Internet Industriel des Objets IIOT : Discussions par satellite à la CMR-19 – SatellitePro ME

Martin Jarrold examine les résolutions concernant l'attribution du spectre adoptées à la CMR-19 et explore les facettes d'autres sujets vitaux de l'industrie.

Par Martin Jarrold
À la fin de l’année dernière, le Secrétaire général de la GVF a assisté à la dernière réunion quadriennale du Secteur R de l’Union internationale des télécommunications (le Bureau des radiocommunications), communément appelée Conférence mondiale des radiocommunications (CMR). Les régulateurs et les représentants de l'industrie se sont réunis pour discuter des revendications concurrentes de spectre entre les différents services de radiocommunication, en déterminant les attributions de spectre entre le satellite et d'autres secteurs tels que les IMT. Ce fut l'occasion de créer de nouveaux droits de spectre pour les satellites et de fournir une flexibilité opérationnelle. Ces opportunités ont été largement couronnées de succès.
L'industrie des satellites a retenu le plus d'attention: l'attribution proposée de plus de 33 GHz de spectre aux IMT, bien qu'en fait, seulement un peu plus de la moitié de ce qui a été finalement identifié pour les IMT, et d'importantes protections pour le spectre satellite clé dans le C-, Ku- et Ka -les bandes ont été sécurisées.
L'identification du spectre pour les utilisations mobiles par satellite, fournissant des services à large bande passante dans les transports, a également connu un résultat positif. Les services par satellite ESIM (Earth Stations in Motion) connaissent un cycle de croissance qui devrait se poursuivre.

La CMR-19 a élargi le spectre des services ESIM dans la bande des 28 GHz et harmonisé le cadre international d'autorisation des services ESIM. La Conférence a également décidé de réaliser une étude pour la CMR-23 afin de définir les conditions de communication des ESIM avec les satellites géostationnaires.

Un autre résultat positif a été la décision d'allouer du spectre, de 51,4 GHz à 52,4 GHz, pour les liaisons montantes des passerelles du service fixe par satellite (SFS). Cela améliorera les services aux utilisateurs finaux en libérant le spectre en bande Ka pour les liaisons montantes des utilisateurs, qui peut être utilisé pour fournir de nouveaux services tels que la 5G.
De nouvelles règles concernant les satellites NGSO ont également été établies, qui atténuent le risque d'interférence de signal entre les NGSO et les OSG partageant les mêmes bandes de fréquences. La protection des satellites OSG contre les satellites NGSO aux fréquences de la bande C a été maintenue et un cadre permettant aux satellites NGSO de fonctionner dans les bandes Q / V (40-50 GHz) a été établi.
En ce qui concerne la construction des méga-constellations NGSO, des règles ont été adoptées exigeant que ces systèmes respectent un calendrier d'étapes spécifié, le non-respect des échéances entraînant une perte possible du spectre attribué.
La CMR-19 risquait que le satellite perde ses droits de spectre à mesure que de nouvelles technologies émergent et que d'autres se développent. Les progrès des technologies de télécommunications mobiles telles que la 5G et le développement de plates-formes de pseudo-satellites à haute altitude (HAPS) reposent également sur le spectre. La CMR-19 a examiné des propositions qui auraient pu fournir du spectre pour permettre ces technologies au détriment de l'industrie des satellites. Plusieurs décisions ont été prises pour atténuer ces risques.
Un autre domaine qui intéresse vivement les industries IMT et par satellite est la fourniture de services en bande C. La vidéo par satellite et les services aux entreprises fournis via la bande C sont actuellement utilisés par des millions de clients dans le monde. L'industrie des satellites a investi des milliards de dollars dans la fourniture de l'infrastructure nécessaire pour fournir ces services. Ce spectre est également intéressant pour l'IMT, car il ne possède pas beaucoup des défauts des bandes d'ondes millimétriques à haute fréquence. À la CMR-19, la décision a été prise de protéger les liaisons descendantes en bande C en Afrique et en Asie en utilisant la gamme 3,6-4,2 GHz, et cela ne sera pas à l'ordre du jour de la CMR-23.
Les décisions prises à la CMR-19 jettent les bases de futures batailles de spectre. Les études lancées à la CMR-19 créent la possibilité de batailles avec des mobiles (pas des IMT) dans la région européenne au-dessus du statut primaire dans la 3,6-3,8 GHz. De même, une étude à réaliser pour la CMR-23 crée la possibilité d'une bataille du spectre avec les IMT dans les Amériques autour des bandes 3,3-3,4 GHz et 3,6-3,8 GHz. Une autre étude lancée à la CMR-19 pour conclusion à la CMR-23 appelle à étudier l'utilisation des IMT pour le haut débit sans fil fixe dans les bandes de fréquences attribuées aux services fixes à titre primaire et identifiées pour les IMT.
Bien que ces études comportent des risques pour le satellite qui seront examinés à la CMR-23, d'autres décisions peuvent être favorables à des décisions favorables à la CMR-23. L'agenda 2023 répondra aux préoccupations concernant le spectre des services mobiles et fixes par satellite, ainsi que les ESIM fonctionnant respectivement avec les OSG / NGSO en bande Ku et Ka. Les études à conclure avant la CMR-23 évalueront également les liaisons intersatellites («espace vers espace»), qui sont importantes pour les réseaux mondiaux NGSO et hybrides NGSO-GSO.
Ce qui n'est pas à l'ordre du jour de la CMR-23 est également important pour l'industrie des satellites. Plus précisément, les bandes C- (3,6-4,2 GHz), Ka- (en particulier 28 GHz) et Ku sont toutes hors de l'ordre du jour de la CMR-23. Cela devrait décourager certaines des initiatives lancées par d'autres plateformes de télécommunications pour acquérir du spectre au détriment des communications par satellite.
GVF a un vif intérêt pour NewSpace, ou Space 2.0 comme on l'appelle aussi. En effet, j'écris ceci juste au moment où GVF a annoncé un nouveau package d'adhésion pour les start-ups de l'écosystème NewSpace. Les petites entreprises privées propulsent vigoureusement le secteur. L'industrie subit un processus d'industrialisation axé sur les entrepreneurs qui va au-delà du potentiel offert par le segment des petits bateaux. Quelques questions importantes autour de ce sujet sont: Quelles sont les limites de NewSpace? Comment est-ce lié à l'IA / l'apprentissage automatique? Quelle est la puissance de l'Internet industriel des objets (IIoT)?

