Tout savoir sur les réseaux NTN

Les réseaux NTN (Non-Terrestrial Networks) représentent une évolution majeure des télécommunications sans-fil. En s’appuyant sur des satellites et des plateformes aériennes, ils permettent d’étendre la connectivité bien au-delà des limites des réseaux terrestres classiques. Longtemps réservés aux usages militaires ou spatiaux, les NTN sont désormais intégrés aux standards 4G/5G, ouvrant la voie à des usages industriels, IoT et critiques à grande échelle.

Qu'est ce qu'un réseau NTN ?

Un réseau NTN est un réseau de télécommunications qui utilise des plateformes non terrestres pour assurer la transmission de données. Contrairement aux réseaux cellulaires classiques, qui reposent sur des antennes fixes déployées au sol, le NTN s’affranchit en grande partie des contraintes géographiques et d’infrastructure. Il permet ainsi d’assurer une couverture étendue, voire globale, dans des zones rurales, isolées, maritimes ou aériennes.

Ces réseaux reposent principalement sur des satellites, positionnés sur différentes orbites autour de la Terre. Chaque orbite présente des caractéristiques propres, qui influencent directement la latence, la couverture et la complexité du réseau.

Les satellites LEO (Low Earth Orbit) évoluent à une altitude comprise entre environ 500 et 2 000 km. Leur proximité avec la Terre permet d’obtenir une faible latence et de bons débits. Ils sont particulièrement adaptés aux usages modernes comme l’IoT, le transport, l’aérien ou le maritime. En contrepartie, ces satellites sont en mouvement permanent par rapport au sol, ce qui impose des handovers fréquents entre satellites.

Les satellites MEO (Medium Earth Orbit) se situent à des altitudes intermédiaires. Ils offrent une couverture plus large qu’en LEO, avec une latence modérée. Ils sont souvent utilisés pour des applications nécessitant un compromis entre performance et zone de couverture.

Enfin, les satellites GEO (Geostationary Orbit) sont positionnés à environ 36 000 km d’altitude. Ils apparaissent fixes depuis le sol, car leur vitesse de rotation est synchronisée avec celle de la Terre. Cette caractéristique simplifie les installations, mais implique une latence élevée. Cela qui les rend plus adaptés au broadcast, au backhaul ou à certaines applications institutionnelles.

Fonctionnement des réseaux NTN

Le fonctionnement d’un réseau NTN repose sur une architecture radio multi-liens, bien plus complexe que celle d’un réseau terrestre classique. Ces différents liens permettent d’acheminer les données depuis le terminal utilisateur jusqu’au cœur de réseau.

Voici un schéma des réseaux NTN.

Le service link

Les liaisons verticales vertes du schéma correspondent au service link, c’est-à-dire la liaison radio directe entre un équipement utilisateur et un satellite.
Ce lien concerne aussi bien des capteurs IoT en zone isolée, des infrastructures industrielles rurales, des plateformes énergétiques, que des équipements mobiles comme des drones, des véhicules ou des systèmes embarqués.

Le service link est le lien principal du point de vue fonctionnel, car il conditionne :

la couverture effective,
la qualité radio reçue,
la stabilité de la communication,
la latence perçue par l’application.

Dans les zones rurales ou isolées représentées sur le schéma, le service link permet d’apporter une connectivité là où aucun réseau terrestre n’est disponible. En environnement urbain, il peut également être utilisé comme complément ou solution de secours au réseau cellulaire traditionnel.

Le feeder link

Les liaisons verticales rouges représentent le feeder link, aussi appelé liaison de collecte.
Ce lien relie le satellite à une station sol (gateway), elle-même connectée au cœur du réseau terrestre et à Internet.

Le feeder link transporte le trafic agrégé de l’ensemble des utilisateurs connectés via le service link. Il s’appuie généralement sur :

des antennes sol de grande taille et très directives,
des puissances d’émission élevées,
des bandes de fréquences adaptées au très haut débit.

D’un point de vue réseau, le feeder link est critique : si cette liaison est interrompue, le service NTN devient indisponible. Et ceux même si la liaison entre le terminal et le satellite est de bonne qualité.

Les liaisons inter-satellites

Les liaisons en pointillés bleus correspondent aux liaisons inter-satellites. Elles permettent aux satellites de communiquer directement entre eux afin de router les données sans repasser systématiquement par une station sol.

Ces liaisons offrent plusieurs avantages :

optimisation des chemins de données,
réduction de la latence globale,
amélioration de la résilience du réseau.

Dans le schéma, elles illustrent la capacité du réseau NTN à transporter l’information dans l’espace jusqu’au point de sortie le plus pertinent vers le réseau terrestre.

Les cas d'usages

Les réseaux NTN ne sont pas une technologie abstraite réservée au spatial. Ils répondent à des besoins très concrets, là où les réseaux terrestres atteignent leurs limites ou ne peuvent garantir un service fiable. De la connectivité en zones isolées à la résilience des infrastructures critiques, en passant par l’IoT industriel et la mobilité, le NTN s’impose aujourd’hui comme une solution opérationnelle pour de nombreux secteurs. Voici quelques secteurs.

Connectivité des zones isolées

Les réseaux NTN apportent une réponse directe aux problématiques de connectivité en zones isolées, là où les réseaux terrestres sont absents, instables ou économiquement non viables. Sites industriels éloignés, infrastructures énergétiques, exploitations agricoles ou installations offshore peuvent ainsi être connectés sans dépendre de la fibre ou du cellulaire. Cette connectivité rend également possible le déploiement de capteurs IoT hors couverture classique, pour la supervision d’équipements, la surveillance environnementale, la gestion de l’énergie ou la maintenance prédictive. Le NTN devient alors un levier clé pour l’IoT industriel, en permettant la collecte de données fiables et continues, même dans des environnements contraints ou extrêmes.

Transport et systèmes embarqués

Les réseaux NTN jouent un rôle clé dans les secteurs du transport maritime, aérien et ferroviaire. Ils assurent une continuité de service pour les communications opérationnelles, la télémétrie, la sécurité et parfois la connectivité passagers. Dans ces environnements mobiles, où les réseaux terrestres sont absents ou intermittents, le satellite garantit une liaison permanente, indispensable aux systèmes embarqués modernes.

Résillience et sécurité

Les réseaux NTN jouent un rôle stratégique dans la résilience et la sécurité des communications, enparticulier pour les infrastructures critiques, les services de secours et les organisations de défense. En cas de catastrophe naturelle, de panne majeure ou de défaillance des réseaux terrestres, le satellite permet de maintenir ou rétablir rapidement des liaisons opérationnelles, indépendantes des infrastructures locales endommagées. Les réseaux NTN offrent également un haut niveau de robustesse et de disponibilité, essentiel pour les communications sécurisées, le déploiement rapide de réseaux temporaires et la supervision de sites sensibles. Dans ces contextes critiques, le NTN s’impose comme une brique de confiance, garantissant la continuité des échanges et la maîtrise des communications, même en situation dégradée.

Le petit plus

Les réseaux NTN reposent sur des liaisons radio complexes et dynamiques. Les analyseurs de réseaux permettent de vérifier sur le terrain la qualité réelle du lien satellite : niveau de signal, stabilité, latence ou dégradations radio. Ils sont essentiels pour valider une installation ou optimiser le positionnement des antennes.

Pour ces usages, Siretta, distribuée par EBDS, propose un testeur adapté aux environnements NTN, pensé pour les professionnels et les déploiements critiques.