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

6.6 Services mobiles terrestres

6.6.1 Aperçu général

Les systèmes mobiles terrestres prennent en charge un large éventail de services de communications, dont la répartition de phonie à fonction PTT, la radiomessagerie (téléappel), la télémétrie et la transmission de données basse vitesse. Les systèmes mobiles terrestres se composent de stations de base, de répéteurs, d'appareils portatifs et d'appareils mobiles.

Un grand nombre de titulaires de licences utilisent le spectre mobile terrestre, dont des entreprises de télécommunications (répartition voix et données, radiomessagerie et voix/données), des administrations publiques (communications à l'appui de la sécurité publique et des activités gouvernementales, etc.) et des entreprises privées (communications d'entreprise). Le service mobile terrestre remplit des besoins de communication spéciaux, proches des groupes d'utilisateurs, des fonctionnalités de service et des besoins opérationnels que ne peuvent prendre en charge les réseaux sans fil publics. Les organismes de sécurité publique, comme les services de police, d'incendie et médicaux d'urgence, emploient massivement les bandes de service mobile terrestre général pour les communications essentielles. La section suivante, sur le service de sécurité publique (SP), section 6,7, aborde les besoins en spectre dans les bandes du service mobile terrestre général et dans les bandes réservées à la sécurité publique.

Plusieurs bandes de fréquences du service mobile terrestre (SMT) sont employées pour fournir la plus grande partie des services de communications mobiles de divers utilisateurs au Canada. Les bandes principales du SMT sont les bandes 150 MHz (VHF), 450 MHz (UHF), 800 MHz et 900 MHz. Dernièrement, des fréquences supplémentaires ont été ajoutées dans les bandes 220 MHz et 900 MHz. Les bandes de 150 MHz et de 450 MHz sont toutes deux largement utilisées pour le service mobile en raison de leur couverture supérieure et parce qu'elles sont économiques. Il y a plus de 300 000 attributions de fréquences dans la bande de 150 MHz et plus de 120 000 dans la bande de 450 MHz. L'emploi des fréquences des bandes de 800 et de 900 MHz est fondé sur le déploiement de systèmes à commutation automatique de canaux, dont la technologie cellulaire évoluée ESMR.

Dans les régions densément peuplées, telles que le la région du Golden Horseshoe (GHA) du sud de l'Ontario, Montréal et le Grand Vancouver (GV), les quatre bandes principales (150, 450, 800 et 900 MHz) sont toutes intensément utilisées et des mesures spéciales de gestion du spectre sont appliquées pour libérer du spectre limité pour de nouvelles licences de radio. Ces mesures comprennent l'emploi de la commutation automatique de canaux (partage de canaux) et la technologie à bande étroite^{Note de bas de page 31}, l'application d'exigences de chargement de terminaux et la surveillance de spectre destinés à assurer l'utilisation efficace du spectre limité. Dans certaines situations, des fréquences sont récupérées et réattribuées à des services plus urgents ou pressants.

Pour de nombreux utilisateurs, le service mobile terrestre privé représente une solution économique remarquable pour répondre à des besoins de communications particuliers. Les communications mobiles terrestres offrent les meilleurs moyens de sécuriser le service, la couverture et les fonctions essentielles aux opérations. La bande de 900 MHz à partage de canaux est modérément utilisée et la bande de 220 MHz, peu utilisée. Il y a une possibilité de réaffectation de spectre des bandes de 150 et de 450 MHz aux systèmes à bande étroite utilisant les canaux 6,25/7,5 kHz (phase II du plan de réaménagement).

6.6.2 Inventaire et utilisation du spectre

Le rapport d'inventaire^{Note de bas de page 32} présente les plans de fréquences et l'utilisation générale du spectre dans les quatre bandes de service mobile terrestre, 150, 450, 800 et 900 MHz, reproduits dans les figures ci-dessous (figures 6.6.1, 6.6.3, 6.6.5 et 6.6.7).

Comme l'indiquent les graphiques, les plus grandes concentrations d'attributions de fréquences se trouvent dans les centres urbains.

Bandes mobiles terrestres VHF 150 MHz et UHF 450 MHz

En tout, 32 MHz de spectre sont disponibles dans la bande de 150 MHz, qui est soumise aux ententes de partage Canada-États-Unis le long de la frontière. Montréal, Vancouver, Toronto et Victoria ont les plus grandes concentrations d'abonnés utilisant cette bande de fréquences, comme l'indique la figure 6.6.2 ci-dessous.

Figure 6.6.1 — Plan de répartition de la bande VHF 150 MHz pour le service mobile terrestre

Source: rapport d'inventaire

Figure 6.6.2 — Répartition dans les principales régions métropolitaines pour la bande VHF 150 MHz

Source: rapport d'inventaire

En tout, 44 MHz de spectre sont disponibles dans la bande de 450 MHz, qui est soumise aux ententes de partage Canada-États-Unis le long de la frontière.

Figure 6.6.3 — Plan de répartition de la bande UHF 450 MHz pour le service mobile terrestre

Source : rapport d'inventaire

Montréal et Toronto présentent les plus grandes concentrations de fréquences autorisées, comme permet de le constater la figure 6.6.4.

Figure 6.6.4 — Répartition dans les principales régions métropolitaines pour la bande UHF

Source : rapport d'inventaire

Bandes de service mobile terrestre UHF 800 MHz et 900 MHz

Comme permet de le constater la figure 6.6.6, 28 MHz sont attribués pour utilisation générale du SMT dans la bande de 800 MHz. Toronto et Montréal présentent les plus grandes concentrations d'utilisateurs de la bande 800 MHz. Une partie de la bande 800 MHz sert au service ESMR (semblable au cellulaire, fondé sur iDEN).

Il est à noter que les États-Unis ont modifié leur plan de répartition de fréquences de la bande du SMT de 800 MHz. Les modifications comprennent le déplacement du spectre de sécurité publique de 3 + 3 MHz et la réaffectation du spectre du service mobile à commutation automatique de canaux et ESMR. En conséquence, une partie du plan de répartition canadien de la bande du service mobile terrestre de 800 MHz n'est plus alignée sur celui des États-Unis.

Figure 6.6.5 — Plan de répartition de la bande 800 MHz pour le service mobile terrestre

Source : rapport d'inventaire

Figure 6.6.6 — Répartition dans les principales régions métropolitaines pour la bande de 800 MHz

Source : rapport d'inventaire

En tout, 15 MHz sont attribués dans la bande de 900 MHz pour les SMT. La plus grande concentration d'abonnés qui utilisent la bande 900 MHz habitent le Grand Toronto (GTA), comme l'indique la figure 6.6.8. La bande de 900 MHz est peu utilisée en comparaison des autres bandes de fréquences des services mobiles terrestres.

Figure 6.6.7 — Plan de répartition de la bande 900 MHz pour le service mobile terrestre

Source : rapport d'inventaire

Nota : Il convient de noter que les fréquences 901-902/940-941 MHz sont maintenant attribuées au service mobile terrestre et non plus au SCP à bande étroite, comme l'indiquent la figure ci-dessus, tirée du rapport d'inventaire.

