Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour

Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Mémoire
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture
évolutive pour une stratégie services.
DESS Management et Technologies de
l’Information (MTI)
IAE - Directeur de programme :
Jacques André Bartoli
Gemplus – Tuteur de mémoire :
Jean Marc Rocchi
Auteur :
Stéphane Girodon
IAE Aix en Provence
Juin 2002
E mail : [email protected]
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
REMERCIEMENT
Dans un premier temps, je tiens à remercier sincèrement Monsieur Jean Marc ROCCHI pour
m’avoir accompagné dans la réalisation de ce mémoire sur les réseaux télécoms. Il s’est engagé il y
a un an à me suivre dans ma démarche de recherche, d’analyse puis de réflexion alors que je
travaillais au sein de la société Gemplus.
De par son expérience, il m’a permis de mieux comprendre et de mieux appréhender le
monde des télécommunications et les enjeux de ce marché complexe.
J’aimerais associer à ces remerciements, les personnes suivantes que je tiens en profonde
estime pour m’avoir soutenu durant mon activité au sein de Gemplus :
Monsieur Jean Sébastien MERIEUX – collaborateur et ami que je tiens à remercier pour son
esprit critique et très constructif,
Monsieur Yves GUICHAOUA – mon manager pendant deux ans qui m’a permis de découvrir
l’univers des opérateurs télécoms en Europe du nord aux côtés de nos forces de Vente,
Monsieur Paul NALDRET – notre directeur des ventes qui m’a soutenu dans ma démarche
afin de terminer mes études tout en assurant mes fonctions au sein de ses équipes,
Sans oublier Mademoiselle Amy RENNIE – notre collaboratrice pour son travail, sa
disponibilité et sa gentillesse qui a contribué à créer une atmosphère de travail à la fois conviviale et
sérieuse.
A Monsieur Jacques André BARTOLI, je tiens à exprimer ma gratitude pour m’avoir permis
de suivre ce DESS tout en occupant mes fonctions au sein de la société Gemplus, pour la liberté
qu’il m’a laissée dans le choix de mon sujet, ainsi que pour ses conseils concernant mes choix de
carrières.
Enfin, je voudrais adresser un remerciement spécial à Mademoiselle Elodie LEFEVRE, pour
son soutien tout au long de cette année et surtout durant ces 5 dernières semaines …
Stéphane GIRODON
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
INTRODUCTION
•
Objectif de ce mémoire
L’objectif de ce mémoire est double :
1. Valider mon DESS par une soutenance finale sur ce sujet.
2. Mener une réflexion sur l’évolution des réseaux de téléphonie mobile vers l’UMTS et sur les
services que nous pourrions imaginer pour l’utilisateur final.
•
Définition du sujet retenu
« Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services »
Analyser, décrire et expliquer les architectures des réseaux GSM, GPRS et UMTS avant de
démontrer les modifications en terme d’approches, de marchés, de stratégies et de services qui sont
impliquées par la migration des réseaux de téléphone mobiles.
•
Contenu
Le cœur de ce mémoire est composé deux parties :
o
Réseaux GSM, GPRS et UMTS. Comment fonctionnent ces réseaux ?
o
De la 2G vers la 3G. Quelles évolutions ? Stratégies, Marchés, Services ….
La présentation de ce dossier comprend ensuite :
•
o
Des remerciements - présentés précédemment,
o
L’introduction – actuelle,
o
Le contexte – activités au sein de la société Gemplus dans le monde des télécoms,
o
La table des matières,
o
Une conclusion,
o
Une table des abréviations utilisées dans ce mémoire,
o
Une bibliographie source de mes recherches,
o
Les annexes mentionnées tout au long du mémoire.
Contacts
Stéphane GIRODON
[email protected]
06 16 37 27 90
Bonne lecture !
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
CONTEXTE
J’ai travaillé au sein de la société Gemplus jusqu’au 24 mars 2002 date de la fin d’un contrat
commencé en septembre 2000. Si ma première expérience professionnelle au sein de la société
Gemplus m’a permis de travailler dans l’univers des télécommunications en Europe, ce mémoire est
écrit dans le cadre de la fin de mon DESS et hors du cadre de cette société que j’ai quittée depuis.
Je présenterai rapidement les missions qui m’ont été confiées au sein de la société Gemplus.
•
Missions au sein de la société
J’ai travaillé au sein de Gemplus durant trois ans en commençant par un stage suivi d’une alternance
et se concluant par un poste de Spécialiste Marketing en Applications télécoms.
