Introduction : Rappel sur le TAC (Tracking Area Code) :  Le Code Postal de l’Espace

Sur un réseau mobile terrestre classique (4G/5G), le **TAC (Tracking Area Code)** est un identifiant crucial. Imaginez-le comme un **code postal pour votre smartphone**. Le réseau regroupe plusieurs cellules (antennes) dans une même « zone de tracking » identifiée par un TAC. Votre terminal n’a pas besoin de signaliser sa position (« je suis là ! ») à chaque changement de cellule, seulement quand il passe d’un TAC à un autre. Cela permet d’économiser énormément la batterie du terminal et les ressources du réseau.

La question centrale pour les NTN (Non-Terrestrial Networks) est : comment gérer ce concept de « zone géographique fixe » lorsque l’antenne (le satellite) se déplace à plus de 27 000 km/h ? La réponse est aussi élégante que complexe.

Le Défi du Satellite Mobile

Sur un réseau satellitaire en orbite basse (LEO), la cellule (ou le faisceau) projetée au sol par le satellite se déplace très rapidement. Si on utilisait un TAC statique pour un faisceau, sa « zone de couverture » au sol défilerait à plusieurs centaines de km/h. Votre téléphone, immobile, verrait le TAC changer toutes les minutes, voire toutes les secondes ! Il déclencherait des procédures de mise à jour de localisation en permanence, rendant le réseau totalement inefficace et le terminal incapable de rester connecté.

La solution, définie par le 3GPP dès la Release 17, est de découpler le faisceau physique du satellite de la zone de tracking logique au sol.

La Solution : Le « TAC Géofixe ou Earth-fixed tracking areas » (zones de suivi fixes par rapport à la Terre) et le Network Orchestrator

Contrairement au réseau terrestre où un TAC est lié à une antenne physique fixe, en NTN, le TAC est associé à une zone géographique fixe au sol. On parle de TAI (Tracking Area Identity) géofixe.

Comment cela fonctionne-t-il ?

1. Le Réseau est Omniscient : Le segment spatial (les satellites) et le segment terrestre (les stations de gateway et le cœur de réseau 5G – 5GC) connaissent en temps réel la position précise de chaque satellite et l’orientation de chacun de ses faisceaux.

2. La Table de Mapping Dynamique : Il existe bien une table de correspondance, mais elle n’est pas stockée dans le satellite. Elle est gérée de manière centralisée par une entité d’orchestration du réseau (souvent appelée Network Orchestrator ou NTN Management Function). Cette table dynamique fait le lien entre :

• L’identifiant du faisceau satellite (ex: Beam ID #15 du Satellite « A »)
• La position géographique actuelle de ce faisceau sur Terre (sa « footprint »)
• Le **TAC géofixe** qui correspond à cette zone géographique.

3. La Diffusion en Temps Réel : Le satellite, ou plus précisément la station de gateway qui le contrôle, modifie le contenu du message système SIB (System Information Block). Conformément à la spécification 3GPP TS 38.331, le SIB contient entre autres le TAC. Grâce à la table de mapping, le réseau injecte dans le SIB le TAC géofixe correspondant à la zone survolée à cet instant précis par le faisceau

Exemple Concret

Imaginons que le TAC `0x5A01` soit attribué à la région de Paris.
À l’instant T1 : Le faisceau du Satellite A survole Paris. Le Network Orchestrator lui dit : Diffuse le TAC `0x5A01` dans ton SIB.

À l’instant T2 (10 min plus tard) : Le Satellite A a avancé et son faisceau survole maintenant la Bourgogne, attribuée au TAC `0x5B02`. L’Orchestrator met à jour l’info : Maintenant, diffuse le TAC `0x5B02`.

Pendant ce temps, à l’instant T2 : Le Satellite B arrive au-dessus de Paris. L’Orchestrator lui ordonne : « Toi, diffuse le TAC `0x5A01` ».

Résultat : Un terminal immobile à Paris verra toujours le même TAC `0x5A01`,
peu importe le satellite ou le faisceau qui le sert. Il ne déclenchera une mise à jour de localisation que s’il se déplace hors de la zone de Paris, vers un autre TAC.

 

La spécification et les choix de l’opérateur

Question 1 : Est-ce la même valeur de TAC que celle diffusée par les cellules sur terre ?

Ca dépend de l’opérateur et de l’intégration, mais c’est techniquement possible et même probable. Rien n’empêche un opérateur comme Orange ou SpaceX (via des partenariats) d’attribuer le même TAC à une zone géographique, qu’elle soit couverte par une antenne terrestre ou par un satellite. Cette approche d’intégration transparente (Transparent NTN ») est un objectif clé de la 5G avancée.

Avantages :

Pour le terminal : Il est incapable de faire la différence. Il voit un TAC, point final. Cela garantit une compatibilité maximale avec les terminaux existants (avec les firmwares appropriés).
Pour le réseau cœur (5GC) : La gestion de la mobilité entre la Terre et l’Espace devient beaucoup plus simple. Le 5GC voit un terminal qui passe d’une cellule TAC `0x5A01` (terrestre) à une autre cellule TAC `0x5A01` (satellite). Cela peut être traité comme un simple handover intra-cellule, sans déclencher de procédure de « Tracking Area Update ».

Cependant, un opérateur purement satellitaire pourrait aussi choisir une plage de TACs distincte pour son réseau NTN pour des raisons de gestion interne.

Conclusion : Une Danse Orchestrée depuis le Sol

La politique de diffusion des TAC en 5G NTN n’est donc pas une table statique embarquée dans le satellite, mais bien **un mapping dynamique et centralisé, piloté en temps réel par l’intelligence du réseau.

Le satellite devient un « exécutant » qui projette une identité logique (le TAC) sur une zone géographique prédéfinie. Cette abstraction est la clé de voûte qui permet de faire cohabiter des réseaux cellulaires fixes et des constellations de satellites mobiles dans un écosystème 5G unifié et efficace.

 

Pour Aller Plus Loin :

Source 3GPP TS 38.413 : Cette spécification décrit les procédures du NG-RAN et mentionne comment le système peut gérer la mobilité et les associations entre cellules NTN et zones de tracking.

3GPP TR 38.821 : « Solutions for NR to support non-terrestrial networks (NTN) » – Le document fondateur.

3GPP TS 23.122 :** « Non-Access-Stratum (NAS) functions related to Mobile Station (MS) in idle mode » – Décrit les procédures de Tracking Area.