Figure 6.6.8 — Répartition dans les principales régions métropolitaines pour la bande de 900 MHz

Source : rapport d'inventaire

Utilisation du spectre

• Un total d'environ 173 MHz de spectre a été désigné pour les systèmes mobiles terrestres (dans la gamme 27-941 MHz), comme l'indique le tableau 3.1 du rapport d'inventaire. Des fréquences totalisant 152 MHz sont désignées pour les utilisateurs du service mobile terrestre général et 22 MHz sont réservés à la sécurité publique (800 et 700 MHz). Les quatre bandes les plus populaires (150, 450, 800 et 900 MHz) comptent pour environ 120 MHz, ou 82 % des fréquences attribuées au service mobile terrestre général. Toutefois, en raison des ententes de partage Canada-États-Unis, une partie du spectre des bandes 150 et 450 MHz n'est pas utilisable au Canada le long de la frontière américaine.
• Depuis quelques années, le Canada met en œuvre la phase I de la technologie à bande étroite (équivalent des canaux 15/12,5 kHz) dans la bande 150 et 450 MHz. Cette opération est particulièrement évidente dans les nouveaux systèmes employés dans les zones très achalandées, comme les grandes villes, où des titulaires de licences supplémentaires peuvent ne pas être en mesure de fonctionner sans passer aux canaux de 12,5 kHz. Pour tirer parti du rendement spectral de la bande étroite, il faut prendre des mesures de coordination avec les États-Unis le long de la frontière où il y a mise en œuvre d'une technologie analogue.
• Les systèmes à bande étroite sont fondés sur une technologie numérique évoluée, à laquelle font appel les systèmes à commutation automatique de canaux utilisant l'AMRT. De nouvelles technologies, comme TETRAPOL, les RRL (radios réalisées par logiciel) et les radios multibandes, promettent d'accroître davantage le rendement spectral dans les bandes de service mobile terrestre. L'étape suivante en technologie à bande étroite est la mise en œuvre de la phase II du plan de réaménagement, fondée sur l'équivalent de la répartition de canaux 7,5/6,25 kHz. La mise en œuvre de la phase II devrait commencer d'ici deux ans.
• Le tableau 6.6.1 ci-dessous contient les attributions de fréquences par MHz pour chaque bande et l'utilisation des fréquences des quatre bandes du service mobile. Il indique aussi la densité des fréquences dans les bandes 150/450 pour les trois plus grandes villes.
• Pour résumer :
  • Dans l'ensemble : La bande de 150 MHz présente environ trois fois plus d'attributions par MHz que les bandes 450/800 MHz, ce qui témoigne de sa popularité dans tout le Canada. Le tableau indique aussi que la bande 900 MHz est sous-utilisée, la bande de 800 MHz comptant presque cinq fois plus d'attributions par MHz.
  • Zones densément peuplées : Dans la bande de 150 MHz, la concentration de fréquences, par 100 km², est de 2,5 à 3,25 fois plus élevée à Vancouver et à Montréal qu'à Toronto.
  • Dans la bande 450 MHz, la concentration des fréquences est beaucoup plus élevée à Montréal qu'à Toronto et à Vancouver.
  • La différence peut s'expliquer par le nombre de fréquences disponibles à Toronto, en raison de l'entente de partage Canada-États-Unis.
  • En règle générale, les bandes 220 MHz et 900 MHz sont peu utilisées.

Tableau 6.6.1 — Attributions de fréquences globales par bande et par MHz et densité de fréquences dans les grandes villes [fréq./MHz/100 km²]

VHF 150

302 000

32

9 438

Montréal = 1600 fréq. ou 50 fréq./MHz
Vancouver = 1500 fréq. ou 47 fréq./MHz
Toronto = 900 freq. ou 28 freq./MHz

Montréal = 4.0 f/MHz/100 km²
Vancouver = 3.0 f/MHz/100 km²
Toronto = 1.2 f/MHz/100 km²

Montréal = 2,279
Vancouver = 1,676
Toronto = 1,178

Montréal = 2,540
Vancouver = 2,005
Toronto = 1,748

UHF 450

121 000

44

2 750

Montréal = 4 700 fréq. ou 107 fréq./MHz
Vancouver = 1 800 fréq. ou 96 fréq./MHz
Toronto = 1 800 fréq. ou 41 fréq./MHz

Montréal = 3.5 f/MHz/100 km²
Vancouver = 6.4 f/MHz/100 km²
Toronto = 4.2 f/MHz/100 km²

Montréal = 2.279
Vancouver = 1,676
Toronto = 1,178

Montréal = 2,540
Vancouver = 2,005
Toronto = 1,740

Les figures 3.18 à 3.22 du rapport d'inventaire présentent les tendances en matière de délivrance de licences qui se dégagent depuis les 10 dernières années pour les quatre bandes de service mobile terrestre sur le plan du nombre de clients, de licences et de fréquences. Le rapport d'inventaire résume ainsi ces tendances :

• Les assignations de la bande VHF ont diminué, celles de la bande de 800 MHz et de 900 MHz ont augmenté et celles de la bande UHF sont demeurées stables.
• Les bandes VHF et UHF sont utilisées de façon intensive et comptent de nombreux clients par bande.
• Dans l'ensemble, le nombre des assignations de fréquences, de licences et d'utilisateurs est resté relativement stable au niveau des bandes mobiles terrestres.
• La bande de 800 MHz est très utilisée par les exploitants commerciaux qui ont de vastes bassins de clients.
• La bande de 900 MHz n'est pas très utilisée.

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

Les renseignements qui suivent ont été recueillis dans diverses sources de recherche directes et secondaires, notamment auprès du ministère de la Défense nationale (MDN) et d'entreprises de télécommunications régionales. L'emploi des bandes de service mobile terrestre général pour la sécurité publique, y compris l'apport de la GRC, est traité dans la section 6.7 sur le service de sécurité publique.

Commentaires des intervenants

• Les commentaires de plusieurs exploitants régionaux et intervenants font ressortir que l'utilisation du spectre du service mobile terrestre varie considérablement suivant l'emplacement et la région. Dans les grands centres urbains (c.-à-d. GT, GV, Montréal, etc.) et le long de certains corridors, des portions du spectre sont massivement utilisées. Au contraire, le spectre du SMT est peu utilisé dans de nombreuses régions rurales et urbaines peu densément peuplées. On constate un encombrement modéré dans certaines villes de taille moyenne (Regina, Saskatoon, etc.) de régions urbaines.
• Le MDN fait remarquer que son poste de radio tactique (réseau IRIS) fonctionne dans la gamme 30-108 MHz et exploite des groupes de fréquences en mode à sauts de fréquence, ce qui lui permet de coexister avec d'autres utilisateurs dans le même spectre. On prévoit que le système radio tactique continuera d'utiliser la même gamme de fréquences, même après la modernisation. De plus, les bases des Forces canadiennes utilisent légèrement la bande SMT VHF pour les communications moins essentielles. Les bases militaires ont peu recours au spectre et une croissance modérée seulement est prévue pour les cinq prochaines années.
• Au fil des ans s'est opérée une lente migration des utilisateurs privés du SMT vers les systèmes commerciaux. La bande de 220 MHz est une solution de rechange convenable aux solutions VHF classiques, mais l'adhésion est considérablement fonction de l'accessibilité des produits et de leur prix. D'après les observations d'un grand exploitant, la bande de 900 MHz ne semble pas constituer un remplacement convenable pour les bandes de 700 et de 800 MHz, en raison des performances et des options du matériel accessible.
• Une grande entreprise indique qu'elle ferme ses services mobiles privés dans les bandes 150 MHz et 450 MHz et fait passer ses utilisateurs aux services mobiles (cellulaires) commerciaux dans les zones densément peuplées. Dans un avenir prévisible, l'entreprise continuera d'utiliser la bande de 150 MHz pour le service mobile privé dans les régions où la couverture cellulaire est insuffisante pour répondre aux besoins d'exploitation.
• Dans les zones de faible densité de population, on remarque qu'au moins un exploitant régional envisage d'utiliser les bandes 150 MHz et 450 MHz pour fournir les services téléphoniques à ses abonnés au cours des cinq prochaines années. Les offres du service fixe sans fil vont passer aux services cellulaires 3G quand l'infrastructure sera en place.
• Le service de radiomessagerie (téléavertissement ou téléappel) en bande VHF demeure un service souhaité, mais le marché ne connaît pas de croissance. Les services cellulaires répondent à un grand nombre des besoins dans les régions densément peuplées. Les solutions de radiomessagerie VHF sont très populaires dans les zones rurales, auprès des corps de pompiers volontaires et des services médicaux d'urgence. Des intervenants ne prévoient pas de croissance de demande de spectre importante dans les cinq prochaines années pour les applications de radiomessagerie classiques.
• Au moins un exploitant régional prévoit que les réseaux mobiles commerciaux constitueront la solution de remplacement préférée des organismes gouvernementaux dans le service mobile terrestre au cours des prochaines années et la plupart des exploitants commerciaux de service sans fil partagent cet avis. En conséquence, certains exploitants croient que l'utilisation du spectre SMT pour le secteur privé et l'entreprise va diminuer considérablement au cours des cinq prochaines années, sous l'effet de la migration des utilisateurs vers les services mobiles commerciaux.
• Dans le même ordre d'idée, les exploitants croient que les réseaux mobiles commerciaux deviendront la norme pour les communications de données large bande des utilisateurs mobiles d'entreprise et privés.

