FR2954636A1

FR2954636A1 - Terminal satellite bimode a tres petite ouverture et procede de commande de celui-ci

Info

Publication number: FR2954636A1
Application number: FR1060946A
Authority: FR
Inventors: Pan Soo Kim; Hee Han Jae; Dae Ig Chang; Ho Jin Lee
Original assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Current assignee: Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-06-24
Also published as: KR101269555B1; KR20110071224A; US20110151777A1; US8559871B2

Abstract

Il est proposé un terminal satellite à très petite ouverture (VSAT) et son procédé de commande. Le terminal commute vers un type de modulation d'un signal à transmettre depuis une unité intérieure (IDU) (300) vers l'unité extérieure (200), vers un type linéaire ou non linéaire dans un cas où une délivrance en sortie d'un signal émis n'est pas contrôlée vers une unité extérieure (200) en raison de limitations, à savoir qu'il n'y a aucune fonction telle qu'un contrôle automatique de niveau de signal dans un convertisseur élévateur de bloc (BUC) (220), un cas où une limitation de sortie d'émission est élevée en raison de nombreuses conditions d'interférences pour un canal adjacent, un cas où le nombre de canaux adjacents (porteuse) est élevé, ou un cas où les interférences de canal adjacent sont élevées en raison d'une fréquence dans un environnement satellite à plusieurs faisceaux et d'une réutilisation de polarisation, dans un système visant un terminal d'utilisateur à faible prix.

Description

TERMINAL SATELLITE BIMODE A TRES PETITE OUVERTURE ET PROCEDE DE COMMANDE DE CELUI-CI La présente invention se rapporte à un appareil de terminal satellite à très petite ouverture et à un procédé de commande de celui-ci, et plus particulièrement, à une technologie d'émission de terminal qui adopte un type de modulation bimode pour un système satellite VSAT (acronyme anglais de « Very Small Aperture Terminal ») de future génération. Les terminaux satellites à très petite ouverture (notés par la suite terminaux VSATs) émettent des données sous forme de paquets (encore appelé paquets de données) selon le protocole d'accès multiple par répartition dans le temps (TDMA). Les terminaux VSATs contrôlent un niveau de signal au moment de l'émission des paquets de données. Malgré un contrôle minutieux, le contrôle du niveau de signal a une influence directe sur les performances en bande de base, à savoir les performances d'émission. En outre, lorsque les terminaux VSATs reçoivent des données en flux continu telles que des diffusions générales par satellite, ils peuvent contrôler facilement le niveau du signal. Cependant, lorsque les terminaux VSATs reçoivent des données en salves, les terminaux VSATs détectent la puissance par l'intermédiaire d'un contrôle automatique de niveau (ALC) de façon à contrôler le niveau du signal. Dans ce cas, un manque de précision dans la détection de la puissance et une perte de puissance dans un câble et 2 autre, influencent également les performances d'émission du terminal VSAT. Ainsi, lorsque le niveau de puissance n'est pas contrôlé de manière précise, les terminaux VSATs doivent prendre en considération les interférences entre canaux adjacents, qui représentent un problème du fait qu'un amplificateur de puissance à semi-conducteurs (SSPA) fonctionne dans une partie non linéaire, et autre. Par conséquent, les terminaux VSATs nécessitent une grande réduction de puissance au moment d'une émission des paquets de données. Si la réduction de la puissance d'émission n'est pas grande, cela influence les interférences de canal adjacent. En outre, lorsque des interférences d'un même canal/d'un canal adjacent se produisent même dans un répéteur satellite à plusieurs faisceaux, une réutilisation de polarisation, et similaire en plus d'un répéteur satellite à un seul faisceau, la puissance n'est pas équilibrée, ce qui provoque de ce fait des interférences. En particulier, lorsque les terminaux VSATs fonctionnent dans un type de modulation linéaire, l'influence mentionnée ci-dessus s'applique aux performances d'émission. Au contraire, les techniques telles qu'une modulation par déplacement de fréquence (FSK), une modulation par déplacement de fréquence minimum (MSK) et une modulation de phase continue (CPM) utilisées en tant que type de modulation non linéaire, ne sont pas meilleures que celles à type de modulation linéaire en ce qui concerne le rendement d'émission par largeur de bande, mais influencent moins les 3 interférences de canal adjacent. C'est-à-dire que l'influence des interférences diminue, bien qu'il y ait un déséquilibre de la puissance par rapport au canal adjacent.