Septembre 2000 – Avril 2002 – Emploi CDD - siège Gémenos (DESS en parallèle)
Spécialiste Marketing applications Télécoms équipe Avant Vente Europe du Nord.
o
Définition d’un plan de déploiement pour la commercialisation des offres Gemplus sur la
zone Europe du Nord.
o
Définition et élaboration d’une offre « service informations géo-localisés » suite à une
analyse du marché.
o
Supports de vente (Présentations, Business case) pour la mise sur le marché de solutions
Gemplus pour les opérateurs télécoms.
o
Analyse des activités grands comptes de la galaxie Vodafone.
o
Organisation complète d’un séminaire client à Paris. 140 personnes durant 2 jours dont 80
clients. Budget de 80 Keuros.
o
Analyse de marché sur la problématique de renouvellement de cartes SIM.
o
Etude de marché LBS – services géolocalisés.
Septembre 1999 – Septembre 2000 – Alternance siège Gémenos – ESC Marseille
Support marketing équipe E business / Programmes marketing Europe.
o
Mise en place de campagnes de marketing direct en B to B.
o
Mise en place d’un intranet d’information vente et marketing.
o
Implication dans des projets e-business interne : Internet, réflexion « portails », centre
d’appels, web store, CRM Siebel.
1999 (Mars à Juin) - Stage filiale en Angleterre – Ecole de commerce d’Avignon
Support responsable de communication en Angleterre.
o
Participation à l’organisation de salons professionnels, de séminaires et de PR.
o
Travail sur le lancement de www.gemplus.com/uk
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
•
Gemplus card international
Activités de la société
La Société conçoit, développe, produit et commercialise des cartes à microprocesseurs, des cartes à
mémoire et des cartes à bande magnétique destinées aux secteurs des télécommunications, des
systèmes réseaux et à diverses autres applications.
PDG
Hasso von Falkenhausen
DG
Ron Mackintosh
Résultats 2001 (source : rapport d’activité annuel publié sur le site de Gemplus.com)
Gemplus a annoncé un chiffre d’affaires (CA) de 1023 millions d’Euros pour l’année 2001 en baisse
de 15% par rapport à l’année précédente. La société a publié un résultat négatif avec une perte nette
de 100 millions d’Euros contre un bénéfice de 99 millions d’Euros pour l’année 2000. Néanmoins la
trésorerie reste positive pour une valeur de près de 500 millions d’Euros en 2001 afin de garantir à la
société son indépendance.
Gemplus répartit son CA sur trois domaines d’activités :
o
Marché des télécommunications - 67% du CA
o
Marché des systèmes et réseaux - 22% du CA
o
Marché divers - 11%
Gemplus répartit ses activités sur trois zones :
o
Zone Europe - 51%
o
Zone Asie Pacifique - 27%
o
Zone Amérique - 23%
Cessions et Acquisitions
Octobre 2000
Acquisition de Celo, spécialisé dans les transactions électroniques.
Novembre 2000
Acquisition de SLP, spécialisé en CRM pour les opérateur télécoms.
Août 2001
Cession de SkiData, activité de sans contact.
Evident recentrage de Gemplus sur ses activités rentables : télécoms et sécurité réseaux.
Remarque
J’ai travaillé au sein de la société Gemplus durant trois années en terminant mes études et en
entrant dans la vie active. Je garde le souvenir d’une société dynamique et réactive aux besoins du
marché. Les récents résultats de la société ne devraient pas selon moi donner une image négative
d’un groupe qui jusqu’en 2001 n’avait jamais connu de baisse de croissance ce qui est rare pour une
société de plus de 10 ans ...
