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

6.13 Services des sciences spatiales

6.13.1 Aperçu général

Le Tableau d'attribution des bandes de fréquences de l'UIT-R définit un certain nombre de bandes pour les services d'exploration de la Terre par satellite, de recherche spatiale, d'exploitation spatiale et de radioastronomie à titre coprimaire avec d'autres services radioélectriques. Les administrations nationales peuvent affecter certaines de ces bandes pour utilisation permanente ou temporaire à des établissements de science spatiale particuliers (institut de recherche, agence spatiale, université, etc.) en fonction des activités spatiales tenues dans leur pays.

Au Canada, l'Agence spatiale canadienne (ASC) réalise un grand nombre de projets en sciences spatiales, souvent avec d'autres agences spatiales comme la NASA et l'ASE, qui peuvent avoir des besoins de spectre particuliers. L'un des grands programmes canadiens est l'utilisation des attributions du service d'exploration de la Terre par satellite (SETS) pour exploiter un radar à synthèse d'ouverture (SAR) appelé RADARSAT. L'emploi de très petits satellites pour étudier l'atmosphère, en collaboration avec les universités et l'ASC, fait aussi partie des divers projets de sciences spatiales. Le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) est chargé de l'exploitation d'un observatoire d'astronomie à Penticton, en C.-B., autour duquel est maintenue une zone de silence radio. Environnement Canada est un grand utilisateur de services des sciences spatiales, dont les radars d'observation météorologique, RADARSAT, les auxiliaires de la météorologie (MetAids) et une constellation de satellites météorologiques servant à prédire les changements climatiques et à fournir les prévisions météorologiques.

Les exploitants de satellites canadiens ont fourni des services de maintenance de satellite en orbite à des réseaux de satellites étrangers, dont un réseau radioélectrique par satellite américain et la constellation de satellites LEO Iridium, qui peuvent utiliser les fréquences du service d'exploitation spatiale dans les stations de commande et d'exploitation de satellites en quelques endroits au Canada. De plus, les exploitants de réseaux satellitaires commerciaux canadiens peuvent avoir besoin de certaines fréquences, particulièrement dans l'attribution du service d'exploitation spatiale dans la bande de 2 GHz, pour la poursuite, la télémesure et la télécommande (TT&C) durant la phase de lancement de nouveaux satellites.

Les services des sciences spatiales englobent un large éventail de systèmes radioélectriques différents, dont les systèmes pour l'exploitation spatiale, la recherche spatiale, l'exploration de la Terre et l'observation météorologique, la télédétection et la radioastronomie ainsi que les services de fréquences étalons et de signaux horaires. Certains des principaux utilisateurs des services spatiaux ont fourni une description de leurs activités et des prévisions d'utilisation des services. Dans certains secteurs, ils ont indiqué qu'il est difficile d'obtenir des fréquences pour certaines missions spatiales. Dans d'autres secteurs, ils ont exprimé l'importance de ces services et l'importance capitale de maintenir les ressources existantes.

Pour certains services spatiaux, la demande de spectre est suscitée par la recherche de nouvelles applications et par les missions spatiales particulières. Les services spatiaux ont aussi une incidence directe sur les secteurs du commerce et des ressources, fournissent des données essentielles aux prévisions météorologiques, sur les événements atmosphériques cruciaux et sur les événements d'urgence et sont importants pour la défense, la surveillance de la souveraineté nationale et autres supervisions essentielles. Un grand nombre des activités sont soumises à l'obtention du financement gouvernemental d'exploitation et de recherche plutôt que de reposer sur la demande et le financement commerciaux.

À la différence des services commerciaux, la demande de spectre de sciences spatiales n'est pas évaluée au moyen de projections calculées à partir de la demande de services passée et future. La meilleure façon d'évaluer est de se fonder sur l'ensemble des projets et des missions pouvant indiquer une pénurie de spectre.

Les agences spatiales ont une foule de projets en cours et en phase de planification qui doivent être traités comme des projets nécessitant du spectre sur une base courante ou future. Un grand nombre de ces projets sont développés en collaboration ou en partenariat avec la NASA, l'ASE et d'autres agences spatiales internationales. Le programme spatial canadien, les projets nécessitant du spectre et l'utilisation du spectre sont résumés dans le rapport d'inventaire.

6.13.2 Inventaire et utilisation du spectre

Le rapport d'inventaire présente une liste exhaustive des bandes de fréquences attribuées et des applications de services des sciences spatiales au sens large. Ces bandes de fréquences attribuées et les activités spatiales sont répertoriées dans le rapport d'inventaire (section 8.2.1, pages 118-121); elles comprennent les attributions de fréquences à titre primaire et secondaire pour le service d'exploration de la Terre par satellite (SETS), la radioastronomie, la recherche spatiale, l'exploitation spatiale (opérations dans l'espace), les auxiliaires de la météorologie, le satellite météorologique ainsi que le satellite des fréquences étalons et signaux horaires. Certaines activités sont conduites à titre secondaire et aussi dans des bandes non affectées au service des sciences spatiales (p. ex. la radioastronomie). Ces attributions sont fondées sur le Tableau d'attribution des bandes de fréquences de l'UIT. Généralement, les mêmes bandes de fréquences sont attribuées aux services des sciences spatiales au Canada et aux États-Unis.

Le rapport d'inventaire contient la synthèse des quantités totales et des pourcentages de spectre attribués à titre primaire au service des sciences spatiales dans la gamme de fréquences allant de 52 MHz à 38 GHz, présentée ci-dessous.

Tableau 6.13.1 — Spectre attribué aux divers services des sciences spatiales
Service des sciences spatiales Spectre total (MHz)
Radioastronomie 141,7
Satellite météorologique 583,85
Service des auxiliaires de la météorologie 837,45
Opérations dans l'espace 281,4
Recherche spatiale 8 787,25
Satellite d'exploration de la Terre 6 964
Spectre total 17 595,65

Source : rapport d'inventaire


Le rapport d'inventaire affirme que « [contrairement] aux autres services où l'attribution du spectre est basée sur les caractéristiques de propagation les plus appropriées, l'attribution du spectre aux services des sciences spatiales (à l'exception des opérations dans l'espace) est plutôt limitée aux phénomènes physiques des gaz atmosphériques, de l'eau, des rayons cosmiques, etc. Par conséquent, le spectre des fréquences radioélectriques des applications des sciences spatiales est présent dans presque la totalité du spectre des fréquences radioélectriques. »

Le rapport d'inventaire (section 8.4.1, figure 8.2, page 125) présente l'utilisation du spectre partagé entre les services des sciences spatiales et les autres services radioélectriques par rapport à 1998. Il indique les fréquences représentant des défis pour les services des sciences spatiales.

Figure 6.13.1 — Utilisation du spectre radio partagé avec le service des sciences spatiales [niveau de 2011 comparé à celui de 1998]

Utilisation du spectre radio partagé avec le service des sciences spatiales (la description détaillée se trouve sous l'image)

Source : rapport d'inventaire

Description de la figure 6.13.1

Ce tableau présente les totaux pour le spectre attribué à divers services des sciences spatiales.

Utilisation du spectre radio partagé avec le service des sciences spatiales
Services des sciences spatiales Fréquences totales (MHz)
Radioastronomie 141,7
Radioastronomie 583,85
Aides météorologiques 837,45
Service d'exploitation spatiale 281,.4
Recherche spatiale 8 787,25
Satellites d'exploration de la Terre 6 964
Fréquences totales 17 595,65

Les groupes d'agences ou d'instituts suivants utilisent le spectre radioélectrique du service des sciences spatiales :

  • Agence spatiale canadienne (ASC);
  • Centre canadien de télédétection (CCT);
  • Environnement Canada (EC);
  • Ressources naturelles Canada (RNCAN);
  • Conseil national de recherches du Canada (CNRC), comprenant le service de radioastronomie;
  • Universités canadiennes.

