FR2987193A1

FR2987193A1 - Method for measuring gains of transmission and reception antennas of orbit satellite to assist to generation of radiation diagram, involves calculating factor representing power losses related to reception antenna orientation on downlink

Info

Publication number: FR2987193A1
Application number: FR1251439A
Authority: FR
Original assignee: Eutelsat SA
Current assignee: Eutelsat SA
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2013-08-23

Abstract

The method involves establishing transmission by emitting an useful signal (Su) modulated according to modulation (Mod1) by a transmitter (E1), amplifying a total signal (SM1) by a variable amplifier (ALC) and a wave tube (TWT) to maintain power level of a signal (SM2) in output of another transmitter (E2) to constant value, and by emitting the signal to a receiver (R2). Power of signal received by the receiver and power of demodulated useful signal are measured. Factors representing power losses related to orientation of reception antenna (ANT1) on up and downlinks are calculated. An independent claim is also included for a method for generating a set of measurements for establishing cartography of transmission diagram of a transmission antenna of satellite.

Description

CARTOGRAPHIE D'UNE ZONE DE COUVERTURE D'ANTENNE VIA UN SPECTRE ETALE. Le domaine technique de l'innovation est celui des tests dits « IOT tests »pour satellites. CARTOGRAPHY OF ANTENNA COVER ZONE VIA A SPECTRUM. The technical field of innovation is the so-called "IOT tests" for satellites.

L'innovation concerne une nouvelle méthode pour réaliser une cartographie ou mappage d'une zone de couverture d'antenne pendant un test 10T. L'innovation permet en particulier, comme expliqué dans ce qui suit, d'éviter les contraintes en effectuant des cartographies de motifs d'antennes RX (en réception) et TX (en émission), généralement dénommés « mappages G/T et PIRE », en cas d'interférence dans la liaison montante tout comme descendante. Grâce à cette innovation, il sera possible d'effectuer le test IOT de cartographie de zones de couvertures d'antenne dans n'importe quelle position orbitale sans risque de provoquer une interférence ou de réduire la performance résultant d'une interférence existante. L'interférence est typiquement non intentionnelle et est provoquée par d'autres satellites utilisant les mêmes canaux, à la fois pour la liaison montante et la liaison descendante. Du fait que la combinaison entre position orbitale - largeur de bande utilisée est de plus en plus encombrée (essentiellement dans la bande Ku), d'importantes limitations ont commencé à apparaître lors du choix de la position orbitale adéquate (ce qui pourrait pénaliser la durée de vie du S/C le cas échéant) ainsi que des canaux adéquats. The innovation concerns a new method for mapping or mapping an antenna coverage area during a 10T test. In particular, the innovation makes it possible, as explained in the following, to avoid constraints by performing RX (receive) and TX (transmit) antenna pattern mappings, generally referred to as "G / T and EIRP mappings". , in case of interference in the uplink as well as downlink. With this innovation, it will be possible to perform the IOT antenna coverage area mapping test in any orbital position without the risk of interfering with or reducing the performance resulting from existing interference. The interference is typically unintentional and is caused by other satellites using the same channels, for both the uplink and the downlink. Because the combination of orbital position - bandwidth used is becoming increasingly congested (mainly in the Ku band), important limitations have begun to appear when choosing the correct orbital position (which could penalize the duration S / C life if applicable) as well as suitable channels.

