EXPERIENCE DE COMMUNICATION 5G DANS LES AIRS AU-DESSUS DE TOKYO
Les cieux au-dessus de Tokyo sont épaissis de trafic aérien ces jours-ci avec l’afflux de touristes internationaux. Mais un avion a récemment contribué à raviver le rêve d’un accès Internet en vol pour tous. Des chercheurs au Japon ont annoncé le 28 mai qu’ils ont réussi à tester avec succès un équipement de communication 5G dans la bande de 38 gigahertz depuis une altitude de 4 kilomètres.
UNE RELAYAISON AERIENNE DE NOUVELLE GENERATION
L’expérience visait à développer une liaison de relais aérien avec des liens terrestres en bande millimétrique entre les stations au sol et une Station en Haute Altitude (HAPS) simulée, une station radio à bord d’un avion sans pilote restant en altitude dans la stratosphère pendant de longues périodes. Un Cessna, décollant de l’aérodrome de Chofu dans l’ouest de Tokyo, a été équipé d’une station de base 5G de 38 GHz et d’un dispositif de réseau central, et trois stations au sol étaient équipées d’antennes à lentille avec suivi automatique.
Avec le Cessna comme station relais, la configuration a permis la communication entre une station au sol connectée au réseau 5G terrestre et une station de base terrestre connectée à un terminal utilisateur, selon un consortium d’entreprises japonaises et l’Institut national de l’information et de la communication.
UN PROGRES TECHNOLOGIQUE SIGNIFICATIF
"Nous avons développé une technologie qui permet la communication en utilisant le 5G [New Radio] en dirigeant correctement les faisceaux de 38 GHz vers trois stations terrestres tout en s’adaptant à l’attitude, la vitesse, la direction, la position, l’altitude, etc. pendant la rotation de l’avion," a déclaré Shinichi Tanaka, un responsable de la division des affaires spatiales de SKY Perfect JSAT. "Nous avons confirmé que le système embarqué, conçu pour la stratosphère, a des performances de communication et de suivi adéquates même sous les fluctuations de vitesse et d’attitude d’un avion Cessna, plus sévères que celles des HAPS."
La largeur de faisceau la plus étroite de l’antenne de station au sol est de 0,8 degrés, et l’essai a démontré une méthode de suivi qui capture toujours le Cessna dans cette plage angulaire, a ajouté Tanaka.
INNOVATION ET DEFIS POUR L’AVENIR
Les bandes de fréquences millimétriques, telles que la bande de 38 GHz, offrent la plus grande capacité de données pour la 5G et sont adaptées aux lieux bondés tels que les stades et les centres commerciaux. Cependant, lorsqu’elles sont utilisées en extérieur, les signaux peuvent être atténués par la pluie et d’autres humidités dans l’atmosphère. Pour contrer cela, le consortium a testé avec succès un algorithme qui bascule automatiquement entre plusieurs stations au sol pour compenser les signaux affaiblis par l’humidité.
Contrairement à l’effort Loon de Google, qui se concentrait sur la fourniture d’une communication directe aux terminaux des utilisateurs, l’essai HAPS vise à créer des lignes de relais pour les stations de base. Menée par le ministère japonais des Affaires intérieures et des Communications, l’expérience vise à offrir des communications haut débit et à haute capacité à la fois pour le développement de réseaux 5G et 6G et pour les situations d’urgence.
VERS UN AVENIR CONNECTE
Il s’agit de la première expérience de communication 5G réussie via le ciel en utilisant la fréquence Q-band," a déclaré Hinata Kohara, un chercheur du département d’innovation du réseau 6G de l’opérateur NTT Docomo. "De plus, l’utilisation de stations de base de communication 5G et d’équipements de réseau central sur l’avion pour la communication entre plusieurs stations terrestres permet une commutation de route flexible et rapide pour une liaison d’alimentation, et est robuste contre les caractéristiques de propagation telles que la pluie.
Un autre élément clé est l’utilisation d’une méthode de formation de faisceau numérique complet pour le contrôle de faisceau, qui utilise plusieurs faisceaux indépendants pour améliorer l’efficacité de l’utilisation des fréquences."
VERS UNE COMMERCIALISATION FUTURE
La compensation du décalage Doppler était un défi dans l’expérience, a déclaré Kohara, ajoutant que les chercheurs mèneront des tests supplémentaires pour trouver une solution en vue de la commercialisation d’un service HAPS en 2026. Outre SKY Perfect JSAT et NTT Docomo, le consortium comprend Panasonic Holdings, connu pour son équipement électronique.
L’effort HAPS intervient alors que NTT Docomo a annoncé avoir dirigé un autre consortium dans un investissement de 100 millions de dollars dans Airbus’ AALTO HAPS, opérateur du véhicule aérien sans pilote à ailes fixes Zephyr. L’aile alimentée par l’énergie solaire peut être utilisée pour des communications directes vers les appareils 5G ou l’observation de la Terre, et a établi des records, notamment 64 jours de vol stratosphérique.
Citation source: Spectrum IEEE