Recherche et analyse sur l'environnement de gestion du spectre

• Les bandes principales du SMT, 150 MHz, 450 MHz, 800 MHz et 900 MHz, sont attribuées à un large éventail d'utilisateurs, allant des utilisateurs des gouvernements aux utilisateurs commerciaux et aux titulaires privés. L'usage intensif de ces bandes, sauf la bande de 900 MHz, a été déployé dans les grandes zones urbaines comme Toronto, Montréal, Calgary, Vancouver et Victoria. De plus, les bandes de 150 MHz et de 450 MHz sont massivement utilisées dans plusieurs régions du Canada.
• La délivrance de licences de systèmes mobiles terrestres dans la bande VHF est fondée sur le régime du premier arrivé, premier servi. Des parties de la bande 400 MHz sont coordonnées sur une base d'intercalage ou de blocs et zones définis. Les bandes de 700, de 800 et de 900 MHz sont coordonnées en blocs et en zones. Cette situation engendre des activités importantes de gestion du spectre pour la planification des attributions de fréquences, la coordination des installations et la surveillance aux fins de l'efficacité d'utilisation du spectre.
• Le SMT ne fonctionne pas comme le cellulaire commercial, où le déploiement continu de technologies évoluées et de systèmes à haut rendement spectral est favorisé par les nouvelles offres de service, la concurrence et les forces du marché. La mise en œuvre d'une technologie évoluée et à rendement spectral élevé dans les bandes du SMT est souvent dictée par l'organisme de réglementation pour que soient pris en charge le plus grand nombre d'utilisateurs et la croissance du service à l'intérieur du spectre limité.
• Pour accroître le rendement spectral, plusieurs mesures de gestion du spectre ont été adoptées. Par exemple, (particulièrement dans les zones de service d'utilisation intense) la maximisation du nombre d'unités mobiles par fréquence attribuée, l'utilisation de technologies à bande étroite et évoluées, la surveillance de la consommation de spectre/du trafic et la récupération de fréquences peu utilisées.
• Ces mesures de gestion du spectre ont donné la possibilité d'exploiter plus efficacement le spectre limité du SMT au fil des ans. L'application continue des pratiques exemplaires de gestion du spectre aux ressources de fréquences existantes devrait faire en sorte qu'il y ait une quantité raisonnable de fréquences mobiles terrestres disponibles pour répondre aux besoins croissants ou changeants des utilisateurs dans les cinq prochaines années. Ceci, en tenant pour acquis qu'une partie des utilisateurs et du trafic continueront de migrer vers les réseaux mobiles commerciaux, lorsque c'est possible et que les utilisateurs souhaitent le faire.
• La sécurité publique représente un très grand groupe d'utilisateurs des bandes classiques ­– 150, 450 et 800 MHz – du service mobile terrestre, en plus d'avoir l'usage exclusif du spectre de sécurité publique (3 + 3 MHz dans la bande de 800 MHz et 12 + 12 MHz dans la bande de 700 MHz).
• Certains systèmes de sécurité publique municipaux et provinciaux, dont ceux des services de police du Québec et de Montréal, utilisent abondamment la bande de 150 MHz. D'autres systèmes de sécurité publique provinciaux, notamment en Saskatchewan, utilisent la bande de 450 MHz. De plus, de grands systèmes de sécurité publique (ECOMM de GV, Toronto) ont largement recours à la bande de 800 MHz. Généralement, la couverture de vastes zones dans les régions rurales et éloignées exige l'attribution de fréquences dans les bandes de 150 MHz ou de 450 MHz. Cette obligation est particulièrement vraie dans les régions comme le Sud-Ouest de la Colombie-Britannique et le Nord-Est de l'Alberta ainsi que dans les territoires nordiques.
• L'entente sur la coordination du spectre avec les États-Unis dans les bandes 150/450 MHz et le déploiement de techniques numériques à bande étroite — comme l'AMRT, les systèmes à commutation automatique de canaux APCO 25, fondés sur la réaffectation inhérente à la phase I (équivalent de canaux 15/12,5 kHz) — ont une incidence importante sur la disponibilité et l'efficacité d'utilisation du spectre.
• La perspective de l'augmentation des techniques à bande étroite dans la deuxième phase de la réaffectation (équivalent de canaux 7,5/6,25 kHz) dans les bandes 150/450 MHz, promet une utilisation encore plus efficace du spectre. En outre, la disponibilité de RRL, de radios multibandes et l'efficacité des systèmes à commutation automatique de canaux TETRAPOL va entraîner l'augmentation de l'accessibilité du spectre.
• La partie importante de la bande de 800 MHz est occupée par le service radio mobile spécialisé amélioré (ESMR-iDEN), qui fournit un service grande mobilité semblable au cellulaire, particulièrement dans les grandes régions urbaines. Bien que les utilisateurs apprécient le service ESMR en raison de sa capacité de conversation à bouton de microphone (PTT), ils sont de plus en plus nombreux à passer aux réseaux cellulaires évolués depuis quelques années.

6.6.4 Demande de service et de spectre

Méthode de prévision de la demande future de service et de spectre

Les renseignements et l'analyse mentionnés plus haut, dans les sections 6.6.2 et 6.6.3, constituent une bonne base de référence pour prévoir la demande future de service et de spectre mobile terrestre. De plus, il faut y rattacher les renseignements relatifs à l'utilisation du spectre mobile, présentés plus loin dans la section 6.7, Service de sécurité publique, comme partie de la demande de bandes du service mobile terrestre.

Voici les renseignements pris en compte dans l'évaluation de la demande de service et de spectre :

• Utilisation des principales bandes du SMT (y compris celles de la sécurité publique);
• Tendances des périodes passées, utilisation prévue et plans des utilisateurs;
• Points de vue, dynamique, défis et plans des intervenants de l'industrie;
• Incidences de la technologie et de la réglementation;
• Niveau de concentration de fréquences dans les centres urbains très densément peuplés;
• Utilisation du service mobile terrestre pour la sécurité publique et principales questions soulevées par cette utilisation;
• Politique et dispositions et mesures opérationnelles d'Industrie Canada ayant une influence sur la disponibilité du spectre.

La méthode employée pour prévoir la demande future de service et de spectre dans les bandes SMT est fondée sur les renseignements et données recueillis auprès des diverses sources mentionnées.

Demande de service : Analyse de marché

Le spectre pour le service mobile terrestre dessert une vaste gamme d'applications mobiles, de radiomessagerie et fixes, employées par des utilisateurs de tous les horizons, du secteur privé, de la sécurité publique et des organismes gouvernementaux. Dans les centres urbains engorgés, il faut procéder à des coordinations poussées pour attribuer des licences à un petit nombre de nouvelles fréquences libérées. Par diverses mesures, les gestionnaires du spectre parviennent jusqu'ici à accommoder modestement les clients. Toutefois, les villes de forte densité de population et certains corridors subissent de forts encombrements du spectre dans certaines des bandes les plus populaires (p. ex. 150/450 MHz).

Demande de service mobile terrestre : Facteurs existants et nouveaux

Les services mobiles terrestres publics et privés prennent en charge une large gamme d'applications, dont les suivantes :

• Voix mobile : messagerie et répartition vocales, appels de groupe, radiomessagerie vocale, etc.
• Données mobiles :transmission de données basse vitesse et besoin grandissant d'applications de données haut débit.
• Applications de services spécialisés :liaisons fixes pour la télécommande (SCADA), la télémesure, la surveillance, les alarmes, les communications machine-machine.

Les tendances observées dans l'industrie portent à prévoir l'amélioration de l'utilisation grâce à l'accroissement du rendement spectral et des performances des systèmes. Voici quelques-unes de ces tendances :

• Accélération régulière de la migration d'une partie des utilisateurs du SMT, provenant notamment des entreprises, du gouvernement et de quelques services de SP, vers les réseaux mobiles commerciaux évolués (HSPA+ et LTE) qui répondent à leurs besoins fonctionnels et opérationnels;
• Les nouvelles normes et technologies, comme l'AMRT en bande étroite, la RRL, la radio multibande, APCO-25 et TETRA, accroissent l'efficacité des bandes du SMT. Un meilleur emploi des bandes sous-utilisées de 900 MHz et de 220 MHz se dessine aussi. Les systèmes de lecture automatique de compteurs (LAC) ont accès à de nombreuses options, dont les nouveaux systèmes dans les bandes 220 MHz et 1 400 MHz. Dans certains cas, le déploiement de ces technologies dans le marché réel et l'augmentation du taux de pénétration des dispositifs capables de les exploiter pleinement mettront encore plusieurs années; le bénéfice net de ces développements sera donc quelque peu limité à court terme et pourrait commencer à avoir un effet plus important dans la dernière partie de la période étudiée;
• L'utilisation croissante du service cellulaire pour les communications machine-machine s'applique à toute une gamme de besoins de relève et de contrôle de compteurs, y compris des compteurs d'eau et des compteurs intelligents;
• Surveillance continue du trafic dans les canaux de fréquences et récupération de fréquences sous-utilisées pour réaffectation.

