Les réseaux intégrés espace-air-sol (SAGIN) sont conçus pour fournir des services de réseau transparents aux utilisateurs spatiaux, aériens, maritimes et terrestres, répondant aux exigences futures du réseau en matière de communications à tout moment, dans tous les domaines et dans tous les espaces et de réseaux interconnectés.

Du point de vue du développement du marché et des affaires, les utilisateurs généraux et les utilisateurs industriels ont montré une demande de plus en plus forte pour une intégration transparente des communications par satellite et terrestres. Les utilisateurs généraux ont des besoins en constante évolution en matière de communication mobile personnelle, s'attendant à une couverture transparente et à un accès omniprésent à tout moment et en tout lieu. Les utilisateurs industriels, quant à eux, ont besoin d'une connectivité omniprésente fournie par les réseaux satellite et terrestre pour les communications d'urgence, le transport, la couverture maritime et les scénarios omniprésents à basse altitude.

L'architecture du réseau satellite et terrestre intégré peut être principalement divisée en mode relais satellite et mode de connexion directe terminal-satellite. Ce dernier comprend la connexion directe de terminal traditionnelle basée sur des protocoles privés, la connexion directe terminal-satellite 3GPP NTN et la connexion de terminaux commerciaux non modifiés, permettant une couverture dans différents scénarios et une complémentarité du réseau.

Mode relais satellite

Le mode relais satellite implique des terminaux utilisateur, des dispositifs de scénario spécifiques, des réseaux spatiaux, des réseaux terrestres et l'accès utilisateur aux stations terrestres/Wi-Fi. Les utilisateurs se connectent aux satellites via des stations utilisateur satellite dédiées, et les satellites servent d'émetteurs de liaison. Ce mode convient aux scénarios avec des utilisateurs concentrés et des itinéraires de mobilité clairs, remplaçant le backhaul en fibre optique filaire. Il est actuellement largement utilisé dans la couverture de scénarios spéciaux et la communication d'urgence dans diverses industries.

Mode de connexion directe terminal-satellite traditionnel

Dans ce mode, les téléphones portables sont équipés de puces de communication par satellite pour se connecter aux satellites, tandis que les satellites sont connectés au réseau central cellulaire via des passerelles, permettant l'intercommunication. Les satellites et les réseaux cellulaires fonctionnent avec des architectures, des systèmes et des fréquences indépendants.

Ce mode traditionnel collabore principalement avec des satellites en orbite, sans avoir besoin de licences de fréquence. Les stations de base cellulaires et les réseaux centraux restent inchangés, et les terminaux peuvent réaliser l'interconnexion grâce à des mises à niveau multimodes et au déploiement de dispositifs de passerelle. Ce mode présente l'avantage d'un déploiement rapide et peut répondre rapidement aux besoins des zones mortes cellulaires pour la communication d'urgence et la collecte de petites données dans les zones reculées. Cependant, en raison des limitations actuelles des satellites en orbite, il ne peut prendre en charge que les services de messagerie, de voix et à bande étroite, ce qui rend difficile de répondre aux exigences des services à large bande. Le secteur est également limité par des systèmes de communication fermés, ce qui entraîne des déploiements à petite échelle et des coûts élevés.

Mode de connexion directe terminal-satellite NTN 3GPP

Le mode de connexion directe terminal-satellite NTN 3GPP est un modèle de réseau important pour les futures communications intégrées par satellite et au sol. Il comprend deux architectures de réseau : le NTN satellite basé sur une charge utile transparente et le NTN satellite basé sur une architecture de charge utile régénérative.

· NTN satellite basé sur une architecture de charge utile transparente : la charge utile transparente agit comme un nœud relais côté réseau. Il modifie la porteuse de fréquence du signal RF de liaison montante, le filtre et l'amplifie avant de le transmettre sur la liaison descendante, tandis que la forme d'onde du signal reste inchangée. FrançaisLa station passerelle transmet uniquement le signal, et différents satellites transparents peuvent se connecter à la même station de base au sol.

·NTN satellite basé sur une architecture de charge utile régénérative : dans cette architecture, la charge utile de transfert régénérative agit comme une charge utile efficace qui convertit et amplifie le signal RF de liaison montante avant de le transmettre sur la liaison descendante. Cela fonctionne de la même manière que si le satellite avait des capacités partielles de station de base et de réseau central, y compris la liaison montante DU, la liaison montante de station de base, la liaison montante UPF, la liaison montante simplifiée du réseau central et d'autres modes. Français De plus, la charge utile du satellite peut fournir des liaisons intersatellites, permettant à l'équipement utilisateur (UE) d'accéder au réseau central via des liaisons intersatellites, et les gNB sur différents satellites peuvent se connecter au même réseau central au sol.

La connexion directe terminal-satellite non modifiée

L'architecture de connexion directe terminal-satellite non modifiée ne modifie pas le terminal de téléphonie mobile, et le satellite et la station de base sont personnalisés pour s'adapter au terminal cellulaire et au protocole d'interface aérienne, de sorte que les smartphones non modifiés peuvent être connectés au réseau satellite. Cette architecture ne peut pas utiliser la constellation en orbite et nécessite l'utilisation de fréquences cellulaires terrestres pour résoudre les problèmes de licences de fréquence et de licence. Elle nécessite également une conception de constellation personnalisée et une conception de station de base satellite, ce qui est difficile et coûteux à mettre en œuvre, mais elle convient aux premières étapes de la construction du réseau. Lorsque le taux de pénétration des services NTN est faible, les services par satellite peuvent être rapidement promus.

À l'avenir, le SAGIN est un objectif important pour le développement futur du réseau et une tendance inévitable pour le développement intégré des communications mobiles et des communications par satellite.