En outre, les performances d'émission et le coût des terminaux VSATs sont influencés par une unité extérieure (ODU). En outre, l'unité extérieure (ODU) est sensiblement influencée par la température, les conditions ambiantes, le prix des pièces, l'emplacement de l'installation de l'antenne, et similaire. Par conséquent, il est difficile pour un particulier d'acheter et d'installer le terminal VSAT chez lui et cela pose un problème au sens où une maintenance du terminal VSAT doit être exécutée au moment d'un changement de résidence. En outre, quand une maintenance n'est pas exécutée, un abonné se trouve dans un état de défaillance en termes de réseau. Un mode de réalisation de la présente invention, donné à titre d'exemple, fournit un terminal VSAT qui comprend : une unité intérieure (IDU) qui commute un type de modulation vers un type linéaire ou non linéaire selon un signal de commande ; et un contrôleur qui délivre en sortie le signal de commande selon les performances opérationnelles d'une unité extérieure (ODU). Un autre mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple fournit un procédé de contrôle d'un terminal VSAT qui comprend une unité extérieure (ODU) et une unité d'intérieur (IDU), qui comprend : la commutation d'un type de modulation de l'unité intérieure (IDU) vers un type linéaire ou non 4 linéaire selon un signal de commande ; et la délivrance en sortie du signal de commande selon les performances opérationnelles de l'unité extérieure (ODU). D'autres caractéristiques et aspects ressortiront 5 de la description détaillée qui suit, des schémas et des revendications. La figure 1 représente un schéma fonctionnel d'un terminal VSAT selon un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple ; et 10 La figure 2 représente un schéma d'un terminal VSAT selon un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple. Dans ce document, des modes de réalisation donnés à titre d'exemple seront décrits de manière détaillée 15 en se référant aux dessins d'accompagnement. Dans tous les dessins et la description détaillée, sauf indication contraire, il faut bien comprendre que des numéros de référence de dessins identiques se rapportent à des mêmes éléments, caractéristiques et 20 structures. La taille et la description relatives de ces éléments peuvent être exagérées pour des raisons de clarté, d'illustration et de commodité. La description détaillée qui suit est fournie de manière à aider le lecteur à mieux comprendre les procédés, les appareils 25 et/ou les systèmes décrits dans ce document. Par conséquent, divers changements, modifications et équivalents des procédés, des appareils, et/ou des systèmes décrits dans ce document seront suggérés à l'intention des hommes de l'art. En outre, des 30 descriptions de fonctions et de constructions bien connues peuvent être omises pour des raisons d'amélioration de clarté et de concision. Dans ce document, en se référant aux figures 1 et 2, un terminal VSAT selon un mode de réalisation de la 5 présente invention donné à titre d'exemple va être décrit. La figure 1 représente un schéma fonctionnel d'un terminal (encore appelé appareil) VSAT selon un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple et la figure 2 représente un schéma donné à titre d'exemple de l'appareil VSAT satellite selon un mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple. Comme l'illustre la figure 1, l'appareil VSAT selon le mode de réalisation de la présente invention donné à titre d'exemple comprend une antenne d'émission/réception 100, une unité extérieure (ODU) 200, une unité intérieure (IDU) 300 et un contrôleur 400. L'antenne d'émission/réception 100 peut être installée comme l'illustre la figure 2, et reçoit un signal en provenance de l'extérieur et transmet le signal reçu à l'unité extérieure 200 et reçoit le signal en provenance de l'unité extérieure 200 et émet le signal reçu vers l'extérieur.

L'unité extérieure 200 comprend un convertisseur abaisseur de bloc de fréquences à faible bruit de réception (LNB, acronyme anglais de « Low-Noise Block converter », encore appelée une tête universelle, en français) 210 et un convertisseur élévateur de bloc de fréquences d'émission (BUC, acronyme anglais de « Block Up Converter ») 220. 6 Le convertisseur abaisseur de bloc de fréquences à faible bruit 210 convertit et amplifie un signal d'une bande super haute fréquence (SHF) (compris entre 3,5 GHz et 30 GHz) qui comprend une bande Ku/Ka/C qui est reçue par l'antenne d'émission/réception 100 à une fréquence intermédiaire (signal IF) de 1 GHz. Le convertisseur élévateur de bloc de fréquences 220 convertit vers le haut la fréquence d'un signal à basse fréquence et délivre en sortie le signal à basse fréquence en tant que signal à haute fréquence. L'unité extérieure 200 influence les performances d'émission du terminal VSAT selon la température, les conditions ambiantes (environnement), le prix des pièces, à savoir, le convertisseur abaisseur de bloc de fréquences à faible bruit de réception 210, le convertisseur élévateur de bloc de fréquences d'émission 220, et similaire, un emplacement d'installation de l'antenne d'émission/réception 100, et similaire.

