FR2768577A1 - Systeme de telecommunications integre mobile et fixe comprenant un spationef - Google Patents
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Abstract
Le système de communications (10) comprend une pluralité de terminaux de passerelle fixes au sol (14), de terminaux de village fixes (18) et une pluralité de terminaux d'utilisateur mobiles (16).Le système comprend un premier satellite (12m) qui permet une communication à la manière d'un tuyau coudé entre des terminaux d'utilisateur (16) se trouvant dans des faisceaux étroits d'une première antenne de satellite et des terminaux de passerelle (18) se trouvant dans un faisceau d'antenne large. Le système comprend aussi un deuxième satellite (12f) qui permet des communications à la manière d'un tuyau coudé entre ou parmi les terminaux de passerelle/ village. Le terminal de village comprend un système de communications local sans fil, pour une communication avec des terminaux d'utilisateur (16) se trouvant à l'intérieur de sa plage. Les terminaux d'utilisateur (16) sont en mode double.
Description
SYSTEME DE TELECOMMUNICATIONS INTEGRE MOBILE ET FIXE
COMPRENANT UN SPATIONEF
La présente invention concerne des systèmes de communication spatiaux, et, en particulier, de tels systèmes qui offrent des services téléphoniques et analogues tant dans des régions urbaines que dans des régions clairsemées relativement inhabitées.
COMPRENANT UN SPATIONEF
La présente invention concerne des systèmes de communication spatiaux, et, en particulier, de tels systèmes qui offrent des services téléphoniques et analogues tant dans des régions urbaines que dans des régions clairsemées relativement inhabitées.
Les systèmes de communications basés sur des spationefs ou des satellites (par exemple le système ACES), qui sont compatibles avec les systèmes cellulaires au sol de type
GSM, doivent aussi résoudre des problèmes qui ne concernent que les systèmes spatiaux. Le système GSM est décrit en détail dans l'article "The GSM System for Mobile
Communications", sous-titré "A Comprehensive Overview of the
European Digital Cellular System", écrit par Michel Mouly et
Marie-Bernadette Pautat, et publié en 1992 par les auteurs, 4, rue Elisée Reclus, F-91120 Palaiseau, France. Un autre article décrivant le système GSM est "Mobile Radio
Communications" de Raymond Steele, publié en 1992 par
Pentech Press, Londres, ISBN 0-7273-1406-8. Les systèmes spatiaux tels que le système ACES permettent des communications entre des terminaux ou stations au sol, certains d'entre eux étant principalement des terminaux d'utilisateur mobiles, et d'autres étant des terminaux de passerelle fixes. Les terminaux de passerelle permettent des connexions entre les systèmes de communications spatiaux et les systèmes téléphoniques commutés publics au sol ou des réseaux de mobiles publics au sol. La nécessité d'une pluralité de tels terminaux de passerelle dans un système de type ACES à grande échelle provient du fait qu'il ne peut pas être économiquement réalisable d'interconnecter tous les réseaux au sol, comme cela serait nécessaire si un seul terminal de passerelle était présent dans le système de communications par exemple, si la partie orientale du continent asiatique doit être munie d'un tel service, il peut être moins cher de disposer un terminal de passerelle sur chacune des îles principales, telles que Sumatra,
Bornéo, Luzon et Mindanao, que de disposer un câble sousmarin qui connecterait les systèmes au sol des divers îles au système au sol sur le continent.
GSM, doivent aussi résoudre des problèmes qui ne concernent que les systèmes spatiaux. Le système GSM est décrit en détail dans l'article "The GSM System for Mobile
Communications", sous-titré "A Comprehensive Overview of the
European Digital Cellular System", écrit par Michel Mouly et
Marie-Bernadette Pautat, et publié en 1992 par les auteurs, 4, rue Elisée Reclus, F-91120 Palaiseau, France. Un autre article décrivant le système GSM est "Mobile Radio
Communications" de Raymond Steele, publié en 1992 par
Pentech Press, Londres, ISBN 0-7273-1406-8. Les systèmes spatiaux tels que le système ACES permettent des communications entre des terminaux ou stations au sol, certains d'entre eux étant principalement des terminaux d'utilisateur mobiles, et d'autres étant des terminaux de passerelle fixes. Les terminaux de passerelle permettent des connexions entre les systèmes de communications spatiaux et les systèmes téléphoniques commutés publics au sol ou des réseaux de mobiles publics au sol. La nécessité d'une pluralité de tels terminaux de passerelle dans un système de type ACES à grande échelle provient du fait qu'il ne peut pas être économiquement réalisable d'interconnecter tous les réseaux au sol, comme cela serait nécessaire si un seul terminal de passerelle était présent dans le système de communications par exemple, si la partie orientale du continent asiatique doit être munie d'un tel service, il peut être moins cher de disposer un terminal de passerelle sur chacune des îles principales, telles que Sumatra,
Bornéo, Luzon et Mindanao, que de disposer un câble sousmarin qui connecterait les systèmes au sol des divers îles au système au sol sur le continent.
On sait que les abonnés de mobiles sont toujours dans un faisceau étroit de l'antenne spatiale, et peuvent toujours être contactés pour une communication avec l'une quelconque des passerelles. Le système ACES offre un service principalement entre les terminaux d'utilisateurs et les passerelles, bien qu'il permette aussi une communication d'un terminal d'utilisateur à un autre terminal d'utilisateur dans certaines conditions. On souhaite disposer de systèmes de communications spatiaux améliorées.
Un système cellulaire spatial de communications à accès multiple à partage du temps et des fréquences permet des communications avec des terminaux d'abonné ou d'utilisateur au sol, des terminaux de passerelle au sol, et des terminaux de village au sol. Le système de communications comprend un premier agencement émetteur/récepteur basé sur des satellites. Le premier agencement émetteur/récepteur comprend un premier agencement d'acheminement dépendant de la fréquence, un premier agencement d'émission, un premier agencement de réception, et un agencement d'antennes couplé aux agencements d'émission et de réception. L'agencement d'antennes comprend une première antenne qui forme une pluralité de faisceaux étroits dirigés vers la surface de la
Terre, chacun dans une direction différente, de façon que chaque faisceau recouvre un contact au sol différent, et une deuxième antenne qui produit au moins un faisceau large dirigé vers la surface de la Terre. Le premier agencement émetteur/récepteur sert au moins a) à recevoir, sur le faisceau large, des signaux de trafic d'aller émis à l'intérieur d'une première bande de fréquence de liaison ascendante provenant d'au moins l'un des terminaux de passerelle, à décaler en fréquence les signaux de trafic d'aller sur une première bande de fréquence de liaison descendante, et à réémettre les signaux de trafic d'aller dans la première bande de fréquence de liaison descendante sur au moins l'un des faisceaux étroits vers au moins l'un des terminaux d'utilisateur se trouvant dans le contact au sol de l'un des faisceaux étroits, et b) à recevoir, sur au moins l'un des faisceaux étroits, les signaux de trafic de retour émis à l'intérieur d'une deuxième bande de fréquence de liaison ascendante depuis au moins l'un des terminaux d'utilisateur se trouvant dans le contact au sol associé au faisceau en question parmi les faisceaux étroits, et à décaler en fréquence les signaux de trafic de retour sur une deuxième bande de fréquence de liaison descendante, et à réémettre les signaux de trafic de retour dans la deuxième bande de fréquence de liaison descendante sur le faisceau large vers au moins certains des terminaux de passerelle se trouvant dans le contact au sol du faisceau large. En conséquence, le premier émetteur/récepteur fonctionne à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre d'une part les terminaux d'utilisateur et d'autre part les terminaux de passerelle.