ART ANTERIEUR Le système utilisé se base essentiellement sur la méthode ASSC. Ce n'est que depuis peu et suite au scénario d'interférences qu'une nouvelle méthode est utilisée avec un certain degré d'optimisation dans cette mesure. - ASSC : le canal sélectionné pour la cartographie de la zone de couverture est commandé par FGM à saturation. Un système à réaction automatique de la station de liaison montante à terre permet de commander le canal du S/C à saturation à n'importe quel moment. De cette manière, la puissance de sortie du S/C est fixée à la Puissance de Sortie maximale, et donc une PIRE maximale. Lorsque le S/C effectue les coupures associées à la cartographie de zones de couvertures d'Antenne (en oscillation transversale et tangage), la section RX de la Station terrestre suit la variation de la PIRE reçue afin de calculer ainsi le motif d'antenne TX du S/C le long des coupures. De la même manière, les variations du niveau de liaison montante sont enregistrées, ce qui permet de calculer le motif d'antenne RX du S/C. Cette méthode est très efficace en situation normale lorsqu'il n'y a pas à faire face à des interférences, mais la commande du canal à saturation pendant toute la durée des coupures impose que le créneau orbital sélectionné et le canal affecté soient sans interférences. - Canal à ALC (commande de niveau automatique) avec une PIRE minimale : le canal sélectionné est commandé par ALC à une PIRE minimale. De cette manière, la puissance de sortie du S/C est constante (même si non maximale) et la section RX de la Station terrestre peut suivre la variation de la PIRE réceptionnée et calculer ainsi le motif TX du S/C. La Station terrestre collecte en outre la Puissance d'Entrée TM de l'ALC, laquelle indique la Puissance d'Entrée du circuit ALC situé dans l'HPA. PRIOR ART The system used is essentially based on the ASSC method. It is only recently and following the interference scenario that a new method is used with a certain degree of optimization to this extent. - ASSC: the selected channel for mapping the coverage area is controlled by FGM at saturation. An automatic feedback system of the uplink station on the ground makes it possible to control the saturation channel of the S / C at any time. In this way, the output power of the S / C is set to the Maximum Output Power, and thus a maximum EIRP. When the S / C makes the cuts associated with the mapping of antenna coverage areas (in transverse oscillation and pitch), the RX section of the Earth Station tracks the variation of the received EIRP to thereby calculate the antenna pattern. S / C TX along the cuts. In the same way, the variations of the uplink level are recorded, which makes it possible to calculate the antenna pattern RX of the S / C. This method is very effective in a normal situation when there is no interference, but the control of the saturation channel during the entire duration of the cuts requires that the selected orbital slot and the affected channel are interference free. - Channel to ALC (automatic level control) with minimum EIRP: the selected channel is controlled by ALC at a minimum EIRP. In this way, the output power of the S / C is constant (even if not maximum) and the RX section of the Earth Station can follow the variation of the received EIRP and thus calculate the TX pattern of the S / C. The Terrestrial Station also collects the Input Power TM from the ALC, which indicates the Input Power of the ALC circuit located in the HPA.

De cette manière, il est possible de calculer la variation de la puissance d'entrée le long des coupures, et ensuite le gain RX du S/C, en sachant que le niveau de liaison montante de la Station terrestre est fixe (et surveillé pour un traitement ultérieur des variations le cas échéant). Les méthodes utilisées par d'autres sociétés sont un mélange des techniques ci-dessus. In this way, it is possible to calculate the variation of the input power along the cuts, and then the RX gain of the S / C, knowing that the uplink level of the Earth Station is fixed (and monitored for further processing of variations if necessary). The methods used by other companies are a mixture of the above techniques.

La méthode PIRE avec l'ALC au minimum semble quelque peu similaire, du moins en ce qui concerne la minimisation de l'interférence produite dans la liaison descendante, du fait que le canal est commandé par ALC à une puissance de sortie minimale (de manière typique, une Etape 0). Elle ne comprend cependant aucune structure de signal spécifique ou de traitement capable de minimiser l'interférence. The EIRP method with the ALC at a minimum seems somewhat similar, at least as far as the minimization of downlink interference is concerned, since the channel is controlled by ALC at a minimum output power (so typical, a Step 0). However, it does not include any specific signal structure or processing capable of minimizing interference.

