, un bâtiment voisin pourrait également avoir son propre réseau sur la même fréquence, le réseau voisin n’ayant pas la puissance voulue pour interférer avec lui, malgré l’utilisation d’une fréquence identique.

15Ainsi les dépenses perdues par l’obligation d’installer de nombreuses antennes supplémentaires sont compensées par la possibilité de réutiliser la bande passante. On peut dire qu’au lieu d’avoir une seule grande cellule dans une zone comme avec la 4G, il sera possible, avec l’utilisation des ondes à haute fréquence, d’avoir des dizaines ou même des centaines de cellules distinctes, toutes utilisant les mêmes fréquences.

16Cette caractéristique des réseaux d’ondes à haute fréquence est cruciale car elle a pour effet de maximiser la réutilisation du spectre. Concrètement, la réutilisation du spectre est comme l’impression de la monnaie - il augmente considérablement la valeur du spectre, simplement parce que la quantité du trafic véhiculé peut être plus grande. Cette caractéristique des réseaux d’ondes à haute fréquence combinée aux avantages liés à leurs caractéristiques telles qu’exposées plus haut, suggère que la valeur de cette bande passante devrait être cent fois plus élevée que celle des bandes passantes de longueurs d’ondes inférieures.

Antennes intelligentes - MIMO et configuration du faisceau (Beam Shaping)

  • 15 Massive Multiple-Input Multiple-Output.
  • 16 Pour visualiser cet arrangement, on peut penser à un cercle correspondant à une antenne unique diff (...)

17L’architecture émergente de la 5G permet également la réutilisation de la bande passante de l’antenne relais. Dans les technologies des précédentes générations de télécommunications mobiles (1G à 4G), tout signal émis se propage à 360◦, dans tous les sens. Dans le monde de la 5G, la technologie MIMO15 est utilisée. Au lieu d’avoir une seule grande antenne, MIMO possède un certain nombre de petites antennes lesquelles pointent vers différente directions16, augmentant ainsi plus de vingt-sept fois le nombre d’antennes disponibles et pouvant transmettre les mêmes fréquences que celles utilisées par des antennes voisines.

18De plus, comme une bande de fréquence est généralement divisée en plusieurs « séquences », cela augmentera encore le nombre de canaux séparés pouvant être fournis (car non seulement la même fréquence peut être utilisée dans différentes directions, mais les antennes peuvent utiliser plusieurs fréquences en même temps).

  • 17 User Equipment (UE).

19Enfin, il existe une technologie appelée la configuration du faisceau (beam shaping) qui se réfère à la capacité de l’antenne 5G de nouvelle génération à concentrer ses rayons radio vers des emplacements spécifiques déterminés. Il convient de noter que la capacité de focaliser les faisceaux radio suppose que le système d’antennes lui-même est capable d’identifier l’emplacement de tous les équipements utilisateurs connectés17. La caractéristique de détection de localisation de MIMO et la configuration du faisceau distinguent nettement l’infrastructure de la technologie 5G de celles des précédentes générations (1G-4G).

20Ces nouvelles technologies ont des incidences économiques. Les compagnies qui ont acheté les licences LMDS pour les utiliser en fonction de leur besoin initial (transmission point-à-point par micro-ondes) devraient voir leur valeur fortement augmenter. Les récentes ventes de spectre 5G autorisées devant la Commission Fédérale de Communications (FCC) n’ont pas démenti cette tendance.

Sortie de fréquences et communications « multi-mode »

  • 18 Pour une synthèse de l’allocation des fréquences (spectre radio) aux États-Unis, voir : United Stat (...)

21Une autre nouveauté du contexte ouvert par la nouvelle architecture 5G est la distinction entre le spectre sous licence et le spectre non attribué. Aux États-Unis, seule la bande LMDS entre 27,5 et 31,5 GHz est sous licence18. Ceci représente approximativement 1,5 GHz de bande passante disponible. Mais il y a au moins quatre autres bandes attribuées pour la 5G. Elles sont beaucoup plus larges que la bande LMDS agrée. L’E-Band est composée de 12,9 GHz fonctionnant à 71-76, 81-86 et 92-95 GHz. Il existe une autre bande de 7 GHz fonctionnant à 57-64 GHz.

  • 19 Si tel était le cas, cela réduirait de manière significative la valeur des fréquences autorisées. D (...)

22Balance. Ainsi, sur une bande passante totale de 21,5 GHz allouée à la 5G aux États-Unis, seulement 1,5 GHz (soit un peu moins de 7 % du total) sont attribuées. Comme les fréquences sans licences sont notoirement encombrées, l’architecture 5G a été conçue de manière à ce que la nouvelle technologie d’accès radio (RAT) aura la capacité de sauter d’une fréquence à l’autre si besoin est, et, les flux de données se déplaceront toujours sur la partie du réseau la moins encombrée. Ceci implique que certains trafics peuvent être redirigés si nécessaire, depuis des fréquences sous licence à des fréquences non attribuées. L’inverse n’est cependant pas clair : les circuits opérant sur les fréquences non attribuées pourront-ils être aiguillés sur les fréquences autorisées, même à titre temporaire19 ?

23L’ajout d’une caractéristique avancée et techniquement compliquée telle que le saut de fréquences souligne encore la nature différente du monde de la 5G. Ici le réseau doit constamment scanner les fréquences sous-utilisées. Cette caractéristique n’aurait pas été nécessaire si une bande passante dédiée et stable était utilisée.

  • 20 Voir, par exemple, Qualcomm (2015). « Grâce à son réseau à un seul noyau, la 5G prendra en charge l (...)
  • 21 Par exemple, les compteurs électriques.

24Mode-multiple. L’architecture 5G est également conçue pour tirer parti de la bande passante qui est complètement hors de son allocation et sensiblement plus lente. Par exemple, si plusieurs fréquences 5G sont utilisées en même temps, l’équipement utilisateur (UE) pourrait potentiellement accéder au réseau 4G ainsi qu’à la connexion Wi-Fi20. Principalement, l’allocation de la bande passante et la vitesse peut être ajustés selon le type d’applications, par exemple, rapide pour de la vidéo 4K, lent pour les capteurs passifs21.

25Encore une fois, la capacité de tirer simultanément parti de multiples réseaux relève d’une sophistication et d’une complexité de la 5G jamais vues au niveau des télécommunications. Mais, comme on le verra, si ces réseaux hétérogènes sont exploités par différentes entités dans l’architecture 5G cela peut soulever des questions légales et réglementaires.