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
TABLE DES MATIERES
Partie 1 - Réseaux GSM, GPRS et UMTS
1
Infrastructure d’un réseau GSM
1.1
Présentation de l’infrastructure d’un réseau
1.2
Les équipements d’un réseau GSM
1.3
Architecture matérielle du sous système radio BSS
1.3.1 Fonctions de la BTS
1.3.2 Fonctions du BSC
1.4
Architecture matérielle du sous système fixe NSS
1.4.1 Fonctions du HLR
1.4.2 Fonction du MSC
1.4.3 Fonctions du VLR
1.5
Sous système d’exploitation et de maintenance OSS
1.5.1 L’administration de réseau
1.5.2 Architecture de TMN (Télécommunications Management Network)
1.5.3 Fonctions de l’EIR (Equipement Identity register)
1.5.4 Fonctions de l’AUC
1.5.5 Présentation de l’OMC et du NMC
1.6
Présentation des interfaces
1.7
Architecture réseau en couches (modèle OSI)
1.7.1 Couches réseaux gérées par le sous système radio (BSS)
1.7.2 Couches réseaux gérées par le sous système fixe (NSS)
1.8
La station mobile de l’utilisateur final
1.8.1 Le mobile
1.8.2 La carte SIM
1.9
Conclusion sur le réseau GSM
2
3
3
3
4
5
5
6
6
7
7
7
8
8
8
9
9
10
10
11
11
11
12
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
2.2.7
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
Infrastructure d’un réseau GPRS
Présentation de l’infrastructure d’un réseau
Les équipements d’un réseau GPRS
Le nœud de service (SGSN)
Le nœud de passerelle (GGSN)
Le module BG pour la sécurité
Le routeur IP
Le module PCU sur les BSC et le module CCU sur les BTS
Le mobile GPRS
La carte SIM
Les équipement GSM utilisés
Les interfaces réseau GPRS
L’acheminement en mode paquet
Les apports du réseau GPRS
La gestion de l’itinérance
La gestion des sessions
Conclusion sur les réseaux GPRS
13
14
14
14
14
14
15
15
15
15
16
16
17
18
18
19
3
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3
3.3.1
3.3.2
3.4
3.5
3.6
3.7
Infrastructure d’un réseau UMTS
Présentation de l’infrastructure d’un réseau
Les équipements d’un réseau
Le Node B
Le RNC (Radio Network Controller)
La carte USIM
Le Mobile
Utilisation des architectures réseaux existantes
Le domaine circuit
Le domaine paquet
Les apports du réseau UMTS
Migration vers le tout IP
Partage des infrastructures UMTS
Conclusion sur le réseau UMTS
20
21
21
21
21
22
22
23
23
23
23
24
26
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
1
2
13
20
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Partie 2 - De la 2G vers la 3G
27
1
GSM, GPRS, UMTS, évolution technologique ou évolution marché ?
28
2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.3.4
2.3.5
2.4
2.4.1
2.4.2
2.5
Le marché des télécommunications aujourd’hui
Les opérateurs télécoms
Les opérateurs mobiles
La téléphonie mobile dans le monde
Réglementation en matière de télécommunication mobile
Stratégie des opérateurs télécoms
La chaîne de valeur en 2G
Segmentation
Valorisation d’un opérateur télécoms
Les galaxies VLA
Les principaux fournisseurs des opérateurs télécoms
Les services
4 Services Communication
2 Services VAS
2 Services m-commerce
3 Services localisés
Le phénomène des SMS
Les abonnés
Tendances du marché, Europe et GSM
Consommation
Conclusion sur les réseaux 2G
29
3
Evolution de la 2G vers la 3G
3.1
Les opérateurs télécoms
3.1.1 Les opérateurs
3.1.2 Evolution des technologies vers l’UMTS
3.1.3 Le GPRS une étape vers l’UMTS
3.1.4 Coûts importants de la mise en place de l’UMTS
3.2
Stratégie des opérateurs en 3G
3.2.1 La chaîne de valeur 3G
3.2.2 Segmentation
3.2.3 Le contenu
3.2.4 Les terminaux
3.2.5 Nouvelle approche du marché
3.3
Les services
3.3.1 Schéma descriptif de l’approche services
3.3.2 Classification des nouveaux services
3.3.3 6 services « Conferencing »
3.3.4 5 services « messaging »
3.3.5 5 services « accès réseau »
3.3.6 4 « services localisés »
3.4
Les abonnés
3.4.1 Abonnés 3G prévisions
3.4.2 Sources de revenus par types de service
3.4.3 Abonnés en Europe : prévision de consommation
3.4.4 Abonnés en Amérique du Nord : prévision de consommation
3.4.5 Abonnés en Asie pacifique : prévision de consommation
3.4.6 Abonnés en Amérique du sud : prévision de consommation
3.4.7 Abonnés dans le reste du monde: prévision de consommation
3.4.8 Evolution théorique des comportements de consommation
3.4.9 Tendance générale de l’ARPU
3.4.10 Attentes des consommateurs 3G
3.5
Conclusion sur les réseaux 3G, en route vers le tout multimédia
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
29
29
30
32
34
34
35
36
37
37
38
38
41
42
43
45
45
45
47
48
49
49
49
49
50
51
51
51
52
53
53
54
55
55
56
58
60
63
65
68
68
68
70
71
72
72
73
74
75
75
76
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
CONCLUSION
•
Apport de ce mémoire
Ce mémoire m’a permis de valider un certain nombre d’acquis sur le sujet de la téléphonie mobile
mais surtout d’approfondir mes connaissances sur les architectures réseaux télécoms. Les réflexions
menées au cours de mes recherches et lors de discussion avec différents acteurs du marché m’ont
permis de mieux cerner les besoins du marché et les importantes modifications économiques,
stratégiques et organisationnelles que la migration des réseaux 2G – 3G allaient impliquer dans
l’univers de la téléphonie mobile.