Terre, chacun dans une direction différente, de façon que chaque faisceau recouvre un contact au sol différent, et une deuxième antenne qui produit au moins un faisceau large dirigé vers la surface de la Terre. Le premier agencement émetteur/récepteur sert au moins a) à recevoir, sur le faisceau large, des signaux de trafic d'aller émis à l'intérieur d'une première bande de fréquence de liaison ascendante provenant d'au moins l'un des terminaux de passerelle, à décaler en fréquence les signaux de trafic d'aller sur une première bande de fréquence de liaison descendante, et à réémettre les signaux de trafic d'aller dans la première bande de fréquence de liaison descendante sur au moins l'un des faisceaux étroits vers au moins l'un des terminaux d'utilisateur se trouvant dans le contact au sol de l'un des faisceaux étroits, et b) à recevoir, sur au moins l'un des faisceaux étroits, les signaux de trafic de retour émis à l'intérieur d'une deuxième bande de fréquence de liaison ascendante depuis au moins l'un des terminaux d'utilisateur se trouvant dans le contact au sol associé au faisceau en question parmi les faisceaux étroits, et à décaler en fréquence les signaux de trafic de retour sur une deuxième bande de fréquence de liaison descendante, et à réémettre les signaux de trafic de retour dans la deuxième bande de fréquence de liaison descendante sur le faisceau large vers au moins certains des terminaux de passerelle se trouvant dans le contact au sol du faisceau large. En conséquence, le premier émetteur/récepteur fonctionne à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre d'une part les terminaux d'utilisateur et d'autre part les terminaux de passerelle.
Le système de communications comprend aussi un deuxième agencement émetteur/récepteur basé sur des satellites. Le deuxième agencement émetteur/récepteur fonctionne à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre les terminaux de village et de passerelle, et ne permet pas une communication directe avec les terminaux d'utilisateur. Le système de communications comprend au moins un terminal de passerelle au sol, qui comprend des registres de domiciliation d'abonné et d'emplacement de visiteur, pour mémoriser des informations sur les abonnés du système de communications. Chacun des terminaux de passerelle est couplé à au moins un réseau public, qui peut être l'un parmi un réseau téléphonique commuté public et un réseau mobile public au sol. Chaque terminal de passerelle permet une communication, au moyen du deuxième agencement émetteur/récepteur, entre le réseau public et d'autres parmi les terminaux de passerelle et les terminaux de village. Le système de communications comprend aussi au moins un terminal de village au sol. Le terminal de village permet une communication au moyen du deuxième agencement émetteur/récepteur avec au moins l'un parmi les terminaux de passerelle et d'autres terminaux de village. Le terminal de village diffère des terminaux de passerelle en qu'il ne dispose pas de registre d'emplacement de domiciliation d'abonné ni de registre d'emplacement de visiteur d'abonné.
Une autre caractéristique distinctive d'un terminal de village selon un aspect de l'invention est qu'il comprend au moins une cellule d'un système de communications cellulaire au sol sans fil ayant une plage effective limitée. La ou les cellules du système sans fil de terminal de village sert à permettre des communications entre ceux des terminaux d'utilisateur se trouvant dans la plage effective de la cellule du terminal de village et, au moyen du deuxième agencement émetteur/récepteur, entre au moins l'un des terminaux de passerelle et ceux des terminaux d'utilisateur à l'intérieur de la plage effective de la cellule du terminal de village. Le système de communications comprend aussi au moins un terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double au sol. Quand le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double se trouve à l'intérieur de la plage effective de la cellule du terminal de village, le terminal d'utilisateur fonctionne dans un premier mode, par lequel des communications sont réalisées entre le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double et le terminal de village, et quand le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double ne se trouve pas à l'intérieur de la plage d'un terminal de village quelconque, il opère dans un deuxième mode, par lequel le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double communique avec le premier agencement émetteur/récepteur. Il en résulte que, dans le premier mode, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double peut communiquer avec d'autres terminaux d'utilisateur au moyen du terminal de village, et, dans le deuxième mode, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double communique avec d'autres terminaux d'utilisateur au moyen d'au moins le premier émetteur/récepteur, grâce à quoi, dans le premier mode, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double communique avec les terminaux de passerelle au moyen du terminal de village et du deuxième émetteur/récepteur, et, dans le deuxième mode de fonctionnement, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double communique avec l'un des terminaux de passerelle au moyen du premier émetteur/récepteur.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le système de communications a les premier et deuxième émetteurs/récepteurs disposés sur le premier et le deuxième satellites, respectivement. L'orbite préférée du ou des satellites est géosynchrone.
La Figure 1 est un schéma de principe simplifié d'un système de communications selon un aspect de l'invention comprenant des services mobiles et fixes
la Figure 2 est un schéma de principe simplifié illustrant l'aspect du service mobile de l'agencement de la
Figure 1
la Figure 3 est un schéma de principe simplifié de la partie de service fixe de l'agencement de la Figure 1
la Figure 4 est un organigramme simplifié illustrant la façon dont un appel provenant d'un réseau téléphonique commuté public est traité
la Figure 5 est un organigramme simplifié illustrant la façon dont un appel provenant d'un abonné est traité.
la Figure 2 est un schéma de principe simplifié illustrant l'aspect du service mobile de l'agencement de la
Figure 1
la Figure 3 est un schéma de principe simplifié de la partie de service fixe de l'agencement de la Figure 1
la Figure 4 est un organigramme simplifié illustrant la façon dont un appel provenant d'un réseau téléphonique commuté public est traité
la Figure 5 est un organigramme simplifié illustrant la façon dont un appel provenant d'un abonné est traité.
L'invention se base sur la reconnaissance du fait qu'un agencement à plus faible coût pour offrir un service de communications sur une large zone peut être réalisé par un système qui combine les avantages d'un système spatial tel que le système ACES, qui comprend des terminaux de passerelle et des terminaux d'utilisateur, qui sont principalement mobiles, avec des terminaux "de village". Les terminaux de village sont situés dans des zones éloignées qui sont faiblement peuplées, et qui sont trop coûteux à raccorder à un réseau téléphonique commuté public conventionnel. Les terminaux de village diffèrent des terminaux de passerelle sur deux points principaux : les terminaux de village offrent un service sans fil au sol à des terminaux d'utilisateur situés dans la plage du terminal de village et, pour un faible coût, ils sont exempts des aptitudes de commande sophistiquées d'un terminal de passerelle.
