Étude sur la demande future de spectre radioélectrique au Canada 2011-2015

6.2 Accès fixe sans fil

6.2.1 Aperçu général

Le Canada est un des premiers pays pour l'utilisation d'Internet, l'accès à la large bande14 et le taux de pénétration de la large bande (abonnements)15. Un nombre croissant de Canadiens exigent un accès accru au contenu, qu'il s'agisse du multimédia enrichi, d'audio, de vidéo ou de données.

En 2009, les abonnés résidentiels ont obtenu leurs services large bande comme suit : 54 % par modem câble, 39 % par DSL, 5 % par ligne commutée et 3 % par sans-fil fixe, par satellite et autres technologies16. L'accès large bande par sans-fil fixe représente un petit pourcentage de l'accès Internet large bande total pour le marché résidentiel.

Une technologie économique est disponible dans les bandes sous 6 GHz pour la prestation des services sans fil large bande. La technologie LTE sera aussi probablement accessible dans les situations où le spectre d'AFSF est converti de manière à pouvoir être utilisé pour le cellulaire, c.-à-d. dans la bande SRLB de 2500-2690 MHz.

Les entreprises représentent 25 % des revenus des services Internet large bande et sont desservies par modem câble, DSL, fibres optiques, satellites et installations sans fil fixes. L'accès sans fil large bande procure un certain nombre d'avantages non offerts par les accès filaires classiques par modem câble et DSL. Il s'agit notamment de la portabilité intégrale en divers emplacements à l'intérieur des zones de service.

Les progrès technologiques accomplis dans le spectre large bande au-dessus des bandes 20 GHz faciliteront les déploiements d'installations sans fil large bande, qui pourront constituer une solution de rechange au modem câble et au DSL pour les entreprises et, possiblement, pour l'accès Internet des foyers.

6.2.2 Inventaire du spectre et utilisation du spectre

Le spectre attribué à l'accès large bande fixe est répertorié ci-dessous.

Sous 6 GHz – Technologies point-multipoint (PMP) :

  • 30 MHz de spectre SCSF dans les bandes 2305-2320 MHz et 2345-2360 MHz mis aux enchères en 2004/2005;
  • 175 MHz de spectre AFSF dans la gamme 3475-3650 MHz mis aux enchères en 2004-2005 (trois blocs appariés de 25 + 25 MHz et un bloc 25 MHz);
  • En date de 2005, plus de 100 MHz de spectre de STM et de SDM ont été utilisés pour établir l'accès sans fil fixe large bande dans la gamme 2500-2690 MHz; la bande SRLB de 2500-2690 MHz est en cours de réaménagement pour utilisation par le mobile, avec possibilité d'utiliser une partie du spectre pour la large bande fixe. Le spectre SRLB doit être mis aux enchères à la fin de 2012.

Au-dessus de 20 GHz – Technologies point à point (PAP) :

  • 400 MHz de spectre ASFLB dans la bande de 24 GHz, 1000 MHz de spectre STML dans la bande 28 GHz et 800 MHz dans la bande de 38 GHz ont été autorisés à la suite d'un processus de sélection par examen comparatif-concurrentiel pour le service sans fil large bande17. Industrie Canada a récemment étendu certaines attributions de licences et récupéré d'autre spectre pour l'autorisation sur une base du premier arrivé, premier servi.
  • Un autre bloc de 1000 MHz de spectre est offert pour l'utilisation en mode point à point et point-multipoint dans la bande de 26 GHz. En outre, il reste à libérer la bande de 31 GHz pour de futurs services sans fil large bande.

Ces deux groupes de technologies et de services sont relativement distincts : ils desservent des marchés différents, leur architecture de réseau est différente et les méthodes d'évaluation de la demande de spectre est assez différente d'un cas à l'autre.

Services AFSF – Différences entre point-multipoint et point à point
  1. Point-multipoint : Fréquences sous 6 GHz
    • Régions rurales de densité de population moyenne à faible;
    • Large bande pour marché résidentiel et SOHO;
    • Diverses technologies : WiMAX fixe, AFSF sur technologies cellulaires et exemptes de licence.
  2. Point à point :Fréquences au-dessus de 20 GHz
    • Régions urbaines – p. ex. périphérie de centres-villes;
    • La plupart des clients sont des entreprises de niveau 2/PME;
    • Technologie analogue à celle qui est utilisée pour les liaisons de raccordement par faisceau hertzien.

Cette étude fournit des projections distinctes pour la demande de service et la demande de spectre visant ces deux groupes de technologies/marchés.

En conséquence, dans la présentation des résultats pour l'AFSF, ce rapport examine séparément ces deux groupes de technologies (PMP et PAP) et de marchés. La technologie PMP est traitée à la section 6.2.5, et la technologie PAP, à la section 6.2.6.

