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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.

The French spectrum agency @ANFR congratulates Paul Milgrom and Robert Wilson for the 2020 #NobelPrize in economics, on their fundamental work on #spectrum auctions. https://t.co/e95aaYrcKW

#TousMobilisés👏 @bouyguestelecom, @orange, @SFR & @free inaugurent le premier site #4G #DCC du #NewDealMobile dans le #Var à Evenos, avec @Laetitiaquilici, Vice-Présidente du @Departement_Var, la Maire de Evenos, les opérateurs et les élus locaux https://t.co/wUm1yu4aCH

L’@anfr prend acte de la mise à jour par la société Sony du téléphone portable Sony Xperia 5 📱, afin de respecter la valeur limite du DAS localisé « tronc ».

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#CongresANEM
@AnnieGenevard lance les débats [Table Ronde]
Transition #numérique : impact environnemental, énergétique et societal
Avec :
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Le 36e Congrès de l’@AnemMontagne commence aujourd’hui, le DG de l’@anfr, @gillesbregant, interviendra tout à l’heure au cours de la table ronde « Transition numérique : impact environnemental, énergétique et sociétal » #congresANEM #numerique https://t.co/APvqKTgsEb

Contrôler pour rassurer, expliquer pour convaincre @Siecledigital #5G @cedric_o https://t.co/Fop4bVNewz @anfr

Excellents échanges sur les fréquences de la #5G, les usages, les services, le déploiement et les enjeux à venir avec @gillesbregant, @cedric_, @sorianotech, @olivierbabeau, @lhofde, @michaeltrabbia et @huillvaquero . #5GConference https://t.co/nCpOLuXuUZ

@anfr Gilles Bregant : "la bande 3.5 est bien connue via boucle locale radio. Et très proche des autres bandes mobiles.
Bandes millimétriques ciblées 2022-23, donc on a du temps pour étudier. Elles pénètrent moins." #5GConference @EchosTechMedias https://t.co/fcWGRUQ91k

La troisième table ronde commence, @gillesbregant, DG  de l’@anfr,  intervient sur « L’arrivée de la #5G : technologie, bénéfices et déploiement ». #5Gconference #frequences https://t.co/P3UX6ztRF0

L’Anfr est présente ce matin à la Conférence 5G, un évènement  organisé par @EchosParisien_E en partenariat avec @tdfgroupe,  @oronge et l’@anfr. #5GConference https://t.co/tu7fj8sFQx

[#5GConference] - "Les innovateurs font partie de notre histoire. La #5G ce sont des innovations et des gains de productivité essentiels dans de nombreux domaines."
@cedric_o, Secrétaire d'Etat chargé de la transition numérique des communications électroniques @Economie_Gouv https://t.co/IOepaZKXl1

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Contrôle d’une antenne #5G expérimentale Place de la Bourse à Paris.
-Valeur mesurée : 0,4 V/m
-Valeur limite : 61 V/m
Nous passons de 3066 contrôles du niveau d’exposition aux ondes en 2019 à 6500 en 2020. Une majorité se fera à la demande des maires et des associations. https://t.co/zzobTTk5jN

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5G : @cedric_o et l'@anfr choisissent ART-Fi pour la mesure des ondes émises par les smartphones et appareils connectés :

https://t.co/vUusGfL6NB
#5G #testing #newtech #wirelesscommunications #healthcare #mobile #phones https://t.co/5HBkL5D6jU

« S’il n’y a pas d’utilisateurs, les antennes 5G ne sont pas émettrices » ⁦@anfr⁩ . Et la, téléphone en main, les niveaux d’émission sont très loin des maximum autorisés. https://t.co/8gim1loUlv

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2️⃣ Renforcement du contrôle de la puissance des antennes
À la demande du @gouvernementFR, l'@anfr a engagé un plan d’augmentation des contrôles, qui passeront à 6500 en 2020 et 10 000 en 2021.
➡️ Avec le lancement de la #5G, l’ANFR va réaliser 4800 mesures spécifiques.

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1️⃣ Renforcement du contrôle des terminaux
Le @gouvernementFR a demandé à l’@anfr de renforcer son programme de contrôle des téléphones portables :
➡️ Le nombre de contrôles de terminaux sera doublé en 2021 par rapport à 2019 👉 passant de 70 à 140 #5G

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Les associations d’élus et le comité de dialogue seront associés à ce plan de contrôle #5G et les mesures seront rendues publiques ici 👉https://t.co/nAUc4e70b0 https://t.co/FncF7DtD5d

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Suite du déplacement de @cedric_o et @GillesBregant (@anfr), place de la Bourse, pour une mesure d’exposition de l’antenne 5G placée sur le toit de l’@afpfr. https://t.co/SdXAQ0STiY

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