La nouvelle architecture de la 5G

  • 22 Voir, par exemple, Giannoulakis (s.d.) ; Mullins et Barros (2017) ; Simone et Alexandros (2016) – M (...)

26En raison de la quantité massive de nouvelles bandes passantes mises à disposition, la croissance importante attendue du nombre d’appareils connectés, de la large gamme d’applications à prendre en charge et des différentes caractéristiques de qualité de service (QoS) des différentes utilisations, l’architecture 5G est conçue d’une manière inédite22. Les principales différences entre l’architecture 5G et celles des réseaux 1G à 4G sont les suivantes :

27L’infrastructure et les services réseau sont séparés. Dans le monde de la 5G, les différents systèmes d’infrastructure de réseau - tels que relais, antennes, accès radio Réseaux (RAN), nœuds d’accès alimentant les RAN, réseaux de base, centres de données pouvant fournir des services cloud à l’équipement utilisateur (UE) - sont séparés par une couche « ressources physiques ». En conséquence, l’infrastructure physique n’est pas nécessairement détenue ou exploitée par le même opérateur. Ces ressources (informatiques, stockage, connectivité) sont plutôt considérées comme étant des ressources virtuelles logiques pouvant être exploitées au besoin selon un autre niveau dans l’architecture 5G.

  • 23 Software-Defined Networks (SDNs).

28Réseaux définis par logiciel (SDNs23). La fourniture de services de réseau sera effectuée au moyen d’un système de réseau « virtuel ». Ce dernier traduira les besoins des utilisateurs en instructions utilisables par les « gestionnaires d’infrastructure virtuelle » pour exploiter, si nécessaire, des sections de l’infrastructure physique. Le réseau lui-même devient un concept abstrait puisqu’il y a une complète séparation complète fourniture de services de réseau avec l’infrastructure. Les réseaux, dans le sens actuel du terme, n’existeront plus. Ils seront remplacés à l’intérieur du contexte nouveau créé par le fonctionnement du réseau 5G.

29Certaines « tranches » du réseau ne pourront inclure que les transmissions d’ondes du type mmWave, d’autres pourraient intégrer la 4G en cas de mauvaises performances et passer aux vitesses des ondes « mmWave » seulement pour certaines applications. Ces « tranches » du réseau seront indépendantes les unes des autres ; elles auront des capacités et des critères de performance différents. Elles constitueront réellement des « réseaux à l’intérieur du réseau ».

Intelligence artificielle distribuée par réseau (NDAI24)

  • 24 Network Distributed Artificial Intelligence (NDAI).

30Un grand nombre de fonctionnalités de gestion feront partie intégrante de la 5G. L’infrastructure doit toujours être surveillée pour assurer une efficacité optimum, la mise en place de la gestion des défauts, la programmation de la gestion de configuration doivent être programmées pour fonctionner convenablement ; la gestion des performances est essentielle pour que la bonne priorisation des demandes soit assurée.

31L’aspect original de l’architecture 5G est que les fonctions de niveau supérieur seront exécutées séparément de l’infrastructure physique qui transporte les flux de données. Une intelligence artificielle sera nécessaire pour gérer cette architecture complexe car les humains seraient incapables de gérer ce flux de décisions simultanées nécessaires pour, à la fois, répartir les cheminements dans l’infrastructure physique, gérer les successions de changements en fonction de la demande et des applications, maintenir la surveillance des performances du réseau, assurer les fonctions de sécurité et répondre de manière appropriée aux pannes ou autres incidents sur le réseau.

  • 25 Les logiciels de type « open source » constituent une des technologies à qui l’on doit le succès (i (...)

32Modulaire et « Open Source ». Ces nombreuses fonctions du schéma de la 5G sont de nature modulaire, et beaucoup sont de type « open source »25. Selon cette approche, lorsqu’il faudra fournir un réseau, il y aura plusieurs points d’entrée dans le système. Les mesures de performance et la gestion du réseau ne seront pas nécessairement effectuées par les mêmes applications ou fournies par le même fournisseur.

33A l’inverse d’un opérateur de télécommunications traditionnel agissant en tant qu’intermédiaire entre le fournisseur de l’infrastructure physique et le client, il sera possible aux clients de demander directement des ressources réseaux virtuelles. En outre, la séparation des ressources de réseau et l’infrastructure physique signifie qu’il ne sera même pas nécessaire de connaître les détails du réseau, il suffira juste de spécifier les besoins du client.

34En d’autres termes, l’architecture 5G sera exactement le contraire de ce qu’est un réseau dit « fermé » ou « propriétaire ». Plusieurs acteurs pourront interagir, consommer ou fournir des services. On le voit, c’est une philosophie très différente de ce que nous avons connu qui est à l’œuvre avec le développement de la 5G. La 5G incarnant un concept complètement différent de ce qu’est un « réseau », nous ne pouvons pas savoir avec certitude ce que sera la réaction des opérateurs américains.

Aspects réglementaires de la 5G

35Nous avons décrit la nature émergente de la 5G et avons montré comment les caractéristiques originales de ces hautes fréquences nous obligent à une réflexion approfondie sur le fonctionnement et la gestion des réseaux mobiles à venir. D’ores et déjà, il apparaît que cette nouvelle architecture soulèvera des questions de nature réglementaire.

Partage de l’infrastructure

36L’architecture 5G suppose que l’infrastructure physique sera partagée par des systèmes de réseau de distribution de niveau supérieur. Cela signifie qu’un « réseau virtuel » - ou réseau défini par logiciel (Software-Defined Network) - pourrait être mis en place sans que de la société assurant la communication n’ait un droit de regard.

37Partage forcé. Est-ce que les fournisseurs d’infrastructures physiques (dont les principales entreprises de télécommunications), seront tenus de partager leur infrastructure si cela leur est demandé ? Si tel est le cas, comment seront fixés les prix ? Quelles seront les implications de ces considérations sur le concept de propriété ? Existe-t-il des précédents où des entreprises sont dans l’obligation de partager leur infrastructure ? Tous les opérateurs de réseaux ont-ils le droit d’accéder à toutes les infrastructures disponibles ? Devrait-il bénéficier de ce droit ?

38Accès obligatoire au contrôleur réseau. Jusqu’à présent, dans l’histoire des télécommunications, chaque principal opérateur a possédé, exploité et maintenu son propre centre de contrôle de réseau. En un sens, l’existence de ce centre était l’expression de l’autonomie économique et commerciale des opérateurs.

