Bibliographie & annexes
Présentation
English
RÉSUMÉ
Les télécommunications par satellite sont l’aboutissement de recherches techniques et économiques visant à réaliser des communications de capacités toujours plus grandes à des coûts les plus faibles, face à la concurrence exercée par la fibre optique et les réseaux radioélectriques terrestres. Aux satellites géostationnaires classiques sont venus s’ajouter des constellations de satellites défilant en basse altitude et des aéronefs sur plateforme stationnaire (HAPS) qui permettent la diffusion de services dans des zones géographiques moins peuplées. L’emploi du protocole IP dans les réseaux terrestres conduit les exploitants à édifier des liaisons hybrides adaptant les contraintes de temps des protocoles à la latence des satellites.
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Daniel BATTU : Ingénieur des télécommunications honoraire et consultant
INTRODUCTION
Un satellite est essentiellement un système de communication autonome capable de recevoir des signaux de la Terre et de retransmettre ces signaux à l'aide d'un récepteur intégré et d’un émetteur de signaux radio, ensemble appelé « transpondeur ». Les satellites ont pour vocation de constituer des liaisons longues, là où l’investissement en câbles s’avérerait difficile.
Le concept de communication par satellite a été proposé par Arthur C. Clarke dans un article publié dans la revue « Wireless World » en 1945. En effet, un satellite placé à une altitude de 35 786 km au-dessus de la surface de la Terre se déplace à la même vitesse et demeure donc dans une position fixe par rapport à la Terre. Cette orbite, appelée « orbite géostationnaire », ou « Ceinture de Clarke », est idéale puisqu'elle permet à une antenne au sol de communiquer avec un satellite 24 heures sur 24 sans avoir à modifier sa position .
Un satellite doit supporter une forte accélération à l’occasion de son lancement jusqu'à atteindre la vitesse orbitale de 28 100 km/h, dans un environnement spatial hostile où il peut être soumis à des radiations et à des températures extrêmes pour une durée de vie estimée à 20 ans. En outre, le satellite doit être le plus léger possible, car le coût élevé de son lancement est basé sur le poids. Pour relever ces défis, un satellite doit être composé à partir de matériaux légers et durables. Il doit fonctionner avec une très grande fiabilité de plus de 99,9 % dans le vide spatial sans perspective d'entretien ou de réparation.
Le premier satellite artificiel, Spoutnik 1, a été lancé par l'Union Soviétique, le 4 octobre 1957. Le premier satellite à relayer les signaux vocaux fut celui du projet SCORE (Signal Communication by Orbite Relay Equipment) du gouvernement américain, le 19 décembre 1958. Le 6 avril 1965, le premier satellite Intelsat, Early Bird (appelé aussi Intelsat 1), a été construit par Hughes Aircraft Company. Early Bird a été le premier satellite commercial opérationnel à fournir des services réguliers de communication et de diffusion entre l'Amérique du Nord et l’Europe.
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MOTS-CLÉS
satellite géostationnaire liaison hybride constellation de satellites en basse ou moyenne altitude satellite à défilement aéronef sur plateforme stationnaire en altitude (HAPS)
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1996 par Gérard MARAL
- Version courante de mai 2024 par Daniel BATTU
DOI (Digital Object Identifier)
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Exploitation des services par satellite
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3. Organisation de la transmission
3.1 Vue générale
3.1.1 Fonctions d’un canal satellite
Le canal de la charge utile d’un satellite a une double fonction (tableau 7) :
-
il doit amplifier les signaux reçus de la liaison montante afin de les retransmettre sur la liaison descendante assignée. À l’entrée du récepteur, les signaux ont une puissance de l’ordre de 100 pW à 1 nW. Le gain en puissance de l’amplificateur doit donc se trouver autour de 100 à 130 dB afin de pouvoir fournir un signal de sortie de l’ordre 10 à 100 Watts ;
-
il faut, entre la liaison montante et la liaison descendante, procéder à un changement de fréquence porteuse afin d’éviter la réinjection d’une fraction de la fréquence reçue dans les amplificateurs de sortie. Une isolation de l’ordre de 150 dB entre les antennes de réception et celles d’émission est souhaitable.
Le composant essentiel du satellite est représenté dans les GEO par un amplificateur à tube à ondes progressives (TWT, ou Traveling Wave Tube), inventé dans les années 1960 et largement utilisé dans les hyperfréquences en raison de son faible bruit de fond et de sa robustesse dans le temps. Le TWT est aujourd’hui remplacé par des transistors à faible bruit.
HAUT DE PAGE3.1.2 Couverture radioélectrique d’un satellite
Le terme de couverture définit la zone géographique terrestre pour laquelle les performances du satellite sont définies, associées à une valeur minimale de gain d’antenne et d’un angle de site minimal pour lequel la station terrienne voit le satellite. La couverture du satellite est dite globale (faisceau circulaire d’ouverture égale à 17,5° pour un satellite géostationnaire) ou multifaisceaux lorsque la disposition des antennes et de la charge utile sont organisées pour l’exploitation de plusieurs faisceaux (multispots). Dans ce dernier cas, et si les faisceaux sont suffisamment séparés, les mêmes...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CLARKE (A.C.) - Extra-Terrestrial Relays : Can Rocket Stations Give World Wide Radio Coverage ? - Wireless World, pp. 305-308 (1945).
-
(2) - BENSLAMA (M.), KIAMOUCHE (W.), BATIATA (H.) - Stratégie de management des connexions dans les réseaux cellulaires satellitaires. - iSTE Editions, Londres (2015).
-
(3) - BERTHOU (P.), BAUDOIN (C.), GAYRAUD (T.), GINESTE (M.) - Les réseaux hybrides satellites et terrestres. - iSTE Editions, Londres (2015).
-
(4) - SANDIS (M.D.) et all - Satellite Communications Supporting Internet of Remote Things. - IEEE Internet of Things Journal, vol. 3, N° 1, pp. 113 – 23 (2016).
-
(5) - GOHN (B.), WHEELLOCK (C.) - Smart Grid Network Technologies and the role of SATCOM. - Pike Research LLC, Boulder, CO (2010).
-
(6)...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Catalogue des Publications des publications et Recommandations/Rapports du BR de l’UIT-R : https://www.itu.int/dms_pub/itu-s/opb/gen/S-GEN-CAT.OL-2017-PDF-E.pdf
UIT-R – Fichier de référence international des fréquences (MIFR) http://www.itu.int/ITU-R/go/public
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ISO 24113 (2011), Space systems – Space debris mitigation requirements.
ISO 26872 (2010), Space systems – Disposal of satellites operating at geosynthronous altitude.
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