Plus particulièrement, les terminaux de village utilisés avec un système de communications selon la présente invention offrent un service sans fil au sol dans une région associée. Le service sans fil au sol peut être lui-même un système cellulaire au sol avec une pluralité de cellules, correspondant à un système GSM, ou bien il peut s'agir d'un système simple ayant une "cellule" unique, et n'étant donc absolument pas un système cellulaire. De cette manière, le trafic entre des terminaux d'utilisateur à l'intérieur de la plage du terminal de village est manipulé par le terminal de village lui-même, sans impliquer de système spatial, ce qui a pour avantage d'offrir la possibilité d'une meilleure qualité des appels pour des communications entre des terminaux d'utilisateur à l'intérieur de la plage du même terminal de village, par comparaison au rapport signal/bruit et au retard qui se produiraient si la communication entre ces terminaux d'utilisateur devait traverser le répétiteur spatial. Un autre avantage de l'utilisation sans fil du terminal de village pour des terminaux d'utilisateur voisins est que le trafic local, qui est manipulé par le terminal de village, n'a pas besoin d'être manipulé par le système spatial, et, par conséquent, le système de communications dans son entier peut supporter un plus grand nombre de terminaux d'utilisateur sans saturation.
Selon un autre aspect de l'invention, les terminaux d'utilisateur sont capables de fonctionner en deux modes.
Dans le premier mode, le terminal d'utilisateur reconnaît sa présence à l'intérieur de la plage du terminal de village, et communique avec ce terminal lorsqu'il accède à d'autres utilisateurs. Dans les régions éloignées envisagées, le terminal d'utilisateur peut occasionnellement sortir de la plage du terminal de village. Dans un deuxième mode de fonctionnement des terminaux d'utilisateur à mode double, l'absence de disponibilité d'un terminal de village est reconnue, et les communications sont effectuées directement avec le répétiteur spatial.
La Figure 1 est un schéma de principe simplifié d'un système de communications spatial 10 selon l'invention. Sur la Figure 1, le système de communications 10 comprend un ou plusieurs aéronefs ou satellites de communication géosynchrones de service fixe 12f fonctionnant dans une gamme de fréquences convenant à une communication de service fixe, et un ou plusieurs satellites de communication géosynchrones de service mobile 12m fonctionnant dans une gamme de fréquences convenant à une communication de service mobile. La bande de fréquences associée au satellite fixe 12f peut être n'importe quelle bande de service de satellite fixe (FSS) allouée, mais on préfère des fréquences plus élevées, telles que la bande C ou Ku, afin d'obtenir le gain d'antenne requis tout en maintenant faibles la taille et le coût des antennes de terminal de village. Deux bandes de fréquences sont associées au satellite mobile 12m. La bande de fréquences associée au service mobile qui est offert aux terminaux d'utilisateur peut être n'importe quelle bande de service de satellite mobile (MSS) allouée, mais on préfère des fréquences plus basses, telles que la bande L ou S, afin de réduire le coût de l'équipement du terminal d'utilisateur. La bande de fréquences associée au satellite mobile 12m pour un service vers des passerelles peut être une bande FSS. Naturellement, au fur et à mesure des progrès technologiques, les considérations qui entraînent le choix des fréquences peuvent changer, conduisant à d'autres sélections de fréquences.
Sur la Figure 1, le satellite de service fixe 12f communique, sur un trajet de signal 120el dans un faisceau d'antenne large, avec une passerelle terrestre 14, qui est représentative de toutes les passerelles du système. La passerelle 14 se trouve sur un site fixe, et est raccordée par des lignes au sol 9 à un ou plusieurs réseaux téléphoniques publics commutés (PSTN) 8t ou à un réseau mobile au sol publique (PLMN) 8 lm, illustrés ensemble sous la référence 8. De façon similaire, un satellite de service fixe 12f communique, sur un trajet de signal 120dl à l'intérieur du faisceau d'antenne large du satellite de service fixe 12f, avec un centre de commande de réseau 18.
Le centre de commande de réseau (NCC) 18 coordonne le fonctionnement tant du côté de service fixe que du côté de service mobile du système de communications 10 ; dans le système 10, le côté de service fixe est commandé par l'intermédiaire du satellite 12f, tandis que le côté mobile est commandé par l'intermédiaire du satellite 12m. Le NCC participe à l'établissement d'un appel, et alloue des ressources de fréquence pour les systèmes fixe et mobile parmi les passerelles. Le NCC offre aussi un emplacement central auquel l'information de facturation est recueillie depuis les passerelles et les terminaux de village, comme le suggère le bloc 19b. Le centre de commande réseau 18 réalise également la connexion avec une installation de commande de satellites (SCF) illustrée par le bloc 19c. L'installation de commande de satellites 19c reçoit les requêtes provenant du NCC pour une reconfiguration de charge utile de satellite. Ces commandes, conjointement avec des commandes de maintenance d'astronef normales, sont envoyées par le centre de commande de satellites 19c au satellite fixe 12f et au satellite mobile 12m. Egalement, l'installation de commande de satellites 19c reçoit et traite des informations de télémétrie provenant des deux satellites.
Le centre de commande de réseau 18 est illustré séparé de la passerelle 14 et du centre de commande de satellites 19c sur la Figure 1, mais des considérations économiques peuvent imposer que le NCC, le SCF et une passerelle soient disposés de façon conjointe pour permettre le partage d'une antenne et d'un sous-système HF communs.
Le ou les satellites de service mobile 12m sur la
Figure 1 permet une communication au moyen d'une pluralité de faisceaux étroits d'antenne séparés 20, certains d'entre eux étant illustrés par les références 20a et 20b, avec des terminaux d'utilisateur au sol 16a et 16b, respectivement, d'un ensemble de terminaux d'utilisateur 16. Les terminaux d'utilisateur peuvent être d'un type quelconque, mais ce sont en général des émetteurs/récepteurs de faible poids, tenant dans la main et alimentés par batterie, utilisés en téléphonie. En général, ces émetteurs/récepteurs vont avoir de petites antennes de faible gain telles que des antennes fouets, mais ils peuvent avoir d'autres types d'antennes. Il n'est pas particulièrement exigé que les terminaux d'utilisateur soient réellement mobiles, et ces terminaux peuvent être fixés en un emplacement et/ou alimentés par le réseau énergétique local, mais les terminaux d'utilisateur sont généralement utilisés par des abonnés au système, plutôt que par des opérateurs du système. Bien entendu, le personnel opérateur du système peut utiliser également de tels terminaux d'utilisateur. Bien que les terminaux d'utilisateur soient appelés "au sol", cette expression doit être comprise en relation avec l'emplacement des satellites un terminal "au sol", dans le cadre de cette invention, peut se trouver dans un véhicule en déplacement, éventuellement même dans un aéronef, bien que les lignes aériennes commerciales n'autorisent généralement pas l'utilisation de téléphones cellulaires pendant le vol.