6.2.3 Analyse de l'apport des intervenants et de la recherche

Observations des intervenants

  • Un exploitant de réseau sans fil fixe signale qu'il exploite plus de 100 sites, couvrant des portions de zones rurales dans trois provinces, au moyen de la technologie Canopy de Motorola, dans la bande de 900 MHz exempte de licence.
  • Un autre exploitant indique qu'il prévoit utiliser la technologie HSPA+ dans la bande SSFE pour offrir la large bande dans les zones rurales du Québec, avec l'appui financier du gouvernement pour la large bande.
  • Certains intervenants croient que la bande de 3500 MHz est bien adaptée pour le déploiement dans les grandes zones urbaines, en raison de la grande quantité de blocs de spectre contigus libres au Canada. Actuellement, les technologies WiMAX sont disponibles pour cette bande et il est largement attendu que la technologie LTE sera offerte bientôt pour cette bande, le 3GPP étant à définir les normes. Les États-Unis ont récemment désigné 100 MHz de spectre pouvant être disponibles dans cette bande.
  • On signale qu'au Canada, deux grands exploitants fournissent 95 % des services large bande résidentiels sur réseau filaire et qu'en plus, leurs compagnies de téléphone locales fournissent le service à la plupart des clients d'affaires du réseau filaire.
  • Selon un intervenant, les statistiques mentionnées dans l'avis du CRTC 2010-43 indiquant que 95 % des foyers canadiens ont accès à la large bande cachent certains faits : i) au moins 700 000 foyers canadiens sont mal servis, n'ayant pas accès en large bande à un débit de téléchargement d'au moins 1,5 Mbit/s (la vitesse de 1,5 Mbit/s ne permettant pas de livrer de manière satisfaisante ce dont les Canadiens ont de plus en plus besoin), ii) 1,4 million de foyers n'ont pas accès en large bande à un débit de téléchargement d'au moins 4 Mbit/s et iii) tous ces foyers sont situés exclusivement dans des régions rurales et éloignées.
  • Certains intervenants affirment qu'une quantité significative de spectre sans fil fixe ayant déjà été autorisée est détenue par les mêmes entreprises qui dominent le marché de l'accès large bande filaire.
  • On signale que le sans-fil ne constitue qu'un faible pourcentage des services d'accès Internet large bande offerts sur le marché résidentiel. Selon un répondant, la demande de technologie d'accès sans fil est probablement à son sommet et la croissance de la demande devrait stagner.
  • Un intervenant croit que le spectre sous les 6 GHz présente les caractéristiques nécessaires pour combiner la prestation des services fixes et mobiles. Le spectre non soumis à licence est employé au départ pour répondre à la demande des régions rurales, mais les perspectives de disponibilité et de fiabilité du spectre à long terme ne sont pas bonnes.
  • Certains répondants indiquent que bien que les bandes 24/28 GHz et même la bande AFSF de 38 GHz aient été désignées pour les applications point-multipoint, elles sont traitées davantage comme des bandes PAP et comme des canaux large bande pour les entreprises.
  • Une compagnie de téléphone provinciale signale qu'une proportion pouvant atteindre 5 % de sa clientèle de la large bande utilise l'accès sans fil, pour la plupart dans les régions rurales. Les clients se trouvant dans les zones extrêmement éloignées ont recours au service Internet par satellite. Dans l'avenir, l'utilisation de l'accès fixe sans fil pour fournir les services vocaux et de données Internet pourra constituer un choix plus économique pour remplacer les longues portées en cuivre des réseaux filaires dans les zones rurales.
  • Dans l'ensemble, les observations des répondants semblent indiquer que de 6 à 10 % de la population canadienne pourraient recevoir des services voix et données efficaces au moyen du sans-fil fixe large bande.
  • Un exploitant AFSF, utilisant surtout les bandes 24/28/38 GHz, signale qu'il fournit des services vocaux et des services large bande de classe entreprise à plusieurs milliers de clients commerciaux, dans plus de 40 villes. Ces services comprennent en outre la fourniture d'installations de raccordement à un certain nombre de nouveaux venus sur le marché du SSFE.
  • On indique que le WiMAX est la technologie privilégiée pour la bande 3,5 GHz. Bien que le WiMAX soit aussi offert pour la bande 2,5 GHz, la technologie LTE sera probablement dominante dans cette bande.
  • Un répondant croit que la fabrication d'équipement économique pour la bande ASFLB de 24 GHz et la bande de 28 GHz présente des difficultés. Le même répondant a le sentiment qu'il est peu probable qu'il soit économiquement justifiable de déployer des systèmes AFSF pour les clients résidentiels dans ces bandes dans un avenir prévisible.
  • De l'avis d'un intervenant, trois principales technologies seront déployées pour le sans-fil fixe large bande, nommément WiMAX, sans-fil fondé sur DOCSIS et MROF propriétaire. WiMAX sera principalement utilisé dans la bande de 3,5 GHz soumise à licence ainsi que dans la bande 3,65 GHz en mode DRT, pour laquelle peu de licences sont délivrées. La technologie d'accès fondée sur DOCSIS est déployée au Canada dans les bandes 3,5 GHz, 5,8 GHz et 2,5 GHz ainsi que dans la bande nouvellement rendue accessible du service large bande en régions rurales éloignées (SLBRRE), dans le spectre libéré des canaux de télévision 2 à 51. Il existe un marché potentiel pour une certaine quantité d'équipements MROF (ou fondés sur le Wi-Fi) dans le spectre exempt de licence de la bande de 900 MHz.
  • Un intervenant affirme que la bande partagée de 3.65 GHz soumise à licence (et la bande 5 GHz exempte de licence) sert à fournir des services voix et données large bande dans les régions rurales et un service de raccordement aux nouveaux venus du marché SSFE.
  • Un répondant signale qu'il dynamise l'utilisation de la bande exempte de licence de 900 MHz au moyen de la technologie Canopy, la bande de 2 500 MHz avec DOCSIS (couvrant plus de 7,5 millions de foyers, ou 63 % du marché résidentiel canadien) ainsi que la bande de 3 500 MHz, également au moyen de DOCSIS. Aucune technologie à large bande fixe n'est encore déployée dans la bande de 2 300 MHz.
  • Des répondants ont fait remarquer que dans les bandes SCSF de 2 300 MHz et AFSF de 3 500 MHz, une petite partie seulement du spectre soumis à licence est pleinement exploitée au Canada. De nombreux titulaires de licences n'ont pas déployé leur service de manière judicieuse.
  • Un intervenant signale que le matériel exploitant la bande de 3,5 GHz est limité à l'heure actuelle. Le plan de répartition de fréquences canadien n'est pas aligné sur ce qui se fait ailleurs dans le monde. La couverture de courte portée des stations AFSF 3,5 GHz type impose aussi les coûts inhérents à la haute densité de cellules, rendant le déploiement général très onéreux. Toutefois, la bande sera vraisemblablement utilisée pour fournir une couche urbaine dense du réseau de mobilité urbaine lorsque la technologie des appareils le permettra.
  • Une entreprise provinciale prévoit continuer d'utiliser la bande de 2,5 GHz pour les services AFSF et remplacera le matériel DOCSIS existant par une autre solution sans fil, telle que LTE, pour les services fixes sans fil large bande offerts aux clients des régions rurales se trouvant hors de portée du service DSL.
  • Un exploitant AFSF signale avoir connu une croissance des déploiements point-multipoint (PMP) de 37 % et point à point (PAP) de 34 % au cours des cinq dernières années et prévoit une augmentation de 39 % pour le mode PMP et de 31 % pour le PAP entre 2010 et 2015.

