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High Altitude Platform Stations (HAPS)

Le point 1.14 de l’ordre du jour de la CMR-19 : les plateformes de haute altitude (HAPS)

Les HAPS (High Altitude Platform Stations) sont des dispositifs aéroportés offrant des capacités de relais pour les télécommunications. Il s’agit de ballons dirigeables ou de drones qui sont déployés à très haute altitude (20 km), dans la stratosphère. Ils évoluent ainsi au-dessus de l’altitude de croisière des avions de ligne (10 km) mais très en-deçà de l’espace, où se trouvent les satellites (orbites basses de 300 à 2 000 km et satellites géostationnaires à 36 000 km). Les HAPS mettent 3 heures à 3 jours à atteindre la position qui leur est assignée, et leur endurance permet d’y rester de plusieurs jours à plusieurs mois selon la mission qui leur est dévolue.

Altitudes et atmosphère (crédits : MétéoFrance)

Ces ballons ou ces drones sont propulsés à l’énergie solaire et permettent de mettre à disposition des utilisateurs au sol de la bande passante dans une zone de 50 à 500 km de rayon, suivant le débit offert et le fonctionnement choisi (gateways ou customer premises equipments). C’est pourquoi les HAPS sont classées par l’Union Internationale des Télécommunications comme services fixes de Terre. 

Les premiers vols ont eu lieu fin 2018 et l’arrivée sur le marché est prévue entre 2020 et 2023. Ces plateformes complèteront l’éventail de solutions de connectivité radio (réseaux terrestres et satellites de communications). Une HAPS est constituée de la plateforme volante proprement dite et de stations au sol pour la télécommande ou pour bénéficier de ses services. Elle peut être isolée ou voler en réseau de plusieurs unités espacées de 500 km. Les aérostats sont de 2 types :

  • des ballons dirigeables de plus de 100 m de long comme le Stratobus  de Thales Alenia Space. Grands comme un sous-marin, ils pèsent 8 tonnes et embarquent une charge utile de 250 à 450 kg
    Voir les vidéos : présentation générale et présentation détaillée
  • des drones de grande envergure (25 à 35m) comme le Zéphyr  d’Airbus Defense and Space (ADS). Aussi longs qu’un avion de chasse mais d’une envergure comparable à un Airbus A320, ils ne pèsent que de 60 à 140 kg et embarquent une charge utile de 15 à 75 kg selon les configurations.
    Voir les vidéos : présentation générale et présentation détaillée



Stratobus (crédits : Thales Alenia Space)
Zéphyr (crédits : Airbus Defense & Space)


Les plateformes HAPS peuvent convenir pour un usage commercial ou gouvernemental, allant de l’observation de zones à grande étendue et difficiles d’accès (en cas de glissement de terrain par exemple) à la distribution de services de télécommunications sur-mesure (lors d’événements sportifs ponctuels ou pendant la construction d’infrastructures industrielles sur des sites isolés par exemple). 

L’innovation apportée par les HAPS réside dans leur souplesse et leur rapidité de déploiement. En effet, leur autonomie de déplacement rend possible la mutualisation des emplois, c’est-à-dire le partage (financier ou opérationnel) d’un même vol entre plusieurs clients. Une administration pourra par exemple louer sans préavis une HAPS pendant plusieurs semaines pour apporter une couverture temporaire de télécommunications à une zone sinistrée, puis une entreprise pourra la louer pour l’envoyer ailleurs afin d’offrir haut débit et faible latence à un site industriel en cours de construction au milieu du désert, par exemple le temps que des infrastructures au sol soient construites. Ensuite – et toujours sans retour au sol de la HAPS – une collaboration de plusieurs pays pourra louer la HAPS pour une mission de surveillance environnementale sur une autre zone lointaine (par exemple une forêt tropicale) et répartir le coût entre les administrations bénéficiant du service d’observation ou de télécommunications.  

Les 6 bandes envisagées à la CMR-19 pour l’identification des HAPS en tant que service fixe de Terre sont les suivantes : 

6 GHz6 440 - 6 520 MHz et 6 560 - 6 640 MHz
21 GHz21.4 - 22 GHz
25 GHz24.25 - 25.5 GHz et 27 - 27.5 GHz
31 GHz27.9 - 28.2 GHz et 31 - 31.3 GHz
39 GHz38 - 39.5 GHz
47 GHz47.2 - 47.5 GHz et 47.9 - 48.2 GHz

Compte tenu de l’intérêt pour les HAPS des acteurs industriels et étatiques français voire européens (2 des fabricants mondiaux de systèmes HAPS sont européens : Airbus Defense and Space à Toulouse et Farnborough, et Thales Alenia Space à Cannes), l’ANFR a apporté tout son soutien lors de la préparation de ce point de la CMR-19. D’autres pays se sont déclarés en faveur de solutions réglementaires pour permettre le développement de ces stations, notamment la Chine, les Etats-Unis et le Canada.

