La 5G directe par satellite, censée offrir une couverture planétaire à nos smartphones, est sur une voie ascendante. Dans le cadre d’un appel à projets France 2030, un consortium industriel dirigé par Thales Alenia Space (TAS) a été sélectionné par le Cnes pour mener à bien la démonstration d’un service 5G D2D (direct to device) par satellite. L’annonce date du 8 septembre dernier.
TAS est accompagné de Capgemini, de Thales, des opérateurs Orange et SES, du fabricant de puces américain Qualcomm et de Loft Orbital, start-up française qui se spécialise dans l’infrastructure spatiale. Le montant de l’appel à projets n’a pas été communiqué mais s’élève probablement à plusieurs dizaines de millions d’euros.
Une précédente démonstration, dévoilée à l’occasion du salon MWC de Barcelone en mars dernier, avait regroupé TAS, Ericsson et Qualcomm. Mais l’expérience, quoique fructueuse, avait été simulée en laboratoire. Le projet, nommé « U Deserve 5G », se déroulera, lui, en conditions réelles.
« La première phase débute maintenant et pour une durée de 7 mois, détaille Stéphane Anjuère, responsable des activités 5G non terrestres (NTN) à TAS. Suivra une seconde phase d'ici à fin 2027-début 2028 pour mettre en orbite, à 600 km d’altitude, le satellite portant la charge utile. » La connexion empruntera la bande S, à 1,6 GHz, qui n’est pas perturbée par l’atmosphère. Une constellation pour la 5G D2D pourrait comporter de 200 à 500 satellites, estime Stéphane Anjuère.
Une connexion direct-to-device pour des terminaux mobiles
« Notre objectif est de faire la démonstration de deux cas d’usage, concernant la 5G New Radio NTN et la 5G Narrowband NTN, poursuit-il. La première s’applique aux appels vocaux, aux échanges de données ou encore à la transmission de vidéos Whatsapp. La seconde couvre l’Internet des objets et se concentre sur l’échange de messages courts. On veut aussi démontrer la complémentarité de la couverture 5G par satellite et de la couverture 5G terrestre à partir d’un même terminal. »
Une connexion 5G D2D a l’avantage d’être peu contraignante pour les terminaux qui peuvent être mobiles, que ce soit un smartphone ou un véhicule. « Une mise à jour logicielle suffit, affirme Stéphane Anjuère. L’antenne, elle, ne change pas. La connexion est moins directive qu’en 5G millimétrique. »
Pour les réseaux 5G non terrestres, la 5G millimétrique est l’autre piste technologique avalisée par la 3GPP, l’organisme normalisateur consacré à la téléphonie mobile. Elle vise le marché de l’accès fixe sans fil, notamment les logements résidentiels ou les entreprises qui n’ont pas de ligne filaire à disposition. La gamme de fréquence s’échelonne de quelques dizaines à quelques centaines de gigahertz, par exemple la bande Ka à 26 GHz, et le service nécessite des stations-relais au sol. Starlink se positionne sur ce créneau, de même qu’Univity en France, qui vient de signer un contrat avec le Cnes pour réaliser son propre démonstrateur.
Baisser le coût des satellites
Le but du projet « U Deserve 5G » est de valider la solution technique choisie. « On essaie d’utiliser le maximum de composants sur étagère, développe Stéphane Anjuère. Il existe des défis techniques, concernant l’antenne embarquée sur le satellite notamment. Comme tenu de la gamme de fréquence et de la puissance, celle-ci doit être de grande taille, allant jusqu’à 15 m2. Elle va donc consommer beaucoup d’énergie et il faudra pouvoir l'alimenter. En comparaison, une antenne satellite pour la bande Ka mesure moins d’un mètre-carré. »
L’autre problématique est de nature économique. « Ce service sera monétisé avec un revenu moyen par utilisateur plus bas puisque ce seront des abonnements complémentaires des abonnements existants, explique Stéphane Anjuère. Malgré une assiette d’utilisateurs très large, tous les possesseurs de smartphones étant utilisateurs potentiels, ce revenu sera aussi inférieur à celui de la 5G millimétrique, un service à part entière pensé pour remplacer l’accès à Internet via une fibre optique. Il faudra donc que le prix des satellites soit agressif, probablement en dessous de 10 millions d’euros. » Si les industriels résolvent cette équation, les premières offres commerciales de 5G non terrestre D2D pourraient voir le jour dès 2029.
