Les services que nous venons de décrire concernent les services à bande étroite et principalement la téléphonie. L’évolution actuelle pousse à se diriger vers des environnements permettant de transporter des applications multimédias.
Le développement des VSAT (Very Small Aperture Terminal) et maintenant des USAT (Ultra Small Aperture Terminal) est à l’origine de cette profusion d’antennes que l’on voit fleurir sur les toits et les balcons. L’utilisation du satellite s’étend pour aller des communications bande étroite au transport de canaux vidéo de très bonne qualité, en passant par les systèmes de communication monovoies, utilisant une seule direction pour les transmissions et les communications bidirectionnelles.
Le nombre de satellites en orbite pour la diffusion de canaux de télévision ne cesse de croître. De nombreux standards ont été créés, comme DSS (Direct Satellite System). La compétition avec les réseaux câblés est de plus en plus forte, ces derniers bénéficiant d’une plus grande bande passante, ce qui leur autorise des services à haut débit, comme la télévision à la demande.
Les constellations s’attaquent au problème réseau des deux façons différentes suivantes : • Le système n’est qu’un réseau d’accès.
• Le système est un réseau complet en lui-même.
Dans le premier cas, l’utilisateur se connecte au satellite pour entrer sur le réseau d’un opérateur fixe. Il n’est pas possible de passer d’un satellite à un autre, et, à chaque satellite, doit correspondre une station au sol connectée à un opérateur local. Dans la seconde solution, il peut être possible de passer directement de l’émetteur au récepteur, en allant de satellite en satellite. Quelques stations d’accès à des opérateurs fixes sont également possibles, mais surtout pour atteindre les clients fixes.
La configuration de la constellation est importante pour réaliser l’un ou l’autre type de réseaux. En particulier, il faut essayer de passer au-dessus des zones les plus demandées, et plusieurs choix d’orbites sont en compétition. Les liaisons intersatellite sont nécessaires lorsque le système n’est pas seulement un réseau d’accès. Le nombre de possibilités de liaisons intersatellite à partir d’un même satellite varie de deux à huit. La figure 47 illustre une liaison intersatellite et la figure 48 le délai de retour du satellite dans le processus d’acquittement. Le fait de posséder des liaisons intersatellite réduit la dépendance de la constellation envers les opérateurs de réseaux fixes. En contrepartie, ils ajoutent au coût et à la complexité du système global. Plusieurs technologies sont disponibles pour la réalisation des liaisons intersatellite, comme la radio, l’infrarouge et le laser.
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Figure 47. Exemple de liaison intersatellite.
Figure 48. Délai de retour du satellite dans le processus d’acquittement.
Le handover dans les constellations basse orbite
Le handover correspond à une modification de la cellule qui prend en charge le client, que ce soit à la suite d’un déplacement du client qui change de cellule ou de celui du satellite qui, en tournant, finit par perdre de vue son client. Dans ce dernier cas, un autre satellite de la constellation prend le relais pour que la communication ne soit pas interrompue.
Dans les systèmes qui nous intéressent ici, les constellations basse orbite, le satellite se déplace à la vitesse de 4 à 5 km/s, une vitesse bien supérieure à celle du client. Le nombre de handovers dus à un client qui se déplace peut être considéré comme négligeable et constitue en cela un avantage important. Comme la vitesse de défilement d’un satellite est constante et que le client est assimilé à un point fixe, les handovers sont prévisibles pour autant que le client ne termine pas brutalement sa communication.
En général, on distingue deux catégories de handovers :
• Le handover dur (hard-handover), dans lequel il ne doit y avoir aucune coupure et où le relais sur la nouvelle cellule commence juste au moment où se termine la communication avec la cellule précédente.
• Le handover mou (soft-handover), dans lequel des éléments de communication commencent à transiter par la nouvelle cellule tandis que la cellule précédente est toujours en cours de communication.
Un satellite peut gérer plusieurs cellules — jusqu’à une centaine — grâce à de nombreuses antennes d’émission. Un handover intrasatellite correspond à un handover qui s’effectue entre deux cellules gérées par le même satellite. En revanche, un handover intersatellite correspond à un client qui est pris en charge par une cellule dépendant d’un autre satellite. Le premier type de handover est assez simple, en ce sens qu’un seul et même satellite gère les deux cellules. Un handover intersatellite est nettement plus complexe, car il faut gérer la communication entre les deux satellites sans interruption.
On distingue deux grands types de handovers, en fonction du défilement du satellite :
• Les antennes sont fixes et les cellules se déplacent à la vitesse du satellite.
• Les cellules sont fixes, et le satellite pointe pendant un laps de temps assez long sur la même cellule géographique ; les antennes doivent donc être orientables dans ce cas.
En d’autres termes, dans le premier cas, l’antenne pointe vers la Terre suivant une position fixe. En revanche, dans le second cas, l’antenne pointe vers une zone terrestre fixe qui est suivie par le satellite. Lorsque le satellite disparaît (en général, en dessous d’un angle de 30°), la cellule fixe est prise en charge par le nouveau satellite qui arrive.
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