Figure 1 permet une communication au moyen d'une pluralité de faisceaux étroits d'antenne séparés 20, certains d'entre eux étant illustrés par les références 20a et 20b, avec des terminaux d'utilisateur au sol 16a et 16b, respectivement, d'un ensemble de terminaux d'utilisateur 16. Les terminaux d'utilisateur peuvent être d'un type quelconque, mais ce sont en général des émetteurs/récepteurs de faible poids, tenant dans la main et alimentés par batterie, utilisés en téléphonie. En général, ces émetteurs/récepteurs vont avoir de petites antennes de faible gain telles que des antennes fouets, mais ils peuvent avoir d'autres types d'antennes. Il n'est pas particulièrement exigé que les terminaux d'utilisateur soient réellement mobiles, et ces terminaux peuvent être fixés en un emplacement et/ou alimentés par le réseau énergétique local, mais les terminaux d'utilisateur sont généralement utilisés par des abonnés au système, plutôt que par des opérateurs du système. Bien entendu, le personnel opérateur du système peut utiliser également de tels terminaux d'utilisateur. Bien que les terminaux d'utilisateur soient appelés "au sol", cette expression doit être comprise en relation avec l'emplacement des satellites un terminal "au sol", dans le cadre de cette invention, peut se trouver dans un véhicule en déplacement, éventuellement même dans un aéronef, bien que les lignes aériennes commerciales n'autorisent généralement pas l'utilisation de téléphones cellulaires pendant le vol.
Un ou plusieurs satellites de service mobile 12m de la
Figure 1 communiquent également au moyen d'un faisceau d'antenne à couverture large unique 20d2 avec le NCC 18, le
SCF 19c, et toutes les passerelles 14. Le faisceau à couverture large 20d2 permet au satellite 12m de recevoir et d'émettre des signaux de commande, et d'acheminer le trafic d'utilisateur et de commande par l'intermédiaire des passerelles.
Figure 1 communiquent également au moyen d'un faisceau d'antenne à couverture large unique 20d2 avec le NCC 18, le
SCF 19c, et toutes les passerelles 14. Le faisceau à couverture large 20d2 permet au satellite 12m de recevoir et d'émettre des signaux de commande, et d'acheminer le trafic d'utilisateur et de commande par l'intermédiaire des passerelles.
Le satellite de service fixe 12f de la Figure 1 permet une communication au moyen d'un ou d'au plus quelques faisceaux larges, plutôt qu'au moyen de centaines de faisceaux étroits, vers les terminaux de village ou les noeuds du système 10, qui sont représentés par le terminal de village 17 sur la Figure 1. Le ou les mêmes faisceaux larges sont utilisés pour permettre une communication entre le satellite fixe 12f et le NCC 18, le SCF 19c et les passerelles 14.
Le terminal de village 17 sur la Figure 1 est représentatif de nombre de ces terminaux, lesquels sont situés dans des villages éloignés d'autres infrastructures, et qui seraient difficiles à raccorder à des lignes terrestres. Ces villages pourraient être servis par un terminal de passerelle se connectant au réseau téléphonique commuté public local. Toutefois, il serait coûteux de réaliser une passerelle de service complet à chaque tel emplacement. Ainsi, selon un aspect de l'invention, le terminal de village 17 est exempt au moins des registres de domiciliation et de visiteurs qui se trouveraient dans un terminal de passerelle, et les services de système pour les villages sont offerts par les passerelles auxquelles ils se connectent. Egalement, les villages qui sont éloignés des infrastructures de base sont susceptibles de ne pas avoir de réseau téléphonique commuté public. Par conséquent, selon un aspect de l'invention, le terminal de village 17 non seulement est exempt de certains aspects des terminaux de passerelle, mais il comprend aussi une connexion "au sol" sans fil vers ces terminaux d'utilisateurs se trouvant dans sa plage, comme le suggère la Figure 1 par le bloc 40 intitulé "BTS cellulaire", où "BTS" signifie "station émettrice/réceptrice de base". Le système cellulaire représenté par le bloc 40 peut comprendre des cellules multiples dans la région autour du village, ou bien il peut n'avoir qu'une cellule unique. Le système cellulaire sans fil 40 communique avec ceux des terminaux d'utilisateur 16 qui se trouvent à l'intérieur de sa plage effective, comme le suggèrent les trajets de signaux 41 connectant le système cellulaire sans fil 40 avec le terminal d'utilisateur représentatif 16b.
Selon un autre aspect de l'invention, au moins certains des terminaux d'utilisateur 16 du système sont capables de fonctionner dans deux modes de fonctionnement distincts.
Dans un premier mode de fonctionnement, le terminal d'utilisateur 16b communique au moyen du système cellulaire 40 avec le terminal de village 17. A titre d'exemple, un terminal d'utilisateur, tel que 16b sur la Figure 1, qui se trouve à l'intérieur de la plage effective d'une cellule du système cellulaire 40, et se trouve par conséquent à l'intérieur de la plage effective du terminal de village 17, requiert un service depuis le système cellulaire 40 d'une manière bien connue, telle que celle utilisée en relation avec un système cellulaire GSM, en requérant un accès à un numéro de téléphone. Le terminal de village compare le préfixe du numéro de téléphone souhaité avec une liste mémorisée ou stockée de préfixes qui sont dans sa zone de service. Si le préfixe souhaité se trouve à l'intérieur des compétences du terminal de village, l'appel est acheminé sur une ligne câblée au sol associée 42 vers le numéro approprié, ou bien sur le système cellulaire 40. D'autre part, si le préfixe du numéro de téléphone souhaité ne se trouve pas dans la région locale du terminal de village, le terminal de village achemine le message au moyen d'un trajet de signal 120c dans le faisceau large vers le satellite de service fixe 12f, d'où il peut être acheminé vers une passerelle appropriée parmi les passerelles d'autres terminaux de village pour être encore acheminé. On doit noter que, sur la Figure 1, les trajets de signal 120el, 120dl, et 120c sont tous à l'intérieur d'un faisceau large unique du satellite de service fixe 12f.
Si un terminal d'utilisateur à mode double 16b est situé hors de la plage d'un quelconque terminal de village 17, comme par exemple le terminal d'utilisateur 16a de la
Figure 1, il détermine l'absence de service local ou de village, et passe dans un mode de fonctionnement dans lequel il communique avec le système 10 au moyen du faisceau étroit 20a du satellite de service mobile 12m à l'intérieur duquel il s'avère être situé. La communication avec le satellite 12m dans un mode de fonctionnement mobile est connu, par exemple d'après les demandes de brevets de Schiavoni,
Hatzipapafotiou et Hudson mentionnées plus haut.
Figure 1, il détermine l'absence de service local ou de village, et passe dans un mode de fonctionnement dans lequel il communique avec le système 10 au moyen du faisceau étroit 20a du satellite de service mobile 12m à l'intérieur duquel il s'avère être situé. La communication avec le satellite 12m dans un mode de fonctionnement mobile est connu, par exemple d'après les demandes de brevets de Schiavoni,
Hatzipapafotiou et Hudson mentionnées plus haut.
La Figure 2 illustre l'acheminement de signaux par l'intermédiaire du satellite de service mobile 12m. Le satellite 12m comprend quatre antennes effectives, à savoir des antennes d'émission 12ma et 12mc, et des antennes de réception 12mb et 12md. L'antenne d'émission 12ma produit des faisceaux étroits multiples, tels que les faisceaux étroits 20a et 20b, pointés dans des directions différentes, pour émettre des signaux vers des terminaux d'utilisateur à l'intérieur des divers faisceaux étroits. L'antenne de réception 12mb produit des faisceaux étroits multiples qui coïncident avec les faisceaux produits par l'antenne 12ma.
