5G NTN et SATCOM - 5G NTN pour constellation de satellites

Les réseaux d'accès bidirectionnel par satellite présentent un intérêt pour de nombreux marchés car ils fournissent des accès à Internet dans les zones rurales et des accès internet mobile vers les grands ensembles d’utilisateurs mobiles (train, avion, bateau), où un service haut débit commercialement viable est difficilement réalisable. Ils sont particulièrement intéressants pour fournir des services partout et à tout moment, y compris une couverture sur de vastes zones, et un large éventail de services de diffusion à des millions d'utilisateurs.

Les réseaux satellitaires sont difficiles à intégrer pour un opérateur terrestre en raison du manque d'interfaces communes pour la gestion des ressources et le contrôle des réseaux terrestres et satellitaires. Le segment sol des systèmes satellitaires exploite historiquement le standard défini par l’organisme Digital Video Broadcasting (DVB) [TE 6 154], avec des couches physiques particulières, induisant des spécificités sur les mécanismes de couche liaison. L’émergence de la standardisation au 3^rd Generation Partnership Project (3GPP) des systèmes satellites est une opportunité pour que ces systèmes offrent des interfaces de gestion standard, tant sur le plan de donnée et contrôle que sur le plan de gestion et un modèle d’architecture en couches Open Systems Interconnection (OSI) basses et hautes standardisées, intégrant les fonctionnalités de routage en mobilité, de qualité de service et de sécurité basées sur les services de type Service-Based Architecture (SBA).

La convergence des réseaux 5G et des réseaux non terrestres (NTN) crée un écosystème riche en opportunités, facilitant notamment l'intégration des satellites dans les infrastructures terrestres [102841]. Les systèmes satellitaires offrent des services de diffusion efficaces [TE 7 538] qui pourraient être intégrés dans les systèmes définis par le 3GPP [TE 7 542]. Aussi, pour les opérateurs NTN, il s’agit d’une opportunité de bénéficier d’une base de fournisseurs étendue et d’un écosystème important, en particulier pour les chipsets intégrés dans les terminaux satellites et les solutions logicielles exploitées.

Cet article introduit les activités NTN dans le cadre de la standardisation 3GPP. La standardisation 3GPP se traduit par des Release figeant une partie de spécifications. En amont de chaque Release, l’ensemble des activités techniques à couvrir sont convenues entre les différentes parties prenantes. Dans la Release 17 et la Release 18, les spécifications couvrant des scénarios d’accès par satellite ont été introduits. Les activités en cours de définition pour la Release 19 visent à étendre les scénarios déjà standardisés. Cet article présente les principaux enjeux associés à l’intégration de système NTN, et en particulier sur les satellites en orbite basse, dans un système défini par le 3GPP.

Cet article recommande la lecture de l’article [E 7 560] pour appréhender les systèmes de télécommunication par satellite et la lecture des articles [TE 8 015] [TE 8 012] pour la compréhension des architectures définies par le 3GPP.