Satellites de communication, télécommandes, cartes de transport magnétiques, vigiks, imprimantes ou enceintes sans fils, chargeurs à distance… Tous ces objets du quotidien fonctionnent grâce aux ondes électromagnétiques qu’ils utilisent pour transmettre des informations et agir à distance. L’ensemble des fréquences compose ce qu’on appelle le « spectre », et l’Arcep en tant que gardien et architecte des réseaux de communications est l’Autorité en charge de la délivrance des autorisations d’utilisation des fréquences (les « licences »).
Qu’est-ce qu’une bande libre ? A quoi ça sert ? Comment les utiliser ?
Un peu de physique
Pour que les objets connectés fonctionnent correctement, il faut que le message transporté par les ondes émises par l’émetteur puisse être correctement reconstitué par le récepteur. Or, au cours de leur parcours, les ondes peuvent se rencontrer, rebondir sur des obstacles ou encore se superposer : on dit qu’elles interfèrent.
Ces interférences, si elles ne sont pas traitées, peuvent conduire à déformer, voire rendre illisible, le message transmis par les ondes. Si à chaque instant chaque utilisateur des fréquences envoie son message sur une bande de fréquences qui lui est réservée, les problèmes liés aux interférences peuvent généralement être résolus grâce à des outils de traitement de signal qui permettent de reconstituer les ondes initiales. En revanche, si plusieurs messages sont envoyés en même temps sur la même bande de fréquences, les phénomènes d’interférence peuvent rendre impossible leur reconstitution et leur exploitation par les récepteurs : c’est le brouillage.
Brouillage et régimes d'autorisation
Dans la plupart des cas, ce phénomène de brouillage est préjudiciable, en particulier pour les applications nécessitant une haute qualité de service. C’est pourquoi un régime dit « d’autorisation individuelle » a été défini, dans lequel l’utilisation de la bande de fréquence est réservée, dans une zone donnée, à un utilisateur (individu, opérateur…) et subordonnée à l’obtention d’une autorisation auprès de l’Arcep. Au préalable, l’Autorité s’assure de l’absence de risque de brouillage avec les autres utilisateurs de la bande et des bandes adjacentes.
L’utilisation de ces fréquences nécessite un examen administratif et le paiement d’une redevance.
Malgré son avantage de garantir avec un bon niveau de fiabilité l’absence de brouillage, ce processus d’autorisation individuelle n’est pas toujours adapté à la multiplication des objets communicants ou au foisonnement de l’innovation.
C’est pourquoi, en complément, un certain nombre de bandes de fréquences, dites « libres », peuvent être exploitées sans autorisation administrative, facilitant ainsi leur utilisation pour des usages innovants. En outre, l’utilisation de ces bandes ne nécessite le paiement d’aucune redevance ou de déclaration préalable. Par exemple, les technologies Wi-Fi et Bluetooth, qui permettent d’installer facilement des objets connectés, utilisent les bandes libres.
| Bandes libres | Bandes soumises à autorisation individuelle |
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Comparaison des régimes d’autorisation d’utilisation des fréquences.
L'utilisation des bandes libres
La contrepartie de la simplicité d’usage des bandes libres est l’absence de garantie contre le risque de brouillage, en raison du nombre et de l’emplacement indéfini des acteurs qui peuvent les utiliser. Pour limiter ce risque, chaque bande libre est dédiée à certaines catégories de dispositifs, qui doivent respecter des limites de puissance et de taux d’utilisation ainsi que d’éventuelles autres restrictions. Ces règles techniques ne visent pas à exclure tout risque de brouillage, mais à le contenir dans des limites compatibles avec la coexistence de l’ensemble des utilisateurs.
En pratique, ces conditions techniques d’utilisation consistent à limiter la portée et le temps d’utilisation de la bande afin de réduire le risque de brouillage mutuel. Par exemple, l’utilisation des systèmes Wi-Fi dans la bande 2,4 GHz est limitée à une puissance d’émission de 100 mW (à comparer aux fours à micro-onde qui utilisent une puissance 100 000 fois supplémentaire).
Les catégories de dispositifs qui peuvent utiliser les bandes libres sont les suivantes :
- Les applications inductives ;
- Les implants médicaux actifs ;
- Les systèmes RFID (Radio Frequency Identification) ;
- Les dispositifs télématiques pour la circulation et le transport (radars pour automobile, communication entre véhicules…) ;
- Les dispositifs d’aide à l’audition ;
- Les systèmes d’alarme ;
- Les applications de radiorepérage (dispositifs de niveaumétrie) ;
- Les dispositifs de transmission de données à large bande, comme les systèmes Wi-Fi et Bluetooth ;
- Les systèmes de recharge sans fil ;
- Les autres dispositifs à courte portée non spécifiques.