L'antenne de réception 12mb est utilisée pour recevoir des signaux provenant de terminaux d'utilisateur à l'intérieur des divers faisceaux étroits. Chaque faisceau étroit produit un contact au sol sur la surface de la Terre, illustrée sur la Figure 2 par la référence 50a pour la faisceau étroit 20a, et par la référence 50b pour le faisceau étroit 20b.
L'antenne d'émission 12mc produit un faisceau de couverture large 20d2 pour émettre vers les passerelles, le NCC et le
SCF. L'antenne de réception 12md produit un faisceau de couverture large qui coïncide avec le faisceau produit par l'antenne 12mc. L'antenne de réception 12md est utilisée pour recevoir des signaux depuis les passerelles, le NCC et le SCF. Le contact au sol associé à l'antenne d'émission 12mc et à l'antenne de réception 12md est illustré par la référence 60.
SCF. L'antenne de réception 12md produit un faisceau de couverture large qui coïncide avec le faisceau produit par l'antenne 12mc. L'antenne de réception 12md est utilisée pour recevoir des signaux depuis les passerelles, le NCC et le SCF. Le contact au sol associé à l'antenne d'émission 12mc et à l'antenne de réception 12md est illustré par la référence 60.
Des signaux reçus depuis des terminaux d'utilisateur mobiles par l'intermédiaire de l'antenne 12mb peuvent être acheminés directement dans le satellite vers d'autres terminaux d'utilisateur mobiles par l'intermédiaire de l'antenne d'émission 12ma, ou bien les signaux peuvent être acheminés vers des passerelles ou le NCC par l'intermédiaire de l'antenne d'émission 12mc. D'une façon similaire, les signaux requs depuis les passerelles ou le NCC par l'intermédiaire de l'antenne de réception 12md peuvent être acheminés vers d'autres passerelles par l'intermédiaire de l'antenne d'émission 12mc ou vers des terminaux d'utilisateur mobiles par l'intermédiaire de l'antenne d'émission 12ma. Le NCC et le SCF sont coordonnés de façon à configurer le satellite pour qu'il procure l'acheminement approprié de signal basé sur les fréquences. Des convertisseurs de fréquence embarqués dans le satellite 12m permettent les translations de fréquences appropriées entre les bandes de fréquences utilisées par les quatre antennes effectives 12ma, 12mb, 12mc et 12md. Le NCC et le SCF commandent également les translations de fréquence à l'intérieur du satellite 12m.
La Figure 3 est un schéma simplifié de la partie de service fixe du système de communications 10 de la Figure 1.
Sur la Figure 3, le satellite de service fixe 12f ne comprend pas nécessairement un canaliseur ou un formateur de faisceau. La seule exigence est que le satellite de service fixe soit un simple répétiteur du type tuyau coudé. Le satellite 12f comprend une antenne 12fa qui produit un faisceau large unique, ou au plus quelques faisceaux larges, représentés par des lignes de tirets 320, sur toute la région desservie. L'antenne 12fa est connectée à un récepteur (RX) 12fr et à un émetteur (TX) 12ft. Les signaux reçus par l'antenne 12fa et le récepteur 12fr sont couplés au moyen de canaliseurs de fréquence 12fc vers une banque de convertisseurs de fréquences 12fcv, dans laquelle les fréquences porteuses sont converties d'une manière commandée ou spécifiée, détaillée ci-dessous. Les porteuses converties en fréquence sont couplées par l'intermédiaire de canaliseurs 12fc (et de formateurs de faisceau, non illustrés, si nécessaire), et, à partir des canaliseurs, les signaux sont appliqués à un émetteur ou à un amplificateur puissant unique, ou bien à des banques d'émetteurs individuels illustrés sous la forme du bloc TX 12ft. Ainsi, des signaux de liaison ascendante à l'intérieur de la plage de fréquences des récepteurs 12fr sont convertis en fréquences de liaison descendante et émis sur des liaisons descendantes.
Le registre d'emplacement de domiciliation (HLR) 14h de la Figure 3 est une base de données située au niveau de la passerelle 14, qui contient des informations concernant la disposition de services de télécommunications pour chaque abonné qui est enregistré avec la passerelle 14. Le HLR 14h maintient ces informations que l'abonné réalise ou non des appels par l'intermédiaire de sa passerelle de domiciliation ou d'une autre passerelle. Le HLR contient aussi des informations concernant l'emplacement de l'abonné, tel que le numéro de faisceau étroit de satellite mobile ou l'identifiant du terminal de village de satellite fixe avec lequel le terminal d'utilisateur est actuellement associé.
Le HLR peut aussi contenir un centre d'authentification qui est une sous-division fonctionnelle qui gère les données de sécurité concernant l'authentification des abonnés.
Le registre d'emplacement de visiteur (VLR) 14v est une base de données située au niveau de chaque passerelle qui réalise une mémorisation temporaire des données de souscription pour les abonnés réalisant actuellement des appels par l'intermédiaire de la passerelle.
Le terminal ou émetteur/récepteur de village 17 est constitué d'une antenne et d'un équipement RF 17a pour communications avec le satellite fixe 12f. Il contient aussi un équipement pour la commutation et la commande d'appels locaux, ainsi que des dispositifs d'enregistrement d'appel.
L'émetteur/récepteur de village comprend une boucle de communications sans fil 40 pour offrir des services de communications sur une zone limitée. La boucle locale sans fil pourrait être réalisée sous la forme d'une ou de plusieurs cellules d'un système de communications cellulaire au sol. L'émetteur/récepteur de village peut éventuellement contenir des équipements pour se connecter avec un PSTN local ou un PBX (installation privée automatique) 42, si nécessaire. Le maintien des bases de données de HLR et VLR au niveau d'une passerelle att minimise le coût et la complexité du terminal de village. En plus de cet avantage, certaines des fonctions de commande requises pour les télécommunications sont effectuées au niveau d'une passerelle éloignée pour minimiser les exigences de performances du dispositif de commande de terminal de village.
Les téléphones en mode double 16 choisissent le mode terrestre ou satellite de fonctionnement de la manière décrite ci-dessous. L'utilisateur peut configurer le téléphone en mode double pour démarrer l'opération en mode de fonctionnement soit satellite, soit terrestre lors de la mise sous tension. Si le mode terrestre est sélectionné, le combiné, une fois alimenté, cherche un ensemble de canaux de fréquences prédéfinis pour un message de communication depuis la système 40 de boucle locale sans fil terrestre (WLL). Si un message de communication est détecté, le combiné en mode double commence le fonctionnement sur le système WLL terrestre. Si le combiné ne détecte pas de message de communication depuis le système WLL terrestre, alors l'utilisateur a la possibilité de commuter le téléphone en mode double sur le mode satellite. Si le mode satellite est sélectionné, le téléphone cherche un message de communication sur des fréquences prédéfinies associées au système de satellites mobile 12m. Dans le mode satellite de fonctionnement, tant que le terminal d'utilisateur se trouve à l'intérieur de la zone de couverture du satellite mobile et que l'émission ou la réception du terminal d'utilisateur vers ou depuis le satellite mobile n'est pas bloquée, le terminal d'utilisateur se connecte au système de satellites mobile 12m. Une fois que le téléphone s'est enregistré sur le WLL terrestre 40 ou le satellite mobile 12m, il va utiliser le système dans lequel il est enregistré pour recevoir des appels entrants et réaliser des appels sortants.