Depuis très longtemps maintenant, les services mobiles terrestres prennent de l'ampleur dans quatre bandes principales de service mobile (150, 450, 800 et 900 MHz), dans lesquelles quelque 533 000 fréquences sont actuellement autorisées par licence. Ces fréquences attribuées occupent environ 120 MHz de spectre. Les principaux groupes de titulaires de licences sont des utilisateurs commerciaux et de diverses administrations publiques (fédérale, provinciales, municipales et étrangères), ce qui comprend la sécurité publique. Le tableau ci-dessous présente la répartition des fréquences par groupe d'utilisateurs et par bande.

Points à souligner dans le tableau 6.6.2 :

• Les entreprises commerciales constituent le plus grand groupe de titulaires de licences, comptant pour environ 64 % des attributions de fréquences (AF). Il s'agit d'un groupe très diversifié, composé notamment d'exploitants commerciaux de service sans fil, de services publics, d'entreprises industrielles, de fabrication et de production ainsi que du secteur des ressources naturelles (pétrole, gaz, forêt, etc.). Certains de ces titulaires commerciaux fournissent aussi des services aux administrations publiques locales.
• Le secteur public (gouvernements) représente le deuxième groupe en importance pour le nombre d'attributions de fréquences. Ce sont les municipalités qui détiennent le plus grand nombre de fréquences dans cette catégorie, soit près de 17 %, suivies des gouvernements provinciaux, avec 8 % des AF et du gouvernement fédéral, à 6 %. Une grande partie des fréquences utilisées par les trois paliers de gouvernement est affectée à la sécurité publique, dans les multiples catégories d'utilisateurs de la SP. Dans ce cas, il s'agit des systèmes destinés à répondre aux besoins de SP essentiels aux activités des premiers intervenants (services d'incendie, de police et médicaux d'urgence) de tous les paliers gouvernementaux : activités municipales, dont le transport, le contrôle de la circulation et les travaux publics, ministères provinciaux, notamment des ressources naturelles et des travaux publics et ministères fédéraux, notamment des parcs, des transports, de l'environnement, des travaux publics et des ressources naturelles.
• Le service ESMR-iDEN dans la bande de 800 MHz du service mobile à partage de canaux a toujours été populaire, particulièrement pour sa fonction PTT sans pareille dans les systèmes cellulaires de remplacement. Depuis quelques années, toutefois, des utilisateurs passent au cellulaire et on prévoit que la tendance se maintiendra jusqu'à un certain point, particulièrement parce que la technologie iDEN sera bientôt abandonnée. Le service dans cette bande est aussi préféré par de nombreux utilisateurs pour ses meilleures performances RF à l'intérieur des immeubles.
• Les utilisateurs préfèrent les bandes 150/45 MHz pour leur meilleure couverture, particulièrement à l'intérieur des immeubles.

L'importance de la demande de services mobiles terrestres aura une incidence sur la quantité de spectre nécessaire. La prolifération des téléphones intelligents et des tablettes, la croissance des applications mobiles axées sur le vertical, la nature mobile inhérente aux utilisateurs du SMT et le besoin des utilisateurs de rationaliser les coûts ont favorisé la tendance à la migration vers les services cellulaires commerciaux, dans la mesure du possible. Le rythme de cette migration devrait s'accélérer, particulièrement avec l'augmentation des besoins de services intégrés faisant appel au multimédia et à la transmission de données haute vitesse dans le secteur privé et, dans une certaine mesure, dans le secteur public.

Bien que l'on prévoie que le nombre d'utilisateurs du service mobile terrestre employant les SMT existants continuera d'augmenter durant la période étudiée, entraînant la croissance du trafic vocal et des unités mobiles, un segment croissant des utilisateurs SMT trouvera la réponse à certains de ses besoins de communications dans les réseaux cellulaires publics. On estime, d'après les résultats de la section sur les services de sécurité publique du présent rapport, que la demande de fréquences de services mobiles terrestres dans les bandes 150 et 450 MHz se maintiendra pour la plupart des systèmes de services publics et pourra augmenter dans certains cas. Dans les grandes villes, on prévoit que les fréquences exclusives à la SP dans la bande 700 MHz pour service bande étroite/large bande ne seront pas suffisantes et que la forte demande continue de fréquences dans la bande 800 MHz se poursuivra au moins jusqu'en 2015.

Demande de spectre

En général, l'étude prévoit que peu de fréquences de service mobile terrestre devront être libérées au cours des trois à cinq prochaines années, grâce à l'efficacité d'utilisation du spectre et à une certaine migration vers le service cellulaire commercial. Toutefois, ces facteurs seront vite annulés par la demande, particulièrement dans les zones urbaines densément peuplées et dans le cas des bandes de fréquences les plus populaires. Certains des nouveaux systèmes de la sécurité publique actuellement fabriqués pour la bande de 700 MHz compléteront les systèmes existants dans la bande SMT. On prévoit que les réseaux mobiles commerciaux évolués rempliront quelques-uns des services et des fonctionnalités de données mobiles large bande recherchés par les utilisateurs des SMT gouvernementaux et commerciaux. Toutefois, les fréquences de SP de la bande 700 MHz récemment libérées pour les services bande étroite/large bande ne seront peut-être pas suffisantes pour répondre à la croissance du trafic de phonie essentiel de quelques systèmes de sécurité publique, et l'utilisation continue des fréquences de la bande 800 MHz sera toujours nécessaire dans un avenir prévisible.

Il y aura toujours une forte demande de service mobile terrestre dans les bandes 150/450 MHz, en raison de l'avantage économique et de la couverture étendue inhérents à ces bandes. Les bandes libérées seront attribuées, au fur et à mesure, à des systèmes existants ou nouveaux.

• Forte demande : Les bandes 150, 450 et 800 MHz sont très recherchées pour le SMT. Les bandes 150 et 450 MHz continueront d'être congestionnées dans de nombreuses régions du pays. La bande de 800 MHz est abondamment utilisée dans les grandes villes, mais la baisse d'utilisation de l'ESMR continuera à court terme.
• Demande modérée : On prévoit une demande modérée dans les bandes 220 et 900 MHz, jusqu'à ce qu'un matériel plus performant et plus économique soit accessible.

Points d'encombrement

• Des 152 MHz de fréquences SMT, 104 MHz (68 %) se trouvent dans les trois bandes de forte demande (150/450/800 MHz). Les bandes 150/450 MHz sont pleinement occupées dans les grandes villes et dans certaines régions (SP, grands utilisateurs) et la bande de 800 MHz est pleinement occupée dans les grandes villes (en raison de l'ESMR, de la sécurité publique et d'autres utilisations). Toutefois, le nombre d'abonnés du système ESMR commercial (fondé sur iDEN) diminue régulièrement sous l'effet de la migration progressive des utilisateurs vers les réseaux cellulaires évolués.
• Les fréquences de la bande 800 MHz (3 + 3 MHz) à l'usage exclusif de la sécurité publique sont totalement occupées dans les villes et dans certaines régions.

6.6.5 Conclusion

Depuis maintenant de nombreuses années, les services mobiles terrestres sont gérés dans un environnement d'encombrement extrême pour les bandes 150, 450 et 800 MHz. Bien que le spectre nécessaire à des applications particulières ne soit pas accessible dans la ou les bandes préférées, on a rempli les besoins des utilisateurs ou on leur a offert des fréquences de remplacement dans des bandes moins achalandées (900 MHz, 220 MHz ou autres). Les documents publics indiquent que la demande de fréquences VHF, UHF et 800 MHz a dépassé la disponibilité du spectre dans certaines grandes villes et régions du pays. Industrie Canada a appliqué plusieurs mesures de gestion du spectre pour assurer l'utilisation la plus efficace possible de la ressource limitée et a favorisé une plus grande consommation des bandes sous-utilisées.