Dans la grande diversité des bandes libres, certaines sont plus remarquables, notamment parce qu’elles sont utilisées par les objets du quotidien, par exemple les smartphones, tablettes, ordinateurs en Wi-Fi ou Bluetooth ou encore les pass de transport en commun ou les cartes de crédit sans contact en RFID ou NFC :
| Fréquences | Utilisations notables |
| 13 553 – 13 576 kHz | RFID, NFC |
| 169,4 – 169,8125 MHz | Wize |
| 433,05 – 434,79 MHz | Talkies-walkies, télécommandes, LoRa |
| 863 – 868,6 MHz | z-Wave, Sigfox, LoRa, RFID UHF, Zigbee |
| 868,7 – 869,2 MHz | |
| 869,3 – 869,65 MHz | |
| 869,7 – 870 MHz | |
| 2400 – 2483,5 MHz | Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread |
| 5150 – 5350 MHz | Wi-Fi |
| 5470 – 5725 MHz |
Quelques bandes libres remarquables
La décision de l'Arcep n° 2021-1589 définit une liste de bandes libres disponibles et les paramètres techniques associés. La définition des catégories de dispositifs à courte portée est disponible ici.
Par ailleurs, la bande 5 GHz est également ouverte aux systèmes Wi-Fi dans un cadre spécifique. La décision n° 2008-0568 de l'Arcep autorise ainsi les systèmes Wi-Fi à fonctionner dans les fréquences 5150-5350 MHz et 5470-5725 MHz, en imposant la mise en œuvre d'un mécanisme de sélection dynamique de fréquences et un mécanisme de régulation de la puissance de l'émetteur. Ces modalités sont nécessaires afin de garantir un fonctionnement compatible avec les systèmes radars utilisant ces bandes de fréquences.
Pour la bande 6 GHz, la décision n° 2021-2184 désigne des fréquences dans la bande 5945 - 6425 MHz pour les systèmes d’accès sans fil incluant les réseaux locaux radioélectriques et fixe leurs conditions d'utilisation
Pour que les appareils à courte portée puissent fonctionner dans n'importe quels pays de la Communauté européenne, un cadre d'utilisation harmonisé a été prévu au niveau européen. Les fréquences et les paramètres techniques utilisés sont donc (sauf exception) les mêmes dans chacun des Etats membres. Ceci a pour but de promouvoir la libre circulation des marchandises et l'interopérabilité des dispositifs à courte portée sur le territoire communautaire :
- Décision de la CE 2006/771/CE en date du 9 novembre 2006 relative à l'harmonisation du spectre radioélectrique en vue de l'utilisation de dispositifs à courte portée, amendée par les décisions 2008/432/CE, 2009/381/CE, 2010/368/UE, 2011/829/UE et 2013/752/UE
- Décision 2005/513/CE pour le Wi-Fi dans la bande 5 GHz
- Décision 2006/804/CE pour les systèmes RFID.
Signaler des problèmes de qualité de service dans les bandes libres
Pour améliorer la qualité de service des utilisateurs des bandes libres, l’Arcep a ouvert un espace de signalement en ligne destiné aux particuliers et aux entreprises qui produisent ou utilisent des équipements fonctionnant en bande libre. L’enjeu ici est de collecter de manière statistique les retours des utilisateurs, de manière à pouvoir surveiller l’occupation spectrale et anticiper d’éventuelles saturations, sans chercher à répondre individuellement à toutes les demandes.
Si vous êtes un particulier, demandez-vous, avant de remplir le formulaire, si le problème que vous constatez est bien lié à l’utilisation de la bande libre, et pas à un autre maillon de la chaîne de transmission de l’information : en effet, un problème de connexion peut trouver son origine ailleurs que dans la transmission via la bande libre. Par exemple, si vous constatez un problème de connexion à Internet à partir de votre ordinateur lorsque vous êtes relié à votre box par Wi-Fi, demandez-vous si le problème vient de la connexion entre Internet et votre box ou entre votre box et votre ordinateur. Pour le savoir, vous pouvez par exemple connecter votre ordinateur à votre box avec une connexion filaire. Si le problème persiste, c’est qu’il se situe en amont de votre box ; sinon, c’est qu’il se situe au niveau de la connexion Wi-Fi entre votre box et votre terminal.
Le formulaire de signalement
Si vous constatez un problème au niveau de l’utilisation du canal Wi-Fi, utilisez le formulaire de signalement ci-dessous.
- Si vous souhaitez signaler un brouillage individuel, et demander une instruction technique de celui-ci, vous devez vous adresser à l'Agence nationale des fréquences en envoyant ce formulaire à télécharger :