La Figure 4 est un organigramme illustrant le procédé associé aux appels téléphoniques provenant d'un service au sol ou d'un PSTN. Sur la Figure 4, le bloc 410 représente l'acheminement d'un appel à provenance PSTN vers la passerelle de domiciliation de l'abonné ; cette fonction est accomplie par le PSTN lui-même, puisque chaque passerelle a un "code de zone", et tous les abonnés dont la passerelle donnée est une passerelle "de domiciliation" ont ce préfixe de "code de zone" de passerelle. Un appel PSTN vers un terminal d'utilisateur ne se termine jamais au niveau d'une passerelle les appels PSTN vers la passerelle de domiciliation de l'abonné sont envoyés à l'abonné soit par le satellite TSS et un terminal de village, soit par le satellite MSS directement vers le terminal d'utilisateur.
Après le bloc 410, la logique du traitement passe au bloc 412, qui représente la demande du registre d'emplacement de domiciliation (HLR) pour déterminer si l'abonné appelé est un abonné payant, et pour déterminer son emplacement. Après le bloc 412, la logique passe au bloc de décision 414, qui achemine la logique par un trajet OUI vers un autre bloc 416 si l'abonné appelé est enregistré (actuellement supposé être situé) dans le réseau de satellite fixe. Le bloc 416 représente l'appel de l'abonné appelé dans le terminal de village approprié. Si l'abonné appelé n'est pas enregistré dans le réseau de satellites fixe, la logique quitte le bloc de décision 414 par le trajet NON, et arrive à un autre bloc de décision 418. Le bloc 418 achemine le traitement au moyen d'une sortie OUI vers un autre bloc 420 si l'abonné appelé est enregistré dans le réseau de satellites mobile. Le bloc 420 représente l'appel de l'abonné appelé par l'intermédiaire d'un faisceau étroit de réseau de satellites mobile. D'autre part, si l'abonné appelé ne se trouve pas non plus sur le réseau de satellites mobile, le système n'a aucun moyen d'accéder à l'abonné appelé, si bien que la logique passe au bloc 422, qui représente le non aboutissement de l'appel, lequel peut être réalisé, par exemple, par le passage d'un message enregistré à l'appelant indiquant que la personne appelée n'est pas disponible par le système 10.
Dans l'autre direction, un abonné mobile ou un abonné fixe peut effectuer un appel, comme le suggèrent les blocs 510 et 530, respectivement, sur la Figure 5. Après le bloc 510, la logique de traitement passe au bloc 512, représentant l'analyse des chiffres composés par le centre de commande de réseau (NCC), pour déterminer si l'appel est effectué vers un correspondant appelé qui se trouve à l'intérieur du systèmes de communications 10 comprenant le système de satellites fixe ou le système de satellites mobile. Si l'appel est effectué vers un emplacement hors du système de communications 10, le correspondant appelé est adressé par l'intermédiaire de celle des passerelles qui est la plus proche en relation avec l'extrémité appelée de
PSTN , comme le suggère le bloc 516. Dans ce contexte, "la plus proche en relation" signifie le trajet de connexion le plus court, le moins complexe ou le moins cher, plutôt que le plus proche en distance linéaire. Si le correspondant appelé se trouve à l'intérieur du système de communications 10, la logique quitte le bloc de décision 514 par la sortie
NON, et passe au bloc 518. Le bloc 518 représente une demande concernant la passerelle de domiciliation du correspondant appelé, qui, comme mentionné plus haut, est connue d'après le préfixe ou la partie de "code de zone" du numéro de téléphone, pour déterminer le dernier "emplacement présent" enregistré du correspondant appelé. Après le bloc 518, la logique passe au bloc de décision 520, qui représente un acheminement de la logique au moyen de la sortie OUI du bloc de décision vers un bloc 522 si l'abonné appelé est enregistré sur le réseau de satellites mobile. Le bloc 522 représente la numérotation de l'abonné appelé par l'intermédiaire du faisceau étroit approprié du système de satellites mobile.
PSTN , comme le suggère le bloc 516. Dans ce contexte, "la plus proche en relation" signifie le trajet de connexion le plus court, le moins complexe ou le moins cher, plutôt que le plus proche en distance linéaire. Si le correspondant appelé se trouve à l'intérieur du système de communications 10, la logique quitte le bloc de décision 514 par la sortie
NON, et passe au bloc 518. Le bloc 518 représente une demande concernant la passerelle de domiciliation du correspondant appelé, qui, comme mentionné plus haut, est connue d'après le préfixe ou la partie de "code de zone" du numéro de téléphone, pour déterminer le dernier "emplacement présent" enregistré du correspondant appelé. Après le bloc 518, la logique passe au bloc de décision 520, qui représente un acheminement de la logique au moyen de la sortie OUI du bloc de décision vers un bloc 522 si l'abonné appelé est enregistré sur le réseau de satellites mobile. Le bloc 522 représente la numérotation de l'abonné appelé par l'intermédiaire du faisceau étroit approprié du système de satellites mobile.
Si l'abonné appelé n'est pas enregistré avec (ou dans) le réseau de satellites mobile dans l'organigramme de la
Figure 5, la logique quitte le bloc de décision 520 au moyen de la sortie NON, et passe au bloc de décision suivant 524, qui représente une évaluation du fait que l'abonné appelé est ou non enregistré avec le réseau de satellites fixe. Si c'est le cas, la logique passe au bloc 526, représentant la numérotation par le réseau de satellites fixe vers le terminal de village approprié. D'autre part, si le bloc de décision 524 trouve que l'abonné appelé n'est pas dans le réseau de satellites fixe, la logique est acheminée au moyen de la sortie NON vers le bloc 528, représentant le non aboutissement de l'appel.
Figure 5, la logique quitte le bloc de décision 520 au moyen de la sortie NON, et passe au bloc de décision suivant 524, qui représente une évaluation du fait que l'abonné appelé est ou non enregistré avec le réseau de satellites fixe. Si c'est le cas, la logique passe au bloc 526, représentant la numérotation par le réseau de satellites fixe vers le terminal de village approprié. D'autre part, si le bloc de décision 524 trouve que l'abonné appelé n'est pas dans le réseau de satellites fixe, la logique est acheminée au moyen de la sortie NON vers le bloc 528, représentant le non aboutissement de l'appel.
Si un abonné effectue un appel sur le réseau de satellites fixe, comme le représente le bloc 530 sur la
Figure 5, la logique du traitement d'appel passe au bloc 532, représentant une évaluation par le terminal de village du numéro appelé pour déterminer s'il se trouve à l'intérieur de la zone d'appel locale du terminal de village lui-même. La logique passe au bloc de décision 534, qui achemine la logique par une sortie NON vers le bloc 512 de la Figure 5 si l'appel n'est pas local, et au moyen de la sortie OUI vers le bloc 536 si l'appel est local. Le bloc 536 représente la réalisation de la numérotation d'appel par l'intermédiaire du terminal de village. L'acheminement de la logique vers le bloc 512 fait que le traitement se déroule comme décrit ci-dessus, par l'intermédiaire de la logique décrite à propos du bloc suivant 512.
