Depuis les années 1930, le spectre radioélectrique était attribué par le biais de licences administratives. Les limitations technologiques limitaient alors les interférences, considérées comme un problème majeur. C'est pourquoi des licences exclusives ont été mises en place afin de protéger les signaux des titulaires. Cette pratique, qui consistait à attribuer des bandes de fréquences distinctes à des groupes de services similaires, cède progressivement la place, dans de nombreux pays, à un modèle d'« enchères de spectre » visant à accélérer l'innovation technologique et à améliorer l'efficacité de l'utilisation du spectre. Au cours de la phase expérimentale d'attribution du spectre, d'autres approches ont également été mises en œuvre, notamment les loteries , l'accès sans licence et la privatisation du spectre.
Plus récemment, les États-Unis se sont orientés vers une politique de partage du spectre, tandis que l'Europe a opté pour un modèle de licences d'accès partagé autorisé (ASA). Le président Obama a fait du partage du spectre la politique officielle des États-Unis le 14 juin 2013 , suite aux recommandations du Conseil des conseillers scientifiques et technologiques du président (PCAST), qui préconisait le partage du spectre radioélectrique fédéral (non autorisé) lorsqu'il est inutilisé à un endroit et à un moment donnés, à condition qu'il ne présente pas de risques excessifs. Conformément à ces orientations, dès décembre 2014, la FCC étendait le succès limité du partage du spectre des bandes de télévision ( espaces blancs TV ) à d'autres bandes, notamment à la bande radar de l'US Navy (3 550-3 700 MHz), via un modèle de licences à trois niveaux (titulaire, prioritaire et accès général).
le spectre radioélectrique est réutilisable . La gestion du spectre vise à atténuer la pollution du spectre radioélectrique et à optimiser l'utilisation du spectre disponible.La première phrase de la Constitution de l’ Union internationale des télécommunications (UIT) reconnaît pleinement « le droit souverain de chaque État à réglementer ses télécommunications ». Une gestion efficace du spectre radioélectrique exige une réglementation aux niveaux national, régional et mondial.les communications sans fil avec les pays voisins et les autres administrations. Les aspects du spectre radioélectrique qui nécessitent une réglementation nationale sont les suivants : l’attribution de fréquences pour les différents services radio, l’octroi de licences et de droits d’utilisation des radiofréquences aux stations émettrices, l’homologation des équipements (pour les pays hors Union européenne ), la perception des redevances, la notification à l’UIT pour le Registre international des fréquences (MIFR), la coordination avec les pays voisins (les ondes radio ne connaissant pas de frontières ), les relations extérieures avec les commissions régionales (telles que la CEPT en Europe et la CITEL en Amérique) et avec l’UIT.( qui a débuté en 1920) ; les utilisations gouvernementales et de recherche (qui comprennent la défense, la sécurité publique — maritime, aérienne, policière — la gestion des ressources, les transports et la radioastronomie ) ; les services commerciaux au public (y compris la voix, les données et les réseaux domestiques ) ; et les services industriels, scientifiques et médicaux (qui comprennent la télémédecine et le contrôle à distance ).
Dans les années 1980, la seule préoccupation concernait la radiodiffusion et la télévision ; mais aujourd'hui, les téléphones mobiles et les réseaux informatiques sans fil sont de plus en plus importants, car moins de 15 % des ménages américains dépendent de la diffusion hertzienne pour recevoir leurs signaux de télévision .
Aux États-Unis, le spectre radioélectrique est géré soit par la Commission fédérale des communications (FCC) pour les applications non gouvernementales, soit par l' Administration nationale des télécommunications et de l'information (NTIA) pour les applications gouvernementales. En cas d'utilisation partagée, l'accord des deux entités est nécessaire.
Le spectre est divisé en différentes bandes de fréquences , chacune ayant une application spécifique. Par exemple, la bande de fréquences allant de 300 kHz à 535 kHz est réservée aux communications aéronautiques et maritimes, et celle de 520 kHz à 1700 kHz à la radio AM . Ce processus est appelé « attribution ».
L'étape suivante consiste à attribuer des fréquences à des utilisateurs ou catégories d'utilisateurs spécifiques. Chaque bande de fréquences a une attribution précise qui dépend de la nature de l'application et du nombre d'utilisateurs. En effet, certaines applications nécessitent une bande plus large que d'autres (la radio AM utilise des blocs de 10 kHz tandis que la radio FM utilise des blocs de 200 kHz). De plus, des bandes de garde sont nécessaires pour minimiser les interférences entre les applications.
Statu quo : l'approche de commandement et de contrôle
L’ approche de gestion par commandement et contrôle est celle actuellement employée par la plupart des organismes de réglementation à travers le monde. Cette approche préconise que les organismes de réglementation soient les autorités centralisées pour les décisions relatives à l’attribution et à l’utilisation du spectre. Aux États-Unis, par exemple, l’organisme de réglementation (FCC) détermine les cas d’utilisation de portions de spectre spécifiques, ainsi que les parties qui y auront accès. La Commission fédérale des communications (FCC) réglemente également les technologies de la couche physique à utiliser.