Parmi ces groupes d'utilisateurs, l'ASC, EC et le CNRC sont les principaux utilisateurs des fréquences attribuées aux services des sciences spatiales. Le CNRC utilise surtout les bandes passives pour les observations du continuum et des raies spectrales. L'ASC est le premier acteur pour le SETS (RADARSAT 1 et 2). Environnement Canada utilise les données des satellites étrangers dans le service de météorologie par satellite. En outre, le MDN se sert des données recueillies par RADARSAT.

Utilisation du spectre

  • Les satellites de recherche spatiale et d'exploration de la Terre sont sur orbite basse terrestre (LEO), entre 300 et 1 000 kilomètres de la surface terrestre. De nombreuses bandes de fréquences sont employées pour l'exploitation spatiale de satellites et d'astronefs, ainsi qu'aux fins de transmission de données.
  • Les bandes 2 GHz existantes (2 025-2 110 MHz en liaison montante et  200-2 290 MHz en liaison descendante) sont actuellement utilisées pour le service d'exploitation de l'espace. Ces bandes sont massivement utilisées par les systèmes fixes à hyperfréquences. En conséquence, il peut être difficile de trouver des fréquences d'exploitation spatiale pour les stations terrestres déployées dans les centres urbains.
  • L'exploitation de RADARSAT repose sur la bande de 8 GHz pour la liaison de données descendante, sur la bande de 5 GHz pour le détecteur et sur la bande de 2 GHz pour les fonctions de poursuite, télémesure et télécommande.
  • Un total de 30 radars (météorologiques) de détection de cisaillement de vent sont exploités au Canada dans la bande 5 600-5 650 MHz. Un profileur de vent est en service à 915 MHz et un certain nombre d'autres fonctionnent dans la bande 40 MHz.
  • Les données d'un radar de recherche en bande S (2 700-2 850 MHz) et en bande X (9 300 MHz) sont employées aux fins météorologiques.

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

Plusieurs intervenants ont soumis des observations pour l'étude :

Agence spatiale canadienne (ASC)

  • Le nombre croissant de petits satellites (LEO) nécessitera du spectre supplémentaire. Les bandes 2 GHz existantes (2 025-2 110 MHz en liaison montante et  200-2 290 MHz en liaison descendante) sont actuellement utilisées pour le service d'exploitation de l'espace, en partage avec un grand nombre de systèmes fixes à hyperfréquences. Ces bandes deviennent donc très encombrées.
  • Les projets d'envergure, comme RADARSAT 1 et 2, ont besoin de spectre supplémentaire pour transmettre les données en large bande et nécessitent des largeurs de bande de l'ordre de 100 MHz ou même davantage dans la gamme de fréquences de 8 GHz. Les tâches supplémentaires incombant à RADARSAT pourraient nécessiter plus de 200 MHz de spectre dans la bande de fréquences de 8 GHz.

Environnement Canada (EC)

Service d'exploration de la Terre par satellite (SETS, passif et actif)

  • Les services météorologiques et hydrologiques nationaux (SMHN) du monde entier, comme le Service météorologique du Canada (SMC) d'Environnement Canada (EC), sont chargés de fournir ces renseignements.
  • La mission d'EC est de faire en sorte que « [la] population canadienne [soit] équipée pour prendre des décisions éclairées quant aux conditions changeantes du temps, de l'eau et du climat » pouvant nuire à sa santé, à sa sécurité et à son efficacité économique. La capacité d'EC d'observer la surface de la Terre et son atmosphère à l'échelle mondiale, régionale, nationale et locale est capitale pour lui permettre de remplir cette mission.
  • Pour être utiles aux services fournis par EC et à son objectif de réduire les pertes de vies humaines et les dommages aux biens, notamment grâce à la détection, à la surveillance, aux prévisions et aux avertissements d'événements hydrométéorologiques violents, les observations doivent être précises, fiables et rendues accessibles en temps opportun. Les fréquences radioélectriques constituent une ressource importante limitée qu'utilisent les SMHN pour mesurer et recueillir les données d'observation sur lesquelles les analyses et les prévisions, y compris les avertissements sont fondées ou traitées, et pour distribuer ces renseignements aux gouvernements, aux décideurs, aux organismes de gestion des catastrophes, aux intérêts commerciaux et au grand public.
  • La détection aérospatiale de la surface et de l'atmosphère de la Terre a une importance essentielle et croissante en météorologie d'exploitation et de recherche, particulièrement pour l'atténuation de l'impact des catastrophes météorologiques et climatiques et pour la compréhension scientifique, la surveillance et la prévision des changements climatiques et de leurs répercussions.
  • La détection aérospatiale passive pour les applications météorologiques est exécutée dans les bandes attribuées aux services d'exploration de la Terre par satellite (passif) et d'observation météorologique par satellite.
  • La détection aérospatiale active, exécutée en particulier par les altimètres pour les observations des océans et des glaces, par les diffusiomètres radar ou radars de pluviométrie et de couverture nuageuse, fournit aux activités météorologiques et de climatologie des renseignements importants sur l'état des océans, des surfaces émergées et des phénomènes atmosphériques.
  • EC utilise les données des systèmes spatiaux SETS passifs et actifs en mode de recherche et d'exploitation.
  • EC utilise les données produites par une multitude de détecteurs spatiaux fonctionnant dans diverses bandes de fréquences. Il est à noter qu'après essai, évaluation et développement, les bandes employées en recherche-développement passent habituellement à l'exploitation.

Service de météorologie par satellite (MetSat)

  • La mission d'EC est de faire en sorte que « [la] population canadienne [soit] équipée pour prendre des décisions éclairées quant aux conditions changeantes du temps, de l'eau et du climat » pouvant nuire à sa santé, à sa sécurité et à son efficacité économique. La capacité d'EC d'observer la surface de la Terre et son atmosphère à l'échelle mondiale, régionale, nationale et locale est capitale pour lui permettre de remplir cette mission.
  • Pour être utiles aux services fournis par EC et à son objectif de réduire les pertes de vies humaines et les dommages aux biens — notamment grâce à la détection, à la surveillance, aux prévisions et aux avertissements d'événements hydrométéorologiques violents — les observations doivent être précises, fiables et rendues accessibles en temps opportun.
  • L'accessibilité aux fréquences des services d'exploration de la Terre et de météorologie par satellite suffisantes et bien protégées pour la télémesure/télécommande et la liaison descendante des données collectées est d'une grande importance. Il convient de noter que les systèmes du service fixe par satellite, par l'intermédiaire de charges utiles commerciales fonctionnant en bande C et en bande Ku, sont utilisés partout dans le monde pour diffuser des informations sur les conditions météorologiques, des eaux et climatiques, y compris les avertissements aux agences météorologiques et aux communautés d'utilisateurs en cas de catastrophe.
  • Divers ministères du gouvernement du Canada (GC) exploitent des stations de télécommunications par satellite dans les services MetSat et SETS pour leur permettre de remplir leurs missions, particulièrement les ministères faisant partie du groupe canadien sur l'Observation de la Terre (voir http://www.earthobservations.org/index.shtml) et les autres principaux intervenants.
  • Le service de radiodiffusion directe MetSat est utilisé en permanence, tous les jours de l'année, pour appuyer la mission d'EC.
  • EC exploite des stations MetSat dans les bandes de fréquences suivantes :
    • 400,15-401 MHz : liaisons descendantes des plates-formes de collecte de données du GOES et du POES;
    • 401-403 MHz : liaisons montantes des plates-formes de collecte de données du GOES et du POES;
    • 1 675-1 700 MHz : radiodiffusion directe par satellite GOES GVAR;
    • 1 675-1 710 MHz : NOAA POES, EUMETSAT METOP et FY-1D de la Chine, radiodiffusion HRPT directe par satellite;
    • 7 750-7 850 MHz : NPP par satellite;
    • 8 025-8 175 MHz : liaison descendante du satellite Terra de la NASA;
    • 8 175-8 215 MHz : liaison descendante du satellite Aqua de la NASA.
  • Le Centre canadien de télédétection (CCT) de RNCAN exploite des stations de télécommunications par satellite dans les bandes suivantes (aussi utilisées par EC) :
    • 1 675-1 710 MHz;
    • 2 025-2 110 MHz;
    • 2 200-2 290 MHz;
    • 8 025-8 215 MHz;
    • 8 215-8 400 MHz.
  • La réception directe dans la bande L est toujours à la phase de planification pour les satellites météorologiques de prochaine génération qui doivent être lancés dans les années 2020-2025. Les générations futures de satellites exploiteront davantage la bande X et la bande K (p. ex.18 18,3 GHz dans la Région 2) pour la radiodiffusion de données.