39Mais si l’architecture émergente 5G est adoptée, cette autonomie disparaîtra car tous les utilisateurs potentiels, y compris les concurrents potentiels, seront habilités à fournir des réseaux « virtuels ». Selon les modèles proposés actuellement, les opérateurs de réseau ne seront plus nécessaires puisque les principaux utilisateurs (par exemple, entreprises multinationales, gouvernements) pourront avoir un accès direct à la « plate-forme multiservice » de 5G.

40Qu’en sera-t-il de ceux qui construisent la majeure partie de la plate-forme 5G ? Conserveront ils le droit de contrôler les utilisateurs ou de définir les conditions d’accès de telle manière qu’elles les favorisent dans le contexte de leurs ‘ une besoins propres ?

Partage de coûts et facturation

41Si les réseaux virtuels se font et se défont rapidement, sont assemblés et désassemblés ensuite, comment sera déterminée leur tarification ? Seront-ils réglementés ? Sinon, seront-ils organisés d’une manière complètement ouverte au marché ? Comment les prix seront-ils définis et surveillés ? Si le service auquel on accède est fourni par un opérateur disposant d’une infrastructure physique, comment les prix sont-ils fixés ? Comment seront évités les prix abusifs ou le dumping de prix des principaux transporteurs ? Tous les services vont-ils être tarifés de manière homogène ? Par exemple, si des services 4G sont intégrés aux applications 5W mmWave, seront-ils tarifés de la même manière que si chaque type de service avait été été tarifé séparément ?

Systèmes ouverts et innovation ouverte

42Des règlementations seront-elles mises en place pour assurer un flux continu d’innovation ? Supposons qu’une Start-Up crée un système de facturation complètement nouveau, est-ce que le fournisseur d’infrastructure sera contraint par règlement d’ouvrir l’accès à ses systèmes ? Les utilisateurs seront-ils obligés d’utiliser uniquement les modules proposés par leur fournisseur, ou seront-ils en mesure de « mélanger et combiner » les modules de différents fournisseurs afin de mieux répondre à leurs priorités ?

Parallèles avec d’anciennes batailles concernant la dérégulation

  • 26 Milieu des années 1980 (Note de la rédaction).

43L’architecture de la 5G, par sa nouveauté, pose des problèmes épineux en matière de réglementation. Dans le passé, plusieurs cas de dérèglementation se sont produits qui ont permis l’élaboration d’une jurisprudence. La dissolution du système Bell aux États-Unis26 et la mise en place de systèmes libres qui ont suivi ont donné lieu à une intense activité juridique et ils fournissent un contexte légal pour le développement de la 5G.

Le marché concurrentiel des télécommunications aux États-Unis

44Les États-Unis ont développé un modèle concurrentiel de télécommunications au fil du temps. Ce modèle concurrentiel repose sur un accès ouvert aux réseaux de télécommunications proposés par différentes entreprises concurrentes. Par exemple, dans n’importe quel réseau de télécommunications, il est possible d’utiliser les équipements de n’importe quel fabricant. La seule exigence est qu’il soit homologué par la Commission Fédérale des Communications. Il est également possible de choisir entre différentes sociétés de services locales. Quant à la règle qui veut qu’un service soit tarifé, elle a été remise en cause par une politique libérale permettant de téléphoner à partir d’un ordinateur. En définitive, les entreprises de télécommunications concurrentes ont été obligées de coopérer les unes avec les autres pour que soit assurée la « portabilité des numéros », c’est-à-dire la possibilité de conserver son numéro de téléphone même si l’on décide de changer d’opérateur.

45Ces caractéristiques des réseaux d’aujourd’hui ne sont ni évidentes ni automatiques. Elles sont le résultat d’une longue lutte entre deux forces opposées : le Monopole d’une part, la Règlementation d’autre part. Le pouvoir du monopole est exercé par des entreprises technologiquement dominantes alors que le pouvoir réglementaire est exercé par le gouvernement fédéral et divers États. Cette « bataille » s’est prolongée des décennies durant, depuis le 19ème siècle.

  • 27 Kingsbury (1913).
  • 28 Pour une histoire des désinvestissements de l’AT&T’s, Voir : par exemple Pinheiro (1987).

46Kingsbury. L’une des premières escarmouches dans cette bataille avait éclatée suite à un désaccord à propos du contrôle d’AT & T sur le service télégraphique et téléphonique. Lors des accords de Kingsbury27, AT & T avait accepté d’abandonner les investissements qu’elle avait réalisés dans les entreprises télégraphiques locales28.

47En outre, AT & T avait accepté de permettre à des compagnies de télécommunications indépendantes de s’interconnecter à son réseau longue distance. Cela fut période très intéressante pour les télécommunications américaines et de nombreuses entreprises de téléphonie ou de télégraphie furent créées alors. Mais la constance témoignée par AT & T dans sa volonté d’acquérir le contrôle de ces entreprises les unes après les autres coupa net cette tendance.

  • 29 Nous utilisons le mot « fixe » pour préciser qu’il s’agit de lignes de téléphonie fixes, bien qu’à (...)
  • 30 Par exemple : GTE — General Telephone & Electric Corporation (1955– 1982) (finalement acquise par V (...)
  • 31 Les équipements des autres industriels ne pouvaient pas être connectés au réseau.

48Même à cette époque, des oppositions se manifestèrent contre des pratiques anticoncurrentielles. Theodore N. Vail, le président d’AT & T préféra « une règle, et un système capable de fournir un service universel ». À mesure que le marché de la téléphonie se développait, AT & T continua à consolider son pouvoir en finançant presque toutes les lignes téléphoniques fixes29 aux États Unis. AT & T détenait également vingt-deux entreprises offrant des prestations de services locales. Celles-ci s’appelaient Bell Operating Companies (« BOC »). AT & T fabriqua tous ses équipements de télécommunication dans ses propres usines « Western Electric ». Une seule entreprise, « AT & T Long Lines », exploitait les communications à longue distance pour l’ensemble du pays. Les autres compagnies de téléphonie fixe30 opéraient dans leurs propres zones géographiques, mais seuls les équipements de Western Electric étaient autorisés à être connecté au réseau AT & T31. AT & T avait même son propre chemin de fer. Le niveau d’intégration du marché des télécommunications était totalement verrouillé.