•
Et demain ?
Après cette expérience du monde des télécommunications mobiles, je ne sais pas encore si je
rejoindrai une nouvelle société dans ce secteur. Je viens de terminer mes études et une première
expérience au sein de Gemplus, je regarde maintenant les opportunités qui se présentent sur le
marché.
Je suis néanmoins convaincu de deux choses :
o
Le rapprochement entre le monde de la téléphonie mobile et le monde de l’Internet est un
challenge très important et certainement passionnant.
o
Les services géo localisés – LBS – peuvent être demain d’une très grande utilité pour
l’homme de la simple recherche d’un point d’intérêt à la localisation d’urgence en cas de
malaise, d’agression … mais c’est aussi un risque de troubler la liberté individuelle. De tout
temps l’homme a toujours cherché à se situer dans l’espace géographique …
•
Suite
Ce document sera disponible en version HTML sur un site personnel à l’adresse suivante :
www.girodon.com/stephane
Je reste disponible pour toute question sur ce sujet, et je me ferai un plaisir de vous répondre par
mail à cette adresse : [email protected]
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
SIGLES
Terminaisons mentionnées dans ce rapport
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Nom
AMPS
ARPU
Signification
Avanced Mobile Phone Services
Average revenue Per User per Month
ART
Autorité de Régulation des Télécommunications
ART
AUC
BG
BSC
BTS
CCU
CEPT
DiGiTip
DGT
EDGE
EIR
ENST
FTP
GGSN
GMSC
GPRS
HLR
HSDC
HTML
IMEI
IMSI
IP
KI
LBS
ME
MSC
MSISDN
Autorité de Régulation des Télécommunications
Authentification Center
Border Gateway
Base Station Controller
Base Transceiver Station
CCU Channel Codec Unit
Commission Européenne des Postes et Télécommunications
Direction Générale des Télécommunications
MVNO
Mobile Virtual Network Operator
NMC
Node B
OMC
OS
PCU
PDA
PDP
PLMN
PLMN
PTM
PTP
RNC
RRC
RTC
SGSN
SIM
SMS
SS7
TMN
UMTS
USIM
VLR
WAP
WML
WRC
XML
Network Management Centre
Equivalant à de la BTS (Base Station Tranceiver) en réseau GSM
Operation and Maintenance Centre
Operating System
Packet Control Unit
Personnal Digital Assistant
Packet Data Protocol
Public Land Mobile Network
Public Land Mobile Network
Point To Multipoint
Point To Point
Radio Network Controller
Radio Ressource Control
Réseau Téléphonique Commuté
Serving GPRS Support Node
Sim Identity Module
Short Message service
Signal Semaphore 7
Telecommunication Management Network
Universal Mobile Telecommunication System
Universal SIM
Visitor Location Register
Wireless Application Protocol
Wireless Mark-up Language
World Radio communication Conference
EXtended Mark-up Language
Enhanced Data Rates for Global Evolution
Equipment Identity Register
Ecole Nationale Supérieure des Télécommunications
File Transfert Protocole
Gateway GPRS Support Node
Gateway MSC
Ganeral Packet Radio Service
Home Location Register
High Speed Circuit Switched data
Hypertext Mark-up Language
International Mobile Equipment Identity
International Mobile Subscriber Identity
Internet Protocole
Key Identification
Location Based Services
Mobile Equipment
Mobile Switching Centre
Mobile Station ISDN Number
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
BIBLIOGRAPHIE
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Sources
Sites Internet
http://www.umts-forum.org
http://www.totaltele.com
http://www.gsacom.com/
http://www.3gpp.org/
http://www.journaldunet.com
http://anywhereyougo.com/
http://www.gsmworld.com
http://www.art-telecom.fr
Rapports / Etudes / analyses
ARC
Juin 2001
UMTS report – 2001
Avril 2001
EMC World Cellular Review 2000 – 2005
Mars 2001
UMTS Report Durlacher 2001
Wireless Internet Merrill Lynch
Juin 2000
Mobile Commerce Report Durlacher
Juin 2000
Magasines / revues spécialisées
Mobile Europe (mensuel)
Nexus communication group
Communication International (mensuel)
BPA international
Livres
Réseaux GSM – DCS 4e édition
Xavier Lagrange, Philippe Godlewski et
Sami Tabbane
Edition Hermés
Le réseau GSM. L’évolution GPRS : une
étape vers l’UMTS.