NOTA : Certains commentaires des intervenants résumés dans cette section sur les Services des sciences spatiales peuvent recouper ceux qui sont présentés dans la section Services de radiorepérage ou vice-versa.

6.13.4 Demande de services et de spectre

Méthode d'évaluation de la demande future de spectre pour les services de sciences spatiales

Les renseignements exposés précédemment dans les sections 6.13.2 et 6.13.3 contribuent à définir la demande de spectre pour les services particuliers des sciences spatiales. Les informations utilisées sont les suivantes :

  • Attributions de fréquences aux services des sciences spatiales indiquées dans le rapport d'inventaire;
  • Utilisation du spectre par bande, utilisateurs et activités liées aux bandes;
  • Apport des intervenants sur l'utilisation du spectre des services des sciences spatiales et sur les besoins en spectre;
  • Secteurs de croissance ou de demande potentielle de spectre.

Le point de vue des utilisateurs est un élément important dans l'évaluation de la demande de spectre pour les services des sciences spatiales.

Demande de services : Analyse de marché

En règle générale, les sciences spatiales sont divisées en grandes catégories d'activités spatiales, notamment : service d'exploration de la Terre par satellite, recherche spatiale, satellite météorologique, auxiliaires de la météorologie, exploitation spatiale et radioastronomie. Dans la gamme allant de 50 MHz à 38 GHz, des dispositions d'attributions de fréquences sont prévues dans plusieurs bandes pour appuyer l'un ou l'autre des services des sciences spatiales.

De nombreuses bandes de fréquences sont constamment utilisées par un grand nombre de projets et d'activités de recherche en cours en sciences spatiales. Les applications de service et projets suivants contribuent à l'utilisation continue du spectre du service des sciences spatiales.

  • Recherche spatiale et satellites d'exploration de la Terre : les charges utiles servant à la recherche spatiale passent de grands satellites à des microsatellites très spécialisés pour la mission, ne portant qu'un ou deux instruments scientifiques. Ces satellites sont exploités par liaisons de données (montantes/descendantes) pour la transmission des données de poursuite, télémesure et télécommande de ces satellites. Le nombre croissant de ces petits satellites, lancés pour une durée de service limitée, représente une demande accrue de fréquences de poursuite, télémesure et télécommande à l'usage de ces satellites dans la bande de 2 GHz.
  • Satellites d'exploration de la Terre : les satellites d'exploration de la Terre deviennent de plus en plus populaires dans le monde, pour la fourniture de données à jour sur la géographie et l'environnement terrestres, de données d'imagerie cruciales durant les situations d'urgence et les catastrophes et de données de sûreté (surveillance maritime et contrôle des frontières). Par exemple, l'une des utilisations de RADARSAT I (bande 5 255-5 350 MHz) et de RADARSAT II (bande 5 350 5 460 MHz) est la cartographie du couvert nival, des glaces et des glaces de mer, des zones d'humidité du sol et d'autres données importantes.
  • Radioastronomie : a recours à plusieurs bandes radioélectriques, p. ex. à l'observatoire astronomique de Penticton, qui utilise plusieurs gammes de fréquences pour surveiller et étudier l'espace. Les stations d'observation font appel à une gamme de bandes du service de radioastronomie bien définies. Une zone de silence radio doit être maintenue autour de ces stations et le bruit provenant d'autres activités radio doit être évité.

Dans la plupart des cas, les activités et les projets de sciences spatiales sont accomplis en collaboration avec d'autres organismes du pays ou avec des agences spatiales d'autres pays et utilisent les fréquences attribuées à l'échelle internationale. Par conséquent, bien qu'un très grand nombre de projets et une multitude d'activités de sciences spatiales soient en cours, le Tableau d'attribution des bandes de fréquences de l'UIT prévoit les dispositions nécessaires dans plusieurs bandes de fréquences pour la prise en charge de ces services. Certaines de ces activités sont mondiales et d'autres, régionales.

Pour les services par satellite, comme l'exploration de la Terre et les recherches spatiales, la demande de service peut être évaluée comme suit :

  • La prochaine génération de RADARSAT nécessitera une capacité accrue pour produire des images de plus haute définition; il faudra donc une largeur de bande plus grande dans les fréquences de 5 GHz et des liaisons de données plus rapides dans les bandes de 8 GHz.
  • Un nombre croissant de petits satellites LEO (CubeSat) est planifié pour les missions scientifiques d'étude de l'atmosphère avec charge utile. Les fréquences du service d'exploitation spatiale dans les bandes 2 025-2 110 MHz et 2 200-2 290 MHzNote de bas de page 50 connaîtront une demande accrue pour les fonctions de poursuite, télémesure et télécommande et les liaisons de données.

Demande de spectre

Il existe certains points d'encombrements, décrits ci-dessous.

Points d'encombrement

  • On a besoin de spectre du service d'exploitation spatiale dans les bandes 2 100/2 200 MHz pour fournir les liaisons de données et les liaisons de poursuite, télémesure et télécommande nécessaires aux petits satellites de recherche et pour l'exploitation de RADARSAT.
  • Il faut protéger des fréquences en permanence dans les bandes 5 et 8 GHz pour les satellites RADARSAT actuels et futurs.
  • L'ouverture du passage du Nord-Ouest, en raison de la fonte des glaces de l'Arctique, et les activités du gouvernement canadien dans le Nord entraîneront l'augmentation de la demande de missions de sciences spatiales par satellite (communications, bulletins météorologiques et surveillance de trafic) dans ces régions éloignées.
  • La diminution des activités à la station spatiale internationale peut libérer quelques fréquences pour de nouvelles activités de sciences spatiales.

6.13.5 Conclusion

L'identification des nouvelles fréquences nécessaires aux services des sciences spatiales fait en général l'objet d'une collaboration entre les pays membres de l'UIT. Le besoin de nouveau spectre des services de sciences spatiales sera défini et envisagé aux futures Conférences mondiales des communications.

Notre recherche a révélé qu'il pourrait y avoir une demande de spectre supplémentaire dans certaines bandes des services des sciences spatiales au cours de la période 2010-2015. Ce serait notamment le cas pour le service d'exploitation spatiale dans la bande de 2 GHz, pour la prise en charge des petits satellites de recherche et RADARSAT.

Les projets futurs du service d'exploration de la Terre par satellite (équivalent de RADARSAT) pourraient entraîner un besoin de spectre supplémentaire dans les bandes de 5 et de 8 GHz.