49Décret de consentement de 1956. Au milieu des années 1940, le gouvernement avait reçu des plaintes car AT & T et sa « branche » industrielle, Western Electric, s’étaient engagées dans une « conspiration » afin de monopoliser le marché des équipements de télécommunications (depuis la fabrication jusqu’aux ventes). Cela déboucha, en 1949, sur un procès qu’intenta le gouvernement américain contre AT & T et Western Electric pour que l’entreprise de télécommunications soit séparée de l’entreprise industrielle. Il en découlera le « décret de consentement de 1956 » dans lequel AT & T promit de conserver ses activités dans les zones réglementées. Une fois de plus, AT & T évita une longue bataille judiciaire, mais l’effet concret sur le marché des télécommunications avait été insignifiant. AT & T poursuivit son travail, et les faits montrent la persistance d’un certain nombre d’activités anticoncurrentielles.

  • 32 Hush-A-Phone Corp. v. United States, 238 F.2d 266 ; 99 U.S. App. D.C. 190 ; 1956 U.S. App. LEXIS 40 (...)

50Hush-a-Phone. L’affaire Hush-A-Phone32 a marqué l’une des premières failles de l’impénétrable réseau qu’avait construit AT & T. The Hush-a-Phone était un appareil simple. Il n’y avait aucun circuit électrique. C’était simplement un petit objet en forme de tasse qui pouvait être monté sur le microphone d’un téléphone. Il permettait d’augmenter pour l’auditeur la qualité du son transmis, et d’améliorer la confidentialité des conversations. En ce temps-là, les téléphones n’étaient pas propriété du client : ils étaient loués par AT & T. En conséquence, AT & T prétendait avoir le droit d’interdire l’installation de tout dispositif non fourni par la compagnie. Au début, la FCC avait accepté l’argument, et en référence au Communications Act, 1934, elle avait estimé que le Hush-a-Phone était une adjonction étrangère à l’appareil d’AT & T qui était en droit d’empêcher la détérioration de son service téléphonique. Hush-a-Phone interjeta appel devant la Cour d’Appel Fédérale de Washington, DC et eut gain de cause. Le tribunal estima qu’un abonné avait le droit d’utiliser raisonnablement le téléphone de manière privée sans nuire autrui. Cela modifia la jurisprudence : AT & T ne pouvait plus interdire une interconnexion d’un équipement à son réseau commuté, tant que ce dernier ne causait pas de dommages au réseau.

  • 33 Domaine public. Wikimedia. Cliché Marcin Wichary, 2008. “Hush-a-phone pedestal model. You speak int (...)

Photo 1 : Un modèle « piédestal » de Hush-a-phone33

Photo 1 : Un modèle « piédestal » de Hush-a-phone33
  • 34 Il suffisait de poser le micro du téléphone sur le Carterfone pour établir une connexion manuelle e (...)
  • 35 Federal Communications Commission (FCC). Agence indépendante créée par le Congrès des États-Unis en (...)
  • 36 Voir, par exemple : In the Matter of Use of the Carterfone Device, 13 F.C.C.2d 420 (1968), 13 Rad. (...)
  • 37 La décision Carterfone (13 F.C.C.2d 420) a rendu possible la connexion au système téléphonique publ (...)

51Carterfone. L’affaire Carterfone est un autre exemple de pratiques anti-concurrentielles de la part de l’AT & T. Le Carterfone était un périphérique connecté à une radio bidirectionnelle34. AT & T avait soutenu que l’appareil était interdit en raison de sa structure tarifaire à taux unique. L’inventeur fut d’abord suivi par la cour fédérale en vertu des lois anti-monopole, mais l’affaire fut renvoyée à la Commission Fédérale des Communications35, qui statua que la jurisprudence du procès Hush-a-Phone contre AT&T devrait être appliquée, permettant donc cette interconnexion36.37

  • 38 Domaine public. Cliché ArnoldReinhold (2014) ; Wikimedia. Computer History Museum, Mountain View, C (...)

Photo 2 : Le « berceau » ou Carterphone de Carter Electronics (1959)38

Photo 2 : Le « berceau » ou Carterphone de Carter Electronics (1959)38
  • 39 D.C. Cir 1977 et D.C. Cir 1978.
  • 40 Ces conclusions démontraient clairement que l’ère du monopole en matière de téléphonie à grande dis (...)

52Execunet I & II39. Microwave Communications, Inc. (« MCI ») avait construit une série de stations de relais d’hyperfréquences entre Chicago, Illinois et St. Louis. Le plan original était de fournir un moyen aux camionneurs d’utiliser des radios à courte distance sur la Route 66 pour communiquer avec les tours locales de micro-ondes. Le service s’appelait « Execunet ». Finalement, MCI s’était arrangée pour se connecter au réseau AT & T. Cela avait permis à des utilisateurs d’émettre et de recevoir des appels téléphoniques avec des fixes. AT & T refusa d’autoriser la connexion d’Execunet I, faisant valoir comme dans les affaires précédentes que cela perturberait sa grille tarifaire. MCI déposa une plainte devant la Commission Fédérale des Communications (1974), plainte qui fut rejetée. MCI interjeta alors appel devant la Cour Fédérale des Appels de Washington, DC, qui infirma le jugement de la FCC faisant droit à la demande de MCI. Malgré la décision de la Cour, AT & T persista dans son refus d’autoriser la connexion entre son réseau et Execunet II. De nouveau, MCI interjeta appel et la Cour rendit son arrêt infirmant le jugement de la FCC. La reconnaissance du bienfondé de la demande de MCI s’appuyait cette fois sur des arguments fondés sur le droit antitrust40.

AT & T démantelée

53Au milieu des années 1970, AT & T était la plus grande entreprise au monde et elle comptait plus d’employés aux États-Unis qu’aucune autre entreprise.

  • 41 U.S. v. AT&T, D.C. Cir 1984.

54Le ministère de la Justice des États-Unis engagea un autre procès41 contre AT&T, alléguant un abus de position dominante de la part de AT&T, dont l’utilisation de son pouvoir monopolistique pour tuer une entreprise ; le contrôle de l’accès aux sociétés d’exploitation Bell (BOCs) pour bloquer la concurrence sur le marché des appels longue distance ; l’utilisation de ses revenus sur le marché classique des lignes fixes pour prendre l’avantage sur les marchés concurrentiels. Comme les compagnies d’exploitation Bell (BOCs) détenaient le monopole sur leurs marchés locaux respectifs, elles donnaient selon le gouvernement, un pouvoir de monopole à l’AT & T leur entreprise mère.