6.2.4 Recherche

Renseignements tirés des présentations de Spectre 20/20, mai 2011

  • D'après la présentation de Barrett, près de 2,4 millions de foyers pourraient être considérés comme des foyers ruraux (moins de 30 foyers par km2). Barrett suggère que le service AFSF est une solution économique pour les régions rurales de densité de 6 à 30 foyers par km2 (c.-à-d. 11 % des 13,7 M de foyers ou 1,5 M de foyers) et que le service multimédia par satellite est une solution économique pour les régions rurales où la densité est inférieure à 6 foyers par km2 (7 % de 13,7 M ou 0,9 M de foyers). La consommation mensuelle moyenne de données par les abonnés des zones rurales serait d'environ 16 Go.
  • Deux satellites multimédias sont lancés cette année, et ils devraient fournir la capacité large bande nécessaire pour desservir le marché canadien, particulièrement dans les zones rurales de très faible densité de population.
  • Il y a aussi des commentaires indiquant que la délivrance de licences de spectre mobile large bande de niveau 4 par Industrie Canada n'est pas suffisante pour faire progresser les services large bande dans le Canada rural. Par exemple, la zone de service de niveau 4 qui inclut Calgary a une superficie de 19 188 km2 et 1 M d'habitants (environ 415 000 foyers). 92 % de la population habitent à Calgary et 8 %, dans les régions rurales18. Pour avoir accès aux bandes de 700 MHz et de 2 500 MHz pour le service large bande rural, ou au à 8 % de la population, dans le niveau 4, l'entreprise doit payer pour les 92 % de la population qui vivent dans les régions urbaines. (Remarque : le niveau 4 devrait être modifié pour tenir compte des régions rurales et favoriser les services large bande. Ainsi, dans la zone de service de niveau 4 de Calgary, après séparation des zones urbaines, les zones rurales auraient une superficie d'environ 18 000 km2 et 80 000 personnes, ou 33 200 foyers.)

Données du CRTC publiées en 2010

Dans le rapport annuel du CRTC de 200918, il est indiqué que plus de 93 % des abonnés de la large bande reçoivent le service par réseau filaire, par modem câble ou DSL, par exemple.

La consommation large bande moyenne par abonné indiquée est de 15,4 Go par mois (12,0 Go en aval et 3,4 Go en amont).

Dans les régions urbaines, 100 % des foyers ont accès à un réseau filaire large bande. Mais dans les régions rurales, seulement 82 % y ont accès. Les 18 % de ce dernier groupe constituent le marché le plus naturel pour les services AFSF large bande.

