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M2M : Comment anticiper la disparition de la 2G ?

L’arrivée de la 5G en France métropolitaine est prévue pour l’année 2020. Elle apporte avec elle un certain nombre de changements technologiques. Ce nouveau réseau de télécommunication remet-il en question l’avenir de réseaux historiques tels que la 2G ?

Selon Orange, « On peut envisager une extinction de la 2G d’ici 2025 » pour le grand public. C’est déjà le cas en Asie (Japon, Macao, Singapour, Corée du Sud) ainsi qu’aux Etats Unis. Dans ces pays, le premier iPhone, sorti il y a 10 ans, ne peut déjà plus être utilisé. En ce qui concerne l’Europe, la Suisse a annoncé son arrêt en 2020 et la Norvège en 2021.

Au vu de cette disparition de la 2G en France, des questions sont légitimes pour les fabricants d’IoT du marché français. Doit-on encore investir dans la 2G ? Des millions de services sont basés sur cette technologies. Quelles sont les alternatives pour le M2M ?

Certaines technologies actuelles peuvent déjà se révéler être des alternatives viables pour un produit industriel visant à être exploité ces dix prochaines années.

Disparition de la 2G

Pourquoi décider de faire disparaitre la 2G ? Les raisons sont multiples et certaines sont évidentes : ne pas empiler des réseaux, libérer des bandes de fréquences pour les exploiter avec de nouvelles technologies, telle que la 5G.

En revanche, d’autres le sont moins comme l’impact sur le bilan énergétique et donc les objectifs de neutralité carbone. En effet, l’exploitation des réseaux demande beaucoup d’énergie et, à iso-usage, la 2G consomme bien plus que la 5G.

Les communications des opérateurs sur la planification sont peu nombreuses. Pour ne rien simplifier, les services 2G et 3G seront arrêtés d’une manière inhomogène : parfois la 3G est arrêtée avant la 2G et avec du décalage entre les opérateurs. La gestion du roaming et des zones frontalières redeviendra un challenge.

En ce qui concerne la France, Stéphane Richard, le PDG d’Orange, a mentionné lors de son interview aux Echos (février 2020) que « d’ici à 2025, en Europe, on peut envisager une extinction de la 2G, au moins pour le grand public ».

Convertir ses produits à la 4G ou 5G semble logique, mais contre-productif économiquement. En effet, les licences incluses dans les modules correspondants ont un impact aussi important que le service utilisé est récent. Comme toujours, un compromis est à trouver. Dans le cadre du M2M, la 2G (ou plutôt 2,5G ou GPRS) fournit des services de voix et de data. Le remplacement de ces deux fonctionnalités par un protocole économe en énergie, optimisé pour les solutions nomades et économe financièrement (abonnement) porte le nom de LTE:CAT-M.

Disparition de la 2G — Quelques pays européens ont annoncé la fin de la 2G et 3G.

Avantages, cas d’usages et roadmap

L’organisation 3GPP (3rd Generation Partnership Project) est en charge de la standardisation des réseaux de télécommunications à l’échelle internationale. Elle lance cette technologie qui fait partie du réseau LPWA (Low-Power Wide-Area), au même titre que le NB-IoT. Un réseau LPWA est un moyen de communiquer sans fil avec une faible consommation transmettant des données sur plusieurs kilomètres. Les avantages techniques apportés facilitent son intégration pour de larges usages et domaines de l’IoT, notamment pour des produits mobiles.

Supporté en France par Orange, ses fonctionnalités évoluent au cours des révisions de la 3GPP. Par exemple, la fonctionnalité VoIP sera disponible en début d’année 2021 en France. Puis les déclinaisons *-M1 et *-M2 se rependront ensuite progressivement sur le marché. La release 14 de la 3GPP voit notamment son débit augmenter (DL : 4Mbps, UL :7Mbps ; full duplex peak rates) ainsi que certaines fonctionnalités améliorées, comme le positioning (E-CID & OTDOA full support).

Cette technologie s’intègre dans la roadmap de la 5G. Elle coexistera avec cette évolution majeure dans le domaine de l’IoT (cadre des release 15 & 16 pour les phases 1 & 2 de la 5G).

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Les évolutions de la 2G

A court terme, quelques évolutions sont disponibles sur le réseau français :

Couverture : Plus de 98% de la population française est déjà couverte, ce qui est supérieur à la 4G usuelle. Carte à jour : https://www.orange-business.com/fr/reseau-LTE-M
Extended coverage : la répétition (jusqu’à 32 fois) et la concentration sur une bande de fréquence de 1MHz seulement permettent un gain de 8dBm additionnel. Le réseau ajuste de manière dynamique le nombre de répétitions en fonction du type de canal. Il n’y a pas d’obligation de répéter le message 32 fois à chaque fois.
Roaming : des accords existent déjà entre Orange Belgique, AT&T (USA), KPN (Pays-Bas), Swisscom (Suisse) et d’autres sont en cours. Notamment Espagne, Roumanie , Canada…

En 2021, une étape importante sera franchie avec l’ajout de la fonctionnalité voix en VoLTE. La date de déploiement est fixée au premier trimestre 2021. Des modules avec fallback 2G/3G permettant d’avoir cette fonctionnalité existent déjà à ce jour, demandant cependant un coût additionnel.

Si aucune date officielle de l’arrêt des services 2G et 3G en France n’est officiellement communiquée, cela pourrait évoluer sous peu. Stéphane Richard, le PDG d’Orange, a mentionné la date de 2025 pour une partie des services.

Que ce soit pour vos designs existants ou pour ceux à venir, il est temps de vous projeter dans ce nouveau contexte. Les équipes de Bosch Mondeville se tiennent à votre disposition pour vous orienter vers des choix pérennes de technologies de communication, opérées ou non.

Je souhaite être accompagné dans le choix des technologies de communication

La politique d’investissement envers les nouvelles technologies du groupe Bosch confère à Bosch Mondeville certains avantages. Le site peut plus facilement s’adapter aux contraintes de design en s’équipant de nouvelles machines, toujours plus performantes.

PAR ARNOLD DAIGNERE

Diplômé d’un doctorat en sciences physiques, Arnold Daignère est un ingénieur pour Bosch Mondeville spécialisé dans l’industrialisation et la fabrication électronique. Son expertise couvre principalement les domaines de l’ingénierie, l’analyse des modes de défaillance et de leurs effets et de leur criticité (AMDEC), la gestion de la qualité, le développement de produits, la recherche et développement (R&D) et les semi-conducteurs.