ATTENTION : Cet article suit une recommandation et non une spécification. C’est donc seulement une étude et rien de spécifié.

Article dans la suite des articles précédents.

Solution Store and Forward (SSF) par Satellite avec Proxies UE et Point Terminal

Vue d’ensemble

Cette solution technique permet aux satellites de fournir des services de communication même sans liaison directe continue avec le réseau terrestre. Le principe est de stocker temporairement les données sur le satellite, puis de les retransmettre quand une connexion avec le réseau terrestre redevient disponible.

Principe de fonctionnement

Mode Store and Forward (SSF)

  • Stockage : Le satellite reçoit et stocke les données des utilisateurs
  • Retransmission : Plus tard, quand le satellite a accès au réseau terrestre, il transmet toutes les données stockées
  • Communication différée : Les messages n’arrivent pas instantanément mais avec un délai

Architecture principale

UE (Téléphone) ↔ Satellite en mode SSF ↔ Centre SSF ↔ Destinataire final

Composants clés

1. Satellite en mode SSF

Le satellite contient :

  • Fonctions RAN (comme une antenne-relais classique)
  • Cœur de réseau embarqué (CN)
  • Proxy de point terminal : stocke les données et simule les réponses

2. Centre SSF (SSFC)

Station au sol qui contient :

  • Proxy UE : simule la présence de l’utilisateur sur le réseau
  • Serveurs de stockage pour les données en attente

Processus détaillé

Phase 1 : Communication UE → Satellite

  1. Connexion initiale
    • Le satellite diffuse un indicateur SSF dans ses signaux
    • L’UE se connecte en mode SSF (comme une connexion réseau normale)
    • Authentification sécurisée avec clés spéciales
  2. Envoi de données (MO = Mobile Originated)
    • L’utilisateur envoie : SMS, données, messages vocaux, requêtes internet
    • Le satellite stocke tout dans son « proxy de point terminal »
    • Le satellite renvoie des réponses automatiques pour éviter les timeouts
  3. Perte de couverture
    • Avant de perdre le contact, le satellite déconnecte proprement l’UE
    • Toutes les données restent stockées dans le satellite

Phase 2 : Satellite → Réseau terrestre

  1. Connexion au réseau terrestre
    • Quand le satellite a accès à une liaison terrestre
    • Il transfère toutes les données UE vers le Centre SSF
  2. Simulation de présence UE
    • Le « proxy UE » du Centre SSF se connecte au réseau comme si c’était l’utilisateur réel
    • Il envoie tous les messages stockés vers leurs destinataires

Phase 3 : Réponses et retour

  1. Réception des réponses
    • Les destinataires peuvent répondre
    • Le Centre SSF stocke ces réponses (MT = Mobile Terminated)
  2. Retour vers l’UE
    • Le Centre SSF envoie les réponses vers des satellites qui passeront près de l’UE
    • Quand l’UE se reconnecte à un satellite, elle reçoit ses messages

Types de communications supportées

✅ Services compatibles

  • SMS (avec délai)
  • Messages vocaux unidirectionnels
  • Transfert de données (fichiers, images)
  • Requêtes HTTP (navigation internet basique)

❌ Limitations

  • Pas d’appels téléphoniques en temps réel
  • Pas de vidéoconférence
  • Pas de navigation internet interactive
  • Communication principalement unidirectionnelle

Aspects de sécurité

Solution IOPS (Interoperator Security)

  • Clés de sécurité spéciales (K*) dérivées de la clé principale
  • Cartes SIM adaptées ou cartes SIM duales
  • Double authentification : sur le satellite ET sur le réseau terrestre
  • Protection de la clé maître contre l’exposition

Optimisations pour la couverture discontinue

Regroupement de données

  • Packaging : Combiner plusieurs messages en un seul paquet
  • Transmission rapide pendant les courtes fenêtres de couverture
  • Dépackaging automatique à la réception

Liste de surveillance S&F

  • L’UE peut spécifier ses préférences de satellites
  • Économie d’énergie : surveiller seulement certains satellites
  • Optimisation des transmissions selon la position et les besoins

Avantages

  1. Couverture étendue : Service même sans infrastructure terrestre
  2. Fiabilité : Les messages finissent par arriver
  3. Zones isolées : Communication possible partout
  4. Efficacité énergétique : Optimisation de la consommation UE

Inconvénients

  1. Délais importants : Pas de communication temps réel
  2. Complexité : Architecture technique sophistiquée
  3. Limitations fonctionnelles : Services restreints
  4. Coût : Infrastructure satellite et centres SSF

Cas d’usage typiques

  • Zones polaires ou océaniques sans couverture
  • Situations d’urgence où les réseaux terrestres sont défaillants
  • Communications IoT dans des zones isolées
  • Messages de sécurité pour les transports maritimes/aériens

Cette solution représente un compromis intelligent entre couverture universelle et limitations techniques, permettant des communications basiques mais fiables partout sur Terre.