Alison BUNEL L'analyse économique de l'utilisation partagée du spectre hertzien

372 Pages·2015·5.82 MB·French

DOCTORAT EN CO-ASSOCIATION ENTRE
TELECOM ECOLE DE MANAGEMENT ET L’UNIVERSITE EVRY VAL D’ESSONNE

Spécialité : Sciences économiques

Ecole doctorale : Sciences de la Société

Présenté par

Alison BUNEL

Pour obtenir le grade de

DOCTEUR DE TELECOM ECOLE DE MANAGEMENT

L’analyse économique de l’utilisation partagée du spectre
hertzien

Soutenu le 03 juillet 2015

devant le jury composé de :

Directeur de thèse : M. Denis LESCOP, Maître de conférences à Télécom Ecole de
Management, Habilité à diriger des recherches
Rapporteurs : Mme. Joëlle TOLEDANO, Professeure des universités à Centrale-
Supélec
M. Gérard POGOREL, Professeur à Télécom ParisTech
Examinateurs : M. Eric BROUSSEAU, Professeur des universités à l'Université Paris-
Dauphine
M. Thomas PEZ, Professeur des universités à l'Université Paris-
Dauphine
M. Gilles BREGANT, Directeur Général de l’Agence Nationale des
Fréquences

Thèse n°

À ma mère,

Remerciements

Cette thèse est l’aboutissement de plus de trois années de travail. Je tiens à remercier les personnes qui
m’ont accompagnée du début jusqu’à la fin ou à un moment ou un autre de ce travail de recherche.
Je tiens tout d'abord à remercier mon directeur de thèse, M. Denis LESCOP, pour m'avoir fait
confiance puis pour m'avoir ensuite guidée, encouragée et conseillée, pendant plus de trois ans, tout en
me laissant une grande liberté et en m’accordant des responsabilités dont j'espère avoir été à la hauteur.
Mes remerciements vont également à Mme Joëlle TOLEDANO. La réalisation de ce document est le
résultat de nombreuses discussions, de conseils et d’encouragements qu’elle m’a offerts tout au long de
cette recherche. En effet, j’ai eu la chance et le plaisir de participer à la mission ministérielle sur la
gestion dynamique du spectre qui lui a été confiée. Je la remercie pour s’être investie jusqu’à la fin en
m’ayant fait l'honneur de participer au jury de soutenance et d’être rapporteur de cette thèse.
Mes remerciements s’adressent aussi à Messieurs les professeurs Gérard POGOREL, Eric
BROUSSEAU et Thomas PEZ, ainsi qu’à Monsieur Gilles BREGANT, Directeur général de l’ANFR,
qui m’ont fait l’honneur d’accepter de lire et de juger ce travail.
Je remercie les équipes de l’ANFR, et en particulier, Bernard CELLI pour m’avoir accueillie dans son
équipe à la Direction de la stratégie durant sept mois dans le cadre de la mission. L’agence a été un
environnement de travail stimulant et très enrichissant. Enfin, je suis notamment reconnaissante à ma
collaboratrice et collègue, Lison JULLIEN, pour sa relecture et ses conseils toujours très pertinents.
Je tiens à remercier la Fondation Télécom de l'Institut Mines-Télécom pour la formation, la recherche,
l'innovation et la prospective, pour avoir financé cette thèse et pour m’avoir permis de réaliser mes
recherches dans de bonnes conditions. J’adresse un grand merci à mon directeur de thèse et à
Monsieur le professeur Marc BOURREAU qui sont à l’origine de ce sujet.
Je suis également reconnaissante à toutes les personnes qui m’ont consacré du temps en acceptant de
relire tout ou partie de mon travail. Je remercie Monsieur le Professeur Yannick PEREZ pour son aide
et ses précieux conseils. Merci à ma grande sœur pour son écoute, sa sincérité et ses relectures. Un
grand merci également à Chloé et Jean-Louis pour les dernières relectures et derniers conseils.
De nombreuses autres personnes m’ont apporté leur soutien durant ce travail de thèse, parmi lesquelles
Altay et Zarah avec qui j’ai pu partager les joies et les difficultés de la recherche, ainsi que Thomas qui a
toujours partagé les papiers académiques et informations utiles à la compréhension de ce sujet. Merci à
mes meilleures amies Claire, Sarah, Cécile et Amira pour leur appui, et merci à Robert pour m’avoir
encouragée à faire cette thèse.
Enfin, je tiens à remercier Hamza pour avoir toujours su m’encourager et me soutenir avec tant de
tendresse et de patience.
Mes derniers remerciements iront à ma famille et tout particulièrement à ma mère qui m’a toujours
soutenue et encouragée dans ce que j’ai voulu entreprendre.