55La bataille juridique dura près d’une décennie, mais en 1982 AT&T jeta l’éponge et décida de négocier un accord avec le gouvernement. AT&T se sépara des BOCs, qui à leur tour se réorganisèrent en sept entreprises. Ces dernières avaient l’obligation de fournir un service multi-transporteur et autoriser une connexion à toutes les entreprises interurbaines. Les BOCs n’eurent plus le droit d’offrir un service d’appels longue distance sur leurs marchés locaux si d’autres entreprises assuraient ce service. Les contrats fixés entre les BOCs et Western Electric pour l’achat de matériel furent considérés comme nuls et non avenus. AT & T se vit interdire l’acquisition de parts dans les BOCs. Ce démantèlement entra en vigueur le 1er janvier 1984.

Déréglementation et Telecommunications Act (1996)

  • 42 Il est devenu possible à une banque d’établir une ligne longue distance à bas prix entre deux établ (...)

56Il semble que les effets de la déréglementation et de la loi de 1996 sur les télécommunications furent salutaires. Le marché dans son ensemble se développa et le nombre de fournisseurs interurbains augmenta rapidement. L’activité d’acteurs économiques nouveaux prit son essor ; elle se mit à fournir des services d’accès entre les fournisseurs et les entreprises d’appels longue distance42. Il y eut également eu une croissance explosive des services sans fil.

  • 43 Courrier vocal, services de sécurité, télécommunication pour des longues distances, et même parfois (...)

57Cependant, les tensions persistèrent. En particulier, les différents entreprises Regional Bell Operating (RBOCs) étaient désireuses de proposer des services d’information43 ce qui ne leur était plus possible : leur pouvoir de monopole local aurait pu être utilisé pour étouffer la concurrence dans les nouveaux secteurs émergents de l’ère de l’information.

  • 44 Le titre complet était : « Une loi visant à promouvoir la concurrence et à réduire la réglementatio (...)

58Ce sont ces tensions sur le marché ainsi que l’évidence d’un besoin de réforme qui conduisirent en 1996 à l’adoption par la Commission fédérale des communications (FCC) d’un texte modifiant radicalement le droit des télécommunications tel qu’il était encadré depuis 1934 : ce texte historique est le Telecommunications Act of 199644.

  • 45 Numéro 445 ; 12th Street SW, Washington, D.C, fev. Auteur Ser Amantio di Nicolao.

Photo 3 : Le siège de la FCC (2009)45

Photo 3 : Le siège de la FCC (2009)45

59Cette nouvelle loi a eu une influence décisive sur la concurrence dans le secteur des télécommunications. Les restrictions initialement imposées aux Regional Bell Operating (RBOCs) après le démantèlement d’AT&T furent supprimées. Les lois d’Etat protégeant les propriétaires contre la concurrence locale furent abrogées. Ceci conduisit à une fusion immédiate entre les sept RBOCs et à l’acquisition par ces compagnies de trois des quatre entreprises de lignes longue distance ayant un réseau national. Après quelques temps, seules les trois entreprises les plus puissantes subsistèrent : Verizon, AT & T et Qwest.

60Le marché des services sans fil aux États-Unis s’est mis à être dominé par AT & T et Verizon qui, à eux deux, contrôlent plus de 60 % du marché du téléphone mobile. Ce marché est contrôlé à 90 % par quatre entreprises, dont AT &T et Verizon.

61Quant à la téléphonie fixe, sur la plupart des marchés, on observe un duopole ou un oligopole.

62Dans le monde de l’Internet, on a longuement discuté de « Neutralité du Net », mais cette notion semble également s’être évanouie, laissant place à plus d’entraide des acteurs dominants du marché.

Défis pour les petits opérateurs

63Avec le prochain avènement de la 5G et les énormes défis que posent ce nouveau standard, les petits opérateurs seront-ils laissés sur le bord de la route ? Parviendront-ils à se maintenir dans le marché. L’histoire montre que lorsqu’un marché est caractérisé par des joueurs bénéficiant de positions fortes et de parts de marché confortables, l’incitation à l’innovation est moindre. Or, les principaux fournisseurs, Verizon et AT & T représentent environ 120 milliards de dollars de revenus annuels.

64Les quatre premières compagnies du secteur (avec T-Mobile et Sprint) totalisent environ 170 milliard de dollars de ventes par an. Le cinquième opérateur par ordre d’importance est US Cellular qui ne représente que 10 % de la taille du quatrième des premiers. En dehors des géants, les revenus des autres compagnies ne pèsent guère. Au fil du temps, le secteur s’est développé de telle manière que la majeure partie de l’investissement revient aux plus grands acteurs. Les compagnies les plus petites, en louant les infrastructures des plus grandes, permettent à ces dernières de faire de bonnes affaires.

  • 46 En anglais International Télécommunication Union (ITU). Il s’agit d’une institution des Nations uni (...)

65La technologie 5G est un service révolutionnaire, et elle offre des opportunités pour l’innovation. Cependant, les principaux acteurs domineront la compétition sur l’élaboration des normes au sein de l’Union Internationale des Télécommunications (UIT46). On peut être certain qu’ils tenteront de concevoir une infrastructure satisfaisant leurs propres objectifs et pas nécessairement ouverte à la participation de ceux des petites compagnies concurrentes. Naturellement, les plus grandes compagnies seront réticences à ouvrir l’architecture et le contrôle du réseau 5G aux outsiders. Elles feront valoir un argument de poids : la nécessité pour elles d’avoir un retour sur investissement des dépenses substantielles qu’elles ont déjà consenties.

66En tant que technologie de rupture, la 5G est grosse de nombreuses possibilités d’innovation. Pour les petits acteurs, cette nouvelle architecture devrait permettre - pour la première fois – de fournir des services de télécommunication sans pour autant disposer en propre de l’infrastructure sous-jacente. Pour les plus petits acteurs cette propriété de la 5G correspond, en miroir, à ce qui se fait lorsque les grands du secteur utilisent des infrastructures louées pour étendre leurs prestations de service. Ces tendances vont dans le sens d’une énorme augmentation de la concurrence, car même une petite compagnie sera en mesure de fournir des services et circuits nationaux ou internationaux à ses clients. Plus de concurrence signifie plus de choix, des prix plus bas et plus d’innovation.