6.14 Dispositifs grand public

6.14.1 Aperçu général

Les consommateurs et les entreprises jouissent de la commodité et des avantages d'une vaste gamme d'appareils radioélectriques non soumis à licence (appelés ici « dispositifs grand public »). Au cours des dernières années, un certain nombre de bandes a été ouvert aux dispositifs grand public. Les protocoles de dernière technologie présentent une intelligence et une agilité de fréquence accrues, permettant d'éviter les collisions de fréquences avec d'autres dispositifs et de réduire le brouillage. Ces dispositifs fonctionnent à faible puissance dans un régime de non-brouillage et de non-protection par rapport aux services radio primaires opérant dans ces bandes et dans les fréquences adjacentes. En outre, Industrie Canada continue d'attribuer du spectre pour les dispositifs radio de faible puissance non protégés en tant que sous-couche des opérations des services primaires. C'est le cas d'une vaste gamme d'applications, comme les applications médicales, les modèles réduits d'aéronefs, divers détecteurs, les feux de circulation des municipalités, l'identification par radiofréquence (IRF) et l'identification des véhicules à très faible puissance dans les bandes VHF et UHF, fondés sur le Cahier des charges sur les normes radioélectriques (CNR) 210 (analogue au CFR de la FCC, Partie 15).

Cette étude ne porte que sur les bandes de fréquences populaires répertoriées dans la section 6.14.2 ci dessous et attribuées, en partie, aux dispositifs de communication grand public. Souvent, les dispositifs grand public de faible puissance doivent coexister avec des services primaires de grande puissance qui conservent la priorité d'exploitation.

6.14.2 Inventaire et utilisation du spectre

Le rapport d'inventaire présente le nombre de modèles de dispositifs grand public certifiés pour la distribution au Canada, en fonction des exigences techniques et applications énoncées dans le CNR-210 pour les dispositifs exempts de licence. Bien que ce recensement fournisse des renseignements généraux sur les activités de certification conduites dans les laboratoires canadiens et autres laboratoires reconnus dans le monde, il ne donne pas de données directes sur le nombre de dispositifs grand public offert et vendu pour utilisation au Canada. Toutefois, le rapport d'inventaire (section 12.4) présente des renseignements intéressants sur la certification des dispositifs grand public dans les bandes Wi-Fi populaires non soumises à licence pour distribution et vente potentielles au Canada. Le rapport indique la croissance en nombre de modèles de dispositifs exempts de licence certifiés au cours des dix dernières années et prévoit une croissance continue. Le rapport signale que plus de 60 000 modèles de dispositifs grand public sont devenus disponibles au cours des six dernières années, dont approximativement 60 % dans les bandes Wi-Fi.

Le rapport d'inventaire contient plusieurs graphiques représentant les tendances en matière de nombre de dispositifs exempts de licence certifiés pouvant être distribués sur le marché canadien. Par exemple, les graphiques sur les dispositifs exempts de licence des figures 12.1, 12.2 et 12.3 de la section 12.4 renseignent sur l'utilisation des bandes 900 MHz, 2 400 MHz et 5 800 MHz.

En outre, le rapport indique que d'après les données du recensement de 2006, un foyer canadien type peut comporter jusqu'à vingt dispositifs grand public. Le pays comptant environ 12,4 millions de foyers, il pourrait y avoir 250 millions de dispositifs grand public au Canada. Toutefois, ces dispositifs comprennent les télécommandes de téléviseur, chaînes stéréo, terminaux numériques, téléphones analogiques, SRF/SRMG, consoles de jeu sans fil, ouvre-portes de garage, commutateurs à distance, détecteurs optiques et autres. Un grand nombre de ces dispositifs utilisent diverses fréquences à titre secondaire (attribuées à des services primaires), comme il est précisé par le CNR-210 pour les dispositifs ISM et grand public.

L'utilisation réelle des principales bandes non soumises à licence énumérées ci-dessous, désignées pour les dispositifs grand public comme les téléphones sans fil numériques, routeurs Wi-Fi et puces Wi Fi intégrées aux ordinateurs personnels de table et portatifs, téléphones intelligents, téléviseurs Internet, produits électroniques et autres, présente un intérêt considérable pour cette étude. Par ailleurs, les installations d'accès Wi-Fi public utilisent des réseaux maillés dans les zones urbaines, le Wi-Fi privé fournissant l'accès Internet public, les points d'accès complémentaires aux réseaux cellulaires et autres applications. On assiste à une croissance incessante du spectre exempt de licence pour les applications de produits sans fil pour le bénéfice et la commodité des consommateurs et des utilisateurs commerciaux.

Certains produits dans certaines bandes sont plus populaires que d'autres et ces bandes sont utilisées intensivement. Ces produits sont équipés de diverses technologies intelligentes, de fonctions d'agilité de fréquence et de modes anticollision réduisant au minimum le brouillage. Les normes de fonctionnement de ces produits sont spécifiées dans les documents d'Industrie Canada CNR-210 (pour les dispositifs sans fil de faible puissance) ou CNR-213 (pour les dispositifs SCP exempts de licence).

Utilisation du spectre

Les bandes et produits ci-dessous figurent parmi les bandes et produits grand public et commerciaux de faible puissance, non soumis à licence, les plus populaires :

  • 44/49 MHz : gamme pour les téléphones sans fil;
  • 462/467 MHz : gamme pour le service radio familial (SRF) et le service radio mobile général (SRMG);
  • 151/154 MHz : cinq canaux seront accessibles pour le service radio multi-utilisateur (MURS)Note de bas de page 51 cinq ans après mai 2009;
  • Bandes 902-928 MHz, 2 400-2 483,5 MHz et 5 725-5 850 MHz : pour les téléphones numériques, les réseaux locaux de radiocommunication (RLR), les routeurs Wi-Fi, points d'accès, etc.;
  • Bande 1 920-1 930 MHz : pour les téléphones sans fil à technologie DECT;
  • Bande 5 150-5 250 MHz et bandes 5 250-5 350 MHz, 5 470-5 600 MHz, 5 650-5 725 MHz et 5 725 5 850 MHz : pour les réseaux locaux (RLR).

Les bandes de 900 MHz et de 2 400 MHz (qui prennent aussi en charge un certain nombre de dispositifs radio ISM sans licence tels que détecteurs, fours micro-ondes, haut-parleurs sans fil, télécommandes et systèmes hyperfréquences du service fixe soumis à licence) figurent parmi les premières bandes à avoir été attribuées à des produits exempts de licence. Les bandes 900 MHz et 2 400 MHz sont massivement utilisées dans les zones densément peuplées en comparaison des récentes bandes 5 150-5 350 MHz et 5 725-5 850 MHz, qui n'ont été ouvertes que dans les années 1990.

Les bandes 5 470-5 600 MHz et 5 650-5 725 MHz ont été libérées en 2005 pour les RLR et autres dispositifs non soumis à licence. La Politique d'utilisation du spectre exige que les dispositifs grand public exploitant ces nouvelles bandes soient équipés d'une technologie intelligente (fréquence dynamique, évitement de fréquence, etc.) et qu'ils répondent à un certain nombre de dispositions techniques et de fonctionnement pour pouvoir coexister avec certains services primaires, dont le service de radiorepérage, ou pour protéger ces services. Au même moment, la bande 5 250-5 350 MHz était mise à niveau pour la prise en charge des applications de dispositifs grand public d'extérieur. En 2005, Industrie Canada accordait plus de souplesse pour les produits grand public en incluant le « service mobile » à titre de coprimaire du service fixe dans les bandes 5 150-5 250 MHz, 5 250-5 350 MHz, 5 470-5 600 MHz et 5 650-5 725 MHz, tel qu'il est indiqué dans le Tableau canadien d'attribution des bandes de fréquencesNote de bas de page 52.