Joachim Tiscal.
Edition Dunod.
Le projet Intranet
Frédéric Alin, Denis Lafont et Jean François
Macary
Edition Eyrolles
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Commentaires
Site de l’association UMTS Forum regroupant différent
acteurs du monde des télécommunications. Utiles pour les
informations sur l’UMTS et les migrations 3G. Anglais.
Site d’information gratuite sur le monde des
télécommunications. Anglais
Associant regroupant les fournisseurs des opérateurs
télécoms. Utiles pour avoir des informations sur l’évolution
des solutions réseaux. Anglais.
Site créé à la suite du 3GPP qui en 1998 représente un
accord entre l’ensemble des acteurs de la 3G pour travailler
sur des spécifications communes sur les infrastructures 3G.
Utiles pour les spécifications techniques. Anglais.
Site sur le monde de l’Informatique. Utile pour être informé
des rapprochements entre acteurs du marché. Français.
Communauté en ligne soutenue par HP. Utile pour obtenir
des informations sur technologies ou solutions. Anglais.
Site officiel de l’association GSM qui regroupe 600
opérateurs à travers le monde. Utile pour avoir des
informations par opérateur ou par pays. Anglais.
Site officiel de l’autorité de régulation des
télécommunications en France. Utile pour retrouver les
dernières dispositions en vigueur. Français.
Les terminaux mobiles de demain. – technologies, marché et
développement produits dans le monde – 2001 –2006. Utile
pour voir les futur terminaux mobiles. Anglais
Le marché du réseau de 3ème génération UMTS – comment
mettre en oeuvre des stratégies pour de nouveaux revenus.
Utile pour les nouveaux services ?. Anglais
Etude complète du marché des télécommunications par
région du monde en réseaux 2G, 2.5G et 3G (architecture /
technologies, abonnés, services …). Utile pour avoir des
prévisions sur les perspectives de marché 3G. Anglais
UMTS les perspectives d’investissements ? Utile pour
comprendre les problématiques d’investissements. Anglais
Les perspectives de l’Internet sans fil. Utile pour comprendre
le rapprochement entre le monde de l’Internet et celui des
télécommunications. Anglais
Rapport sur le sujet du mobile commerce dans le monde.
Utile pour comprendre le m commerce. Anglais
Magazine sur le secteur des télécommunications en Europe
avec des sujets spécifiques aux problèmes rencontrés par
les opérateurs télécoms. Utile pour suivre l’évolution des
contraintes / problèmes révélés par le marché. Anglais.
Magazine sur le sujet des télécommunications au sens large
(marché, perspectives, articles produits / technologies /
services …). Utile pour suivre l’actualité. Anglais.
Bible sur les infrastructures des réseaux télécoms GSM et
GPRS et pour comprendre comment fonctionne et
s’interface un réseau. Utile pour la compréhension des
architectures GSM et GPRS. Livre de l’ENST. Français.
Ouvrage décrivant les divers aspects des technologies
réseaux GSM, GPRS et UMTS. Utile pour compléter la
compréhension des réseaux GSM et GPRS et pour une
approche du réseau UMTS. Français.
Ouvrage décrivant les applications intranet et Internet avec
les différentes solutions techniques utilisables pour le
déploiement de ces applications. Utile pour comprendre les
rapprochements entre monde l’Internet et monde des
Télécommunications. Français.