Pour conclure, bien que les mesures réglementaires, conjuguées aux tendances de l'industrie, puissent aider à libérer des fréquences dans les bandes de services mobiles terrestres congestionnées, on prévoit que toutes les fréquences pouvant être libérées ne serviront qu'à remplir la demande accumulée, ou courante, dans ces bandes. De plus, certaines des améliorations technologiques attendues ne commenceront à faire une différence importante que dans la dernière partie de la période étudiée. En conséquence, malgré la migration des utilisateurs, les améliorations techniques et les mesures réglementaires, il y aura peu de changement dans la demande globale de spectre dans les bandes déjà encombrées et une utilisation légèrement accrue des bandes actuellement sous-utilisées au cours de la période 2010-2015.

6.7 Service de sécurité publique

6.7.1 Aperçu général

La disponibilité des fréquences nécessaires au fonctionnement efficace de la sécurité publique est un objectif important de la gestion du spectre. Un des principes de gestion est de donner aux organismes de sécurité publique un accès prioritaire aux attributions de fréquences dans les bandes de service mobile terrestre et de désigner des fréquences à l'usage exclusif des systèmes radio de sécurité publique, dans la mesure du possible. Il est reconnu que d'autres organismes gouvernementaux peuvent participer à des activités liées à la sauvegarde de la vie et à la protection des biens, auxquels cas leurs systèmes radio peuvent aussi avoir besoin d'un accès analogue au spectre. En règle générale, la priorité d'accès au spectre et à la délivrance de licences pour le spectre de sécurité publique respecte la hiérarchie suivante :

• Catégorie 1 – services de police, d'incendie et médicaux d'urgence;
• Catégorie 2 – foresterie, travaux publics, transport en commun, nettoyage de matières dangereuses, douanes et autres organismes qui contribuent à la sécurité publique;
• Catégorie 3 – autres organismes gouvernementaux et personnel de direction choisi de certains organismes non gouvernementaux (p. ex. service d'électricité et de gaz).

Depuis des années, les organismes de sécurité publique utilisent abondamment les bandes de service mobile terrestre 150 MHz, 450 MHz, 800 MHz et 900 MHz. Comme il est expliqué plus haut à la section 6.6, ces bandes sont partagées avec une grande diversité d'utilisateurs, souvent dans des fréquences fortement encombrées. L'adoption de techniques à bande étroite, le chargement de terminaux, les systèmes numériques évolués à partage de canaux et la surveillance du spectre ont permis à Industrie Canada de libérer continuellement quelques fréquences pour la délivrance de licences dans les bandes de service mobile terrestre. Cette gestion minutieuse du spectre a une importance particulière pour permettre à Industrie Canada de répondre aux besoins les plus pressants dans les zones urbaines et les voisinages où il y a congestion du spectre. L'une des principales préoccupations touchant les systèmes de sécurité publique est le grand nombre de systèmes incompatibles exploités par les diverses administrations municipales, provinciales et fédérales, et le manque d'interopérabilité. Le problème a été mis en évidence par l'incapacité des premiers intervenants de communiquer entre eux à la suite des attentats du 11 septembre aux États-Unis. Pour les nouveaux systèmes de SP, les groupes de premiers intervenants des États-Unis et du Canada ont collaboré avec zèle avec les organismes de réglementation pour élaborer des normes de systèmes communes et des spécifications d'interopérabilité. La Politique des systèmes radio (PR)-25, publiée en 2009, énonce les lignes directrices visant l'interopérabilité des systèmes radio.

Dans une série d'instances portant sur les normes techniques et sur les politiques^{Note de bas de page 33} tenues entre 2004 et 2010, Industrie Canada a désigné et attribué les bandes 764-776 MHz et 794-806 MHz (12 + 2 MHz) à l'usage de la sécurité publique. De plus, le plan de répartition des fréquences a fait l'objet d'un réaménagement en 2009-2010, au cours duquel les sous-bandes 768-776 MHz et 798-806 MHz (8 + 8 MHz) ont été désignées pour les systèmes de SP à bande étroite/large bande. La libération des autres sous-bandes, 764-768 MHz et 794-798 MHz (4 + 4 MHz), est soumise à de futures instances sur le spectre. Depuis, plusieurs organismes de sécurité publique ont reçu l'autorisation, ou ont fait la demande, de développer des systèmes de sécurité publique modernes, intégralement interopérables, dans les nouvelles fréquences de la bande de 700 MHz. À ce stade précoce de la mise en œuvre, une quantité importance de spectre de la bande 700 MHz est toujours disponible pour les nouveaux systèmes de SP partout au Canada.

6.7.2 Inventaire et utilisation du spectre

Le rapport d'inventaire indique les bandes de fréquences réservées à la sécurité publique dans les bandes de 800 MHz et supérieures de 700 MHz, comme le représente la figure 6.7.1 ci-dessous.

Figure 6.7.1 — Fréquences du plan de répartition de la bande 800 MHz (3 + 3 MHz) à l'usage exclusif de la SP

Source : rapport d'inventaire

Figure 6.7.2 — Plan de répartition de la bande 700 MHz [8 + 8 MHz ouverts pour la SP, conformément au PNRH-511^{Note de bas de page 34}]

Source : rapport d'inventaire

De nouvelles fréquences du service de sécurité publique dans la bande 700 MHz (8 + 8 MHz) ont été attribuées à des applications à bande étroite et à large bande en 2009. Ce spectre réservé important permet le développement de nouveaux systèmes et l'enrichissement ou le remplacement de systèmes existants.

À la fin de 2010, Industrie Canada a effectué une autre consultation publique portant sur le reste du spectre de la bande 700 MHz (dans les gammes 698-768 MHz et 776-798 MHz) destiné au service mobile large bande commercial et à l'utilisation de la large bande pour la sécurité publique^{Note de bas de page 35}.

Un nombre considérable de commentaires ont été reçus des utilisateurs d'organismes de sécurité publique municipaux, provinciaux et fédéraux, appuyant fermement l'attribution de blocs continus de 10 + 10 MHz pour les applications de sécurité publique à large bande.

Par ailleurs, l'alignement du plan de répartition de fréquences canadien sur celui des États-Unis, représenté à figure 6.7.3 ci-dessous, a reçu un appui unanime.

La communauté de la SP a proposé d'attribuer un total de 10 + 10 MHz de spectre aux applications de SP large bande. Ce spectre se composerait de blocs D appariés (5 + 5 MHz) et de 5 + 5 MHz de spectre adjacent, dont 4 + 4 MHz font déjà partie du spectre de la sécurité publique. Certains autres répondants de la consultation sur la bande de 700 MHz ont laissé entendre qu'étant donné l'utilisation massive des réseaux cellulaires évolués pour répondre dans une large part aux besoins du trafic large bande de la SP, un spectre de 5 + 5 MHz serait suffisant pour la SP.

Figure 6.7.3 — Plan de répartition des États-Unis pour la bande de 700 MHz proposé pour le Canada (blocs D appariés 5 + 5 MHz pour le spectre de SP large bande)

En 2006, Industrie Canada a libéré 50 MHz de spectre pour la sécurité publique pour répondre à la demande de systèmes d'accès large bande dans la bande 4 940-4 990 MHz^{Note de bas de page 36}. Les 50 MHz promettent d'améliorer considérablement les communications, l'accès aux données et la coordination du fonctionnement de divers organismes de service public, des centres urbains aux petites collectivités (durant le fonctionnement normal et dans les situations d'urgence).

Bien que quelques systèmes large bande aient été mis en œuvre par des organismes de sécurité publique, les déploiements en sont encore au stade initial et une quantité importante de fréquences inutilisées est toujours libre.

Outre le spectre attribué exclusivement aux organismes de SP, les services de sécurité publique utilisent beaucoup les bandes de service mobile terrestre conventionnelles (décrites à la section 6.6.2). Ils partagent ces bandes SMT avec des milliers d'autres utilisateurs. Par exemple, les services de police, d'incendie et d'urgence de nombreuses grandes villes canadiennes utilisent certains systèmes radio exploitant des fréquences des bandes 150, 450 et 800 MHz.