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

Un nombre réduit de commentaires et de données sur les dispositifs grand public ont été reçus des intervenants et obtenus dans la recherche (en particulier pour ce qui a trait à l'adoption de la capacité Wi-Fi dans les produits électroniques). Voici un résumé de cet apport :

  • La popularité des dispositifs et des puces Wi-Fi d'accès à Internet à domicile, dans les entreprises et aux points d'accès dans la bande 2 400 MHz est attribuable aux coûts de fabrication plus bas que ceux des produits fonctionnant dans les autres bandes. Le résultat est que cette bande est plus encombrée.
  • Bien que le spectre non soumis à licence soit plus encombré par les dispositifs grand public dans les zones densément peuplées, il y a une réutilisation intense des fréquences des mêmes canaux à courtes distances. La congestion peut ne pas être liée à la densité de la population, mais davantage à la situation propre à l'emplacement, par exemple dans les grandes assemblées. De plus, la congestion des bandes Wi-Fi peut être liée à l'application, p. ex. téléchargement de vidéo et limites de latence. Enfin, les besoins en capacité de réseau/points d'accès doivent être examinés, car, dans certains cas, ils peuvent être à l'origine des engorgements.
  • Les dispositifs grand public deviendront de plus en plus omniprésents avec les communications machine-machine (M2M), la détection et leur utilisation comme partie intégrante de l'infrastructure de télécommunications, c.-à-d. pour « les quelques derniers mètres ». À mesure que le débit de l'interface hertzienne augmentera, il faudra prévoir une largeur de bande accrue du point d'accès au réseau de télécommunication.
  • De plus en plus de foyers, d'entreprises et de points d'accès ont recours au point d'accès sans fil pour fournir l'accès Internet et d'autres services à plusieurs dispositifs d'utilisateur final. En plus des ordinateurs portatifs, des miniportatifs et des tablettes qui ont des capacités Wi-Fi, il y a aussi un nombre croissant de périphériques tels que les caméras, imprimantes, appareils électroménagers et téléphones mobiles qui sont prêts pour le Wi-Fi. Le nombre grandissant de points d'accès sans fil et la croissance du nombre de dispositifs grand public prêts pour le Wi-Fi exerceront des contraintes sur le spectre dans ces bandes. Certains fournisseurs de service équipent leurs clients de modems DSL et de terminaux de téléviseurs intégrant la fonctionnalité Wi-Fi et, pour améliorer l'expérience du client, mettent activement en fonction le Wi-Fi et configurent le réseau à domicile sans fil de leurs clients.
  • La popularité des téléphones intelligents équipés du Wi-Fi (il y a des clients potentiels du Wi-Fi dans 90 % des ventes de nouveaux téléphones intelligents) augmentera à beaucoup plus de 50 % de la clientèle. En outre, la bande de 2,4 GHz peut être utilisée pour les connexions Bluetooth entre les casques d'écoute et les téléphones mobiles, ainsi que pour les transferts de données poste à poste. De plus, les réseaux locaux sans fil entraîneront une certaine demande dans ces bandes.

Analyse

Les Canadiens sont de fervents consommateurs de dispositifs électroniques sans fil, qu'ils utilisent abondamment à la maison, au travail et en déplacement. Le rapport d'inventaire signale que selon le recensement de 2006, il y aurait 20 dispositifs grand public dans un foyer canadien type. Bien qu'un grand nombre de ces dispositifs (utilisant l'infrarouge ou le spectre ISM pour la télécommande de produits électroniques, l'éclairage, l'ouverture à distance des portes de garage et des voitures et autres applications) fonctionnent en dehors des bandes non soumises à licence de premier choix, les chiffres indiquent tout de même l'intérêt des Canadiens dans les divers dispositifs grand public. Toutefois, de plus en plus de dispositifs domestiques exploitent le spectre désigné d'intérêt pour une vaste gamme d'applications, notamment les téléphones numériques et les applications de réseau Wi-Fi.

  • L'attirance pour le spectre exempt de licence signifie que de nouvelles technologies et applications continueront d'être développées. Il existe de nombreuses prévisions de grande croissance des applications utilisant les fréquences exemptes de licence.
  • Les améliorations apportées aux capacités des téléphones intelligents et autres dispositifs portatifs ainsi que l'augmentation des débits des réseaux mobiles (3G et 4G) changent la façon dont les consommateurs accèdent à Internet. L'utilisation d'Internet et des données change, les consommateurs ayant recours à des services de plus en plus gourmands en largeur de bande, comme la vidéo, dont la croissance est extrêmement forte dans le trafic de données mobile. Certains exploitants du service mobile délestent du trafic cellulaire vers des solutions plus économiques, telles que les points d'accès Wi-Fi non soumis à licence. En réalité, il existe aujourd'hui des applications téléchargeables qui exigent l'utilisation du téléphone intelligent en mode Wi-Fi.
  • Les bandes les plus récemment libérées, 5 470-5 600 MHz et 5 650-5 725 MHz, sont moins utilisées par les dispositifs grand public que les autres bandes. Cependant, un nombre croissant de nouveaux produits sont développés suivant des protocoles de fonctionnement plus complexes.

6.14.4 Demande de services et de spectre

Méthode d'évaluation de la demande

Les renseignements précédemment exposés dans les sections 6.14.2 et 6.14.3 peuvent servir aux prévisions de la demande de dispositifs grand public dans un certain nombre de bandes attribuées. Ces produits grand public exempts de licence doivent fonctionner et coexister de manière à éviter le brouillage dans un environnement où de nombreux dispositifs exploitent un groupe de fréquences communes. Les données suivantes sont utilisées :

  • Bandes de fréquences attribuées aux dispositifs grand public exempts de licence;
  • Bandes les plus populaires pour des applications de dispositifs particulières;
  • Tendances en matière de nombre de modèles de dispositifs certifiés pour l'utilisation au Canada;
  • Le phénomène d'applications Wi-Fi dans les produits électroniques et les bandes les plus populaires;
  • Apport limité des intervenants;
  • Recherche sur les dispositifs grand public.

Ces sources d'information sont importantes pour établir les prévisions de la demande de dispositifs grand public dans les bandes populaires et dans les autres bandes.

Demande de service : Analyse de marché

La demande de dispositifs grand public augmente de manière soutenue depuis une décennie et on prévoit que cette tendance va s'accentuer. Les dispositifs les plus populaires sont les téléphones sans fil numériques, les routeurs Wi-Fi et les ordinateurs de table et portatifs, téléphones intelligents, téléviseurs Internet, produits électroniques et autres produits ayant une fonctionnalité Wi-Fi. Le déploiement d'installations d'accès Wi-Fi public dans un réseau maillé dans les zones urbaines et le Wi-Fi fournissant l'accès Internet public, le délestage de trafic du réseau cellulaire vers les points d'accès Wi-Fi, etc. présentent un intérêt particulier. Les applications de produits sans fil ont connu une croissance exponentielle, pour le bénéfice et la commodité des consommateurs et des utilisateurs commerciaux.

Jusqu'à aujourd'hui, les bandes 2,4 GHz et 5,8 GHz ont soutenu l'adoption rapide de la capacité Wi-Fi dans plusieurs centaines de millions de dispositifs grand public au Canada.

La demande de dispositifs grand public de communication sans fil avec accès Internet Wi-Fi dans les maisons, les entreprises et les lieux publics ainsi que pour les réseaux locaux de radiocommunication (RLR) et les réseaux métropolitains (RM) est favorisée par le phénomène Internet, les services à large bande et le monde numérique, fondé sur la numérisation intégrale de l'information, de la radiodiffusion et des télécommunications. De plus, l'avènement de la « société mobile » avec ses réseaux mobiles à large bande et ses téléphones intelligents large bande (d'une grande richesse de fonctions et d'applications de service) qui donnent un accès complet à Internet large bande, est aussi un facteur déterminant dans la croissance de la demande de dispositifs grand public.