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
ANNEXES
Annexe 1 - Composition des 5 principales galaxies VLA de par le monde
Annexe 2 – Attribution des licences UMTS en Europe
Annexe 3 – Les principaux fournisseurs des opérateurs Télécoms
Annexe 4 – Position de l'Autorité de régulation des télécommunications sur le partage
d'infrastructures dans les réseaux mobiles 3 G / 10 décembre 2001
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Annexe 1 - Composition des 5 principales galaxies VLA de part le monde
Pays
Afrique du sud
Allemagne
Angleterre
Argentine
Australie
Autriche
Belgique
Brésil
Cameroun
Caraïbes
Chili
Chine
Côtes d’Ivoires
Croatie
Danemark
Egypte
El Salvador
Espagne
Fijii
France
Grèce
Guatemala
Hongrie
Iles de la
Réunion
Inde
Indonésie
Irlande
Italie
Japon
Kenya
Corée sud
Liban
Macédoine
Magadascar
Malaisie
Malte
Maroc
Mexique
Nouvelle
Zélande
Pays Bas
Pérou
Philippine
Pologne
Portugal
Rép. Tchèque
République
dominicaine
Roumanie
Russie
Slovaquie
Suède
Suisse
Thaïlande
Ukraine
USA
Orange
MobilCom
Orange
Vodafone
Vodacom
Mannesman D2
Vodafone
T Mobile
TIM
T Mobile
One2One
Telefonica
Groupe 3G
TCP
Vodafone
Connect
Mobistar
Max.Mobil
Mobilkom
Groupe 3G
10 opérateurs
locaux
3 opérateurs
locaux
Proximus
Société camerounaise
de mobiles
FCM
CTC Startel
RapidLink
Ivoiris
China Mobile
Cronet
Orange
Mobini
Click GSM
Orange
Airtel
Vodafone
SFR
Vip Net
Telefonica M
Telefonica
Bouygues
Telecom
Step Hellas
Panafon
Telefonica M
Vodafone
Westel
FTM
BPL
RPG Cellular
Satelindo
Wind
Eircell
Omnitel
J Phone
Safaricom
Shingesi
TIM
Ipse
FTML
Mobilmak
SMM
Celcom
Vodafone
Meditel
Various
Lusacell
Vodafone
Dutchtone
Libertel
Ben
Telefonica M
PTK
Optimus
Polkomtel
TeleCel
Globe. Tel
PTC
Radiomobiles
FTD
MobilRom
Connex
MTS + RTDC
Globtel
Orange
Suisses
CP Orange
Europolitan
Swisscom
Verizon
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Team 3G
UMC
Voicestream
Astelit
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Annexe 2 – Attribution des licences UMTS en Europe
Pays
Nombre de licence Candidats
Allemagne
6
Angleterre
5
Autriche
4à6
Belgique
4
Danemark
4
Espagne
4
Finlande
4
France
4
Grèce
3
Irlande
3/4
Italie
5
Luxembourg
Norvège
4
4
Pays Bas
Mokom
Max.Mobil
Connect
Tele.Ring
17 candidats
Sonofon
Tele Danmark
RSL Com
Airtel
Telefonica
Amena
Xfera
Sonera
Telia
Tele 2
Radiolinja
FT
Cegetel
Bouygues
Suez
Hutchison
N/A
Eircell
Esat Digifone
Meteor
Orange
TIM
Omnitel
Wind
Bluetel
Worldcom
Telefonica
Andala
Dix it
N/A
9 candidats
KPN Mobile
Libertel
Telfort
Dutchtone
Ben Telecom
5
Portugal
4
Suède
Suisse
5
4
Résultats
T-Mobile
E plus,
Mannesman
Viag Interkom
MobilCom
Groupe 3G
Utchison
Vodafone
BT CellNet
Orange
One2One
Electricité Portugal
Sonae
Telecel
PT moveis
7 candidats
9 candidats
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Annexe 3 – Les principaux fournisseurs des opérateurs Télécoms
Alcatel
Ericsson
Gemplus
Mappy
Mobileway
Nokia
Motorola
Nortel
Oberthurs CS
Orga
Philips
Samsung
Schlumberger
Siemens
Yahoo
Infrastructure
réseau
Téléphone
mobiles
X
X
X
X
X
X
X
Cartes SIM
Autres (serveurs,
connexions,
contenu)
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Ce tableau récapitule une liste non exhaustive des fournisseurs des principaux composants d’un
réseau GSM.
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Annexe 4 - Position de l'Autorité de régulation des télécommunications sur le partage
d'infrastructures dans les réseaux mobiles 3 G / 10 décembre 2001
Par la présente communication, l’Autorité précise les modalités de partage d’infrastructures
compatibles avec les conditions de délivrance des autorisations 3G.
La publication de ce document est le résultat d’un travail d’analyse approfondie conduit sur les aspects
techniques et économiques dans le cadre d’une réflexion que l’Autorité a pris l’initiative d’engager au sein de la
Commission consultative des radiocommunications au début de l’été, mais également sur les aspects
réglementaires que l’Autorité a étudiés en parallèle.
