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«Fibre dans le ciel» se rapproche du niveau de maturité technologique TRL 5

Alors que le réseau européen de fibre optique poursuit son expansion, le déploiement d’une technologie équivalente en orbite basse pourrait débuter dès 2025. Les constellations de satellites équipées de liaisons de connexion optiques présentent deux avantages principaux par rapport aux autres solutions disponibles: elles sont capables d’atteindre les zones les plus reculées du globe tout en offrant une connexion rapide et stable à des cibles en mouvement, comme les avions et les bateaux.

Espace

Aussi surprenant que cela puisse paraître en 2020, certaines régions reculées de la planète sont toujours dépourvues de connexion Internet. Mais la situation évolue rapidement. Alors que la première génération de satellites à haut débit (HTS) mise en orbite ces dix dernières années a connu un succès mitigé en Europe et en Amérique du Nord, imputable à leur latence élevée, capacité limitée et coût élevé, les constellations de satellites en orbite terrestre basse se montrent déjà bien plus prometteuses. En exploitant des centaines de satellites placés en orbite LEO ou MEO (en orbite terrestre respectivement basse ou moyenne) et coûtant moins d’un million d’euros l’unité, les constellations LEO utilisent des composants disponibles dans le commerce pour réduire les coûts. La seule ombre au tableau concerne leur durée de vie limitée, car les composants ne sont pas destinés à être utilisés dans l’espace. Les travaux de R&D porteront ensuite sur les constellations de satellites dotés d’OISL (liaisons de connexion optiques intersatellites). «Dans une constellation équipée d’OISL, les satellites deviennent les nœuds d’un réseau optique volant maillé, connecté aux utilisateurs par radiofréquence (RF) et au réseau Internet via des passerelles», explique Karen Ravel, gestionnaire de projet chez Sodern et coordinatrice du projet SODaH. Le consortium SODaH, qui a baptisé ce système de «fibre dans le ciel», a développé des technologies visant à le rationaliser avec le soutien d’Horizon 2020. Plusieurs vecteurs clés de cette technologie existent déjà et sont considérés comme suffisamment matures pour des applications de pointe. Les communications OISL entre satellites peuvent être traitées dans des terminaux de communication laser, le processeur numérique embarqué et le récepteur radiofréquence. Mais, étant donné que les constellations de satellites se composent généralement de satellites plus petits et moins onéreux qui doivent être plus polyvalents et reconfigurables, il reste à combler un certain nombre de lacunes importantes. De nouveaux concepts de charges utiles – faisant office de convertisseurs et routeurs RF/photoniques – n’ont pas encore été développés. «Pour satisfaire à ces exigences, nous nous sommes concentrés sur le développement d’une unité de routage et de numérisation par modulation photonique (P_MRD). L’unité P_MRD sert d’interface entre les OISL des satellites (généralement quatre par satellite) et le processeur numérique de la charge utile (connecté aux utilisateurs finaux et aux passerelles par des antennes RF). Elle est indispensable pour assurer la flexibilité, l’efficacité du routage, la redondance et le multiplexage avancé des signaux», explique Karen Ravel. Le projet SODaH a commencé à développer cette unité P_MRD fin 2018 et entend la rendre prête pour les futures générations de constellations dès 2025. Le projet a déjà franchi une première étape importante, qui consistait à atteindre quatre objectifs de conception: étudier les performances des constellations candidates; identifier l’architecture de la charge utile pour obtenir le débit requis; produire les spécifications du sous-équipement optique pour l’itération et la finalisation; et dresser un plan de test pour caractériser le démonstrateur de la charge utile au niveau du système. Une autre étape importante est désormais à la portée du projet: l’examen de la conception de l’unité P_MRD, qui devrait s’achever d’ici fin octobre 2020. À l’issue du projet, prévue plus tard cette année, l’unité P_MRD devrait avoir atteint le niveau de maturité technologique TRL 5. La voie sera alors toute tracée pour l’utilisation commerciale des constellations de satellites équipées d’OISL. Les utilisateurs finaux devraient alors bénéficier de connexions par satellite de plus de 100 Mbps qui s’intègrent de façon transparente aux réseaux 5G, ce qui présenterait un grand intérêt non seulement pour les régions reculées et non desservies, mais aussi pour les terminaux en mouvement comme les bateaux et les avions.

Mots‑clés

SODaH, satellite, LEO, internet, 5G, régions reculées, constellation, OISL, HTS

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