Smallsats: La croissance du segment smallsats dans les applications d'imagerie / télédétection de la Terre a fondamentalement changé l'échelle, la portée et le potentiel de l'observation de la Terre. Autrefois limités aux gros budgets des agences spatiales gouvernementales, les coûts de technologie, de construction et de lancement des engins spatiaux de télédétection relèvent désormais entièrement de la myriade de sociétés privées, y compris les nouvelles start-ups et les retombées universitaires.

Pilotes évolutifs d'imagerie / observation de la Terre pour de nouvelles applications; les nouvelles générations de Big Data et les applications SIG basées sur l'imagerie géospatiale; l'imagerie haute résolution et les technologies de pointe; l'interface de communication par satellite avec l'imagerie / l'observation de la Terre; et la construction d'un écosystème numérique mondial – ainsi que la facilitation des idées pour une prise de décision durable et la réalisation des objectifs de développement durable des Nations Unies – sont tous des points clés nécessitant une exploration plus approfondie.
La technologie perturbatrice continue de se manifester dans les segments spatial et terrestre de l'industrie des satellites. Grâce à la technologie en orbite, les derniers satellites GEO à haut débit sont sur le point d'atteindre une capacité proche du térabit; les constellations MEO existantes évoluent vers des systèmes plus puissants, et les premières méga-constellations LEO sont lancées. Le phénomène des petits satellites est une perturbation générationnelle, avec une miniaturisation et une fabrication à faible coût, des budgets de liaison améliorés, une latence réduite et une fonctionnalité de constellation élevée, sans oublier les opportunités pour de nouveaux marchés et applications clients.
L'infrastructure terrestre subit également un changement révolutionnaire. Les téléports évoluent et leurs opérations se virtualisent dans le cloud, et les antennes / terminaux devraient bientôt présenter un facteur de forme rentable et des écarts de performances par rapport au paradigme parabolique traditionnel. Cela n'a pas seulement une importance technologique, mais ouvre de nouveaux marchés.
La mobilité est un autre gros problème du satellite et un marché en croissance. Le segment aéronautique a, jusqu'à très récemment, livré de plus en plus un marché important. Les analystes avaient prévu que le nombre d'avions connectés augmenterait considérablement au cours des quatre à huit prochaines années, la demande de bande passante étant multipliée par 20 et les revenus des fournisseurs multipliés par huit. Une étude Inmarsat / London School of Economics a souligné que le marché de la connectivité aérodynamique valait 45 milliards de dollars d'ici 2029. Cependant, il existe des incertitudes sur des thèmes tels que le WiFi de porte à porte; applications à large bande à haut débit sur la commutation de faisceaux sans soudure interopérable multi-orbites; les fournisseurs de services et l'efficacité opérationnelle des compagnies aériennes; et la maintenance prédictive à l'aide des technologies de Big Data et d'analyse. Maintenant, cependant, la plus grande incertitude vient des doutes quant à l'avenir immédiat de nombreuses compagnies aériennes en tant qu'opérations commerciales viables alors que les passagers restent chez eux. Ces doutes continueront, au moins jusqu'à ce qu'il y ait une solution pour COVID-19.
L'utilisation militaire de la capacité commerciale des satellites est une tendance continue. Les questions clés dans ce domaine comprennent la fourniture de combler les lacunes de capacité de bande passante militaire critique; les besoins évolutifs des militaires en matière de communications par satellite – combattant, soldat de la paix, premier intervenant en cas de catastrophe; la demande militaire de capacité satellitaire et l'adoption des technologies du segment sol des communications en mouvement (COTM) et des communications en pause (COTP); véhicules aériens téléguidés déployés à distance; et d'autres ressources de renseignement et de reconnaissance avides de bande passante.