Cette démarche complète une analyse européenne plus générale en la matière. Dans sa communication du 20
mars 2001, la Commission a ainsi identifié la problématique du partage d’infrastructures comme un des "
moyens concrets de faciliter le déploiement des réseaux et services 3G ". Elle a également fait savoir qu’elle
considérait un tel partage comme " positif en principe du fait des gains économiques potentiels, à la condition
que les règles de concurrence et les dispositions des autres législations communautaires pertinentes soient
respectées ". Par ailleurs, à la demande des opérateurs, les régulateurs de certains pays européens ont pris
position dans le débat sur le partage d’infrastructures en précisant quels types d’accords sont susceptibles
d’être autorisés.
L’Autorité a estimé nécessaire qu’une clarification soit apportée sur les possibilités de mutualisation
d’infrastructures existant en France, afin de fournir une visibilité suffisante aux opérateurs 3G déjà autorisés
mais également, dans la perspective du lancement prochain d’un deuxième appel à candidatures, aux candidats
susceptibles d’être intéressés par l’obtention d’une licence de téléphonie mobile de troisième génération.
Il convient de souligner que les scénarii de partage décrit ci-dessous sont des possibilités offertes aux
opérateurs qui le souhaitent.
L’interprétation réglementaire annexée est fondée sur une analyse au regard du code des postes et
télécommunications, mais également au regard du texte inchangé d’appel à candidatures.
Les principes généraux la sous-tendant reposent d’une part sur l’explicitation de la notion d’exploitation d’un
réseau qui doit être regardée comme l’exercice d’un contrôle de droit et de fait par un opérateur sur son réseau,
d’autre part sur le fait que les ressources en fréquences sont attribuées intuitu personae à cet opérateur.
Les aspects concurrentiels, tant pour la mise en œuvre de ces accords que pour leur impact sur le marché de la
troisième génération et leurs modalités de résiliation, doivent également être pris en compte dans l’analyse. Un
accord de partage ne doit pas entraver le développement d’une concurrence effective sur le marché de la
troisième génération et doit représenter in fine un bénéfice pour le consommateur.
L’Autorité estime nécessaire que les éventuels accords de partage d’infrastructures qui seraient signés entre
opérateurs lui soient communiqués afin qu’elle puisse s’assurer de la conformité de ces accords d’une part avec
les règles présentées ci-dessous, d’autre part avec le développement d’une concurrence effective sur le marché
de la troisième génération.
Cinq niveaux de partage peuvent être envisagés :
Ces différents niveaux de partage sont présentés brièvement ci-dessous et leur compatibilité avec les conditions
de délivrance des autorisations 3G est analysée. Il convient de souligner que ces différents niveaux ne doivent
pas être considérés comme nécessairement cumulatifs.
a) Niveau 1 : Partage de sites et éléments passifs
Une telle forme de partage consiste notamment en l’utilisation commune à plusieurs opérateurs de tout ou partie
des éléments passifs d’infrastructure: sites, génie civil, locaux techniques et servitudes, pylônes, alimentation
électrique, climatisation …
Ce type de partage est non seulement permis mais plus encore encouragé.
L’article L. 33-1 du code des postes et télécommunications prévoit ainsi une clause relative aux " (…) modalités
de partage des infrastructures " et les articles L. 47 et L. 48 prévoient explicitement la possibilité, pour un
opérateur L. 33-1, d’utiliser les installations d’un tiers : " (…) l’autorité (ndlr : la collectivité locale) (…) peut inviter
les deux parties à se rapprocher pour convenir des conditions techniques et financières d’une utilisation
partagée des installations en cause ".Sur le fondement des articles L. 36-8, L. 47 et L. 48 du code des postes et
télécommunications, l’Autorité peut être saisie en cas de litige relatif au partage des installations sur le domaine
public routier et sur le domaine privé. Lors du règlement de ces litiges, l’Autorité peut être conduite à définir les
coûts ainsi que les modalités et les délais de mise en œuvre de ce partage, dans la mesure où ces éléments
sont constitutifs du litige objet de la saisine.
Par ailleurs, le paragraphe 7 du document 1 de l’appel à candidatures contient explicitement des dispositions
destinées à favoriser le partage des sites.
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002
Réseaux GSM, GPRS, UMTS. Architecture évolutive pour une stratégie services.
Juin 2002
www.girodon.com
Il y est notamment prévu qu’un opérateur 3G disposant d’une autorisation GSM qui utilise l’un de ses sites GSM
pour y implanter un équipement 3G doit permettre à un opérateur 3G ne disposant pas d’une autorisation GSM
d’accéder, dans des conditions équivalentes, à ce site ou à un autre de ses sites pour y implanter ses
équipements 3G.
