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Internet des objets – Machine 2 Machine

Les besoins de l’Internet des objets se traduisent par de nombreuses initiatives en Europe et, plus largement, au niveau international. L’ANFR prépare et défend les positions françaises dans les différentes enceintes traitant d’IoT et de fréquences.     

 

Harmonisation européenne 

Dès juin 2015, la CEPT a établi un premier état de lieux des fréquences disponibles pour répondre à l’essor des communications M2M/IoT qui avait été confirmé lors d’un atelier organisé l’année suivante. L’ANFR y avait activement contribué.  A la suite de ces échanges, les travaux se sont poursuivis selon 4 axes : IoT dans les bandes PMR, IoT dans les bandes des opérateurs mobiles, IoT sous le régime d’autorisations générales et IoT par satellites. 

Le groupe européen sur la politique du spectre (RSPG) a publié un avis sur l’Internet des objets confirmant ces orientations et l’intérêt de répondre aux demandes d’accès au spectre qui s’affirme dans ces différents domaines

Source : avis RSPG IoT – RSPG 17-006

 

IoT dans les bandes PMR (réseaux indépendants)

La CEPT étudie actuellement les possibilités de répondre à des nouveaux besoins M2M/IoT dans les bandes 410-430 MHz et 450-470 MHz en tenant compte des utilisations actuelles PMR  et des besoins exprimés par quelques pays européens pour l’introduction de la technologie LTE (1,4 MHz, 3 MHz ou 5 MHz), pour des réseaux de sécurité et de secours, pour des utilisations PMR haut débit ou pour des réseaux d’accès haut-débit . La composante M2M/IoT concerne ici à la fois les technologies développées dans le cadre du  3GPP (LTE-MTC, NB-IoT et EC-GSM) et celles ayant été déployées sous un régime d’autorisation générale (e.g. Sigfox, LoRa). Les travaux sont complexes compte tenu du nombre de systèmes à faire coexister dans cette bande et des usages en bande adjacente (ex : radars).

IoT dans les bandes mobiles harmonisées (700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2,6 GHz)

La CEPT a  publié une analyse concernant les nouvelles options M2M/IoT issues du processus de normalisation mobile (3GPP/ETSI). Le rapport ECC 266 a été adopté en juin 2017. Trois technologies ont été étudiées : EC-GSM-IoT (avec les caractéristiques du GSM), LTE-eMTC (proche du LTE) et NB IoT.  Cette dernière technologie peut s’insérer dans les bandes des opérateurs mobiles selon les 3 modes possibles: « In band » se substituant à des ressources blocs LTE, «  bande de garde » : utilisé dans la bande de garde en bord des blocs LTE et « standalone » sur une porteuse indépendante de 200 kHz (cf ci-dessous). 

IoT dans les bandes mobiles : trois technologies et trois modes 

Les modes TDD et SDL n’ont pas été étudiés dans le rapport ECC 266. 

Seules les options  NB IoT  Standalone (SA), 900 /1800 MHz) et NB IoT guardband (GB) nécessitent une mise à niveau du cadre réglementaire 900/1800 MHz, actuellement engagée.

Pour l’utilisation de ce dernier mode dans les autres bandes harmonisées, la coexistence avec les services adjacents et entre opérateurs est possible sous réverse du respect des BEM, qui assure  200kHz de séparation par rapport au bord de bloc opérateur. 

 

IoT dans les bandes AFP (autorisations générales)

Enfin, en réponse à une demande de la Commission européenne, la CEPT a publié en mars 2017 son analyse sur les opportunités d’harmonisation dans les bandes 863-870 MHz, 870-876 MHz et 915-921 MHz pour répondre aux besoins des appareils à faible puissance et à l’émergence de l’Internet des objets (voir addendum au rapport CEPT 59). Il sert de référence pour la mise à niveau du cadre d’harmonisation européen et est conforme aux propositions françaises.  

Bande 863-868 MHz 
  • Les  propositions pour l’utilisation de systèmes conformes au standard IEEE 802.11ah dans la bande 863-868 MHz et  pour de l’utilisation IoT/LPWAN (Low Power Wide Area Networks : LoRa, Sigfox, etc.) à 500 mW dans les canaux interrogateurs RFID de la bande 865-868 MHz ont été intégrées dans la révision du cadre communautaire pour les appareils de faible portée au cours de l’été 2017 Décision CE amendant la Décision CE 2006/771/CE. 
Bandes 870-876 MHz et 915-921 MHz

Sur la base de l’addendum au rapport CEPT 59, la Commission a engagé les travaux d’harmonisation pour l’utilisation des AFP/IoT dans ces bandes.

  • Les propositions CEPT dans les bandes 870-876 MHz et 915-921 MHz visent à offrir :

    • 2,8 MHz de spectre harmonisé pour les objets connectés (type 802.11ah) dans la bande 915-921 MHz
    • 4 canaux RFID de 4 W dans la bande 915-921 MHz
    • L’utilisation des canaux interrogateurs RFID (de 400 kHz) pour des LPWAN 500 mW
    • 1,6 MHz de spectre pour les applications LPWAN dans la bande 870-876 MHz

  • Les conditions proposées offrent la flexibilité nécessaire aux pays ayant des systèmes de Défense tout en mettant en exergue deux bandes préférées : 874-875.6 MHz et 918-920.8 MHz (mis à part les canaux RFID). Celles-ci correspondent à celles identifiées en France. 
  • Par ailleurs, la mise en avant par le RSPG de la nécessité de conserver environ 2x1 MHz pour étudier le futur du système de communications du rail (voir avis RSPG ITS) devrait conduire à une évolution  de ce schéma lors de l’élaboration du cadre harmonisé. Cette demande n’avait pas été analysée dans le cadre de l’addendum. Le maintien de cette option dans ces bandes devrait être confirmé par la Commission qui a organisé un atelier afin d’évaluer les attentes des différents secteurs.  
  • Dans ces travaux, la France fait la promotion d’une approche privilégiant une harmonisation communautaire dans la bande 915-921 MHz tout en invitant la Commission à trancher sur la nécessité d’étudier la réponse aux besoins environ 1MHz  pour le rail afin de fournir un cadre harmonisé aux deux secteurs (IoT/RFID et ferroviaire). L’ANFR a mis en place un groupe national sur le futur système rail qui étudie entre autres les possibles options pour répondre aux besoins IoT/SRD et rail dans cette bande. 

D’autres bandes présentent un intérêt pour l’IoT/M2M, notamment la bande 169 MHz déjà identifiée pour la télé-relève ou les bandes AFP génériques (433 MHz, 2,45 GHz). 

 

IoT par satellite

Suite à une initiative du CNES, la CEPT analyse la faisabilité réglementaire pour une application de télé-relève par satellite ou avion en-dessous de 1 GHz, en examinant en particulier la bande 862-863 MHz sous autorisation générale pour les communications dans le sens montant. Les travaux en cours ne sont pas limités aux fréquences en-dessous de 1 GHz et se poursuivront dans les prochains mois 

 

Préparation de la CMR 19 

L’Internet des objets figure à l’ordre du jour (point 9.1.8) de la prochaine conférence mondiale de radiocommunication ( CMR -19). Les travaux menés au niveau européen démontrent que les fréquences pouvant répondre à ces usages sont multiples et relèvent de cadres d’autorisations générale ou individuelle. La réponse à ce point d’ordre du jour devrait s’orienter vers un recueil de bonnes pratiques et non pas de nouvelles dispositions réglementaires au niveau du règlement des radiocommunications. 

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