67Il faut cependant être conscient que la réalité de la concurrence sera difficile à garantir. A moins que quelque chose ne soit fait pour l’imposer aux plus grandes compagnies, rien n’assure aujourd’hui les plus petites entreprises du secteur un accès direct aux modules de contrôle de réseau requis. Ils pourraient donc ne pas pouvoir assurer à leurs clients la circulation des flux et la bonne exécution de leurs opérations. Dans le contexte de la 5G, les petits acteurs pourront être réduits à vendre leurs services à bas prix aux acteurs dominants.

Le test de Townes

  • 47 Le Test de Townes est suggéré par Walter Townes, l’un des co-auteurs de cet article, qui possède pl (...)

68Si vraiment une réglementation de la nouvelle architecture 5G et de l’accès aux marchés qui lui sont associés pouvait voir le jour, elle devrait rendre possible un scénario « gagnant-gagnant » pour tous les acteurs, grands et petits. Walter Townes47 a suggéré le test suivant pour apprécier la viabilité de toute réglementation proposée :

69Toute réglementation doit être telle qu’elle ne doit pas nuire directement ou non, volontairement ou non, aux acteurs dominant du marché tout en ne portant pas atteinte aux intérêts ou à la capacité d’innovation des petites entreprises, ou d’acteurs encore inconnus, qui pourront entrer dans ce marché des télécommunications.ne doit pas nuire directement ou non, volontairement ou non, aux acteurs dominant du marché.

70En particulier, il faudra s’assurer à ce que les opérations de contrôle du réseau 5G ainsi que la fourniture des infrastructures restent ouvertes aux innovateurs. Les plus petits acteurs devraient se voir garantir la souplesse dans la production et la revente des services, même lorsqu’ils n’utilisent pas leur propre infrastructure.

71Des dispositions réglementaires établies dans cet esprit permettront aux petits opérateurs de fournir les services 5G les plus avancés à leurs clients ; et ce, même s’ils ne disposent pas en propre du plus haut niveau d’infrastructures 5G. Plus important peut-être, cela permettra aux start-ups d’améliorer l’architecture 5G normalisée initiale par la création de modules auxiliaires.

72Cette souplesse favorisera l’innovation ce qui sera particulièrement important pour certaines applications (services basés sur le cloud ; services utilisant des ensembles de données non disponibles dans l’infrastructure de télécommunications telles les grandes bases données externes ou les données d’entreprises).

  • 48 Network Distributed Artificial Intelligence (NDAI).

73Ce type de régulation servira également à accélérer le déploiement ultérieur de l’innovation que représente l’Intelligence artificielle distribuée en réseau (NDAI)48 dans tous les domaines tant humains que mécaniques.

La 5G dans l’Union européenne

  • 49 Voir par exemple : Verdone et Manzalini (s.d.), « L’Europe a besoin de solides investissements [dan (...)
  • 50 Par exemple le Laboratoire européen des communications mobiles pour l’Internet du futur (European L (...)

74La lutte réglementaire dans l’Union européenne sera atténuée par l’accent mis par la Commission sur l’interopérabilité et le partage de données scientifiques d’information. Des recherches menant à l’adoption de la norme 5G sont en cours en Europe à travers un certain nombre de plateformes de recherche49. En Europe, plusieurs réseaux de recherches virtuelles ont émergé sur une base transnationale. Ces centres de recherche coordonnent leur travail sur divers sujets50.

  • 51 Un réseau informatique est dit « distribué » quand les ressources ne sont pas en un lieu ou sur un (...)
  • 52 Ainsi : CCTC (Espagne), “Network Playground” (Univ. of Aveiro, Portugal), “Virtual Road Simulation” (...)

75Le programme de recherche européen est organisé autour d’enjeux technologiques spécifiques, tels que les véhicules autonomes sans conducteur, les réseaux mobiles optiques, les communications à ondes millimétriques, les services de cloud et les réseaux distribués51. Des expérimentations sont menées en divers endroits52.

76En général, la recherche européenne sur la 5G est hautement collaborative et géographiquement dispersée contrairement à l’essentiel de ce qui se fait dans ce domaine aux États-Unis (la recherche s’y fait surtout dans les laboratoires des principaux opérateurs dont l’objectif est d’assurer au mieux leur contrôle de cette technologie 5G). On peut donc s’attendre à ce que la « guerre » de la réglementation sera plus féroce aux États-Unis que dans l’Union européenne.

Conclusion

77Les technologies de la 5G se développent selon un modèle radicalement différent de ce qui se faisait jusque-là dans le secteur des télécommunications. Le concept du « service de télécommunication » sera substantiellement modifié puisque des réseaux « virtuels » s’articuleront sur des infrastructures d’opérateurs variés. Le plein potentiel de la 5G ne pourra être atteint que si - et seulement si – les comportements des opérateurs dominants visant à freiner la concurrence pourront être modérés par la loi et la réglementation.

78Les déréglementations mise en œuvre dans le passé en matière de télécommunication sont instructives. Ces faits historiques témoignent de l’existence d’une dynamique continue entre les tenants du marché libre et de la concurrence d’une part et celles du monopole d’autre part. Si une force s’affaiblit, l’autre s’accroit et vice-versa.

79En général, les politiques publiques favorisent l’approche ouverte, comme le montrent les règles régissant l’Internet. Ces règles de « neutralité du Net » suggèrent que les fournisseurs de télécommunications qui sont impliqués dans la construction d’infrastructures gèrent leurs opérations de manière à ne pas exclure la concurrence et l’innovation. Aucune approche tendant au monopole n’est tolérée aujourd’hui, et dans les années à venir, les tendances penchant vers un monopole virtuel ne devraient pas être tolérées. Cela suggère que lorsque la 5G sera opérationnelle, il est probable qu’une politique publique sera mise en œuvre afin que l’ouverture soit effective en matière de contrôle de l’infrastructure, de sa mise à disposition des acteurs et de sa gestion.

80Le passé pouvant éclairer l’avenir, l’avènement de la 5G laisse entendre qu’une « guerre » est quasi inévitable. Les principaux opérateurs du secteur des télécommunications chercheront à empêcher les autres d’accéder directement au contrôle des réseaux et plus généralement, aux nouvelles technologies de la 5G.

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Bibliographie

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Notes

1 Des mêmes auteurs sur la 5G, voir dans ce numéro : Roche Edward M., Dickens Benjamin H. Jr. & Townes Walker (2018), « Conséquences de la téléphonie mobile de cinquième génération sur la télé-géographie », Netcom, vol. 32, n° 1-2.