Au-delà des économies pour les opérateurs qu’elle représente, une telle mutualisation participe à la protection
de l’environnement.
Ce "niveau 1" de partage englobe également la mise en commun des éléments de transmission ne relevant pas
de l’architecture UMTS, tels que les liens entre les contrôleurs de station de base (RNC) et les nœuds de
réseau (MSC et SGSN) ou les liens entre les stations de base (node B) et les contrôleurs de station de base
(RNC). Cette mise en commun est possible dans la mesure où ces éléments ne relèvent pas directement du
réseau UMTS.
b) Niveau 2 : Partage d’antennes
Ce niveau se définit par la mise en commun, en complément des éléments passifs du site radioélectrique, de
l’antenne et de l’ensemble de la connectique associée (coupleur, câble " feeder ").
Dès lors que l’antenne peut être considérée comme un élément passif, le partage d’antennes peut être rattaché
à la problématique plus générale évoquée ci-dessus du partage des infrastructures passives et est donc
compatible avec le droit des télécommunications.
c ) Niveau 3 : Partage de station de base (Node B)
Le partage de station de base est possible à condition que chaque opérateur :
•
Garde le contrôle du Node B " logique " afin qu’il puisse exploiter en toute indépendance de l’opérateur
partenaire les fréquences qui lui ont été attribuées ;
•
Reste maître des équipements actifs de la station de base tels que les TRX qui sont les dispositifs en
charge de l’émission/réception sur la voie radio.
d) Niveau 4 : Partage de Contrôleur de station de base (RNC)
Le partage de RNC est possible dès lors qu’il s’accompagne du maintien d’un contrôle logique sur le RNC de
chacun des opérateurs indépendamment l’un de l’autre.
Ce maintien d’un contrôle logique par chaque opérateur sur le trafic le concernant permet de garantir à
l’opérateur le contrôle en propre de cet équipement. L’opérateur reste ainsi maître des fonctions cruciales de
contrôle et d’exploitation assurées par le RNC, notamment :
•
allocation et optimisation de la ressource radio (contrôle d’admission, allocation des codes d’étalement,
contrôle de puissance, contrôle de la charge des cellules, gestion de la qualité de service …)
•
gestion de la mobilité et contrôle des paramètres de hand-over
e) Niveau 5 : Partage d’éléments de cœur de réseau
Ceci consiste à mutualiser les commutateurs (MSC) et les routeurs (SGSN) du réseau fixe de l’opérateur.
Il convient de rappeler que l’Autorité, en vertu de l’article L. 36-7 (6°) du CPT " attribue aux opérateurs ( …) les
ressources en fréquences (…) nécessaires à l’exercice de leur activité ". En outre, en vertu de l’article 22 de la
loi du 30 septembre 1986 relative à la liberté de communication, " l’utilisation, par les titulaires d’autorisation, de
fréquences radioélectriques disponibles sur le territoire de la République constitue un mode d’occupation privatif
du domaine public de l’Etat ". Il résulte de ces dispositions que les fréquences sont incessibles. Ainsi, les
autorisations d’usage de fréquence délivrées par l’Autorité sont attribuées intuitu personae et ne peuvent pas
être cédées. En conséquence, l’Autorité doit exclure toute solution sur le partage des infrastructures conduisant
à une mise en commun des fréquences entre opérateurs.
Le partage des éléments de cœur de réseau est incompatible avec le cadre réglementaire français s’il conduit à
une telle mise en commun des fréquences. C’est notamment le cas lorsque les éléments de cœur de réseau
sont partagés conjointement à la partie radio.
f) Le partage géographique
Le partage géographique est une solution dans laquelle les opérateurs s’accordent sur des déploiements
complémentaires dans certaines zones géographiques et mettent en œuvre des accords d’itinérance au sein de
ces régions de façon à offrir une couverture globale à leurs clients.
Le partage géographique est possible d’un point de vue réglementaire mais la couverture ainsi induite par
itinérance sur le réseau d’un partenaire ne peut être prise en compte par un opérateur pour remplir ses
obligations de couverture.
-------------------------------------------------------------------------------©Autorité de régulation des télécommunications - Décembre 2001
7, Square Max Hymans - 75730 PARIS Cedex 15
Téléphone : +33 1 40 47 70 00 - Télécopie : +33 1 40 47 71 98
Rapport de stage – DESS MTI – IAE Aix en Provence
Auteur – Stéphane GIRODON
2001-2002