Données du CRTC publiées en mars 201119

  • En moyenne, les Canadiens passent 43,5 heures/mois sur le Web, presque deux fois plus que la moyenne mondiale de 23,1 heures.
  • Des 11 pays étudiés, le Canada se classe au premier rang pour le nombre de visites de sites Web par utilisateur, avec 95,2 visites par utilisateur par mois.
  • Le CRTC estime que 95 % des foyers canadiens peuvent accéder aux services large bande par ligne terrestre.
  • Les satellites étendent l'accès à virtuellement tous les foyers, mais ont une capacité limitée.
  • Le rapport au Comité permanent de l'industrie, des sciences et de la technologie du 3 février 2011 indique que :
    • La consommation moyenne par mois par abonnement (domiciles et entreprises) était de 15,4 Go en 2009.
    • 14 % de tous les abonnements (9,17 M) comptent pour 83 % du trafic Internet. Donc :
      • 14 % (1,3 M) des abonnés ont une consommation mensuelle moyenne de 91 Go.
      • les 86 % d'abonnés qui restent (7.9 M) consomment en moyenne 3 Go par mois.

Tableau 6.2.1 — Données tirées de tableaux sur l'accessibilité à Internet et à la large bande20 (Source : RSC du CRTC et recherche de Red Mobile).

  2008 2009 Croiss. Commentaire
Revenus [G$]
> Résidentiel
> Affaires
> Gros
> Autres
6,2
3,9
1,1
0,2
1,0
6,6
4,3
1,1
0,3
1,0
6,3 %
9,9 %
1,2 %
21,5 %
-5,5 %
>Bonne croissance des revenus – indicative du trafic en Go
>Activités environ 25 % du résidentiel sur le plan du trafic en Go et des abonnements
Abonnés résidentiels [M] 9,8 10,1 2,6 % >Pas de données disponibles sur le nombre d'abonnés d'affaires
Accessibilité de la large bande aux foyers, satellite exclu
> Pays
> Régions urbaines
> Régions rurales
95 %
100 %
82 %
95 %
100 %
84 %
   
Taux de pénétration (dans les foyers)
> Toutes vitesses
> Haute vitesse
> LB ≥ 1,5 Mo
> LB ≥ 5 Mo
74 %
69 %
52 %
41 %
75 %
72 %
62 %
44 %
10,1 %
7,3 %
6,3 % *
4,4 %
>*D'après la fig. 5.3.4 du RSC du CRTC : 7,9 M d'abonnés ont une connexion LB à plus de 1,5 Mbit/s
(Câble 4,5 M, DSL 3,4 M)
Trafic mensuel moyen par abonné [Go/mois/abonné]
> Aval
> Amont
9,1
3,2
12,0
3,4
  > Trafic mensuel moyen total par abonné de 15,4 Go;
> 14 % de tous les utilisateurs (9,17 M) comptent pour 83 % du trafic Internet total.

6.2.5 AFSF point-multipoint : demande de services et de spectre

Cette section présente les projections relatives au nombre d'abonnés et au trafic Internet large bande que devront prendre en charge les réseaux d'accès fixe sans fil (AFSF), les hypothèses utilisées pour définir le marché AFSF, la demande de spectre et les résultats d'autres scénarios.

AFSF point-multipoint – Éclaircissements concernant les services dans la bande de 2 500 MHz

Pour rendre compte de la demande visant les services de grande valeur, le premier principe appliqué dans ce rapport est de présenter la demande suivant le type de service fourni.

À la suite des modifications apportées dans la bande SRLB (2 500 MHz), trois services distincts sont exploités dans cette bande au cours de la période visée par l'étude.

Le principe est appliqué à ces services de la même façon qu'à tous les autres services. Cela signifie que les services exploités dans la bande de 2 500 MHz sont traités de la façon indiquée dans l'encadré ci-dessous.

Éclaircissements : analyse des services dans la bande de 2 500 MHz

  1. Services AFSF sur WiMAX fixe ou sur toute autre technologie non cellulaire — offerts pour la plupart dans les zones rurales de moyenne à faible densité de population. Ils sont pris en compte ici dans le service AFSF point-multipoint, tant pour ce qui est du trafic que pour la demande de spectre.
  2. Services AFSF sur technologie LTE/HSPA — pour la plupart dans les zones rurales de moyenne à faible densité. Ils sont aussi pris en compte ici dans le service AFSF point-multipoint, tant pour ce qui est du trafic que pour la demande de spectre.
  3. Services mobiles sur technologie LTE/HSPA — offerts dans toutes les régions, urbaines et rurales. Ces services sont pris en compte dans les services cellulaires, tant pour ce qui est du trafic que pour la demande de spectre.

