Le programme xG TN-NTN vise, au travers de ses projets successifs, à développer et mettre à disposition de l’industrie et des académiques les moyens (outils et expertise) de R&D pour les systèmes 5G et 6G intégrant une composante NTN. A noter que ces projets incluent de plus en plus les méthodes d’IA, s’appuyant sur notre expertise en IA robuste, explicable et frugale.
Initié en 2023 et porté par l’IRT Saint Exupéry (institut de recherche technologique, spécialisé dans l’aéronautique, le spatial et les systèmes embarqués) et b<>com, le programme entend structurer les ambitions souveraines dans les domaines des communications terrestres et satellites. L’enjeu est de développer en France des solutions souveraines et soutenables des systèmes et technologies xG Terrestres et Non Terrestres (TN-NTN) grâce à des projets réunissant les industriels français des télécommunications, du spatial, de l’aéronautique, de la défense et de la mobilité.
Les besoins civils et professionnels de connectivité sont en constante croissance qu’il s’agisse de services permanents ou non, et ceci de manière identique sur tous les territoires. Les réseaux xG terrestres ne peuvent tenir cette dernière promesse durable économiquement. Les communications spatiales sont un complément naturel aux communications terrestres pour de nombreux cas d’usages. Elles sont un enjeu de souveraineté pour les décennies à venir.
Les espaces ruraux, les espaces océaniques comme l’espace aérien sont des territoires qui peuvent utilement bénéficier de services professionnels de connectivité pour servir des cas d’usage multiples.
A ce titre, les enjeux majeurs adressés par cette initiative sont les suivants :
- Extension de couverture : par l’enrichissement des capacités des réseaux terrestres à l’aide de systèmes satellites.
- Retour sur Investissement rapide des solutions : bénéficier des effets d’échelle inhérents aux technologies standardisées par le 3GPP pour favoriser l’émergence de solutions dont les coûts sont supportables par les différents acteurs de la chaine de valeur.
- Continuité de service : intégrer des technologies terrestres et satellite sur un même cœur de réseau 5G.
- Souveraineté : maîtriser les technologies de la chaine de valeur des réseaux non terrestres.
Les acteurs internationaux rassemblés au sein du 3GPP (3rd Generation Partnership Project) ont introduit dans la feuille de route de la standardisation de la 5G, avec dès 2022 une nouvelle version appelée « Release 17 » pour une première intégration des communications Satellite / NTN dans les smartphones. Le 3GPP poursuit ses travaux avec les versions suivantes, Release 18/19 qui proposeront plus de fonctionnalités et de nouveaux cas d’applications.
Soutenu par France 2030, les deux IRT Saint Exupéry et b<>com, ont proposé le programme xG TN-NTN pour structurer les ambitions souveraines dans les domaines des communications terrestres et des communications satellites, avec l’objectif d’une connectivité souveraine, ubiquitaire et durable sur les communications vitales. Le programme se développe avec la coordination de projets embarquant les industriels français des secteurs, des télécommunications, de l’aéronautique, de la défense, et de la mobilité, en vue d’offrir des solutions souveraines et soutenables des systèmes et technologies xG Terrestres et Non Terrestres (TN-NTN).
De nombreux partenaires industriels et académiques ont répondu présent et apporte leur soutien au programme.
Le programme a été notamment présenté aux événements suivants :
- CEA LETI innovation days à Grenoble le 29 juin 2023 ;
- Journée Ondes et Espace organisée par Aerospace Valley et Alpha-RLH à Bordeaux le 6 décembre 2023.
Des projets déjà existants sont intégrés au programme
5GMED, démontre des services avancés de communication 5G automobile et ferroviaire, sans couture, le long du corridor transfrontalier, Figueras/Perpignan en mettant en œuvre une itinérance en mode connecté sans couture entre deux réseaux 5G Stand Alone avec aussi une continuité des slices 5G.
De plus, une cellule 5G a été déployée à bord d’un train avec un « backhauling » par satellite, qui inclut le maintien des slices 5G sur la liaison satellite non 3GPP.
Ce projet a fait l’objet de plusieurs publications, en particulier :
- 5GMED Automotive and Railways Use Cases in Cross-Border Scenarios : poster, EUCNC 2022.
- 5GMED Architecture for Advanced Automotive and Railway Communication Services in Cross-Border Scenarios : communication, FNWF 2022.
- 5GMED Seamless Connectivity for Digital Trains : communication, VTC spring 2023 in Florence.
- Reinforcement learning for radio resource management of hybrid energy cellular networks with battery constraints : article de journal, Computer Communications.
- Cross-border 5G Seamless Connectivity for Connected and Automated Mobility: Challenges, Network Implementation, and Lessons Learnt : communication, IEEE Future Networks World Forum.
ELLIOT développe un prototype de système bas coût d’IoT par satellite s’appuyant sur une liaison discontinue, sans lien inter-satellite, un terminal intelligent, une très faible consommation énergétique et aucune utilisation du GNSS.
CONTRAST assure une participation aux groupes de standardisation 3GPP sur les aspects services, architecture et sécurité (3GPP SA1, SA2 et SA3).
AI4xG transfère l’expertise reconnue de l’IRT en Intelligence Artificielle robuste et explicable dans les systèmes de télécommunication et en particulier sur les aspects orchestration et cyber-sécurité.