Le transport maritime a une longue relation avec les services par satellite – les navires ont vraiment été les premières plates-formes à proposer des ESIM. Le marché a été plus dynamique avec les armateurs en transition vers une connectivité de nouvelle génération. Les segments marchands, passagers et loisirs ont enregistré une croissance de leurs revenus. La couverture océanique par satellite à haut débit continue de s'améliorer, et les tendances de tarification des capacités et des terminaux sont favorables aux acheteurs de solutions de communications maritimes. La demande globale devrait augmenter, tirée au moins en partie par les compagnies maritimes qui externalisent bon nombre de leurs activités et tirent parti du regroupement de services à valeur ajoutée.
J'ai noté plus haut le rôle de l'armée moderne dans la réponse aux catastrophes. Pour les premiers intervenants militaires et d'autres comme les ONG dans l'ensemble du secteur de l'assistance humanitaire et de la réponse aux catastrophes, les communications par satellite sont essentielles à la mission. GVF est une industrie signataire de la Charte des Nations Unies sur la connectivité en cas de crise et le seul organisme représentatif du secteur privé au sein du cluster des télécommunications d'urgence, géré par le Programme alimentaire mondial pour répondre aux exigences de connectivité de toutes les agences des Nations Unies.
Le satellite a un rôle essentiel et bien reconnu dans la communication d'informations sur l'aide en cas de catastrophe et les appels de fonds, mais il est également essentiel à la mission dans l'organisation et la fourniture de l'aide humanitaire et des ressources sur le terrain. Il fait également partie intégrante du succès du déploiement actuel et futur des réseaux 5G. Un dialogue important autour du rôle du satellite au-delà des cas d'utilisation du 3GPP 5G comprend des thèmes clés tels que les contributions technologiques accrues des HTS / VHTS dans les OSG, MEO et les nouveaux LEO; les nouvelles technologies de terminaux à bas prix; l'interopérabilité de la technologie des terminaux; et remettre en question les perceptions négatives des opérateurs de réseaux mobiles à propos des satellites.
Les synergies opérationnelles avec le cloud sont moins reconnues. La reconnaissance par satellite des opportunités de partenariat avec le cloud est importante – c'est-à-dire, tirer parti des réductions des CAPEX et OPEX, de l'évolutivité rapide, de la facilité de développement et de l'accessibilité – car elle apporte des changements évolutifs à la chaîne de valeur de l'industrie, pour englober les volumes de données et les produits d'analyse résultant des opérations de réseau et généré par NewSpace IoT et l'observation de la Terre. Les systèmes satellitaires actuels offrent une connectivité fiable et robuste dont dépendent les utilisateurs, mais il existe des vulnérabilités potentielles, à savoir la cybersécurité, les interférences et les débris orbitaux.
La cybersécurité est une préoccupation pour l'ensemble de l'infrastructure TIC mondiale compatible IP, pas seulement pour les satellites. L'Agence spatiale européenne (ESA) demande des solutions proposées pour déterminer la viabilité des services par satellite à l'appui de la cybersécurité. Les solutions potentielles seront activées par l'espace pour atténuer les risques de sécurité et améliorer la cyber-résistance et la résilience des infrastructures, des services et des opérations existants, contribuant à une sécurité de bout en bout améliorée. Une question clé: le secteur des satellites en fait-il assez dans l'environnement de cybersécurité?
L'interférence est une vulnérabilité à laquelle l'industrie du satellite s'attaque avec succès grâce au progrès technologique et au renforcement des capacités humaines (c'est-à-dire la formation GVF). L'accent est toujours mis sur ce qui reste à faire, et cette question est traitée dans le cadre des travaux d'approbation de type de terminal du Groupe de travail sur les accords de reconnaissance mutuelle du GVF (MRA-WG) et de la collaboration du GVF avec l'ESA et l'UIT.
Les débris orbitaux sont une question d'importance plus récente. L'actualité ici est l'échelle et le fonctionnement des nouvelles méga-constellations, et la responsabilité des opérateurs de satellites pour la prévention des débris et le maintien non seulement d'un espace durable, mais d'un avenir basé sur la durabilité de l'espace pour soutenir le développement sur Terre.
Les discussions se poursuivront à Dubaï en octobre lorsque CABSAT 2020 doit avoir lieu.
Martin Jarrold est vice-président du développement de programmes internationaux chez GVF.

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