Par exemple, lorsque l'unité extérieure 200 est influencée par la température, les conditions ambiantes, le prix des pièces, l'emplacement d'installation de l'antenne d'émission/réception 100, et similaire, le terminal VSAT présente des performances d'émission qui peuvent être suffisamment détériorées pour ne pas pouvoir accéder à une liaison satellite. En outre, dans le cas où l'unité extérieure 200 ne peut pas contrôler de manière précise la puissance de sortie d'émission, à savoir qu'elle ne peut pas détecter de manière précise la puissance du signal, il est difficile d'acheter et d'installer le 7 terminal VSAT chez la personne, ou le terminal VSAT doit être maintenu en raison d'un enlèvement, et similaire, des interférences sont infligées à des canaux adjacents et provoquent une détérioration des performances d'émission du terminal VSAT. Par conséquent, dans ce cas, le terminal VSAT entre un signal qui est modulé dans un type de modulation non linéaire de façon à accéder à la liaison satellite dans l'unité extérieure 200.

Cependant, dans un cas où les environnements d'installation et de fonctionnement du terminal VSAT sont similaires aux environnements réels, la puissance de sortie d'émission peut être contrôlée dans l'unité extérieure 200, à savoir, l'intensité du signal est détectée de manière précise, la maintenance est possible, ou similaire, les performances d'émission du terminal VSAT ne sont pas détériorées. En conséquence, le terminal VSAT prend en entrée un signal modulé dans un type de modulation linéaire tel qu'une modulation par déplacement de phase (PSK) dans l'unité extérieure 200. L'unité intérieure 300 comprend un modem d'émission/réception 310. L'unité intérieure 300 prend en charge une technologie d'émission bimode de telle sorte que le terminal VSAT présente des performances émissions optimales selon l'influence de l'unité extérieure 200. Par exemple, l'unité intérieure 300 commute le type de modulation vers un type linéaire ou non linéaire selon la commande du contrôleur 400. C'est-à-dire que l'unité intérieure 300 commute un type de modulation d'un 8 signal entré dans un terminal d'émission, à savoir, l'unité extérieure 200 dans le modem d'émission/réception 310 vers le type linéaire ou non linéaire selon un signal de commande.

Dans ce document, la technologie d'émission bimode représente une technologie qui module le signal vers le type de modulation linéaire et vers le type de modulation non linéaire et émet le signal modulé. Le type de modulation linéaire comprend les modulations BPSK, QPSK, 8PSK et 16APSK (16QAM) et le type de modulation non linéaire comprend les modulations MSK, 4/8CPM, FSK, et similaire. L'unité extérieure 200 et l'unité intérieure 300 sont connectées par l'intermédiaire d'un câble 500. Par exemple, le câble 500 peut être un câble de liaison entre des installations (IFL) pour une émission de fréquence intermédiaire et étant donné que la longueur du câble 500 croît et que l'intensité du signal diminue, les pertes de transmission croissent de ce fait. Le contrôleur 400 délivre en sortie le signal de commande selon au moins l'un des éléments suivants : la température, les conditions ambiantes, le prix des pièces et l'emplacement d'installation de l'antenne d'émission/réception 100 de l'unité extérieure 200. Par exemple, le contrôleur 400 délivre en sortie un signal de commande destiné à commuter le type de modulation du signal entré dans le terminal d'émission vers le type linéaire dans le cas où le prix des pièces de l'unité extérieure 200 est élevé. A savoir, le contrôleur 400 délivre en sortie le signal de commande 9 destiné à commuter le type de modulation vers le type de modulation linéaire étant donné que le nombre de facteurs qui détériorent les performances d'émission diminue même si le signal modulé dans le type de modulation linéaire est entré dans l'unité extérieure 200 dans le cas où le convertisseur élévateur de bloc de fréquences d'émission 220 présente un coût élevé, par exemple, un oscillateur local (LO) n'est pas un modèle de type à verrouillage de phase à faible coût.