AFSF point-multipoint ­– Demande de service : analyse du marché

Pour l'élaboration des projections visant la demande de services AFSF pour Internet large bande, nous avons utilisé dans l'étude une combinaison d'expertise maison et de recherche directe, dont les résultats ont été vérifiés au moyen de plusieurs sources de recherche secondaire. Ces sources comprennent les données du rapport annuel du CRTC sur l'état des abonnements à la large bande et sur les types d'installations, sur le nombre de foyers déjà desservis par diverses installations d'accès, sur la consommation moyenne par abonné large bande et autres éléments d'information. Certains exploitants ont fourni des renseignements sur leurs installations AFSF. Ils ont aussi exprimé leur point de vue sur les services large bande et sur les opportunités économiques d'utiliser les services AFSF et par satellite large bande pour répondre aux besoins dans les zones rurales non ou mal desservies.

Le processus d'établissement de la demande a débuté par l'examen de l'état actuel des abonnements Internet large bande dans les régions urbaines et du taux de pénétration de la large bande dans les foyers. L'étude du marché révèle clairement la nette prédominance des installations large bande filaires (câble/fibres optiques et DSL ou modem câble) et l'utilisation limitée de l'AFSF et du satellite large bande. De plus, on peut constater que la situation dans les zones urbaines est telle que presque 100 % des foyers et des entreprises ont un accès immédiat à un service large bande filaire quelconque offrant des débits supérieurs à 1,5 Mbit/s. Cette haute disponibilité d'installations filaires large bande concurrentielles porte à conclure qu'il existe très peu d'occasions d'utiliser les installations AFSF (point-multipoint sous 6 GHz) pour desservir les foyers et les petites entreprises des zones urbaines. Toutefois, on a découvert qu'il existe un besoin d'installations sans fil large bande de grande capacité (point à point dans les bandes 24/38 GHz) dans les régions urbaines et rurales comme complément aux installations de distribution large bande à fibres optiques.

Pour le service AFSF, le grand nombre de foyers et d'entreprises en zones rurales a été étudié, particulièrement dans les zones de densité de population modérée et faible, où l'accès à des installations large bande est limité, voire inexistant. Les installations AFSF large bande, y compris les plateformes cellulaires large bande telles que HSPA, continueront de jouer un rôle important pour fournir l'accès large bande dans les régions rurales non ou mal desservies.

En outre, nous avons étudié le rôle que pourraient jouer les satellites large bande dans la desserte des marchés ruraux peu densément peuplés. Il a été conclu que dans les régions modérément à peu densément peuplées, les installations filaires large bande classiques sont soient inadéquates sur le plan technique pour fournir les services haute vitesse, soient que les coûts sont prohibitifs. Dans un grand nombre de ces zones, certains fournisseurs de service comptent sur les subventions publiques pour compenser les coûts élevés des installations large bande.

Une analyse descendante a été conduite pour établir les projections de croissance des abonnements au service large bande qui sera fourni au moyen d'un mélange de technologies dont les installations filaires (DSL et modem câble), l'AFSF (bandes sous 6 GHz et bandes 24/38 GHz) et les satellites sur bande Ka au cours des cinq prochaines années.

L'analyse a eu pour objet d'établir les paramètres suivants :

  • Les parts de marché des différentes installations large bande;
  • La croissance du nombre d'abonnements des installations AFSF (y compris les connexions HSPA fixes);
  • La consommation mensuelle moyenne en Go par abonné;
  • Le mélange de trafic – c.-à-d. consommation aval/amont;
  • Les types de marchés (ruraux) convenant le mieux au service AFSF et par satellite large bande.

Dans la modélisation de la demande de service d'accès large bande et AFSF, les facteurs suivants ont été pris en compte.

Environ 20 % des foyers ruraux (700 000 foyers) n'ont pas accès au service large bande filaire ou sans fil. Les satellites multimédias sur bande Ka fournissent des services large bande nationaux, mais le service par satellite a une capacité limitée et la vitesse et les prix du service Internet ne sont pas concurrentiels par rapport à ceux des installations terrestres, particulièrement dans les zones rurales plus densément peuplées, où l'AFSF est économiquement justifiable.

Il est donc important, dans l'évaluation de la demande relative de spectre AFSF, de tenir compte des éléments suivants :

  • La clientèle existante du service AFSF se trouve principalement dans les régions rurales et ne représente qu'un petit pourcentage du nombre total d'abonnements (à dominance urbaine) aux services large bande;
  • Dans les zones urbaines, le service large bande connaît une vive concurrence, les installations DSL et par câble étant déjà accessibles à 100 % des foyers, où ces services sont souvent intégrés à des forfaits de téléphonie filaire ou cellulaire;
  • Suivant les observations et l'analyse des intervenants, un certain nombre de foyers ruraux n'ont toujours pas la possibilité d'obtenir la connectivité large bande.

AFSF point-multipoint – Projections du nombre d'abonnés et du trafic

Les graphiques qui suivent résument les projections portant sur le nombre d'abonnés, le trafic de données et le trafic total que connaîtra le service AFSF (point-multipoint) offert dans les bandes sous 6 GHz aux foyers et à la petite et moyenne entreprise (PME).