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’analyser l’impact d’un partage dynamique du spectre sur les
modalités d’attribution de la ressource hertzienne et sur sa valorisation. Les caractéristiques
physiques, techniques et économiques des fréquences radioélectriques rendent nécessaires une
coordination et une planification nationale et internationale du spectre. En aval de cette
coordination internationale sur la gestion du spectre, il existe à un niveau plus micro-
analytique, trois méthodes de gestion et d’attribution du spectre radioélectrique : l’approche
administrative, l’approche basée sur le marché et l’approche du spectre commun. Toutefois,
ces dernières années ont été marquées par des problématiques de rareté et de sous utilisation
des fréquences, lesquelles sont venues remettre en cause l’efficacité du système de gestion
actuel. Mais l’apparition de nombreux changements technologiques, en particulier l’émergence
de technologies intelligentes permettant une utilisation partagée du spectre, semble constituer
une solution face à ces problèmes. En outre, ces technologies laissent entrevoir la possibilité
d’une commercialisation et d’un transfert de droits du spectre sous diverses formes (échanges
de spectre, courtage, transferts en temps réel). Sous ces considérations, la question s’est posée
de savoir si cette ressource aux caractéristiques physiques bien particulières, jusqu'alors
soumise à une gestion hyperspécialisée, pourrait un jour devenir un objet de commerce entre
acteurs économiques. Cette problématique nous a conduits à recourir aux concepts de la
théorie des coûts de transaction et à adopter une approche contractuelle du partage du spectre.
Notre analyse pointe la diversité des transactions de droits de propriété dans le cadre d’une
utilisation partagée. Partant d’une analyse des différentes structures de gouvernances, la thèse
défendue est celle de la complémentarité des modes d’organisation des transactions de droits
de propriété sur le spectre dans un monde de partage. Enfin, nous montrons la nécessité de
recourir à des approches hybrides de valorisation de la ressource pour une gestion plus
efficace dans un monde de partage.
Mots-clés : Spectre des fréquences radioélectriques, gestion du spectre, coûts de transaction,
communications électroniques, institutionnalisme.

Abstract
This thesis aims at analyzing the impact of dynamic spectrum sharing on the ways in which
spectrum resources are assigned and valued. The physical, technical and economic
characteristics of radioelectric frequencies make national and international coordination and
planning of spectrum necessary. Below this level of international coordination of spectrum
management, at a micro-analytic level, there are three methods for the management and
assignment of radiofrequencies: the administrative approach (the command and control
approach), the market-based approach, the spectrum commons approach. However, these
past few years have been marked by problems of both scarcity and underuse of frequencies,
bringing into question the efficiency of today’s management system. The dawn of numerous
technological innovations, in particular the emerging cognitive technologies allowing a shared
use of spectrum, seems to constitute a solution to these issues. Furthermore, these
technologies make it possible to imagine selling and transferring spectrum usage rights
through several forms (spectrum exchange, brokering, real time trading). Hence, the emerging
question of whether this resource with very particular physical characteristics, governed until
now by hyper specialized management, could one day become an object of trade between
economic actors. This issue leads us to use the concepts of transaction cost theory and
to adopt a contractual approach of spectrum sharing. Our analysis shows the diversity of
property rights trading in the framework of a shared use. Based on an analysis of several
governance structures, we defend the thesis of complementarity between the different ways of
organizing the spectrum property rights transactions in a world of sharing. Finally, we show,
in a world of sharing, the need to apply hybrid resource valuing approaches for a more
efficient management.

Keywords: Radio spectrum, spectrum management, transaction costs, electronic
communications, institutionalism.