Utilisation du spectre

Le tableau 6.7.1 ci-dessous présente la synthèse des attributions de fréquences de service mobile terrestre aux utilisateurs du secteur public, d'après le rapport d'inventaire. Ces données donnent un aperçu général du nombre d'attributions de fréquences servant les besoins publics, dont ceux de la sécurité publique constituent une large part essentielle.

Tableau 6.7.1 — Total des fréquences attribuées dans chaque bande, ville et gouvernement

VHF 150

300 000

32 MHz
9375 AF/MHz

Montréal : ~1600,
Vancouver : ~1500,
Victoria : ~1200,
Toronto : ~900

Commercial 179 000
Municipal govt. 45 000
Provincial govt. 34 000
Federal govt. 22 000
Foreign govt. 20 000

VHF 450

121 000

44 MHz
2750 AF/MHz

Montréal : ~4800
Toronto : ~4200
Vancouver : ~1800
Edmonton : ~1700

Commercial 91 000
Administrations municipales 13 000
Gouvernements provinciaux 8 000
Gouvernement fédéral 8 000
Gouvernements étrangers 1 000

UHF 800

100 000

28 MHz
3571 AF/MHz

S/O

Commercial 91 000
Administrations municipales 13 000
Gouvernements provinciaux 8 000
Gouvernement fédéral 8 000

UHF 900

11 000

15 MHz
733 AF/MHz

S/O

Commercial 7 000
Administrations municipales 1 000
Gouvernements étrangers 3 000

Total

533 000

120 MHz

Commercial 362 000 (65%)
Administrations municipales 95 000 (17%)
Gouvernements provinciaux 46 000 (8%)
Gouvernement fédéral 33 000 (6%)
Gouvernements étrangers 25 000 (4%)

Les administrations publiques sont de grandes consommatrices de fréquences des services mobiles terrestres. Une grande partie, importante, des fréquences attribuées à ces administrations est destinée aux services des trois catégories de la sécurité publique déjà mentionnées. Les administrations municipales sont les plus grands utilisateurs du secteur public dans les bandes 150 et 450 MHz et une quantité appréciable de ce spectre va aux premiers intervenants de la sécurité publique, c.-à-d. les services de police, d'incendie, ambulanciers et médicaux d'urgence (catégorie 1). Les gouvernements provinciaux et fédéral sont les deuxièmes utilisateurs en importance du secteur public dans les bandes 150 et 450, dont une partie appréciable du spectre est utilisée par les premiers réseaux de sécurité publique.

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

Les renseignements suivants ont été recueillis auprès de diverses sources directes et de recherche secondaire, dont :

• La GRC (Gendarmerie royale du Canada);
• Certaines entreprises de télécommunications régionales;
• Certains commentaires de la communauté de la sécurité publique sur le nouveau spectre large bande dans la bande de 700 MHz.

Points saillants des commentaires de la GRC

Dans sa soumission, la GRC présente un compte rendu remarquable des principales activités de communications de sécurité publique au Canada. La GRC fournit des services de police fédéraux et provinciaux/municipaux dans huit provinces (l'Ontario et le Québec n'en font pas partie), trois territoires, trois aéroports internationaux, 184 communautés autochtones et dans plus de 190 municipalités^{Note de bas de page 37}.

Voici un résumé de l'apport de la GRC :

• La GRC est d'avis que pour obtenir tous les avantages pour les communications de sécurité publique à large bande et pour pouvoir déployer adéquatement le réseau LTE, il faut disposer d'au moins 10 + 10 MHz dans la bande de 700 MHz.
• La GRC fait remarquer qu'il y aura un déploiement progressif du spectre bande étroite 700 MHz pour les nouveaux systèmes de SP. Certaines régions disposant de systèmes de communication relativement récents ne vont peut-être pas mettre en œuvre la bande 700 MHz au cours des cinq prochaines années.
• On prévoit que les nouveaux systèmes de communication à déployer au cours des cinq prochaines années vont exploiter le nouveau spectre de SP dans la bande 700 MHz. Selon le type de système installé, il est possible que soient libérées quelques fréquences dans les bandes de services mobiles terrestres avec le temps, au fur et à mesure que les utilisateurs changent de technologie et que les anciens systèmes sont mis hors service.
• De l'avis de la GRC, si la modernisation du réseau de SP maritime va de l'avant, des fréquences VHF devraient être libérées, à mesure que les services sont déplacés dans la bande de 700 MHz et que les anciens systèmes sont abandonnés. De la même manière, il peut se libérer des fréquences dans la bande de 800 MHz avec le temps.
• Un nouveau système albertain serait un système hybride 700 MHz et VHF, destiné à servir plusieurs utilisateurs. Certaines fréquences pourraient être réutilisées, échangées ou remises, suivant le nombre d'autres utilisateurs qui feront partie du système provincial.
• En Ontario, la GRC effectue les premières étapes de planification de la remise à neuf de son système de communication. Les bandes 400 et 700 MHz sont envisagées, dans un système du Projet 25 (P25) à commutation automatique de canaux 12,5 kHz. On aura besoin de plus de spectre UHF, en plus des fréquences de la bande 700 MHz, pour étendre la couverture et pour assurer une meilleure couverture à l'intérieur des immeubles dans les zones urbaines densément peuplées.
• Il y a un manque d'interopérabilité dans les canaux des bandes VHF et 450 MHz, au pays et le long de la frontière.
• Un nouveau système de communication multiutilisateur a récemment été installé en Saskatchewan, qui exploite la commutation automatique de canaux du P25 dans la bande VHF. Les bandes 450 MHz et 900 MHz sont utilisées pour les liaisons point à point.
• En Colombie-Britannique, on envisage d'établir une infrastructure en bande 700 MHz pour plusieurs centres urbains. Actuellement, il existe un système radio EDACS multicellule à partage de canaux 800 MHz, qui doit subir un renouvellement technologique en 2014. On peut prévoir que le nouveau système fonctionnera dans les fréquences de sécurité publique de la bande 700 MHz. Il est possible de prévoir qu'une quantité importante du spectre de 800 MHz sera libérée à la suite de la mise hors service du système EDACS. La GRC fait actuellement appel à des fournisseurs de service commerciaux pour la plupart de ses besoins de transmission de données et elle s'attend à ce que cette tendance continue.
• En Colombie-Britannique, la GRC est actuellement un grand consommateur de spectre VHF, principalement dans la bande 150 MHz. Bien que la bande VHF soit engorgée et qu'il soit difficile d'obtenir de nouvelles attributions de fréquences, cette bande est mieux adaptée que la bande de 700 MHz pour les nombreuses opérations conduites à l'extérieur du centre urbain. La GRC prévoit continuer d'utiliser au maximum toute fréquence pouvant être accessible dans cette bande.
• Le système Fleetnet du Manitoba, qui exploite la bande de 800 MHz, prend en charge un environnement multiutilisateur. La demande de nouveau spectre au Manitoba ne sera pas forte. La GRC aura recours à la nouvelle technologie 3G/4G, mais elle ne remplacera pas ses systèmes mobiles terrestres courants.

Commentaires d'entreprises de télécommunications

• D'après leurs observations, des exploitants sont d'avis que plusieurs besoins de sécurité publique pourraient être remplis par l'intermédiaire d'ententes de service assuré ou réservé avec les fournisseurs de service commercial sur les réseaux 3,5/4G. Toutefois, les fréquences de services mobiles terrestres attribuées actuellement à la sécurité publique ne seront pas nécessairement laissées vacantes dans un avenir proche par le passage au spectre 700 MHz.
• Les exploitants croient que les solutions radio à partage de canaux existantes sont très inefficaces sur le plan du rendement spectral. La modernisation des systèmes mobiles de sécurité publique va libérer du spectre pour l'utilisation privée et commerciale.
• Ils prévoient la migration progressive des systèmes de SP exploitant actuellement les bandes de services mobiles terrestres vers le spectre de la bande 700 MHz réservé à la SP.

Quelques commentaires sur la possibilité de nouveau spectre large bande pour la sécurité publique dans la bande de 700 MHz

Dans sa récente consultation publique sur la bande de 700 MHz, Industrie Canada sollicitait des commentaires sur la possibilité d'attribuer du spectre large bande (bloc D de 5 + 5 MHz) à la sécurité publique. Dans leurs commentaires publics, les utilisateurs de la SP ont encouragé Industrie Canada à attribuer autant que 10 + 10 MHz de spectre large bande 700 MHz pour diverses applications. L'argument du milieu de la SP pour l'obtention de nouvelles fréquences est fondé sur un éventail de nouvelles applications de service de transmission de données large bande et sur les exigences fonctionnelles plutôt que sur la croissance des services de phonie à bande étroite classiques.