2 Dans la Communauté européenne, les tarifs d’itinérance sont devenus la cible d’une réglementation dans le cadre du « Marché unique digital ». Voir par exemple Commission (2017) - European Commission, Statement, End of roaming charges in the EU : Joint statement by 3 EU institutions, Bruxelles, le 14 juin 2017. « La fin des frais d’itinérance est une vraie réussite européenne. Désormais, les citoyens qui voyagent à l’intérieur de l’UE pourront appeler, rédiger un texte et se connecter sur leurs appareils mobiles au même prix que dans leur pays. L’élimination des frais d’itinérance est l’un des plus grands succès de l’UE ».

3 Commission (2015).

4 Bower, J. L., C. M. Christensen (1995).

5 Erfanian J. and Daly B. (2015).

6 Ainsi, lors d’une manifestation sportive tenue au Indianapolis Speedway (mai 2017), l’opérateur Verizon et le fournisseur d’équipement Ericsson ont fait une démonstration d’application 5G. Le pilote d’une voiture était équipé de lunettes de réalité virtuelle où il pouvait visualiser la route à travers un flux vidéo 5G. Toutes les fenêtres de la voiture étaient entièrement recouvertes de film plastique noir, supprimant toute visibilité vers l’extérieur. Les temps de latence étaient si infimes que le pilote a pu conduire son véhicule sans problème alors qu’avec la technologie 4G la voiture le retard vidéo cela aurait été impossible.

7 Voir aussi Ericsson (2017). Ce document mentionne de nombreuses applications dont : le contrôle de véhicules automatiques, les communications d’urgence, l’automatisation des chaînes industrielles, les trains à grande vitesse, les grands événements en plein air, de nombreux dispositifs géographiquement dispersés, les médias à la demande, la chirurgie et les examens médicaux à distance, les centres commerciaux, les villes intelligentes, les stades, la télé-protection dans les réseau smart-grid, les embouteillages, la réalité virtuelle et augmentée ainsi que le haut débit à la maison. Id. à 4.

8 Software-defined Networks.

9 LMDS – Local Multipoint Distribution Service.

10 Sous la norme IEEE 802.11ad.

11 Voir, par exemple, Altshuler et Marr (1988).

12 L’allocation des fréquences (spectre radio) des États-Unis est synthétisée dans un graphique en ligne ; United States Department of Commerce, United States Radio Spectrum Frequency Allocations Chart as of 2011, https://www.ntia.doc.gov/files/ntia/publications/spectrum_wall_chart_aug2011.pdf.

13 C’est-à-dire un mille carré (mi²). Rappelons que cette unité de mesure anglo-saxonne de superficie représente un carré d’un mille de côté soit près de 2,6 millions de mètres carrés (2,59 kilomètres carrés).

14 Ces petites « mini »-cellules sont également appelées “Femto Cells”, “Pico Cells”, and “Micro Cells”. See, e.g., Research Ciena Corporation (2015).

15 Massive Multiple-Input Multiple-Output.

16 Pour visualiser cet arrangement, on peut penser à un cercle correspondant à une antenne unique diffusant à 360 vers toutes les directions. Au contraire, pour visualiser MIMO, on doit représenter une figure de forme pentagonale (5 faces), octogonale (8 faces), dodécagonale (12 faces) ou pentadécagonale (15 faces) - chacune des faces correspondant à une antenne séparée.

17 User Equipment (UE).

18 Pour une synthèse de l’allocation des fréquences (spectre radio) aux États-Unis, voir : United States Department of Commerce (2011).

19 Si tel était le cas, cela réduirait de manière significative la valeur des fréquences autorisées. D’autre part, puisque ce saut est conçu pour se produire seulement lorsque le spectre n’est pas utilisé, un contre-argument serait que cela ne ferait aucune différence, et par conséquent, il ne devrait pas y avoir d’effet sur la valeur du spectre 5G attribué sous licence.

20 Voir, par exemple, Qualcomm (2015). « Grâce à son réseau à un seul noyau, la 5G prendra en charge l’accès 4G et Wi-Fi, aussi bien que, simultanément, la connectivité simultanée 5G, 4G et Wi-Fi avec des appareils multimodes permettant une introduction des services 5G et la protection des investissements des opérateurs » (accentuation ajoutée) - p. 15.

21 Par exemple, les compteurs électriques.

22 Voir, par exemple, Giannoulakis (s.d.) ; Mullins et Barros (2017) ; Simone et Alexandros (2016) – Mullins, Barros, Eds. (2017) ; Giannoulakis, et al. (s.d.) ; Simone (Nokia Bell Labs), Alexandros (Huawei Technologies Dusseldorf GmBH).

23 Software-Defined Networks (SDNs).

24 Network Distributed Artificial Intelligence (NDAI).

25 Les logiciels de type « open source » constituent une des technologies à qui l’on doit le succès (intégration rapide et croissance) de l’Internet. Une théorie explique pourquoi les approches « open source » jointes à l’auto-organisation des systèmes sont une bonne association au bénéfice du monde de la technologie. Voir, par exemple, Raymond (2001) – Raymond (2011).

26 Milieu des années 1980 (Note de la rédaction).

27 Kingsbury (1913).

28 Pour une histoire des désinvestissements de l’AT&T’s, Voir : par exemple Pinheiro (1987).

29 Nous utilisons le mot « fixe » pour préciser qu’il s’agit de lignes de téléphonie fixes, bien qu’à l’époque n’il n’existait pas d’alternatives (pas de téléphones mobiles, ou sans fil).

30 Par exemple : GTE — General Telephone & Electric Corporation (1955– 1982) (finalement acquise par Verizon).

31 Les équipements des autres industriels ne pouvaient pas être connectés au réseau.

32 Hush-A-Phone Corp. v. United States, 238 F.2d 266 ; 99 U.S. App. D.C. 190 ; 1956 U.S. App. LEXIS 4023.

33 Domaine public. Wikimedia. Cliché Marcin Wichary, 2008. “Hush-a-phone pedestal model. You speak into the tube, so that no one can hear your private conversation”. Herbert H. Warrick Jr. Museum of Communications, Georgetown, Seattle, Washington. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/db/Hush-a-phone_pedestal_model.jpg

34 Il suffisait de poser le micro du téléphone sur le Carterfone pour établir une connexion manuelle entre un système de radio mobile (émetteur-récepteur) et le réseau téléphonique public commuté (RTPC) – Cette connexion était acoustique et non électrique. Note de la rédaction.

