Le saviez-vous ?Les solutions actuelles (HF, VHF) sont soit limitées en débit (~10 kbits/s), soit coûteuses (commu-nications satellitaires). NeptuLink by MVG offre une connexion haut débit aux réseaux 4G au même coût qu'un accès au réseau de données sur votre téléphone.

Système 4G Haut Débit pour l'accès à Internet en Zone Littorale

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Vue en perspective du système NeptuLink by MVG

Présentation du Système

Le produit NeptuLink by MVG, vise à répondre aux besoins de communication IP haut débit pour des usagers à bord de navires, d’embarcations diverses sur le bord de mer (marins-pêcheurs, plaisanciers, navires scientifiques, fermes éoliennes, garde-côtes, SNSM…) ainsi qu’en zones portuaires (transmission vidéo pour grutiers, etc.).

Réseau IP

RouteurWi-Fi

Liaison Ethernet

Ces terminaux ont été développés de manière à être adaptés au milieu marin (mécanique durcie, tenue à l’humidité, au brouillard salin, etc.). Ils prennent également en compte les conditions très particulières liées à la propagation des ondes au-dessus de la mer. En effet, la présence dans ce milieu d’un trajet direct et d’un trajet réfléchi à la surface de l’eau engendre des évanouissements profonds du signal qui provoquent la perte de la communication. Pour limiter ces évanouissements, il est préférable d’utiliser au niveau du terminal deux antennes à polarisation verticale suffisamment espacées dans le plan vertical.

Enfin, selon l’état de la mer, les porteurs peuvent être sujets au tangage et au roulis. Pour maintenir une communication optimale, quels que soient les mouvements du bateau sur lequel le système est intégré, le diagramme de rayonnement des antennes a dû être optimisé. Pour permettre une connexion, quelle que soit la position relative du bateau et de la station de base, les antennes sont omnidirectionnelles dans le plan azimutal. L’ouverture du diagramme de rayon-nement dans le plan élévation doit, quant à elle, être aussi faible que possible pour optimiser le bilan de liaison, mais cependant suffisamment importante pour maintenir la connexion quel que soit le roulis ou le tangage du bateau.

Les terminaux NeptuLink by MVG permettent de se connecter aux réseaux LTE (Bandes 1, 3, 7, 8 et 20) et autorisent ainsi des communications à plus de 10 Mbits/s pour des distances dépassant les 10 milles nautiques. Lorsque le terminal n’est pas en zone de couverture LTE, il peut redescendre sur les technologies moins performantes (UMTS puis GSM) pour rester connecté. Le système permet via son lien Ethernet de connecter un PC de façon transparente pour qu’il accède directement à un réseau IP haut débit. Le même lien Ethernet peut également être directement connecté à un routeur Wi-Fi qui fournit alors à toutes les personnes à bord l’accès à un réseau sans fil haut débit.

Réseau IP

RouteurWi-Fi

Liaison Ethernet

Évanouissements profonds

Mise en œuvre de la diversité spatiale

Campagnes de tests réalisées

Les terminaux NeptuLink by MVG ont été testés au cours de trois campagnes de tests en mer. Les deux premières campagnes ont été réalisées en juin et décembre 2013 sur la plateforme d’expérimentation LTE Imagin LAB du Pôle Images & Réseaux (http://imaginlab.images-et-reseaux.com/). Sur ce même réseau, une démons-tration de connectivité LTE a également été réalisée pour la DIRISI et l’Etat-major de la Marine Nationale en novembre 2013. Opérée par Images et Réseaux et la société Crystal SC, cette démonstration qui mettait en œuvre les terminaux LTE développés par MVG intégrés sur un remorqueur de la Marine Nationale (http://fr.wikipedia.org/wiki/Antar%C3%A8s_%28bateau%29), a démontré le maintien d’une connectivité LTE au-delà de 20 milles nautiques et des débits en lien montant et descendant à 10 milles nautiques bien supérieurs à ceux actuellement accessibles via une ligne ADSL terrestre classique.Ces tests ont depuis été complétés lors d’une ultime campagne en mer réalisée en juillet 2014 en rade de Brest sur le réseau commercial d’Orange.

1/ Campagne de tests réalisée en 2013 sur le réseau d’expérimentation Imagin LAB

Parcours réalisé entre Brest et l’Ile de Sein et distance en milles nautiques à la station de base

Débits montants mesurés (en Mbits/s) en fonction de la distance à la station de base (km)

RSRP (en dBm) en fonction de la distance à la station de base (km)

Deux campagnes de tests ont été réalisées en juin et dé-cembre 2013 sur le réseau d’expérimentation LTE d’Imagin LAB situé à Brest. Pour ces tests, une station de base unique, située sur le site brestois de l’IFREMER était maintenue en communication sur le réseau afin d’éviter les handover suc-cessifs qui auraient rendus complexe l’analyse des données. L’antenne de la station de base était dirigée dans l’axe 220° qui correspondait à notre cap, et à une hauteur d’environ 50 mètres au-dessus du niveau de la mer.

Les principaux résultats de cette campagne sont résumés sur les figures suivantes :

RSRP

Mesures effectuées dans les mêmes conditions avec une tablette Androïd 4G

Débit montant

Les mesures effectuées en parallèle avec le système NeptuLink by MVG et une tablette Androïd 4G montrent claire-ment l’intérêt du système proposé : la portée, les niveaux de puissance reçus et en conséquence les débits accessibles sont très nettement supérieurs. Des différences d’environ 30 dB sur la puissance reçue au niveau des différents terminaux (NeptuLink by MVG d’une part et la tablette Androïd 4G d’autre part) ont pu être mesurées.

Cell ID – Mesures du 15/07/2014 Cell ID – Mesures du 15 au 18/07/2014

2/ Campagne de tests réalisée en 2014 sur le réseau commercial d’Orange

En juillet 2014, afin de compléter nos premiers tests, nous avons effectué une campagne de mesures sur le réseau d’Orange en rade de Brest. Les principaux résultats obtenus lors de cette campagne sont résumés sur les figures qui suivent :

Ces mesures montrent notamment le bon fonctionnement du handover et la répétabilité. Parmi l’ensemble des stations de base LTE 2600 d’Orange, nos systèmes ont été principalement connectés à six d’entre elles.

Rx perçu par le téléphone :

Inférieur à -105 dBm

Entre -105 et -95 dBm

Entre -95 et -85 dBm

Entre -85 et -75 dBm

Supérieur à -75 dBm

Aucune réception

Station de base

RSRP – Mesures du 15/07/2014

Débit montant et descendant

RSRP – Mesures du 15 au 18/07/2014

Les RSRP mesurés au cours de cette campagne variaient entre -70 dBm et -100 dBm.

Les débits mesurés lors de cette campagne variaient entre 10,7 Mbits/s et 1,2 Mbits/s sur le lien montant, et entre 16,5 Mbits/s et 2,4 Mbits/s sur le lien descendant.

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