Quand un dispositif de contrôle automatique de niveau (ALC) est installé dans l'unité extérieure 200 et quand un niveau de puissance est mesuré par l'intermédiaire du dispositif ALC, le contrôleur 400 fixe une plage de seuil prédéterminée sur la base d'un niveau de puissance mesuré de façon à permettre à un amplificateur de puissance à semi-conducteurs (SSPA) de fonctionner à l'intérieur de la plage de seuil fixée. Le contrôleur 400 délivre en sortie le signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type linéaire lorsque l'unité extérieure 200 détecte de manière précise le niveau de puissance à l'intérieur de la plage de seuil prédéterminée. Le contrôleur 400 délivre en sortie un signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type non linéaire dans au moins : un cas où le prix des pièces de l'unité extérieure 200 est faible ; un cas où la perte dans le câble 500 qui relie l'une à l'autre l'unité extérieure 200 et l'unité intérieure 300 est supérieure à une valeur de perte prédéterminée, à savoir, la perte d'émission est suffisamment grande pour ne pas accéder à la liaison satellite par le câble 10 500 ; un cas où le niveau de signal d'au moins l'un de signaux émis et reçu est différent d'un niveau mesuré dans une installation initiale ; et un cas où une défaillance de communication (interruption de service) en provenance d'un réseau se produit dans l'unité extérieure 200. Du fait de cette configuration, lorsque le terminal VSAT n'accède pas au satellite par l'unité extérieure 200, il peut accéder au satellite en commutant le type de modulation de l'unité intérieure 300. En outre, étant donné que le terminal VSAT peut commuter le type de modulation de l'unité intérieure 300, il peut accéder au satellite sans maintenance et il peut fonctionner de façon optimale selon un environnement de l'unité extérieure 2 0 0 et un environnement de liaison satellite. En outre, une largeur de bande de signal de type de modulation linéaire et une largeur de bande de signal de type de modulation non linéaire coïncident l'une avec l'autre. Dans ce cas, les largeurs de bande de signal de modulation de type linéaire et de type non linéaire peuvent coïncider l'une avec l'autre en établissant à l'avance au moins l'un d'un débit binaire, d'un débit de code et d'un coefficient de filtre de mise en forme d'impulsion du terminal VSAT satellite. Selon les modes de réalisation de la présente invention donnés à titre d'exemple, quand un accès satellite est limité par une unité extérieure, une technologie d'unité intérieure qui est fonctionnelle de façon optimale selon un environnement d'unité 11 extérieure et un environnement de liaison satellite dans un VSAT satellite est fournie en accédant à un satellite par l'intermédiaire d'une commutation d'un procédé de modulation d'une unité intérieure et un abonné privé peut toujours accéder à un réseau même si la maintenance n'est pas exécutée par un opérateur de services. Un certain nombre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple ont été décrits ci-dessus. Néanmoins, il faut bien comprendre qu'il est possible de procéder à diverses modifications. Par exemple, il est possible d'obtenir des résultats appropriés si les techniques décrites sont exécutées dans un ordre différent et/ou si les composants d'un système, d'une architecture, d'un dispositif ou d'un circuit décrit sont combinés d'une façon différente et/ou remplacés ou complétés par d'autres composants ou leurs équivalents. Par conséquent, d'autres mises en oeuvre rentrent dans le cadre des revendications qui suivent.20

