Qualité, priorité et préemption (QPP) du Réseau Radio du Futur : pour un réseau performant en tout temps et toutes circonstances.

Appliquée aux communications critiques, la mécanique de Qualité, Priorité et Préemption permet de maintenir un haut niveau de service réseau, y compris lorsque la couverture réseau est dégradée. Elle rend possible le partage en temps réel de vidéos, d'images et de données de géolocalisation, ainsi que l'organisation de conférences de groupe interservices via l'application SYRIUS, sans subir les effets d'une congestion réseau.

Grâce à l'application ATRIA qui permet de gérer la mobilité entre les opérateurs réseau, le RRF s'appuie ainsi sur la couverture prioritaire fournie par les deux opérateurs publics principaux du RRF (Bouygues Telecom et Orange). Les opérateurs Free et SFR assurent l'itinérance nationale, pour une couverture homogène sur 98 % du territoire.

Ce maillon essentiel dans la résilience du Réseau Radio du Futur (RRF) offre aux services de sécurité, de secours et d'aide médicale urgente un réseau à la fois très haut débit, résilient, sécurisé, interopérable et prioritaire. 

💡 Il s'agit ici, d'une rupture avec les réseaux historiques comparables à des réseaux 2G, principalement limités à la voix et à de très faibles volumes de données. En effet, en s'appuyant sur les réseaux des opérateurs public le RRF est en mesure de fournir non seulement des services voix, mais aussi le partage de données vidéos, d'images ou encore la géolocalisation en direct.

La QPP dans le cadre des communications critiques, c'est quoi ?

La QPP désigne les mécanismes garantissant des communications critiques accessibles, performantes et continues, y compris lorsque le réseau est fortement sollicité.

Contrairement aux usages grand public, une communication opérationnelle concourant au travail des forces de sécurité, de secours et d'aide médicale ne peut être retardée, interrompue ou dégradée sans risque. Elle doit fonctionner en tout temps et en toutes circonstances.

Si la redondance demeure importante en milieu urbain du fait de la concentration de nombreux sites 4G/5G, l'intérêt de la QPP apparaît tout aussi essentiel dans des contextes qui ne sont pas nécessairement urbains. Dans ces zones où les cellules radio sont à la fois moins nombreuses et couvrent de grandes surfaces (littoral, milieu rural etc.), une forte affluence peut rapidement entraîner une congestion du réseau, sans pour autant que la capacité radio augmente. 

💡 C'est précisément dans ces situations que la QPP prend tout son sens, en permettant aux utilisateurs du RRF de continuer à communiquer lorsque le réseau devient saturé pour les autres usagers.

Qualité, priorité et préemption : chaque terme compte

• La Qualité correspond au niveau de performance garanti pour une communication. Elle englobe notamment la latence, le débit, la stabilité et la fiabilité du service. Dans un contexte opérationnel, cette qualité est essentielle : elle conditionne l'efficacité de la transmission des voix, de la vidéo, des volumes de données et de la géolocalisation.

• La Priorité définit l'ordre selon lequel les communications sont traitées lorsque plusieurs utilisateurs sollicitent simultanément les mêmes ressource réseau. Une communication prioritaire sera servie quand une communication standard verra son accès restreint (sans pour autant empêcher totalement cette dernière d'exister) au nom de la garantie d'un accès aux ressources pour les communications critiques.

💡 Ce fonctionnement est comparable à l'allumage d'un gyrophare lors d'une intervention. Les véhicules de service deviennent prioritaires, tandis que les véhicules civils s'écartent sans pour autant s'arrêter si la situation le permet.

• La Préemption va plus loin. Elle donne au réseau la capacité d'interrompre, de refuser ou de dégrader une communication moins critique afin de libérer immédiatement des ressources au profit d'un usage prioritaire. Cette notion est essentielle pour garantir l'établissement des communications des abonnés RRF même en cas de saturation.

Les mécanismes réseaux de la QPP

Le fonctionnement de la QPP repose sur des mécanismes standardisés des réseaux 4G et 5G
L'Access Control Barring (ACB)	L'ACB Contrôle l'accès aux cellules radio pour éviter leur saturation. En cas de crise, certains utilisateurs peuvent être temporairement bloqués, alors que les terminaux du RRF bénéficient de classes d'accès privilégiées garantissant leur connexion
Allocation and Retention Priority (ARP)	Le mécanisme d'ARP gère quant à lui la priorité d'établissement et de maintien des communications. Il permet au réseau de refuser une communication grand public, voire d'en interrompre une en cours, afin d'assurer la continuité d'un échange critique
Qualité de service (QCI)	Assurée par les QCI définissent des profils de performance pour chaque usage. Les communications critiques bénéficient de classes de qualité supérieures. Les appels ont un débit garanti et les autres services bénéficient de plus de ressource si besoin.

Perspectives

À terme, la généralisation de la 5G SA, l'introduction de mécanismes avancés de segmentation réseau et l'émergence des réseaux non terrestres (NTN), notamment satellitaires, viendront renforcer encore la QPP. 

L'objectif reste inchangé : assurer aux forces de sécurité, de secours et de santé une capacité de communication fiable, performante et prioritaire, quelles que soient les conditions.

Quel cas d'usage ?

Constat : une forte congestion constatée sur les cellules radio couvrant la zone d'arrivée en raison du fort trafic généré par les clients grand public

Pendant la course, un agent de l'ACMOSS équipé d'un terminal RRF a réalisé plusieurs tests de services (appels PTT, envoi de photos et vidéos) tout au long du parcours. En parallèle, des équipes opérationnelles (SDIS 13, BMPM, SMU 13) présentes sur le terrain utilisaient également des terminaux RRF dans le cadre de leurs missions de sécurité. Après l'événement, ces utilisateurs ont indiqué n'avoir rencontré aucun problème d'utilisation, confirmant un fonctionnement nominal des services malgré le contexte de forte affluence.

Résultat : Malgré cette charge importante, la Qualité d'Expérience Utilisateur est restée nominale pour les utilisateurs du RRF.

Les analyses techniques ont montré une forte congestion des cellules radio, notamment autour de la zone d'arrivée, entraînant une dégradation importante de la qualité de service pour les utilisateurs grand public. En revanche, les utilisateurs RRF ont bénéficié d'un taux de succès de 100 % pour l'établissement de leurs services grâce aux mécanismes de priorisation et de préemption du réseau (ACB, ARP, QCI). Ces mécanismes ont permis de maintenir une qualité d'expérience nominale pour les services critiques, même lorsque le réseau était saturé pour les autres utilisateurs.