La figure 6.2.1 représente la croissance du nombre d'abonnements au service AFSF sous 6 GHz, qui passe de 520 000 au début de 2010 à plus de 960 000 en 2015. Il s'agit donc presque de la multiplication par deux du nombre d'abonnés sur la période 2010-2015. Le graphique représente aussi l'évolution de la répartition des technologies, le service AFSF commençant à être livré sur les réseaux cellulaires vers 2013-2014.

Figure 6.2.1 — Point-multipoint, nombre d'abonnés (Source : recherche et projections de Red Mobile)

L'AFSF a un grand potentiel dans les régions rurales, où des segments de marché importants sont mal servis. L'étude prévoit que les abonnements au service AFSF passeront de 520 000, en 2010 à 960 000 en 2015, comme permet de le constater la figure 6.2.1.

Pour le trafic, on prévoit une croissance de 15 Go/mois/abonnement à 45 Go/mois/abonnement au cours de la période 2010 à 2015.

Le trafic total augmente de 8 M Go/mois à 44 M Go/mois, comme l'indique le graphique ci-dessous.

Figure 6.2.2 — Point-multipoint, trafic par abonné (Go/mois équivalents)
(Source : Projections de Red Mobile)

AFSF point-multipoint – Principales hypothèses et relations entre demande de service et demande de spectre

Les hypothèses clés pour ce calcul sont les suivantes.

Pour chacune des technologies AFSF établies dans les zones rurales, y compris celles des bandes exemptes de licence :

  • Des hypothèses sont posées à propos du nombre approximatif de sites et de secteurs dans lesquels la technologie est déployée et de la façon dont ce nombre évoluera jusqu'en 2015. Le nombre de cellules et de secteurs n'est pas indiqué afin de protéger la confidentialité de certains renseignements.
  • Le trafic de données par abonné AFSF rural est de 15 Go/mois en 2010 et augmentera à 45 Go/mois d'ici à 2015 (80 % de trafic aval, 20 % amont).
  • Ces services AFSF sont offerts dans les zones de densité de population moyenne à faible. Le marché principal se trouve dans les zones où la densité de population se situe entre 4 et 40 habitants par km2 et prend de l'expansion dans les zones rurales plus densément peuplées. Les services ne sont généralement pas offerts dans les zones urbaines (où la densité dépasse 400 habitants/km2) et ne sont pas non plus systématiquement destinés aux zones rurales densément peuplées, comptant entre 100 et 400 habitants/km2. Ces hypothèses s'appliquent particulièrement au service AFSF sur LTE/HSPA — les offres de service et l'adoption jusqu'en 2015 sont limitées par la disponibilité de la technologie LTE dans les zones d'assez faible densité de population. L'hypothèse est que le service AFSF sur LTE/HSPA n'est pas offert en volume important dans les zones urbaines, où le trafic consommerait une capacité et des fréquences chères, destinées aux services cellulaires.
  • Le rendement spectral supposé est de 4,0 bits/s/Hz pour les bandes WiMAX et exemptes de licence et de 1,3 (pour atteindre 1,4 en 2015) pour les technologies cellulaires.
  • Le facteur de réutilisation des fréquences supposé est de 4 pour les technologies WiMAX et les bandes exemptes de licence et de 1 pour les technologies cellulaires.
  • Le trafic de l'heure de pointe est égal à trois fois celui de l'heure moyenne calculée sur 24 heures sur 24, 7 jours sur 7.
  • La capacité nécessaire, pour tenir compte des débits de rafales pour les abonnés, est égale à 1,75 fois la capacité nécessaire au trafic de l'heure de pointe.

AFSF point-multipoint – Demande de spectre

Les variations considérables de la croissance du trafic, présentées dans les paragraphes précédents, entraînent une demande de spectre supplémentaire pour ces technologies, comme l'indique la figure 6.2.3, ci-dessous.

Figure 6.2.3 — Point-multipoint, demande de spectre (Source : analyse de Red Mobile et de PA et modélisation PRISM de PA).

La croissance de la demande de spectre est plus lente que la croissance de trafic. Les principales raisons de l'écart sont les gains en rendement spectral et l'augmentation du nombre de nœuds/sites/secteurs nécessaire pour prendre en charge une partie de la croissance.

Bien sûr, les projections sont sensibles aux hypothèses visant les nombres de sites et de secteurs et la croissance de ces derniers avec le temps.

AFSF point-multipoint – Analyse de sensibilité : évaluation de la demande de spectre avec d'autres paramètres

Pour le service AFSF point-multipoint, l'effet de l'introduction d'autres contraintes opérationnelles, qui accroissent davantage la demande de spectre, a aussi été examiné de la même manière que ce qui a été fait pour le cellulaire. Les résultats de cette analyse sont représentés dans le prochain graphique.

La barre pleine (1) indique la demande de spectre calculée selon la mesure de référence utilisée plus haut, c.-à-d. du spectre nécessaire pour transporter le trafic avec une qualité de service acceptable, durant l'heure de pointe, etc.