En particulier, les contributions coordonnées par l’Agence ont promu les études démontrant l’absence d’interférence ou l’innocuité des HAPS, selon les bandes, pour les autres services existants ou envisagés sous d’autres points à l’ordre du jour. Elles ont proposé les conditions techniques et réglementaires qui seront en discussion à la CMR-19. Ainsi, par analogie avec les autres applications du service fixe (dont les HAPS font partie), la France promeut des seuils de puissance surfacique pour la coordination aux frontières (« masques de pfd »). Un des sujets en débat, malgré son contenu technique, est l’utilisation d’un mécanisme d’ajustement automatique de puissance (« ATPC »), proposé pour préserver le débit utile en cas de fortes précipitations (pluies ou tempêtes). Les discussions se poursuivent pour aboutir à une proposition européenne commune favorable aux HAPS, en vue de la CMR.

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Les téléphones portables sont une source d’exposition importante aux ondes, bien avant les antennes relais, car ils sont utilisés près du corps. Avec la #5G, l’@ANFR va renforcer ses contrôles et prélèvera 140📱en 2021, (+de 85% du marché 🇫🇷), pour réaliser des mesures de #DAS. https://t.co/ckSdNaiLIU

Des simulations de l’@ANFR évaluent l’exposition du public aux ondes #5G en zone🏙️.Dans tous les cas étudiés, les valeurs simulées sont⬇️au seuil aux limites d’exposition réglementaires en 🇫🇷et sont du même ordre que les niveaux d’exposition des réseaux 4G.https://t.co/KtmUPmGbWK https://t.co/VuLz5BlRW6

Avec l’utilisation d’antennes à faisceaux orientables, la #5G permettra une consommation des données “à la demande” et donc, une exposition aux ondes plus ciblée dans le temps et dans l’espace, contrairement à l’exposition continue engendrée par la 4G.
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La consommation de données 📱des 🇫🇷⬆️d’environ 40% chaque année. À ce rythme, le réseau 🇫🇷 #4G sera saturé d’ici 2 ans et l’exposition aux ondes continuera d’⬆️sensiblement, du fait de l’optimisation du réseau #4G pour répondre à cette 📈de consommation. https://t.co/887ASEvBJ8 https://t.co/LUw2X7QCfI

La #5G est à l'heure de l'expérimentation. Quelles sont les agglomérations qui accueillent ces tests ? Découvrez la carte interactive de l'Agence nationale des fréquences https://t.co/1045Imjt10 https://t.co/DBtfEKwv94

L'application Open Barres de l' @anfr est au service des collectivités territoriales. Découvrez le témoignage de Monsieur @ChristianBruyen , Président du Département de la Marne, qui présente à quoi leur sert #OpenBarres sur le terrain. https://t.co/oqo2QnGwzU https://t.co/4MIGhn9RWq

Le groupe finlandais 🇫🇮 @Nokia va fabriquer pour la @NASA ce qui sera le 1er réseau de téléphonie mobile opérationnel sur la Lune 🌒  ! Le réseau #4G «ultra-compact, économe en énergie et résistant aux conditions spatiales» sera déployé dès la fin de 2022. https://t.co/lrAAGVlrS4

Savez-vous que l’exposition aux #ondes électromagnétiques de la #5G est très encadrée en France 🇫🇷 ?
La limite réglementaire est fixée entre 36 V/m et 61 V/m et l’exposition aux ondes avec la 5G est évaluée à un niveau inférieur à 2,3 V/m.
🆕 https://t.co/gerqAr1mRD https://t.co/ArKCwYakrc

Et bientôt, une nouvelle version de la Maison @ANFR 🏡, enrichie de nouveaux objets connectés et avec un nouveau design… » #Restezconnecté https://t.co/vmv7DPY6Zx

The @anfr published a simulation of #wave exposure created by mobile telephony 📱 in dense urban areas taking into account the envisaged changes to #4G and #5G.
Read the full report here : 🆕https://t.co/7DNgHGt2OK https://t.co/6x0z8tGjOC

📶 INAUGURATION 🤳
Demain 👉 Inauguration d'un nouveau site #4G multi-opérateurs #NewDealMobile en @DepVendee en présence de @cedric_o, du @PrefetVendee, de @YvesAuvinet, du Maire de Vouillé-les-Marais, des opérateurs et des élus locaux ➡️ https://t.co/veDREXhgOi https://t.co/d4JCkPlCyw

ANFR a Retweeté

🧐 Le saviez-vous ?

Le site #Cartoradio de l'@anfr permet de voir l'emplacement de presque toutes les antennes radioélectriques en France, de la 2G à la 4G, en passant par la future 5G mais aussi toutes les autres installations comme les radars météo. 📶 https://t.co/iUqqOpYIR1 https://t.co/A8gj8LP8tw

Lors de sa visite du 12 octobre dernier au siège de l’@ANFR, @cedric_o a rappelé le rôle de l’ANFR en matière de contrôle de l’expositions aux ondes et a demandé son renforcement dans le cadre du déploiement à venir de la #5G #transparence 📽️👇
@DGEntreprises
@Economie_Gouv https://t.co/4bOFxt2pQi

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