Figure 5, la logique du traitement d'appel passe au bloc 532, représentant une évaluation par le terminal de village du numéro appelé pour déterminer s'il se trouve à l'intérieur de la zone d'appel locale du terminal de village lui-même. La logique passe au bloc de décision 534, qui achemine la logique par une sortie NON vers le bloc 512 de la Figure 5 si l'appel n'est pas local, et au moyen de la sortie OUI vers le bloc 536 si l'appel est local. Le bloc 536 représente la réalisation de la numérotation d'appel par l'intermédiaire du terminal de village. L'acheminement de la logique vers le bloc 512 fait que le traitement se déroule comme décrit ci-dessus, par l'intermédiaire de la logique décrite à propos du bloc suivant 512.
Ainsi, selon l'invention, un système spatial de communications à accès multiples à partage du temps et des fréquences 10 permet des communications avec des terminaux d'abonné ou d'utilisateur au sol 16, des terminaux de passerelle au sol 14, et des terminaux de village au sol 17.
Le système de communications 10 comprend un premier agencement émetteur/récepteur basé sur des satellites 12m.
Le premier agencement émetteur/récepteur 12m comprend un premier agencement d'acheminement dépendant de la fréquence 12mc, un premier agencement d'émission 12mt, un premier agencement de réception 12mr, et un agencement d'antennes 12ma, 12mb, 12mc, 12md couplé aux agencements d'émission 12ml et de réception 12mr. L'agencement d'antennes 12ma, 12mb, 12mc, 12md comprend une première antenne 12ma qui forme une pluralité de faisceaux étroits 20a, 20b dirigés vers la surface de la Terre, chacun dans une direction différente, de façon que chaque faisceau recouvre un contact au sol différent 50a, 50b, et une deuxième antenne 12mb qui produit au moins un faisceau large dirigé vers la surface de la Terre. Le premier agencement émetteur/récepteur 12m sert au moins a) à recevoir, sur le faisceau large, des signaux de trafic d'aller émis à l'intérieur d'une première bande de fréquence de liaison ascendante C provenant d'au moins l'un des terminaux de passerelle 14, à décaler en fréquence les signaux de trafic d'aller sur une première bande de fréquence de liaison descendante L, et à réémettre les signaux de trafic d'aller dans la première bande de fréquence de liaison descendante L sur au moins l'un des faisceaux étroits 20a, 20b vers au moins l'un des terminaux d'utilisateur 16 se trouvant dans le contact au sol 50a, 50b de l'un des faisceaux étroits 20a, 20b, et b) à recevoir, sur au moins l'un des faisceaux étroits 20a, 20b, les signaux de trafic de retour émis à l'intérieur d'une deuxième bande de fréquence de liaison ascendante L, qui s'avère être la même que la deuxième bande de fréquence de liaison descendante depuis au moins l'un des terminaux d'utilisateur 16 se trouvant dans le contact au sol 50a, 50b associé au faisceau en question parmi les faisceaux étroits 20a, 20b, et à décaler en fréquence les signaux de trafic de retour sur une deuxième bande de fréquence de liaison descendante C, qui s'avère être la même que la première bande de fréquences de liaison ascendante, et à réémettre les signaux de trafic de retour dans la deuxième bande de fréquence de liaison descendante C sur le faisceau large 20d2 vers au moins certains des terminaux de passerelle 14 se trouvant dans le contact au sol 60 du faisceau large. En conséquence, le premier émetteur/récepteur 12m fonctionne à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre d'une part les terminaux d'utilisateur 16 et d'autre part les terminaux de passerelle 14. Le système de communications 10 comprend aussi un deuxième agencement émetteur/récepteur basé sur des satellites 12f.
Le deuxième agencement émetteur/récepteur fonctionne à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre les stations fixes, à savoir les terminaux de village 17 et les terminaux de passerelle 14, et ne permet pas une communication directe avec les terminaux d'utilisateur 16.
Le système de communications 10 comprend au moins un terminal de passerelle au sol 14, qui comprend des registres de domiciliation d'abonné 14h et de visiteur 14v, pour mémoriser des informations sur les abonnés du système de communications 10. Chacun des terminaux de passerelle 14 est couplé à au moins un réseau public 8, qui peut être l'un parmi un réseau téléphonique commuté public 8t et un réseau mobile public au sol 81m. Chaque terminal de passerelle 14 permet une communication, au moyen du deuxième agencement émetteur/récepteur 12f, entre le réseau public 8 et d'autres parmi les terminaux de passerelle 14 et les terminaux de village 17. Le système de communications 10 comprend aussi au moins un terminal de village au sol 17. Le terminal de village 17 permet une communication au moyen du deuxième agencement émetteur/récepteur 12f avec au moins l'un des terminaux de passerelle 14. Le terminal de village 17 diffère des terminaux de passerelle 14 en qu'il ne dispose pas de registre d'emplacement de domiciliation d'abonné 14h ni de registre de visiteur d'abonné 14v. Une autre caractéristique distinctive d'un terminal de village selon un aspect de l'invention est qu'il comprend au moins une cellule d'un système de communications cellulaire au sol sans fil 40 ayant une plage effective limitée. La ou les cellules du système sans fil de terminal de village 40 sert à permettre des communications entre ceux des terminaux d'utilisateur 16 se trouvant dans la plage effective de la cellule du système sans fil 40 d'autres terminaux de village 17 et, au moyen du deuxième agencement émetteur/récepteur 12f, entre au moins l'un des terminaux de passerelle 14 et ceux des terminaux d'utilisateur 16 à l'intérieur de la plage effective de la cellule du système sans fil 40 du terminal de village 17. Le système de communications 10 comprend aussi au moins un terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double au sol 16a, 16b. Quand le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b se trouve à l'intérieur de la plage effective de la cellule du système sans fil 40 du terminal de village 17, le terminal d'utilisateur 16a, 16b fonctionne dans un premier mode, par lequel des communications sont réalisées entre le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b et le terminal de village 17 au moyen du système sans fil 40, et quand le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b ne se trouve pas à l'intérieur de la plage d'une cellule quelconque d'un système sans fil 40 d'un terminal de village 17, il opère dans un deuxième mode, par lequel le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b communique avec le premier agencement émetteur/récepteur 12m. Il en résulte que, dans le premier mode de fonctionnement, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b peut communiquer avec d'autres terminaux d'utilisateur 16 à l'intérieur de la plage du système sans fil 40 du terminal de village 17 au moyen du terminal de village, et, dans le deuxième mode de fonctionnement, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b communique avec d'autres terminaux d'utilisateur 16 au moyen d'au moins le premier émetteur/récepteur 12m, grâce à quoi, dans le premier mode de fonctionnement, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b communique avec les terminaux de passerelle 14 au moyen du terminal de village 17 et du deuxième émetteur/récepteur 12f, et, dans le deuxième mode de fonctionnement, le terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double 16a, 16b communique avec l'un des terminaux de passerelle 14 au moyen du premier émetteur/récepteur 12m.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, le système de communications 10 a les premier 12m et deuxième 12f émetteurs/récepteurs disposés sur le premier et le deuxième satellites, respectivement. L'orbite préférée du ou des satellites est géosynchrone.