Claims

REVENDICATIONS1. Terminal satellite à très petite ouverture (VSAT), caractérisé en ce qu'il comprend : une unité intérieure (IDU) (300) qui commute un type de modulation vers un type linéaire ou non 5 linéaire selon un signal de contrôle ; et un contrôleur (400) qui délivre en sortie le signal de contrôle selon les performances opérationnelles et une fonction de contrôle de sortie de puissance d'émission ou pas d'une unité extérieure 10 (ODU) (200).
2. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité intérieure (300) comprend un modem d'émission/réception (310) et commute un type de modulation entré dans un terminal d'émission du modem 15 d'émission/réception (310) vers le type linéaire ou le type non linéaire selon le signal de commande.
3. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôleur (400) délivre en sortie le signal de commande destiné à commuter le type de 20 modulation vers le type linéaire lorsque les performances opérationnelles de l'unité extérieure (ODU) (200) sont égales ou supérieures à un niveau prédéterminé.
4. Terminal selon la revendication 3, caractérisé 25 en ce que les performances opérationnelles de l'unité extérieure (ODU) (200) sont influencées par les uns au moins de la température, des conditions ambiantes, des prix des pièces, d'un emplacement d'installation d'une antenne. 13
5. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce que quand un dispositif de contrôle automatique de niveau (ALC) est installé dans l'unité extérieure et quand un niveau de puissance est mesuré par le dispositif ALC, le contrôleur (400) fixe une plage de seuil prédéterminée sur la base d'un niveau de puissance mesuré de façon à permettre à un amplificateur de puissance à semi-conducteurs (SSPA) de fonctionner à l'intérieur de la plage de seuil.
6. Terminal selon la revendication 5, caractérisé en ce que le contrôleur (400) délivre en sortie le signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type linéaire lorsque le niveau de puissance est détecté de manière précise dans l'unité extérieure (ODU) (200).
7. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce que le contrôleur (400) délivre en sortie un signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type non linéaire dans au moins : un cas où des pièces à faible prix sont montées dans l'unité extérieure (200) ; un cas où la perte dans le câble qui relie l'une à l'autre l'unité extérieure (200) et l'unité intérieure (300) est supérieure à une valeur de perte prédéterminée, un cas où le niveau de signal d'au moins l'un des signaux émis et reçu est différent d'un niveau mesuré dans une installation initiale ; et un cas où une défaillance de communication (interruption de service) en provenance d'un réseau se produit dans l'unité extérieure (200).
8. Terminal selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pièces à faible prix sont un 14 convertisseur élévateur de bloc de fréquences d'émission (BUC) (220) qui comprend un oscillateur non piloté et un oscillateur local (LO) qui est verrouillé en phase.
9. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une largeur de bande de signal du type de modulation linéaire et une largeur de bande de signal du type de modulation non linéaire coïncident l'une avec l'autre.
10. Terminal selon la revendication 9, caractérisé en ce que les largeurs de bande de signal de modulation de signal de type linéaire et de type non linéaire peuvent coïncider l'une avec l'autre en établissant à l'avance au moins l'un d'un débit binaire, d'un débit de code et d'un coefficient de filtre de mise en forme d'impulsion.
11. Procédé de contrôle d'un terminal satellite à très petite ouverture (VSAT) caractérisé en ce que ledit terminal comprend une unité extérieure (ODU) (200) et une unité intérieure (IDU) (300), et en ce que ledit procédé comprend les étapes suivantes: - commuter un type de modulation de l'unité intérieure (IDU) vers un type linéaire ou non linéaire selon un signal de commande ; et - délivrer en sortie un signal de commande selon des performances opérationnelles de l'unité extérieure (ODU) (200).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les performances opérationnelles de l'unité extérieure (ODU) (200) sont influencées par les uns au moins de la température, des conditions ambiantes, des 15 prix des pièces, et d'un emplacement d'installation d'une antenne (100).
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape consistant à commuter comprend en outre un étape consistant à commuter un type de modulation passé en entrée dans un terminal d'émission du modem d'émission/réception (310) inclus dans l'unité intérieure vers le type linéaire ou le type non linéaire selon le signal de commande.
14. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de détermination du signal de contrôle comprenant les étapes consistant à : vérifier des performances opérationnelles de 15 l'unité extérieure (200) ; et - délivrer en sortie le signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type linéaire lorsque les performances opérationnelles sont égales ou supérieures à un niveau prédéterminé sur la base du 20 résultat de la vérification.
15. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les étapes consistant à : mesurer un niveau de puissance par l'intermédiaire du dispositif ALC tandis qu'un 25 dispositif de contrôle automatique de niveau (ALC) est installé dans l'unité extérieure (200) ; et - régler une plage de seuil prédéterminée sur la base du niveau de puissance mesuré de façon à actionner un amplificateur de puissance à semi-conducteurs (SSPA) 30 à l'intérieur de la plage de seuil prédéterminée. 16
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape consistant à délivrer en sortie un signal de commande comprend en outre une étape consistant à délivrer en sortie le signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type linéaire lorsque le niveau de puissance est détecté de manière précise dans l'unité extérieure (ODU) (200).
17. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'étape consistant à délivrer comprend une étape consistant à délivrer un signal de commande destiné à commuter le type de modulation vers le type non linéaire dans au moins : un cas où des pièces à faible prix sont montées dans l'unité extérieure (200) ; un cas où la perte dans le câble qui relie l'unité intérieure (300) est supérieure à une valeur de perte prédéterminée, un cas où le niveau de signal d'au moins l'un des signaux émis et reçu est différent d'un niveau mesuré dans une installation initiale ; et un cas où une défaillance de communication (interruption de service) en provenance d'un réseau se produit dans l'unité extérieure (200).
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que les pièces à faible prix sont un convertisseur élévateur de bloc de fréquences d'émission (BUC) (220) qui comprend un oscillateur non piloté et un oscillateur local (LO) qui est verrouillé en phase.
19. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'une largeur de bande de signal du type de modulation linéaire coïncide avec une largeur de bande de signal du type de modulation non linéaire. 17
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que les largeurs de bande de signal de modulation de signal de type linéaire et de type non linéaire peuvent coïncider l'une avec l'autre en établissant à l'avance au moins l'un d'un débit binaire, d'un débit de code et d'un coefficient de filtre de mise en forme d'impulsion.