Il existe plusieurs études et plusieurs articles pour appuyer les divers points de vue distincts sur l'approche à adopter pour répondre aux besoins des services de sécurité publique large bande dans la bande de 700 MHz. Les opinions exprimées dans ces études divergent quant à la meilleure méthode à utiliser. Sans prendre parti pour aucune soumission particulière, nous résumons ici les résultats de trois études pour présenter le contexte de certains points de vue et pour nous permettre de faire la synthèse de la demande de service prévue, en fonction de l'analyse de certains acteurs de l'industrie. Pour obtenir plus de détails et avoir une vue plus complète de la situation, le lecteur est vivement invité à lire aussi les réponses aux commentaires de la consultation sur la bande de 700 MHz.

1. Une étude réalisée par Recherche et développement pour la défense Canada (RDDC) pour le milieu de la sécurité publique^{Note de bas de page 38} et dans le cadre de la consultation sur la bande de 700 MHz a établi le débit de données nécessaire aux activités quotidiennes ainsi qu'aux interventions de SP en cas d'événement extrême, comme une émeute d'envergure. L'analyse porte sur les exigences d'un système multiutilisateur sur 10 ans, représentées à la figure 6.7.4 ci-dessous.

Figure 6.7.4 — Demande globale de données (aval et amont)

Source : renseignements de la figure 3.6, page 23, de la soumission de RDDC

Voici quelques-unes des conclusions de l'étude de RDDC :

• Une largeur de bande de 10 + 10 MHz pourrait ne plus être suffisante, d'ici 10 à 15 ans, pour prendre en charge les services de sécurité publique.
• Toutefois, il est à noter que l'amélioration du rendement spectral va vraisemblablement devancer l'augmentation de la demande de données de sécurité publique et qu'en conséquence, le spectre nécessaire devrait diminuer au-delà de l'an 10 (on prévoit que le taux de pénétration des dispositifs LTE au sein des groupes de sécurité publique arrivera à saturation).
• Malgré le rythme accéléré de l'innovation technologique, il n'est pas évident qu'une attribution de 10 + 10 MHz puisse répondre aux besoins de la SP dans un avenir lointain, c.-à-d. au-delà de 15 ans.

2. Une autre étude d'intérêt, intitulée Barricaded Suspect Incident Analysis: Enhancing critical incident response with Public Safety LTE^{Note de bas de page 39}, a été réalisée par Motorola.

L'étude analyse le trafic large bande cumulé sous l'effet des divers éléments d'activité de sécurité publique qui s'ajoutent durant une situation de crise, au moyen d'un tableau chronologique des événements. Elle présente la consommation de données large bande, en aval et en amont. Les exemples présentés permettent de déterminer comment la capacité cellule-secteur moyenne prendrait en charge les divers scénarios d'utilisation au moyen d'un système LTE exploitant des canaux de 5 + 5 MHz ou de 10 + 10 MHz. Les scénarios indiquent une consommation de données cumulée de 16 000 Mo pour la transmission aval et de 10 000 Mo pour la transmission amont, sur une période de 250 minutes. La capacité de secteur moyenne d'un canal LTE de 5 + 5 MHz est de 8 Mbit/s en aval et de 3,5 Mbit/s en amont et celle d'un canal de 10 + 10 MHz, de 16,7 Mbit/s et de 8,4 Mbit/s respectivement.

3. Enfin, la FCC a publié un livre blanc^{Note de bas de page 40} portant principalement sur l'utilisation de 5 + 5 MHz de spectre et décrivant la portée et la valeur des recommandations du National Broadband Plan (NBP) pour le déploiement d'un réseau de sécurité publique sans fil large bande, interopérable à l'échelle nationale et fondé sur la technologie LTE dans la bande de 700 MHz. Le NBP recommande notamment le développement d'un réseau de sécurité publique large bande fondé sur 10 MHz (bloc D), tirant parti d'un partenariat avec les exploitants commerciaux. En vertu du plan recommandé, les groupes de SP disposeraient des pleins droits sur le spectre et l'infrastructure, qui seraient partagés par les organismes de sécurité publique et les entités commerciales, pour améliorer l'efficacité et réduire les frais. Le plan assurerait la capacité nécessaire pour toutes les activités quotidiennes et pour les situations d'urgence graves. Le supplément de capacité nécessaire aux urgences serait obtenu grâce à l'accès prioritaire aux réseaux LTE commerciaux.

Maintenant, la FCC a décidé que les nouveaux réseaux de sécurité publique à large bande exploitant la bande de 700 MHz doivent utiliser la technologie LTE pour assurer la synergie et la compatibilité avec les réseaux LTE commerciaux. Au moment de rédiger le présent document, la FCC n'avait pas encore arrêté de décision visant la méthode à adopter pour développer une infrastructure large bande de SP à l'échelle nationale ou relative à l'adoption d'une partie ou de la totalité des recommandations du NBP.

Analyse de l'environnement de gestion du spectre de sécurité publique

• Les organismes de sécurité publique constituent un grand groupe d'utilisateurs des bandes de services mobiles terrestres 150, 450 et 800 MHz. En outre, les utilisateurs de la sécurité publique ont un accès exclusif au spectre désigné pour la sécurité publique dans les bandes 800 MHz (3 + 3 MHz) et 700 MHz (12 + 12 MHz). De nombreux systèmes radio des administrations publiques sont utilisés pour une quelconque forme de services de protection et de sécurité publique.
• La sécurité publique reçoit une certaine priorité d'accès dans les bandes de services mobiles terrestres partagées.
• Les fréquences de sécurité publique dans la bande de 800 MHz sont abondamment utilisées dans les grands centres urbains d'un bout à l'autre du pays. Étant donné que les États-Unis ont réaménagé le plan de répartition de la bande de 800 MHz pour la sécurité publique et une partie du spectre des systèmes mobiles/ESMR à commutation automatique de canaux, ces parties de la bande ne sont plus alignées pour l'utilisation commune pour la sécurité publique le long de la frontière.
• Plusieurs mesures de gestion du spectre sont adoptées pour accroître le rendement spectral et l'interopérabilité des systèmes, notamment : dans les zones de service très achalandées, maximisation du nombre d'unités mobiles par fréquence attribuée, emploi des technologies à bande étroite et évoluées, surveillance de l'utilisation du spectre/trafic et récupération des fréquences peu utilisées. Ces mesures comprennent aussi le développement de systèmes communs dans la bande de 700 MHz que peuvent partager plusieurs utilisateurs de sécurité publique (police, pompiers et premiers intervenants en cas d'urgence).
• L'application continue de ces pratiques exemplaires devrait garantir qu'un nombre raisonnable de fréquences de services mobiles terrestres, allié aux nouvelles fréquences de la bande 700 MHz, répond aux besoins changeants des services de sécurité publique au cours des cinq prochaines années.
• Certains systèmes de sécurité publique provinciaux et municipaux, p. ex. au Québec et à Montréal, utilisent intensément la bande de 150 MHz. D'autres systèmes de sécurité publique provinciaux, comme en Saskatchewan, emploient la bande de 450 MHz. De plus, la bande de 800 MHz est exploitée de manière intensive par de grands systèmes de sécurité publique, notamment dans le Grand Vancouver (ECOMM) et à Toronto. En règle générale, pour la couverture étendue dans les zones rurales et éloignées, il y a une forte demande dans les bandes 150 MHz et 450 MHz
• Le développement de systèmes de sécurité publique communs dans la bande de 700 MHz pour les services de police, d'incendie et ambulanciers suscite beaucoup d'intérêt. Certains de ces nouveaux systèmes en bande 700 MHz sont intégrés avec les systèmes existants pour former des systèmes hybrides. Par exemple, des systèmes 700 MHz à bande étroite sont proposés dans le Grand Vancouver avec le système ECOMM 800 MHz existant et, en Alberta, avec le système 150 MHz provincial existant.
• La mise en œuvre plus poussée de la technologie à bande étroite, prévue en vertu de la phase II du plan de réaménagement (équivalent de canal 7,5/6,25 kHz) des bandes 150/450 MHz, peut aider à augmenter le nombre d'attributions de fréquences équivalentes au cours des quelques prochaines années. En outre, la disponibilité de la RRL, de la radio multibande et l'efficacité des systèmes à commutation automatique de canaux TETRAPOL pourraient améliorer considérablement l'efficacité d'utilisation du spectre.
• Les réseaux cellulaires commerciaux évolués, de technologie HSPA et LTE, peuvent aussi prendre en charge certains des besoins de transmission de données des services de sécurité publique.

