En août dernier, une poignée de possesseurs d’iPhone 3G se sont plaints d’une vitesse de connexion inférieure à celle mise en avant par leur opérateur de téléphonie. Cette fronde a contraint Orange à ouvrir un peu plus le ‘ robinet ‘ de son réseau haut débit. Depuis le 15 septembre, l’opérateur s’est engagé à leur assurer un débit de 1,8 Mbit/s en téléchargement (lien descendant). Les opérateurs argumentent volontiers sur les contraintes techniques liées à l’évolution du réseau 3G pour justifier l’écart entre le débit promis contractuellement et la réalité.
La multiplication des Node B
Depuis 2004, date de la première offre commerciale UMTS, le réseau de troisième génération, dit 3G, est en constante évolution. Le débit initial de 384 kbit/s (descendant) et 64 kbit/s (ascendant) a passablement évolué, avec notamment le HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) en 2006 et le HSUPA (U pour Uplink) en 2008. De quoi atteindre 7,2 Mbit/s en réception et 1,4 Mbit/s en émission. Mais dans la réalité, le débit offert voisine plutôt avec le mégabit/s en réception et quelques centaines de kilobit/s en émission.La vocation de l’UMTS est de doter les mobiles de fonctions multimédias (visiophonie, télévision, accès Internet, etc.). Pour cela, les opérateurs ont conçu un réseau d’accès radio, qui vient se connecter à leurs équipements de ‘ c?”ur de réseau ‘ déjà existants. Ceux-ci servent aux réseaux téléphoniques GSM (Global System for Mobile Communication) pour la partie voix et GPRS (Global Packet Radio Service) pour les données. Le réseau d’accès radio mis en place spécifiquement pour l’UMTS repose sur des stations relais (Node B) et des contrôleurs du réseau radio (RNC, pour Radio Network Controler). Les Node B se composent d’une armoire électronique et d’une antenne relais. Ils jouent un rôle central dans la mesure où ils assurent la couverture radioélectrique des zones desservies. Lorsqu’un usager passe un appel ou se connecte à Internet avec son mobile 3G, le Node B est le premier élément du réseau intervenant dans le traitement de l’appel. Pour assurer une bonne couverture, les opérateurs doivent donc en déployer suffisamment pour couvrir la zone desservie, mais aussi gérer les appels simultanés.Vient ensuite le RNC. Ce contrôleur du réseau radio UMTS, relié aux Node B par lien filaire, concentre les flux de données afin d’en organiser la commutation et le routage. Il gère également la ‘ macro-diversité ‘ puisqu’en WCDMA, le procédé de multiplexage utilisé pour la 3G, le mobile peut faire passer les appels par deux Node B en simultané. Il décide enfin du hand-over, autrement dit le passage d’une station relais à une autre lorsque le mobile se déplace. Le RNC est relié aux équipements du c?”ur de réseau également par lien filaire.
Économies de porteuses
Pour transmettre le signal radio du mobile au Node B, les opérateurs exploitent la bande de fréquence des 2,1 GHz. Ce choix est imposé par l’Arcep, l’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes. En matière d’allocation de spectres, chaque opérateur s’est vu allouer trois porteuses de 5 MHz duplex*, soit une plage de 15 MHz duplex sur cette bande de fréquence. ‘ De par cette spécificité, on dispose d’un spectre radio limité qui fait que l’on ne peut pas dépasser un nombre donné d’utilisateurs en simultané ‘, confirme Rémi Thomas, directeur du projet UMTS d’Orange. En fonction des zones couvertes, et afin d’optimiser leurs investissements, les opérateurs équipent les Node B de une à trois porteuses. Dans les zones denses où les appels en simultané sont nombreux, trois porteuses s’avèrent indispensables, mais dans les zones moins denses, une ou deux suffisent.Pour accroître la capacité d’appels en simultané, ils ont deux possibilités. Obtenir des allocations de spectres radio plus larges ou augmenter la densité de Node B dans les différentes zones de couverture. L’allocation de spectres radio plus larges suppose l’aval de l’Arcep. Lequel a décidé récemment d’ouvrir la fréquence de la bande des 900 MHz, une des deux fréquences allouées au réseau GSM, la seconde étant le 1 800 MHz. Et à l’horizon 2011, date de la fin programmée de la télévision analogique, l’Arcep pourra récupérer et attribuer au réseau 3G les bandes de fréquences des 200 et 300 MHz, des basses fréquences qui se propagent bien mieux que celles des 2,1 GHz utilisées actuellement. Il faudra toutefois s’équiper d’un mobile compatible.L’installation de Node B étant onéreuse, voilà enfin la véritable explication concernant la limitation du débit. Pourquoi les opérateurs dépenseraient-ils sans compter sur les Node B sachant qu’à plus ou moins long terme, l’allocation de spectres radio plus larges leur permettra d’optimiser leurs investissements en augmentant le nombre de porteuses sur les Node B et donc le débit.Un tel raisonnement tient tant que le nombre d’abonnés est en adéquation avec la capacité des Node B à traiter efficacement les appels simultanés dans les différentes zones de couverture, sans jouer sur le débit promis… La pétition a prouvé que cette corrélation est loin d’être optimale. Le manque d’investissement des opérateurs dans les réseaux 3G apparaît aux possesseurs d’iPhone comme une injustice.* Duplex : canal de communication transportant l’information dans les deux sens. Du mobile vers la borne et inversement.
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