D'autres modes de réalisation de l'invention apparaîtront de façon évidente à l'homme du métier. Par exemple, bien que l'on ait décrit les émetteurs/récepteurs comme étant montés sur des satellites différents, ils peuvent être montés sur le même satellite. Bien que l'on ait décrit les terminaux d'utilisateur comme étant mobiles, il n'y a pas de différence si certains des terminaux d'utilisateur sont en des emplacements fixes, ou s'ils sont utilisés avec une antenne dédiée à une communication avec l'astronef.
Claims (3)
1. Système spatial de communications à accès multiples à partage du temps et des fréquences (10) pour communications avec des terminaux d'abonné ou d'utilisateur au sol (16), des terminaux de passerelle au sol (14), et des terminaux de village au sol (17), ledit système de communications (10) étant caractérisé en ce qu'il comprend
un premier agencement émetteur/récepteur basé sur des satellites (12m), ledit premier agencement émetteur/recepteur (12m) comprenant un premier agencement d'acheminement dépendant de la fréquence (12mc), un premier agencement d'émission (12mut), un premier agencement de réception (12mr), et un agencement d'antennes (12ma, 12mb, 12mc, 12md) couplé aux agencements d'émission (12ml) et de réception (12mr), ledit agencement d'antennes (12ma, 12mb, 12mc, 12md) comprenant une première antenne (12ma) qui forme une pluralité de faisceaux étroits (20a, 20b) dirigés vers la surface de la Terre, chacun dans une direction différente, de façon que chaque faisceau recouvre un contact au sol différent (50a, 50b), et une deuxième antenne (12mb) qui produit au moins un faisceau large dirigé vers la surface de la Terre, ledit premier agencement émetteur/récepteur (12m) servant au moins a) à recevoir, sur le faisceau large, des signaux de trafic d'aller émis à l'intérieur d'une première bande de fréquence de liaison ascendante (C) provenant d'au moins l'un desdits terminaux de passerelle (14), à décaler en fréquence lesdits signaux de trafic d'aller sur une première bande de fréquence de liaison descendante (L), et à réémettre lesdits signaux de trafic d'aller dans ladite première bande de fréquence de liaison descendante (L) sur au moins l'un desdits faisceaux étroits (20a, 20b) vers au moins l'un desdits terminaux d'utilisateur (16) se trouvant dans ledit contact au sol (50a, 50b) dudit faisceau parmi les faisceaux étroits (20a, 20b), et b) à recevoir, sur au moins l'un desdits faisceaux étroits (20a, 20b), les signaux de trafic de retour émis à l'intérieur d'une deuxième bande de fréquence de liaison ascendante (L) depuis au moins l'un desdits terminaux d'utilisateur (16) se trouvant dans le contact au sol (50a, 50b) associé au faisceau en question parmi lesdits faisceaux étroits (20a, 20b), et à décaler en fréquence lesdits signaux de trafic de retour sur une deuxième bande de fréquence de liaison descendante (C), et à réémettre lesdits signaux de trafic de retour dans ladite deuxième bande de fréquence de liaison descendante (C) sur ledit faisceau large (20d2) vers au moins certains desdits terminaux de passerelle (14) se trouvant dans ledit contact au sol (60) dudit faisceau large, grâce à quoi ledit premier émetteur/récepteur (12m) fonctionne à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre d'une part lesdits terminaux d'utilisateur (16) et d'autre part lesdits terminaux de passerelle (14)
un deuxième agencement émetteur/récepteur basé sur des satellites (12f), ledit deuxième agencement émetteur/récepteur fonctionnant à la manière d'un tuyau coudé pour permettre des communications entre lesdits terminaux de village (17) et de passerelle (14), et non avec lesdits terminaux d'utilisateur (16)
au moins un terminal de passerelle au sol (14), qui comprend des registres de domiciliation d'abonné (14h) et de visiteur (14v), pour mémoriser des informations sur les abonnés du système de communications (10), chacun desdits terminaux de passerelle (14) étant couplé à au moins un réseau public (8), qui peut être l'un parmi un réseau téléphonique commuté public (8t) et un réseau mobile public au sol (81m), pour réaliser une communication, au moyen dudit deuxième agencement émetteur/récepteur (12f), entre ledit réseau public (8) et d'autres parmi lesdits terminaux de passerelle (14) et lesdits terminaux de village (17), et au moyen dudit premier agencement récepteur (12m), entre ledit réseau public (8) et lesdits terminaux d'utilisateur (16)
au moins un terminal de village au sol (17), ledit terminal de village (17) permettant une communication au moyen dudit deuxième agencement émetteur/récepteur (12f) avec au moins l'un desdits terminaux de passerelle (14), ledit terminal de village (17) différant des terminaux de passerelle (14) en ce que ledit terminal de village (17) ne dispose pas dudit registre d'emplacement de domiciliation d'abonné (14h) ni dudit registre de visiteur d'abonné (14v), et ledit terminal de village (17) différant en outre desdits terminaux de passerelle (14) en ce que chaque dit terminal de village (17) comprend au moins une cellule d'un système de communications cellulaire au sol sans fil (40) ayant une plage effective limitée, ladite cellule du système sans fil de terminal de village (40) servant à permettre des communications entre ceux desdits terminaux d'utilisateur (16) se trouvant dans ladite plage effective de ladite cellule dudit terminal de village (17) et ceux desdits terminaux d'utilisateur (16) à l'intérieur de ladite plage effective de ladite cellule dudit terminal de village (17) et
au moins un terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double au sol (16a, 16b) pour, quand ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) se trouve à l'intérieur de ladite plage effective de ladite cellule dudit terminal de village (17), fonctionner dans un premier mode, par lequel des communications sont réalisées entre ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) et ledit terminal de village (17) et, quand ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) ne se trouve pas à l'intérieur de la plage d'un quelconque terminal de village (17), fonctionner dans un deuxième mode, par lequel ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 1 6b) communique avec le premier agencement émetteur/récepteur (12m), grâce à quoi, dans ledit premier mode, ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) peut communiquer avec d'autres parmi lesdits terminaux d'utilisateur (16) à l'intérieur de ladite plage dudit terminal de village (17) au moyen dudit terminal de village, et, dans ledit deuxième mode, ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) communique avec d'autres parmi lesdits terminaux d'utilisateur (16) au moyen d'au moins ledit premier émetteur/récepteur (12m), et grâce à quoi, dans ledit premier mode, ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) communique avec lesdits terminaux de passerelle (14) au moyen dudit terminal de village (17) et dudit deuxième émetteur/récepteur (12f), et, dans ledit deuxième mode de fonctionnement, ledit terminal d'utilisateur à mode de fonctionnement double (16a, 16b) communique avec l'un desdits terminaux de passerelle (14) au moyen dudit premier émetteur/récepteur (12m).
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premier (12m) et deuxième (12f) émetteurs/récepteurs sont disposés sur un premier et un deuxième satellites, respectivement.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième satellites sont sur des orbites géosynchrones.
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1998
- 1998-09-17 FR FR9811623A patent/FR2768577B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2768577B1 (fr) | 2000-12-08 |
| US5907541A (en) | 1999-05-25 |
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