Le test grandeur nature a été mis en place par trois partenaires : Eutelsat, MediaTek et Airbus Defence and Space. Ils indiquent avoir conduit « avec succès les premiers tests à l’échelle mondiale portant sur la technologie 5G pour les réseaux non terrestres (NTN), grâce à la constellation de satellites en orbite basse OneWeb d’Eutelsat ». OneWeb est pour rappel un concurrent de Starlink de SpaceX, Amazon Kuiper et d’autres constellations de satellites à basse altitude.

C’est quoi la 5G NTN ?

On parle de « 5G NTN », une fonctionnalité définie par la 3GPP dans la Release 17 de la 5G, finalisée en 2022. Elle prévoit aussi bien la NR (New Radio, de la 5G avec voix et data) que l’IoT (l’Internet des objets). On parle de (5G) NTN-NR et NTN-IoT respectivement. La Release 18 finalisée mi-2024 est venue renforcer cette fonctionnalité en intégrant « davantage l’accès par satellite dans le système 5G ».

Bouygues Telecom explique que la 5G NTN permet de combiner « la puissance de la 5G terrestre avec des réseaux non terrestres, principalement composés de satellites en orbite basse (Low Earth Orbit) et de plateformes à haute altitude (High Altitude Platform Stations). Cette technologie permet d’étendre la couverture 5G aux zones où les réseaux terrestres sont limités ou inexistants, comme au milieu de l’océan ou dans des zones sinistrées ».

Et pour ceux qui se demandent comment un smartphone peut communiquer avec un satellite à quelques centaines de kilomètres d’altitude, nous avons récemment posé la question à l’Agence nationale des fréquences (ANFR).

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Comment fonctionne la 5G NTN ?

Outre le fait que cela se passe en partie dans l’espace, la 5G NTN fonctionne de manière relativement classique avec une « communication bidirectionnelle entre les appareils au sol et les satellites ou plateformes aériennes ». Ces derniers agissent « comme des relais, transmettant les signaux entre les utilisateurs et les stations terrestres ».

Le fabricant de matériel électronique Rohde & Schwarz y va aussi de son explication : « Avec le NTN, tous les appareils mobiles seront connectés à la fois aux réseaux terrestre et satellite en tant que partie de l’écosystème 3GPP. Et comme la technologie évolue continuellement, les satellites deviendront les stations de base ».

Eutelsat pose les jalons du déploiement de la norme 5G NTN

Revenons à l’annonce d’Eutelsat, qui a justement pour but de poser « les jalons du déploiement de la norme 5G NTN », avec une interopérabilité entre des satellites et des réseaux terrestres. Des satellites OneWeb d’Eutelsat ont été équipés avec une puce NTN NR de MediaTek (Qualcomm aussi propose des puces depuis longtemps).

La plate-forme de test NTN-NR (compatible avec la Release 17 de la 3GPP) a été mise à disposition par l’institut taïwanais de recherche ITRI. Sharp et Rhode & Schwarz ont fourni les antennes et les équipements nécessaires.

D’un point de vue technique, la liaison entre les satellites et les utilisateurs s’est fait via la bande Ka (entre 26,5 et 40 GHz). « L’essai a démontré la capacité de l’appareil 5G à se connecter avec succès au cœur de réseau de la 5G grâce aux liaisons satellitaires et à assurer l’échange de signaux ».

Satellites et réseaux terrestres main dans la main

Eutelsat espère qu’à l’avenir « toutes les constellations de satellites compatibles pourront compléter les réseaux terrestres très naturellement et en toute transparence, permettant ainsi le déploiement de services de connectivité universels »… ce qui est exactement le but de la 3GPP avec la 5G NTN.

Pour Arlen Kassighian (directeur de l’Ingénierie chez Eutelsat Group), la 5G NTN sera une technologie « au cœur de la constellation IRIS² ». Cet acronyme signifie Infrastructure de Résilience et d’Interconnexion Sécurisée par Satellites.

Avec Galileo (système de positionnement par satellite, concurrent du GPS américain) et Copernicus (observation de la Terre), IRIS² est un gros projet européen. La Commission européenne a pour rappel signé un accord à plus de 10 milliards d’euros avec le consortium SpaceRISE pour cette future constellation.

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Des avantages… mais aussi des inconvénients

Comme le rappelle Bouygues Telecom, « malgré ses nombreux avantages, la 5G NTN fait face à plusieurs défis », notamment la latence, « principalement due à la grande distance que les signaux doivent parcourir jusqu’aux satellites et retour », les coûts de déploiement « de satellites avec des charges utiles 5G » et la régulation car « l’utilisation de l’espace pour les télécommunications nécessite une coordination internationale complexe ».

Concernant la latence, elle est relativement limitée avec les satellites en orbite basse (Starlink est entre 20 et 40 ms en général) comparé à ceux en orbite géostationnaire (à 36 000 km d’altitude) qui sont entre 500 et 700 ms. On est dans tous les cas loin de la latence de la 5G qui peut descendre à quelques millisecondes.

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