La demande de dispositifs de communication sans fil fondés sur le Wi-Fi dans le spectre exempt de licence est décrite ci-dessous.

  • Domiciles
    • Les consommateurs continueront d'exiger des réseaux Wi-Fi à plus haute vitesse et de meilleure qualité et les domiciles passeront aux produits 802.11G et 802.11n. On pourrait envisager qu'au moins 40 % des plus de 7 millions de foyers canadiens abonnés à la large bande ont des routeurs Wi-Fi pour mettre en réseau leurs ordinateurs et autres dispositifs Wi-Fi auxiliaires, dont les téléphones intelligents et les tablettes.
    • Le trafic de données Wi-Fi dans les configurations de réseau à domicile augmentera de plusieurs fois son volume actuel au cours des cinq prochaines années et sera davantage transporté dans les bandes de 5 GHz récemment libérées.
  • Entreprises
    • Les entreprises utilisent massivement les services Internet large bande. On prévoit une utilisation accrue du réseau local sans fil (RLR/routeurs grande capacité), accompagnée d'une augmentation du trafic de données de plusieurs fois le volume actuel. Les entreprises sont souvent logées dans de grands complexes équipés de nombreux routeurs Wi-Fi à proximité. L'emploi d'une technologie évoluée telle que la norme 802.11n, qui utilise deux bandes et un chiffrement amélioré, garantira l'accès Internet continu et fiable.
    • De plus, la hausse du taux de pénétration des téléphones intelligents et des tablettes ainsi que des ordinateurs portatifs entraînera une augmentation de la demande dans les réseaux sans fil de bureau.
    • Au cours des cinq prochaines années, le trafic d'entreprise sur accès Wi-Fi large bande de bureau augmentera de plusieurs fois son volume actuel. L'utilisation des bandes 5 GHz sera accrue.
  • Réseaux publics
    • Un très grand nombre de points d'accès Wi-Fi sont établis pour l'accès Internet large bande partout dans le monde. En plus d'être utilisés par les ordinateurs portatifs et les miniportatifs, les points d'accès sans fil sont de plus en plus employés par les dispositifs mobiles (téléphones intelligents, tablettes). Un rapport de Morgan StanleyNote de bas de page 53 estime à environ 35 millions dans le monde le nombre de points d'accès sans fil capables de fournir l'accès Internet Wi-Fi large bande aux téléphones mobiles évolués.
    • En 2010, 42 % de l'utilisation des iPhone passaient par un point d'accès Wi-Fi : la vitesse d'accès par Wi-Fi est 10 fois supérieure à celle des réseaux 3G, et le Wi-Fi coûte 70 % de moins que le 3G;
    • 862 millions de dispositifs mobiles sont équipés du Wi-Fi (moins de 20 % du nombre d'abonnés cellulaires dans le monde). En Amérique du Nord, la clientèle Wi-Fi des téléphones intelligents compterait pour une plus grande part que 20 %.
    • On estime que l'adoption du Wi-Fi double bande (2,4 GHz/5 GHz) dans les téléphonesNote de bas de page 54 passera d'environ 25 % de tous les téléphones en 2011 à environ 50 % des téléphones en 2012, avec une augmentation accentuée de l'utilisation de la bande 5GHz pour les téléphones intelligents 3G/4G. La croissance prévue dans les tablettes favorisera aussi l'utilisation accrue de la bande 5 GHz, car les puces Wi-Fi mobiles pour tablettes intègrent de plus en plus la fonctionnalité de double bande.
  • Utilisation complémentaire aux réseaux sans fil publics
    • Les exploitants de réseaux cellulaires ont établi un grand nombre de points d'accès Wi-Fi en complémentarité de leurs réseaux. L'accès Wi-Fi améliore l'expérience du client dans le service de transmission de données.
    • De plus, les exploitants sans fil délestent du trafic de données de leur réseau cellulaire vers certains points d'accès, de manière à garantir une capacité réseau suffisante à tous les utilisateurs.
    • De nombreux exploitantsNote de bas de page 55 ont adopté le Wi-Fi dans leur plan d'exploitation cellulaire.

Les bandes 902-928, 2 400-2 483,5 et 5 725-5 850 MHz ont été abondamment employées jusqu'à aujourd'hui pour la majorité des dispositifs grand public. Plus particulièrement, les bandes 902 et 2 400 MHz sont massivement utilisées. Ces bandes prennent en charge un nombre extrêmement élevé de dispositifs de RLR fournissant des connexions haute vitesse et desservant des utilisateurs Internet large bande consommant de grandes quantités de données chaque mois (10-50 Go).

Comme il a été décrit plus haut, les nouveaux dispositifs utilisent de plus en plus le mode double bande, qui comprend le déploiement de la technologie évoluée 802.11n dans les bandes moins occupées de 5 150-5 250 MHz, 5 250-5 350 MHz et 5 470-5 600 MHz.

Demande de spectre

Le fonctionnement très « local » des dispositifs Wi-Fi (très petite zone de couverture) et la possibilité de les adapter pour le fonctionnement d'un grand nombre de dispositifs en coexistence dans le même espace spectral devraient assurer la suffisance du spectre au cours des cinq prochaines années. Les progrès réalisés dans la technologie d'antenne intelligente et dans les protocoles de communication garantiront la qualité et l'intégrité de service des dispositifs Wi-Fi.

Points d'encombrement

  • Les bandes de 900 et de 2 400 MHz desservent le plus grand nombre de dispositifs grand public. Les bandes 2 400 et 5 800 MHz sont extrêmement utilisées pour les systèmes Wi-Fi, les puces intégrées dans les ordinateurs, les téléphones intelligents et autres dispositifs grand public et médicaux.
  • La congestion dans l'utilisation du Wi-Fi surviendra aux points d'accès établis pour prendre en charge les communications de grandes assemblées, où les membres peuvent accéder à Internet par Wi-Fi au moyen de leur ordinateur portatif, leur téléphone intelligent, leur tablette ou autre dispositif informatique.

La technologie intelligente doit être déployée dans d'autres bandes 5 GHz (5 150-5 250 MHz, 5 250 5 350 MHz et 5 470-5 600 MHz) pour répondre aux besoins de la forte croissance des dispositifs électroniques et grand public. On estime que moins de 20 % des fréquences dans les bandes exemptes de licence définies pour les dispositifs grand public sont très occupées.

Les bandes 902-928, 2 400-2 483,5 et 5 725-5 850 MHz ont été abondamment employées jusqu'à aujourd'hui pour la majorité des dispositifs grand public. Ces bandes prennent en charge un nombre extrêmement élevé de dispositifs de RLR fournissant des connexions haute vitesse et desservant des utilisateurs Internet large bande consommant de grandes quantités de données chaque mois (10-50 Go). Les dispositifs de RLR se développent dans l'utilisation de la radio réalisée par logiciel (RRL), des attributions de fréquences dynamiques, des bandes multiples et de la technologie intelligente pour coexister avec d'autres services primaires.

La nouvelle technologie de RLR tirera profit des bandes moins occupées de 5 150-5 250 MHz, 5 250 5 350 MHz et 5 470-5 600 MHz. La quantité totale des bandes de fréquences bien définies en dessous de 6 GHz pour les dispositifs grand public exempts de licence s'élève à environ 560 MHz de spectre (dont moins de 20 % sont très occupés). La plupart de ces bandes attribuées aux dispositifs grand public de faible puissance sont utilisées par des services radio primaires.

Le lancement réussi de dispositifs de communication à ultralarge bande (ULB) donne la possibilité de remplir les besoins de nombreuses capacités de réseautage Wi-Fi et de désencombrer quelque peu certaines bandes de fréquences exemptes de licence.