Les décisions d'attribution sont souvent statiques dans le temps et l'espace, ce qui signifie qu'elles sont valables pendant de longues périodes (généralement des décennies) et pour de vastes régions géographiques (à l'échelle nationale). L'usage est souvent exclusif : chaque bande est dédiée à un seul opérateur, garantissant ainsi une communication sans interférences. Ce modèle de gestion par commande et contrôle remonte aux débuts des communications sans fil, lorsque les technologies employées exigeaient des supports exempts d'interférences pour atteindre une qualité acceptable. De ce fait, on considère souvent que le caractère exclusif de cette approche est un vestige de technologies obsolètes.intérêt public . En termes de rentabilité, les programmes d'intérêt public, comme la télévision hertzienne , peuvent paraître moins attractifs que les programmes commerciaux du point de vue des fournisseurs, mais ils n'en demeurent pas moins bénéfiques pour la société. C'est pourquoi ces services sont souvent implicitement imposés par l'autorité de régulation via les accords de licence. Un autre avantage est la standardisation induite par cette approche centralisée. Cette standardisation est cruciale dans les industries en réseau, dont le secteur des télécommunications est un exemple type. Un chercheur a publié un article démontrant comment le développement des nouvelles technologies promet d'offrir au public un spectre beaucoup plus large, mais exigerait de la société l'adoption d'un nouveau paradigme d'utilisation du spectre.
Rapport du GAO sur la gestion du spectre (2004)
Extrait:
La structure et la gestion actuelles de l'utilisation du spectre aux États-Unis n'encouragent pas le développement et l'utilisation de certaines technologies à utilisation efficace du spectre. Le cadre d'attribution du spectre, qui le compartimente largement par type de service (comme la radionavigation aéronautique ) et d'utilisateur (fédéral, non fédéral et partagé), limite souvent le potentiel des technologies émergentes conçues pour une utilisation plus efficiente du spectre. Par exemple, les radios cognitives logicielles – qui adaptent leur utilisation du spectre aux conditions en temps réel de leur environnement opérationnel – pourraient détecter les fréquences inutilisées, ou « espaces blancs », et les exploiter automatiquement. Il serait également possible d'utiliser ces radios cognitives logicielles pour exploiter les « espaces gris » du spectre – des zones où des émissions existent mais pourraient accueillir des utilisateurs supplémentaires sans créer de niveau d'interférence inacceptable pour les utilisateurs actuels – afin d'améliorer l'efficacité du spectre. Cependant, le système d'attribution actuel ne permet pas à ces technologies de fonctionner sur l'ensemble des bandes de fréquences existantes, et l'élaboration de nouvelles règles exige des connaissances sur le spectre que les gestionnaires du spectre ne possèdent pas. Parallèlement, les exigences réglementaires fédérales et les incitations à une utilisation plus efficace du spectre sont rares. Bien que la National Telecommunications and Information Administration (NTIA) soit chargée de gérer l'utilisation du spectre par le gouvernement fédéral et d'en garantir l'efficacité, elle s'appuie principalement sur les agences elles-mêmes pour veiller à ce que les systèmes qu'elles développent soient aussi économes en spectre que possible. Or, les directives et politiques des agences n'imposent pas une prise en compte systématique de l'efficacité spectrale dans leurs acquisitions. L'absence de conséquences économiques liées à l'utilisation du spectre a également peu incité les agences à rechercher proactivement des opportunités de développer et d'utiliser des technologies susceptibles d'améliorer l'efficacité spectrale à l'échelle gouvernementale.
Régimes alternatifs de gouvernance du spectre et débat sur le spectre
Le partage du spectre fait l'objet de vifs débats. La croissance exponentielle des communications sans fil commerciales exige davantage de spectre pour absorber le trafic accru. En tant qu'autorité de régulation, la FCC a répondu à ces besoins en augmentant la quantité de spectre disponible. Un marché secondaire a pu se développer et les titulaires de licences sont incités à louer temporairement l'utilisation du spectre à des tiers. La transférabilité des licences constitue une mesure importante prise par la FCC pour inciter les diffuseurs à partager le spectre inutilisé. Une autre solution proposée au problème de la rareté du spectre consiste à permettre aux systèmes de communication d'occuper le spectre précédemment alloué aux radars et de le partager de manière coopérative . Cette approche a récemment suscité un intérêt croissant, plusieurs programmes de recherche, dont des projets de la DARPA , étudiant différentes méthodes de partage coopératif du spectre entre radars et communications. D'autres alternatives sont en cours d'étude, telles que le partage du spectre dans les réseaux cellulaires
La rareté du spectre est devenue un problème majeur lors du lancement de nouveaux services sans fil. Ses effets sont particulièrement visibles lors des enchères de spectre, où les opérateurs doivent souvent investir des milliards de dollars pour garantir l'accès à des bandes de fréquences spécifiques. Malgré cette rareté, les récentes mesures d'utilisation du spectre montrent que les possibilités offertes sont largement sous-utilisées, voire inexploitées. Cette rareté artificielle, fondée sur des limitations d'accès, est souvent attribuée à la nature statique et rigide du système de gouvernance basé sur le contrôle. Les parties prenantes envisagent désormais des améliorations de ce système en assouplissant les contraintes d'accès au spectre. Deux modèles prédominent : celui des « biens communs du spectre » et celui des « droits de propriété du spectre ».
