Satellite, Télécommunication

BESOIN NON SATISFAIT
Le domaine des communications sans fil s’oriente de plus en plus vers l’extension de la connectivité à haut débit aux environnements ruraux, atmosphériques et spatiaux. Des systèmes robustes de liaison de collecte sans fil et des liaisons satellitaires sont essentiels pour réduire la fracture numérique et connecter des stations de base éloignées, là où le déploiement de câbles à fibre optique est géographiquement ou économiquement irréalisable. Avec l’augmentation rapide de la consommation mondiale de données et la multiplication des déploiements satellitaires, il existe un besoin critique de maximiser les débits de données et l’efficacité spectrale de ces réseaux.
Malgré cette demande croissante, les technologies actuelles peinent à fournir une capacité adéquate dans les environnements de propagation en visibilité directe (LoS). Les systèmes traditionnels à antennes multiples, qui augmentent efficacement les débits de données dans les zones urbaines en exploitant plusieurs trajets de signaux indépendants, présentent des performances fortement dégradées dans ces conditions en raison de la faible diffusion des signaux et de la forte corrélation des canaux. Par conséquent, les liaisons actuelles de backhaul et les liaisons satellitaires font face à d’importants goulets d’étranglement en matière de capacité. Les tentatives visant à résoudre ces limitations à l’aide de solutions matérielles alternatives, telles que les surfaces intelligentes reconfigurables ou les systèmes d’antennes distribuées, entraînent des coûts prohibitifs et une complexité physique élevée. De plus, le déploiement de matériel supplémentaire engendre souvent une augmentation des frais réglementaires ainsi que des coûts élevés de location de tours, rendant ces solutions conventionnelles peu pratiques.
Aperçu de la technoologie
Le multiplexage spatial non orthogonal (Non-Orthogonal Spatial Multiplexing, NOSM) est une solution logicielle conçue pour obtenir des gains de multiplexage spatial dans des environnements sans fil à visibilité directe présentant une faible diffusion des signaux. Il fonctionne en transmettant et en recevant des flux de données, tout en utilisant des techniques avancées de traitement du signal afin de minimiser les interférences entre les données transmises. La technologie est indépendante de la fréquence à travers différentes bandes de radiofréquences et permet une augmentation proportionnelle des débits de données en fonction du nombre d’antennes. Le NOSM ne nécessite aucun équipement supplémentaire, aucune bande passante additionnelle ni de frais coûteux de location de tours. Il agit comme une mise à niveau logicielle économique permettant de presque doubler le débit, avec une amélioration du débit binaire de 1,98× démontrée dans une configuration standard 2×2. De plus, le NOSM exploite de manière unique sa capacité de données supplémentaire pour renforcer la sécurité du réseau, par exemple en utilisant un flux comme clé de chiffrement pour un autre.
Applications de marché
- Liaisons terrestres de collecte sans fil (wireless backhaul)
- Communications satellite-sol
- Liaisons satellite-aéronef
- Liaisons satellitaires directes vers les appareils
- Extension des réseaux Wi-Fi
Avantages concurrentiels
- Réduit les coûts opérationnels et réglementaires en évitant le matériel supplémentaire, la location de tours et les frais liés au spectre
- Augmente considérablement le débit de données et permet de presque doubler les débits binaires dans les systèmes MIMO 2×2 standards, avec une évolution proportionnelle au nombre d’antennes sans nécessiter de bande passante supplémentaire
- Fonctionne sans matériel additionnel et s’intègre directement dans les infrastructures radio existantes
- Améliore les performances dans les environnements à visibilité directe (LoS) où les systèmes MIMO traditionnels présentent des limitations
- Permet un déploiement sur plusieurs bandes de radiofréquences
Opportunités d'affaires
- Partenariat pour collaboration en R&D et/ou licence

Prof. Gunes Karabulut Kurt
Professeure titulaire
Département de génie électrique
Expertise
Roger Miller
Bureau de la Valorisation