6.14.5 Conclusion

L'étude n'indique aucune demande supplémentaire de spectre pour les dispositifs grand public durant la période 2010-2015. Toutefois, certaines bandes (960 et 2 400 MHz) desservent un très grand nombre de dispositifs grand public et peuvent souffrir de congestion localisée en présence de plusieurs dispositifs fonctionnant dans la même zone (p. ex. centre de conférence ou aéroport).

Les nouvelles technologies exploitent de plus en plus les fréquences supérieures des bandes exemptes de licence de la gamme des 5 GHz. On estime que moins de 20 % du spectre des nouvelles bandes de 5 GHz (bandes 5 150-5 250 MHz, 5 250-5 350 MHz et 5 470-5 600 MHz) sont très occupés.

6.15 Dispositifs médicaux

6.15.1 Aperçu général

Grâce aux progrès réalisés dans les réseaux sans fil, de nouvelles applications médicales innovantes sont développées. L'efficacité du personnel hospitalier est considérablement accrue grâce à l'emploi de ces applications et outils nouvellement lancés. Les soins de longue durée dispensés aux malades, les télédiagnostics et le soutien des personnes âgées sont quelques-uns des plus importants enjeux à l'ordre du jour quand il est question de réseaux sans fil.

Les hôpitaux et les centres de santé emploient abondamment les communications médicales sans fil dans un contexte de dispositifs de faible puissance exempts de licence. Ces dispositifs fonctionnent à l'intérieur d'immeubles, dans une configuration locale de centres de santé. Ils peuvent coexister avec d'autres services primaires en causant relativement peu de brouillage préjudiciable. De plus, les soins à domicile constituent un nouveau domaine d'utilisation des réseaux sans fil et des applications médicales. La télésurveillance des malades et des personnes âgées dans leur foyer permettra de réduire considérablement les frais des fournisseurs de soins tout en assurant aux utilisateurs une meilleure qualité de vie, sans intrusion. Les bandes de fréquences non exclusives attribuées aux dispositifs de faible puissance exempts de licence, dont les dispositifs médicaux sans fil fonctionnant dans un régime de non-protection, sont décrites dans les documents CNR-210 ou CNR-243 d'Industrie Canada et énumérés dans la section 6.15.2 ci-dessous.

6.15.2 Inventaire et utilisation du spectre

Le rapport d'inventaire présente le nombre de modèles de dispositifs de télémesure médicale certifiés pour la distribution au Canada en fonction des exigences techniques et applications énoncées dans le CNR-210 pour les dispositifs exempts de licence. Bien que ce recensement fournisse des renseignements généraux sur les activités de certification des dispositifs de télémesure médicale conduites dans les laboratoires canadiens et autres laboratoires reconnus dans le monde, il ne donne pas de données directes sur le nombre de dispositifs de télémesure médicale expédiés au Canada pour utilisation au Canada dans les diverses bandes. Toutefois, le rapport d'inventaire (section 12.4) présente des graphiques intéressants sur la certification des dispositifs de télémesure médicale, à la figure 12.6 pour la bande 174-216 MHz et à la figure 12.7 pour la bande 608-614 MHz. De nouvelles sous-bandes ont été ouvertes dans la bande 1 400 MHz pour les dispositifs de télémesure médicale exempts de licence.

Un inventaire du spectre a été compilé à partir de documents officiels d'Industrie Canada portant sur les bandes de fréquences primaires attribuées aux dispositifs médicaux les plus conventionnels. Les bandes de fréquences non exclusives attribuées aux dispositifs de faible puissance exempts de licence, dont les dispositifs médicaux sans fil fonctionnant dans un régime de non-protection, sont décrites dans le document CNR-210 d'Industrie Canada et énumérées ci-dessous.

  • Bandes 72-73 MHz, 74,6-74,8 MHz et 75,2-76 MHz : aides auditives;
  • Bande 174-216 MHz : applications de télémesure médicale uniquement;
  • Bande 216-217 : aides auditives et télémesure médicale dans les établissements de soins de santé;
  • Bande 608-614 MHz : en partie pour la télémesure médicale;
  • Bande 401-406 MHz : pour le service de communication d'implants médicaux (SCIM) pour système de télémesure par implant médical (STIM) et service des données médicales (SDM) utilisant différentes parties de la bande; voir CNR-243;
  • Bande 1 395-1 400 MHz et 1 427-1 429,5 MHz : télémesure médicale dans les centres de soins de santé, non accessible près des stations radar en Nouvelle-Écosse et à Terre-Neuve et Labrador;
  • La plupart de ces bandes sont attribuées à des dispositifs médicaux de faible puissance et sont aussi utilisées par des services radio primaires.

Des parties du spectre de télédiffusion (bandes 174-216 MHz et 584-608 MHz) ont été utilisées par le passé pour remplir les besoins des systèmes de télémesure médicale sans fil (STMSF) de faible puissance. Dans les zones où des stations de TVN sont déployées, il n'est plus recommandé d'utiliser les mêmes fréquences pour ces dispositifs de télémesure médicale de faible puissance dans les centres hospitaliers, en raison du brouillage possible. Les administrations médicales ont été invitées à accorder leurs STMSF sur d'autres fréquences.

Il existe un marché de dispositifs de télémesure médicale assez important au Canada, dont les chiffres sont résumésNote de bas de page 56 dans le tableau 6.15.1 ci-dessous.

Tableau 6.15.1 — Marché canadien des dispositifs médicaux
Taille du marché en 2008 Évalué à 6,4 milliards de dollars
Augmentation de 2000 à 2008 TCAC (taux de croissance annuel composé) de 2 %
Croissance des exportations de 2000 à 2009 TCAC de 5,5 % (de 1,6 G$ en 2000 à 2,6 G$ en 2009)
Croissance des importations de 2000 à 2009 TCAC de 4,6 % (de 1,8 G$ en 2000 à 2,5 G$ e 2009)

Source : site Web d'Industrie Canada


Il convient toutefois de prendre note que très peu de produits médicaux radioélectriques sont fabriqués au Canada. La plupart des dispositifs médicaux radioélectriques sont importés des États-Unis et d'autres pays. De fait, l'industrie américaine domine dans le développement de nouveaux dispositifs médicaux et la définition des besoins en spectre. En règle générale, Industrie Canada suit étroitement les activités de la FCC pour définir et libérer le spectre approprié à l'appui des nouvelles applications de dispositifs médicaux pour le bien des Canadiens.

Les technologies RF sans fil courantes suivantes fonctionnent avec les dispositifs de télémesure médicale :Note de bas de page 57

  • Dispositifs exempts de licences conformes aux règlements d'IC, dans le CNR-210;
  • Téléphones cellulaires (mobiles);
  • Ordinateurs de poche sans fil et assistants numériques personnels (ANP);
  • Réseaux locaux sans fil (WLAN 802.11.a/b/g);
  • Modems sans fil pour ordinateurs portatifs;
  • Réseaux personnels, y compris 802.15.1 (Bluetooth), 802.153a (ultralarge bande [ULB]) et 802.15.4 (ZigBee);
  • Identification par radiofréquence (IRF).

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

Aucun commentaire n'a été reçu au sujet de la croissance générale du service médical ou de la demande de spectre. Cette section est donc fondée sur les résultats de la recherche secondaire.