35 Federal Communications Commission (FCC). Agence indépendante créée par le Congrès des États-Unis en 1934. (Note de la rédaction)

36 Voir, par exemple : In the Matter of Use of the Carterfone Device, 13 F.C.C.2d 420 (1968), 13 Rad. Reg. 2d (P & F) 597, June 26, 1968. « Nous acceptons et adoptons les constatations de l’examinateur selon lesquelles le Carterfone remplit un besoin et qu’il n’affecte pas négativement le système téléphonique… barrer le Carterfone serait déraisonnable et indûment discriminatoire », p. 423.

37 La décision Carterfone (13 F.C.C.2d 420) a rendu possible la connexion au système téléphonique public commuté, de dispositifs variés des clients (répondeurs, télécopieurs…) Les premiers modems utilisaient le même type de coupleur acoustique manuel que le Carterfone (Note de la rédaction).

38 Domaine public. Cliché ArnoldReinhold (2014) ; Wikimedia. Computer History Museum, Mountain View, Californie.

39 D.C. Cir 1977 et D.C. Cir 1978.

40 Ces conclusions démontraient clairement que l’ère du monopole en matière de téléphonie à grande distance était révolue et que la Cour entendait faciliter la compétition dans ce secteur d’activités. Voir: Kimberly A/ Zarkin, Michael J. Zarkin (2006), The Federal Communications Commission: Front Line in the Culture and Regulation Wars, Greenwood Press, Westport, Connecticut / Londres, pp. 64-65 (Note de la redaction).

41 U.S. v. AT&T, D.C. Cir 1984.

42 Il est devenu possible à une banque d’établir une ligne longue distance à bas prix entre deux établissements. De nombreuses entreprises multinationales ont commencé à construire leur propre réseau interne d’appels longue distance reliant leurs différents sites.

43 Courrier vocal, services de sécurité, télécommunication pour des longues distances, et même parfois fabrication d’équipements.

44 Le titre complet était : « Une loi visant à promouvoir la concurrence et à réduire la réglementation afin de sécuriser des prix et des services de meilleure qualité pour les consommateurs de télécommunications et encourager le déploiement rapide de nouvelles technologies de télécommunications » (An Act to promote competition and reduce regulation in order to secure lower prices and higher quality services for telecommunications consumers and encourage the rapid deployment of new telecommunications technologies). Loi promulguée par le 104e Congrès des États-Unis et entrée en vigueur le 8 février 1996. Citation : 110 Stat. 56, P.L. 104-104. Amendement la loi de la Communications de 1934.

45 Numéro 445 ; 12th Street SW, Washington, D.C, fev. Auteur Ser Amantio di Nicolao.

46 En anglais International Télécommunication Union (ITU). Il s’agit d’une institution des Nations unies pour les technologies de l’information et de la communication. Son siège est situé à Genève (Note de la rédaction).

47 Le Test de Townes est suggéré par Walter Townes, l’un des co-auteurs de cet article, qui possède plusieurs entreprises de télécommunications aux Etats-Unis et en Amérique latine.

48 Network Distributed Artificial Intelligence (NDAI).

49 Voir par exemple : Verdone et Manzalini (s.d.), « L’Europe a besoin de solides investissements [dans la 5G], pour innover et assurer la maintenance et l’exploitation de tests expérimentaux. Des investissements sont nécessaires tant du secteur public que du secteur privé afin de créer, au sein de l’UE, une masse critique d’établissements expérimentaux [qui] agiront comme un ‘accélérateur’ pour le tissu économique » (Page 8).

50 Par exemple le Laboratoire européen des communications mobiles pour l’Internet du futur (European Laboratory of Wireless Communications for the Future Internet, EuWin), regroupe Openair5GLAB de l’EURECOM (France), RadioNetworks de l’Université de Bologne (Italie) et (Espagne). La Finlande est particulièrement active dans les recherches sur la 5G. Il existe un Réseau expérimental 5G aussi bien qu’une coordination entre divers centres de recherche, le VTT Technical Research Centre of Finland Ltd (Université d’Oulu), l’organisation VTT (Centria University of Applied Sciences), le programme FUHF (Université des Sciences appliquées, Turku) et la plateforme platform and le projet “Netleap” (Université d’Aalto). Des recherches approfondies sont également menées dans d’autres institutions en Allemagne, en Espagne, en Italie, en Grèce, Royaume-Uni, Portugal, Belgique et France.

51 Un réseau informatique est dit « distribué » quand les ressources ne sont pas en un lieu ou sur un seul ordinateur ; c’est le contraire de ce qu’on appelle « réseau centralisé ». Internet qui ne possède pas de nœud central est un exemple de réseau distribué. Avec ce type d’infrastructure de réseau, il est possible que des machines différentes et réparties travaillent sur un même objet en communiquant sur le réseau (Note de la rédaction).

52 Ainsi : CCTC (Espagne), “Network Playground” (Univ. of Aveiro, Portugal), “Virtual Road Simulation” et “Test Facility” (Technical Univ. of Ilmenau, Allemagne), “Cognition Network” (Univ. de Padoue, Italie), etc.

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Table des illustrations

Titre Figure 1 : Comparaison 4G / 5G
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Titre Photo 1 : Un modèle « piédestal » de Hush-a-phone33
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Titre Photo 2 : Le « berceau » ou Carterphone de Carter Electronics (1959)38
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Titre Photo 3 : Le siège de la FCC (2009)45
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Pour citer cet article

Référence électronique

Edward M. Roche, Benjamin H. Dickens-Jr. et Walker Townes, « La prochaine génération de téléphonie mobile (5G) et ses implications (Infrastructure, Réglementation) », Netcom [En ligne], Articles, mis en ligne le 01 juin 2018, consulté le 23 juin 2018. URL : http://journals.openedition.org/netcom/2869

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Auteurs

Edward M. Roche

PhD, JD Law Offices of Edward M. Roche, 100 Pine Street, Suite 1250, San Francisco, California, 94111-5235, USA. emr96@caa.columbia.edu.

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Benjamin H. Dickens-Jr.

Esq. Partner, Blooston, Mordkofsky, Dickens, Duffy & Prendergast, LLP, 2120 L. Street, NW, Suite 300, Washington, DC 20037, USA.

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Walker Townes

Board of Directors, Townes Telecommunications & Founder of The Walker Institute for Cyber Arms Control, New York, NY, USA.

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