Théorie des biens communs du spectre
Les partisans du modèle de droits de propriété sur le spectre soutiennent qu'un tel système de gestion pourrait favoriser l'innovation et une utilisation plus efficace des ressources spectrales, car les propriétaires du spectre seraient susceptibles de vouloir économiser sur leurs ressources.
Le modèle des droits de propriété du spectre est souvent critiqué car il peut engendrer une rareté artificielle et le problème de l'accaparement . Ce dernier renvoie à la difficulté d'agréger les ressources spectrales (nécessaire aux applications à large bande passante), les propriétaires individuels de spectre pouvant exiger une compensation très élevée en échange de leur contribution. Le spectre étant une ressource rare et finie, il existe une incitation perverse à ne pas l'utiliser. Les acteurs et les propriétaires de spectre existants sur le marché peuvent acquérir du spectre de manière préventive, puis le stocker afin d'empêcher les concurrents, anciens ou nouveaux, de l'utiliser. Officiellement, le propriétaire du spectre stocké prévoit de le conserver pour un usage futur inconnu, et donc de ne pas l'utiliser du tout dans un avenir prévisible.
Dans un régime réglementaire partiel ou incomplet de « conversion du spectre en propriété », les détenteurs historiques et les titulaires de droits acquis ayant obtenu du spectre selon l'ancien principe de justification et de mérite peuvent réaliser des gains indus en vendant le spectre qu'ils ont obtenu gratuitement sous ce régime. Lors du passage à un modèle de propriété, les critères initiaux de justification et de mérite applicables aux utilisateurs historiques et aux titulaires de droits acquis sont souvent supprimés. Aucun mécanisme de contrôle réglementaire n'existe pour vérifier le respect de ces critères et, le cas échéant, pour révoquer la licence du détenteur historique et réattribuer le spectre à un nouvel utilisateur selon les anciens critères, ou pour vendre le spectre conformément au nouveau régime de « conversion du spectre en propriété ».
agences de réglementation américaines
La Commission fédérale des communications (FCC) gère et réglemente toute utilisation du spectre non fédéral à l'échelle nationale (47 USC 301).
Arrière-plan:
- Loi sur la radio de 1927
- Loi sur les communications de 1934
- Loi de 1947 sur les procédures administratives
- Loi de 1962 sur les communications par satellite
- Administration nationale des télécommunications et de l'information
- Loi de 1990 sur la réglementation négociée
- Loi de 1992 sur la protection des consommateurs et la concurrence dans le secteur de la télévision par câble
- Loi omnibus de réconciliation budgétaire de 1993
- Loi sur les télécommunications de 1996
Gestion internationale du spectre
L’administration des fréquences est – selon l’article 1.2 du Règlement des radiocommunications (RR ) de l’Union internationale des télécommunications (UIT ) – définie comme « Tout département ou service gouvernemental chargé de s’acquitter des obligations contractées dans la Constitution de l’Union internationale des télécommunications, dans la Convention de l’Union internationale des télécommunications et dans le Règlement administratif (CS 1002) ». Les définitions identiques à celles contenues dans l’Annexe à la Constitution ou dans l’Annexe à la Convention de l’Union internationale des télécommunications (Genève, 1992) sont respectivement marquées « (CS) » ou « (CV) ».
L’autorité en matière d’attribution des fréquences internationales est dévolue au Bureau des radiocommunications de l’Union internationale des télécommunications (UIT).
Europe
- En Europe, chaque pays a son mot à dire sur l’évolution des politiques, des normes et de la législation européennes et internationales régissant ces secteurs, par le biais de son administration respective des fréquences .
- Les administrations européennes de fréquences peuvent recevoir des conseils militaires de l' agence nationale compétente en matière de radiofréquences (NRFA). Au sein de l'OTAN-Europe, cette expertise relève de la section « Consultation sur le spectre, commandement et contrôle et infrastructures » (SC3IB). Toutefois, l'instance décisionnelle relative à l'accès militaire au spectre des radiofréquences est le Groupe d'experts OTAN sur les capacités civiles et militaires en matière de spectre n° 3 (CaP3), agissant pour le compte du Conseil de consultation, de commandement et de contrôle de l'OTAN (C3B), avec la participation de représentants compétents, autorisés et mandatés des administrations nationales de fréquences .
- La gestion des fréquences civiles en Europe est pilotée par plusieurs organisations, notamment :
En juillet 2002, la Commission européenne a également créé le
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