Les deux mesures de demande de spectre plus élevées sont représentées par des courbes sur le graphique. Elles sont calculées de la même façon que pour le service cellulaire :

  • Courbe pleine (2) : ajout de la prise en compte des largeurs de canal minimales par titulaire de licence/par technologie;
  • Courbe pointillée (3): prise en compte des largeurs de canal ainsi que d'un facteur de synchronisation dû au fait qu'il est impossible de prévoir le moment précis de la croissance de la demande, et correspondant à une période de deux ans avant ou après l'augmentation de la demande, pour chaque technologie.

L'ajout des contraintes opérationnelles ci-dessus entraîne inévitablement la hausse des chiffres, ajoutant entre 100 et 150 MHz aux valeurs obtenues pour la mesure de référence de la demande de spectre.

À l'instar du service cellulaire, l'effet de l'utilisation de paramètres différents pour le calcul de la demande de spectre est un effet d'addition (+100-150 MHz), plutôt que de multiplication (x2-x3).

Figure 6.2.4 — Point-multipoint, mesures de demande de spectre avec contraintes opérationnelles
(Source : analyse de Red Mobile et de PA et modélisation PRISM de PA)

AFSF point-multipoint – Évaluation des autres scénarios

La figure 6.2.5 ci-dessous représente les projections relatives à la croissance de trafic dans les autres scénarios. Les projections sont plus élevées dans le scénario 2 (Monde sans fil) et légèrement inférieures dans le scénario 3 (Investissements faibles).

Figure 6.2.5 — Point-multipoint, trafic par scénario (Source : analyse de Red Mobile et de PA et modélisation PRISM de PA)

Les projections visant la demande de spectre sont représentées à la figure 6.2.6 ci-dessous. Elles suivent une évolution analogue, mais légèrement moins extrême. La principale raison est la différence dans les taux de croissance prévus des sites et des secteurs. Plus particulièrement, dans le scénario 3, la croissance plus lente du trafic est compensée en partie par les taux de croissance également plus lents dans le nombre de sites et de secteurs, ce qui fait que les changements dans la demande de spectre sont moins spectaculaires que les changements dans les volumes de trafic.

Figure 6.2.6 — Point-multipoint, demande de spectre par scénario
(Source : analyse de Red Mobile et de PA et modélisation PRISM de PA)

Comme dans le cas de la demande de spectre pour les services cellulaires, il y aura vraisemblablement des boucles d'équilibrage entre le spectre disponible et la demande de spectre.

L'exemple le plus évident peut être constaté quand on examine les projections du scénario 2 – Monde sans fil (forte croissance), qui suggèrent que la demande de spectre pourrait croître rapidement de 2013 à 2015, exerçant ainsi une pression sur la demande de spectre. Les exploitants disposent de moyens pour atténuer cette pression, mais l'opération a en général un prix21 pour les exploitants et/ou pour les consommateurs, de sorte que la probabilité de déploiement de ces moyens d'atténuation augmente proportionnellement avec la force de la pression exercée sur le spectre.

6.2.6 AFSF point à point : demande de services et de spectre

AFSF point à point ­– Abonnés et trafic

La partie AFSF point à point du modèle ne fait pas appel directement aux projections de trafic. On y prend plutôt comme point de départ des hypothèses touchant la capacité nécessaire sur chaque liaison. En conséquence, le rapport ne contient pas de graphiques sur les prévisions de trafic.

Sur le plan du développement du marché, les projections indiquent une croissance continue lente du nombre de liaisons (pouvant atteindre 5-10 % par an) et une croissance plus rapide du trafic, de l'ordre du triple pour la croissance de trafic par liaison, qui passe de To/liaison/mois à To/liaison/mois.

AFSF point à point – Hypothèses clés pour la conversion du volume de trafic en demande de spectre

Les hypothèses principales sont les suivantes :

  1. Les liaisons point à point sont hautement directionnelles et présentent des caractéristiques générales plus proches de celles des liaisons hyperfréquences que de toute autre technologie ASFS;
  2. Les liaisons courantes ont un débit atteignant approximativement les vitesses Ethernet; elles nécessitent une capacité moyenne de 80 Mbit/s en 2010, qui passera à 200 Mbit/s en 2015. Mais la plupart de ces liaisons fonctionnent la plupart du temps dans la plage de 2 à 20 Mbit/s;
  3. Le rendement spectral est de 4 bits/s/Hz, le facteur de réutilisation de fréquences, de 6 (c. à d. qu'il faut six fréquences pour fournir des canaux à toutes les liaisons), et il faut un nombre suffisant de canaux— pour deux réseaux planifiés distincts — pour exploiter le service dans chaque voisinage. Ces hypothèses ne varient pas sur la période 2010-2015.

Étant donné le mode de fonctionnement de la composante point à point du modèle AFSF — c.-à-d. qu'elle a pour point de départ des hypothèses visant la capacité nécessaire par liaison et qu'elle applique des facteurs de réutilisation des fréquences et d'autres aspects de conception de réseau — les calculs n'utilisent pas directement les hypothèses portant sur le trafic total, les facteurs d'heure de pointe ou la marge nécessaire.

