Le point 1.6 de l’ordre du jour de la CMR-19 : cadre réglementaire pour les constellations dans les bandes 40/50 GHz (bandes Q/V)

Nous avons eu l’occasion à de nombreuses reprises de parler dans cette newsletter des projets de constellations de satellite, par exemple en novembre 2017 où nous présentions la chaîne de montage Airbus des satellites OneWeb. La multiplication de ces projets de constellations s’accompagne d’une montée en fréquences afin d’y trouver la ressource spectrale nécessaire. Ainsi, même si la plupart des projets prévoient aujourd’hui d’utiliser les bandes 20/30 GHz (bande « Ka »), ou, dans le cas de OneWeb, la bande 11/14 GHz (bande « Ku »), les bandes 40/50 GHz (bandes « Q/V ») sont envisagées par de nombreux projets. En effet plus de ressources pour les liaisons utilisateurs dans les bandes plus basses peuvent être dégagées en recourant à ces hautes fréquences pour les liaisons d’infrastructure.

Un enjeu réglementaire apparaît alors pour les projets de constellations non-géostationnaires : assurer la protection de l’orbite géostationnaire, largement utilisée pour les communications spatiales et la radiodiffusion par satellite. Au début des années 2000, le Règlement des Radiocommunications (RR) proposait un nouveau cadre réglementaire qui plaçait les satellites non-géostationnaires dans un statut secondaire par rapport aux satellites géostationnaires. Ces constellations ne pouvaient pas brouiller les réseaux géostationnaires au-delà d’un niveau fixé à l’avance. Cette limite procurait ainsi une sécurité juridique favorable au développement des constellations.

La fin de la bulle internet en 2001 a tari les sources d’investissement pour ces projets de constellation. Mais, depuis plusieurs années, les nouveaux projets apparaissent, prenant appui sur les développements technologiques en matière de composants spatiaux, sur la réduction des coûts de construction ou de lancement des satellites ainsi que sur les demandes de réduction de la latence dans les communications spatiales.

Les solutions réglementaires des années 2000 restent adaptées à ces nouveaux projets. Néanmoins, celles-ci se limitent aux bandes au-dessous de 30 GHz et ne couvrent pas les bandes Q/V. Anticipant cette montée en fréquences, l’Agence avait porté, lors de la CMR-15, une demande d’inscription à l’ordre du jour de la CMR-19 d’un cadre réglementaire mieux adapté aux constellations de satellite dans ces bandes. 

Initialement, il était prévu de pouvoir utiliser les mêmes mécanismes que ceux retenus par exemple dans les bandes 20/30 GHz (bande Ka), c’est-à-dire des limites de densité surfacique de puissance équivalente (« epfd ») dans l’article 22 du RR. L’epfd, calcul du brouillage agrégé de tous les satellites d’une constellation, tient compte de la discrimination d’antenne par rapport aux différentes directions de brouillage. Comme les satellites en orbite basse défilent par rapport à un point fixe (qu’il soit sur Terre ou sur l’orbite géostationnaire), le niveau de brouillage varie dans le temps. Les limites d’epfd sont donc exprimées en pourcentage du temps pendant lequel un certain niveau de brouillage agrégé ne doit pas être dépassé. Il s’avère que les fréquences hautes sont plus fortement atténuées par la pluie, notamment en bande Q/V, ce qui influe sur les statistiques de brouillage, qui dépendent de la corrélation entre liaison utile et brouilleur. La méthode qui permet au Bureau des radiocommunications de vérifier le respect des limites pour les bandes Q/V, en cours de discussion, reste donc un enjeu de la préparation de la CMR-19. 

Par ailleurs, l’UIT-R a aussi porté son attention sur la protection de la bande passive 50,2-50,4 GHz vis-à-vis des rayonnements non désirés des satellites. Des limites sont ainsi proposées pour les systèmes non-géostationnaires  pour la protection du service d’exploration de la Terre par satellite (SETS), passif dans la bande, mais les études ont aussi mis en évidence la nécessité de réviser les limites existantes pour les réseaux géostationnaires, insuffisantes pour protéger cette bande passive. Bien que cela ne soit pas formellement à l’ordre du jour de la CMR-19, un ajustement dès 2019 permettrait d’éviter de renvoyer le sujet à la CMR-23.