Les applications médicales qui connaîtront la plus grande croissance au cours des prochaines années sont les suivantesNote de bas de page 58 :

  • Télésurveillance des patients (TSP) pour les états suivants : asthme, diabète, maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), insuffisance cardiaque congestive (ICC), coronaropathie (dispositifs : défibrillateurs, pompe à perfusion, moniteurs de tension artérielle, balances, etc.). Forrester Research estime que la vente de dispositifs pour maladie chronique aux États-Unis augmenterait à 3,8 G$US en 2010, puis à 26 G$US en 2015Note de bas de page 59.
  • Une étude de NeracNote de bas de page 60 révèle que si les tendances actuelles se maintiennent, d'ici à 2020, au moins 160 millions d'Américains seront surveillés et traités à distance pour des états chroniques.
  • Surveillance des lits d'hôpitaux : faciliter la surveillance sans fil des patients, favoriser l'utilisation accrue des installations des hôpitaux (dispositifs : téléphones intelligents, tablettes électroniques, ANP, capteurs).
  • Automatisation des laboratoires : les tests de diagnostics in vitro peuvent être effectués sur des patients externes, en temps réel, réduisant la nécessité des déplacements répétés à une clinique pour les nouveaux tests. Le marché mondial total des diagnostics in vitro était de 42 G$ en 2007, et la croissance prévue est d'environ 6,2 % par an. D'ici à 2025, une valeur de 10 G$ à 12 G$ s'ajoutera dans ce marché.
  • Pratiques de médecine mobile : fournissent des moyens pour traiter les états chroniques des clients externes, réduisant le nombre de visites du médecin et les frais de soins de santé.

La section 6.15.2 ci-dessus présente la synthèse du spectre désigné pour les dispositifs de télémesure médicale. Pour pouvoir assurer la disponibilité des produits médicaux et des applications novatrices, il est important que le Canada harmonise ses attributions de fréquences et types d'applications avec ceux du grand marché américain. En outre, étant donné que de nombreux Canadiens ayant des implants médicaux se rendent aux États-Unis ou y passent des vacances, l'harmonisation des attributions de fréquences et des normes présente des avantages importants. Le Canada n'harmonise pas nécessairement ses plans de fréquences avec ceux de l'Europe.

L'augmentation importante du nombre de nouvelles applications de dispositifs médicaux, qui s'accélère avec l'intégration des communications sans fil locales et à distance (mobiles, WLAN, IRF, ZigBee et autres), favorisera la croissance de l'utilisation des dispositifs médicaux au cours des cinq prochaines années, comme il est indiqué plus haut, dans la section 6.15.3.

Puisque les dispositifs médicaux fonctionnent à très faible puissance, l'utilisation de groupes de fréquences et, dans certains cas, de modes évolués d'évitement des collisions de fréquences, permet de faire coexister un grand nombre de dispositifs médicaux dans le même milieu environnant. L'utilisation fréquente des dispositifs est courante dans les hôpitaux pour les applications de télémesure médicale sans fil. Un grand nombre de ces dispositifs médicaux ne communiquent pas de données ou peuvent communiquer ou échanger des données uniquement lorsqu'ils en reçoivent la commande. Au cours des cinq dernières années, Industrie Canada a ouvert les bandes 1 395-1 400 MHz et 1 427-1 429,5 MHz pour la télémesure médicale, tel qu'il est décrit dans la PS 1.7 GHzNote de bas de page 61. Ce spectre est harmonisé avec celui des États-Unis et devrait satisfaire aux besoins d'un nombre important de nouvelles applications et de nouveaux dispositifs médicaux.

6.15.4 Demande de services et de spectre

Méthode d'évaluation de la demande continue de spectre pour les dispositifs médicaux

Les renseignements exposés précédemment dans les sections 6.15.2 et 6.15.3 ci-dessus peuvent être utiles pour établir les prévisions de la demande de dispositifs médicaux. Ces produits médicaux exempts de licence doivent fonctionner en coexistence dans un environnement où de nombreux dispositifs partagent un groupe de fréquences. Les dispositifs de télémesure médicale fonctionnent dans des centres de santé où il faudrait coordonner l'utilisation des fréquences avec une grande minutie pour éliminer les risques de brouillage. Les informations utilisées sont les suivantes :

  • Bandes de fréquences attribuées aux dispositifs médicaux exempts de licence (rapport d'inventaire et CNR-210);
  • Bandes les plus populaires pour les applications de dispositif médical particulières;
  • Tendances en matière de nombre de modèles de dispositifs (bandes 174-216 MHz et 608-614 MHz) certifiés pour l'utilisation possible au Canada;
  • Recherche sur l'application des dispositifs sans fil aux soins de santé à domicile ou dans d'autres contextes (particulièrement dans une société vieillissante).

Ces sources d'information sont importantes pour établir les prévisions de la demande de dispositifs médicaux et le besoin continu de spectre existant et nouvellement attribué.

Demande de service : Analyse de marché

Le Canada dispose de services de soins de santé très évolués, dont l'utilisation des dispositifs médicaux constitue un élément important. Une vaste gamme de dispositifs médicaux certifiés peut être distribuée et vendue aux centres de santé canadiens et aux individus. Les bandes de fréquences non exclusives (CNR-210) attribuées aux dispositifs médicaux sans fil de faible puissance et exempts de licence sont répertoriées dans la section 6.15.2.

En général, le Canada harmonise ses bandes de fréquences des dispositifs médicaux avec le plan de fréquences américain plutôt qu'avec celui d'autres régions, comme l'Europe, car la plupart des dispositifs médicaux importés et distribués au Canada proviennent de fabricants ou de distributeurs des États-Unis.

Les résultats de la recherche documentaire indiquent que la croissance prévue du nombre d'applications de dispositifs médicaux sera considérable au cours des cinq prochaines années et dans les années qui suivront, tel qu'il est exposé dans la section 6.15.3. La croissance sera par ailleurs accélérée par l'intégration des communications sans fil locales et à distance (mobiles, RLR, IRF, ZigBee et autres), qui favorisera l'utilisation des dispositifs médicaux au cours des cinq prochaines années.

Demande de spectre

Le spectre accessible aux dispositifs médicaux répond aux besoins des diverses applications. L'attribution récente de nouvelles bandes de fréquences pour diverses applications de dispositif médical fait en sorte qu'aucune demande de spectre supplémentaire n'a été identifiée.

Il convient de noter que le spectre canadien attribué aux dispositifs médicaux est harmonisé avec celui des États-Unis, d'où proviennent la majorité des produits importés. On prévoit que cette tendance se maintiendra.

Le déploiement judicieux dans les hôpitaux de dispositifs médicaux dotés d'une technologie à agilité de fréquences appropriée devrait permettre d'éviter les encombrements graves. Les administrateurs d'hôpitaux sont mieux renseignés sur la possibilité de brouillage dans l'exploitation de dispositifs médicaux de faible puissance (exempts de licence), souvent dans les mêmes fréquences que les services radio primaires déployés dans la même zone. La télémesure médicale devra exploiter le nouveau spectre dans la bande 1 400 MHz (si une station de TVN fonctionne dans la même fréquence de radiodiffusion dans cette zone).

6.15.5 Conclusion

On prévoit l'utilisation accrue d'un large éventail de dispositifs médicaux au cours de la période 2010-2015, et par la suite, pour améliorer la prestation des soins de santé et pour mieux surveiller la population vieillissante. Il est prévu qu'un nombre croissant de types de dispositifs médicaux existants sera enrichi de la capacité de communication sans fil pour pouvoir prendre en charge les applications de télémédecine.

On ne prévoit pas de demande de spectre supplémentaire pour les dispositifs médicaux sur la période 2010-2015, notamment en raison de la courte portée et de la faible puissance de communication de nombreux dispositifs.

Il convient de prendre note que l'utilisation de la nouvelle bande de télémesure médicale de 1 400 MHz devrait remplacer celle de la bande de télédiffusion, qui présente un plus grand risque de brouillage causé par la télédiffusion numérique directe.

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