Point à point – Demande de spectre

La croissance de la demande de spectre est représentée ci-dessous. La croissance du trafic et la capacité de liaison nécessaire qui en découle sont les facteurs déterminants de l'augmentation de la demande de spectre. Les variations du nombre de liaisons AFSF hyperfréquences point à point ne constituent pas un facteur important de croissance de la demande de spectre et, tant qu'elles n'entraînent pas l'augmentation du facteur à prévoir pour la réutilisation des fréquences, elles n'ont aucune incidence.

Figure 6.2.7 — Point à point, demande de spectre (Source : analyse de Red Mobile et de PA et modélisation PRISM de PA)

Point à point – Évaluation des autres scénarios

Pour le service AFSF point à point, les autres scénarios ont été modélisés à partir d'hypothèses différentes en matière de taux de croissance de la capacité nécessaire par liaison.

Les chiffres de croissance de trafic implicites pour 2015 sont deux fois plus élevés dans le scénario 2 (Monde sans fil) et 25 % inférieurs dans le scénario 3 (Investissements faibles).

Le graphique ci-dessous (figure 6.2.8) représente les projections de demande de spectre pour ces deux scénarios.

La demande de spectre suit les mêmes courbes que les projections de trafic implicites.

Projections pour le scénario 2 — Monde sans fil/forte croissance — indiquent que le spectre pourrait être soumis à de fortes pressions en 2015.

Comme c'est le cas pour les autres services, les exploitants disposent de certains moyens pour atténuer une partie de cette pression, dont la migration du trafic sur des fréquences au-dessus de 38 GHz ou le remplacement de liaisons hyperfréquences par des connexions fixes haute vitesse. À l'instar du service cellulaire, ce service est soumis à la présence d'une boucle d'équilibrage entre l'offre et la demande de spectre.

Les projections sont sensibles aux hypothèses visant le degré de coordination entre les exploitants d'une même zone locale. Si la réalisation autorisée ou encouragée de l'infrastructure avait pour effet de réduire l'efficacité d'utilisation du spectre — dans le cas, par exemple, où il y aurait de nombreux exploitants dans chaque zone locale, chacun exploitant son propre ensemble de fréquences — la quantité de spectre nécessaire en serait proportionnellement modifiée.

Figure 6.2.8 — Point à point, demande de spectre par scénario (Source : analyse de Red Mobile et de PA et modélisation PRISM de PA)

6.2.7 Conclusions

Des conclusions distinctes sont présentées pour le service AFSF point-multipoint et le service AFSF point à point.

AFSF point-multipoint : Le Canada a l'un des plus hauts taux de pénétration de l'accès Internet large bande des pays de l'OCDE. L'une des occasions de croissance du service AFSF est que plus de 14 % des foyers ruraux sont mal servis ou non servis. Ce marché constitue le milieu le plus naturel pour la croissance des services AFSF point-multipoint.

Le Canada a délivré des licences totalisant plus de 200 MHz de spectre AFSF, en plus d'offrir la possibilité d'utiliser les bandes non soumises à licence et les fréquences des canaux de télédiffusion non utilisés dans la zone locale.

Les technologies AFSF point-multipoint (PMP) vont jouer un rôle grandissant dans la fourniture de service large bande aux foyers et aux petites entreprises des régions rurales. Les réseaux WiMAX et d'autres technologies existantes continueront de fonctionner et connaîtront une croissance de trafic. Enfin, l'accès par réseau cellulaire HSPA/LTE fournira un moyen de plus de servir une partie du marché rural d'ici à 2015.

L'étude prévoit une demande de service et de spectre considérable pour la desserte du marché rural large bande au moyen d'installations AFSF PMP (soumises et non soumises à licence) et de réseaux cellulaires HSPA-LTE évolués. Comme l'indique le graphique de la figure 6.2.4, on prévoit que la demande de spectre doublera (de 150 MHz à 300 MHz) au cours de la période 2010-2015, pour répondre à la demande de service d'accès large bande.

AFSF point à point (PAP) : Les liaisons point à point grande capacité constituent un moyen efficace, en complément des réseaux filaires et à fibres optiques DS-3 (SONET) des entreprises de télécommunications, de servir une partie du marché de la grande entreprise et de satisfaire à d'autres besoins de connexions haute vitesse.

Les liaisons PAP nécessitent une grande quantité de spectre, comme l'indique le graphique 6.2.8. D'ici à 2015, les besoins en spectre varieront suivant les scénarios de trafic et il est prévu qu'ils passeront de 500 à 1200 MHz.

Enfin, l'étude a révélé la probabilité que la demande de spectre AFSF soit soumise à certaines boucles d'équilibrage, de la même façon que le seront vraisemblablement les services cellulaires. Ce balancier d'équilibrage tendra à rapprocher la demande de spectre de l'offre de spectre, tant pour le service AFSF point-multipoint que point à point.

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