6.7.4 Demande de services et de spectre

Méthode de prévision de la demande future de service et de spectre pour la sécurité publique

Les renseignements et l'analyse qui précèdent, dans les sections 6.7.2 et 6.7.3, ont servi à évaluer la demande future de service et de spectre pour la sécurité publique. En outre, certains des renseignements exposés dans la section 6.6 sur les services mobiles terrestres se rapportent à la sécurité publique. Les points suivants ont été considérés dans l'établissement de l'environnement de demande de service et de spectre :

• L'attribution de fréquences exclusives à la SP dans les bandes 800 et 700 MHz;
• Tendances passées et utilisation prévue;
• Points de vue, dynamique, défis et plans des intervenants;
• Dispositions techniques et politiques visant les nouveaux systèmes de SP;
• Concentration des fréquences dans les centres urbains densément peuplés;
• Utilisation par les services de SP des services mobiles terrestres pour la sécurité publique et problèmes clés liés à cette utilisation;
• Possibilité de réseau de sécurité publique à large bande dans la bande de 700 MHz.

Demande de service : Analyse de marché

Les systèmes de sécurité publique prennent en charge des applications radio spécialisées, présentant des caractéristiques et des fonctionnalités souvent différentes de celles des services mobiles commerciaux classiques. L'utilisation du spectre doit fournir des communications exclusives et fiables, pour lesquelles le facteur temps est souvent déterminant.

La demande de service continuera de croître, accompagnée d'un mouvement accéléré vers la transmission de données haute vitesse et les communications à large bande pour les applications de sécurité publique. Généralement, les éléments communs de changement dans ce secteur, d'après les observations des intervenants et la recherche, comprennent la croissance dans les applications suivantes :

• Trafic de phonie : répartition de la voix, appels de groupe, appels 9-1-1;
• Données large bande : multitude d'applications large bande;
• Messagerie : service de messages courts (SMS), messagerie multimédia, courriel;
• Accès aux bases de données et téléversement de documents : données cartographiques, plans d'immeubles, images fixes, données biométriques, avis de circulation, etc.;
• Surveillance : emplacement de véhicule, suivi de ressources, télémesure;
• Applications vidéo  : surveillance, soutien tactique, surveillance ambulance-patient, transports en commun, etc.

La demande pour ces applications varie au jour le jour. En outre, dans le secteur de la sécurité publique, il faut prendre en compte les événements extraordinaires qui, lorsqu'ils se produisent, peuvent entraîner une hausse brusque de l'utilisation et, du même coup, de la demande.

Comme le font ressortir les renseignements du tableau 6.7.4 ci-dessous, on prévoit qu'au cours des quelques prochaines années, jusqu'en 2015, les utilisateurs du secteur public et des organismes de SP qui emploient les services mobiles terrestres utiliseront davantage les réseaux cellulaires évolués tels que HSPA+ et LTE pour les applications traitant une abondance de données. On envisage que ce sera particulièrement le cas lorsque la combinaison débits binaires élevés, mobilité et vaste zone de couverture entre en jeu.

Bien que l'utilisation du spectre de la bande de 4,9 GHz soit toujours limitée, on croit qu'elle sera de plus en plus importante dans les communications sans fil large bande en régions métropolitaines, pour l'accès et la connectivité point à point entre certains sites.

Le potentiel du futur spectre de SP dans la bande de 700 MHz satisferait un éventail de besoins des services de sécurité publique en matière de communications de données haute vitesse. La technologie LTE pour les nouveaux réseaux de SP large bande 700 MHz fournirait une interface hertzienne commune entre les réseaux large bande de sécurité publique et commerciaux.

Demande de spectre

Les services de sécurité publique ont reçu des attributions totales de 22 MHz de spectre de sécurité publique pour les applications mobiles bande étroite/large bande et de 50 MHz pour les applications large bande. Le spectre ci-dessous a été attribué à l'usage exclusif des services de SP :

• Bande 800 MHz (3 + 3 MHz);
• Bande 700 MHz (8 + 8 MHz);
• Bande 4 940 MHz (50 MHz pour la large bande).

Industrie Canada envisage d'attribuer d'autres fréquences de la bande 700 MHz pour l'utilisation de la large bande par les services de SP.

La demande de spectre dans cette bande est influencée par un certain nombre de facteurs dynamiques, dont la croissance organique du nombre d'utilisateurs et du volume de trafic dans les bandes de SMT existantes, la croissance rapide entraînée par les applications multimédias riches en données, la migration de certains services vers les réseaux cellulaires et l'évolution des systèmes de SP vers le nouveau spectre.

Dans l'évaluation de l'incidence de ces facteurs, il est important de tenir compte des principaux points d'encombrement décrits ci-dessous.

Points d'encombrement

• Les bandes de SMT 150, 450 et 800 MHz sont toutes occupées dans les grandes villes et dans certaines régions et peu de fréquences sont disponibles pour les attributions.
• Généralement, il n'y a pas de groupes de fréquences dans les bandes 150, 450 MHz et 800 MHz pour agrandir les systèmes de sécurité publique ou pour établir les communications mobiles essentielles le long de la frontière.
• Le spectre exclusif à la SP dans la bande de 800 MHz (3 + 3) est entièrement occupé dans les plus grandes villes.

Il est clair que les bandes de SMT primaires utilisées par la SP pour les communications sont soit très engorgées, soit en voie de devenir rapidement congestionnées dans les grands centres urbains. À la suite du déploiement des nouveaux systèmes 700 MHz, du partage de systèmes communs par les organismes de SP et de l'utilisation de technologies ayant un rendement spectral accru, il est envisageable qu'un petit nombre de fréquences contiguës attribuées au service mobile terrestre se libèrent avec le temps, vraisemblablement vers 2014-2015. Toutefois, nous croyons que dans de nombreuses situations, ces facteurs dynamiques ne suffisent pas à répondre intégralement à la croissance organique des besoins en communications à bande étroite et que les fréquences pouvant être libérées seront probablement utilisées pour répondre à cette demande. La raison est qu'il faudra du temps avant que les nouveaux systèmes soient mis en œuvre et que les utilisateurs changent de technologie. En outre, les anciens systèmes continueront d'être employés de pair avec les nouveaux bien au-delà de 2015.

Pour ce qui est de remplir le besoin de communications à large bande, il est à noter que le spectre existant dans la bande 4,9 GHz est sous-exploité et que son utilisation continuera de croître dans les zones métropolitaines. Cependant, pour les zones plus vastes et dans celles qui nécessitent une meilleure couverture dans les immeubles, l'attribution du spectre 700 MHz pour la large bande mobile donnerait la possibilité aux services de SP de disposer de capacités de transmission de données haute vitesse pour une vaste gamme de services et d'applications riches en données.

6.7.5 Conclusion

En résumé, il n'existe pas de groupes de fréquences libres dans les bandes de SMT 150/450/800 MHz pour les nouveaux systèmes de SP, particulièrement dans les zones frontalières et dans les centres urbains densément peuplés. Malgré les développements, dont l'utilisation de technologies de pointe au rendement spectral accru, les transmissions en bande étroite, l'utilisation du spectre de la bande de 700 MHz et l'utilisation de réseaux cellulaires pour certaines applications de SP, il est prévu que les attributions de fréquences pouvant être libérées seront toutes utilisées pour servir la demande existante.

Sur le plan des communications de SP, l'interopérabilité des systèmes employés par les premiers intervenants des différents organismes de SP est cruciale et on prévoit que les nouveaux déploiements dans la bande de 700 MHz la favoriseront.

En dépit de l'attribution de nouvelles fréquences dans la bande de 700 MHz, le spectre SMT utilisé par les services de SP dans la bande de 800 MHz continuera de croître au rythme actuel dans les grandes zones urbaines, tout au long de la période étudiée.

• Précédent
• Suivant