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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
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2. Système de communications spatiales
2.1 Fréquences et largeurs de bande
Dans le cas où le terminal d’un utilisateur est relié à son homologue à travers un réseau mixte, comprenant des liaisons terrestres et satellitaires, la mission de l’exploitant de réseau consiste à acheminer les signaux générés par le terminal d’émission (signaux vocaux ou de données liés à un ordinateur ou une caméra vidéo) jusqu’à sa destination. À partir de la station terrienne, les signaux utilisent un support radioélectrique (avec une onde porteuse) vers une ou plusieurs stations réceptrices, le satellite jouant le rôle de relais radioélectrique.
La distance à parcourir dans l’espace et les surfaces à desservir imposent des conditions strictes aux équipements de transmission. Pour éviter de perturber le signal reçu par le satellite entre deux stations A et B, le signal émis par celui-ci est transposé dans une autre bande de fréquences. Chaque station réceptrice retransmet les signaux reçus vers le terminal destinataire connecté directement à cette station ou qui lui est relié par des liaisons terrestres. Cet objectif implique la réalisation de plusieurs conditions.
HAUT DE PAGE2.1.1.1 Choix d’une technique de transmission sur onde porteuse
L’information générée peut être transmise seule ou en combinaison simultanée avec d’autres sur une même fréquence porteuse modulée (multiplexage). La modulation de fréquence (FM, Frequency Modulation) est utilisée pour la transmission d’informations analogiques. Pour les informations numériques, la modulation à déplacement de phase à deux ou à quatre états (BPSK : Binary Phase Shift Keying, QPSK : Quaternary Phase Shift Keying), associée souvent à une technique de codage correcteur d’erreur, peut être employée.
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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).
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(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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