Les systèmes existants comportent des défauts et des problèmes. Lorsqu'il s'agit de gérer des interférences, plusieurs scénarios sont possibles. Une brève description est donnée dans ce qui suit avec une distinction entre deux catégories. Le S/C en cours de test interfère avec des satellites voisins utilisant les mêmes canaux - liaison montante : en supposant un fonctionnement ASSC, le niveau de liaison montante est relativement élevé pour maintenir le canal dans la plage dynamique. De cette manière, si un satellite voisin utilise le même canal, ce signal va interférer avec, et il pourrait y avoir des plaintes en raison de la dégradation des services. Très souvent, le satellite voisin appartient au même opérateur. - liaison descendante : en supposant un fonctionnement ASSC, le canal de liaison descendante est commandé à saturation et il pourrait provoquer une forte interférence pour un S/C voisin utilisant le même canal. Très souvent, le satellite voisin appartient au même opérateur. - Sur la base du schéma de routage du canal, il pourrait en principe y avoir le cas d'une interférence avec la liaison montante sans que cela soit le cas pour la liaison descendante, ou vice versa. Le S/C testé subit une interférence de la part de satellites voisins utilisant les mêmes canaux - liaison montante : en supposant ASSC, le canal est commandé par FGM à saturation. En supposant qu'un autre signal RF est capturé par l'antenne RX du S/C, cela pourrait provoquer un changement de la Puissance d'Entrée globale de l'HPA, en la faisant passer à une surmultiplication, avec une réduction de la puissance de sortie globale. Du fait que le signal de test est une onde entretenue à fréquence centrale de canal (CW), la section RX de la Station terrestre est verrouillée sur l'onde entretenue pour établir la variation de la PIRE, et ne vas donc pas réagir à l'interférence. La précision de mesure du motif TX sera ainsi réduite. - liaison descendante : en supposant ASSC, la Station terrestre est verrouillée sur l'onde entretenue pour mesurer la puissance reçue, afin de calculer ainsi sa variation le long de la coupure. Si une interférence est reçue sur le même canal (et en supposant qu'elle soit de large bande comme cela est typiquement le cas), la précision de mesure diminuera, même en utilisant des filtres à bande mince dans la Station terrestre pour le verrouillage sur l'onde entretenue en train d'être testée. En supposant l'adoption de l'innovation proposée, l'effet d'interférence va disparaître grâce aux propriétés de la technique du Spectre Etalé. Les opérateurs de satellites sont en train de faire face au scénario où les positions orbitales disponibles pour effectuer un test de cartographie de zones de couvertures d'Antenne, et plus généralement des tests 10T, sont de plus en plus encombrées, ce qui implique l'adoption de techniques non optimales telles : - Choix d'un créneau orbital adéquat qui pourrait être très éloigné de celui qui est final, avec des pénalités supplémentaires en termes de durée de vie ; - Ces créneaux orbitaux sans interférences devraient convenir pour effectuer une cartographie d'une zone de couverture d'Antenne. - En l'absence d'une solution idéale, une cartographie d'une zone de couverture d'Antenne pourrait être nettement réduite (typiquement deux jours de tests par antenne à prévoir) pour limiter les périodes d'interférence. EXPOSE TECHNIQUE DE L'INNOVATION Pour expliquer l'innovation en détail, prenons un cas d'étude réel : une cartographie d'une zone de couverture d'Antenne pendant l'IOT. La figure 1 montre les coupures NWA conçues pour fournir une couverture suffisante du motif TX et RX NWA. Afin de réaliser le MMA (Mode Mappage d'Antenne), il était déjà clair qu'il faudrait renoncer au procédé ASSC en raison de l'interférence avec des satellites voisins. Les canaux suivants ont donc été adressés pour effectuer une cartographie d'une zone de couverture, dit « mappage PIRE et G/T » : NWA Canal TWTA EMI FGM/ALC Echelon de gain Echelon d'OPA B02 2113 ALC 0 0 DO1 2143 ALC 0 0 D06 2121 ALC 0 0 Tous ont été adressés par ALC à l'étape 0 avec l'intention de réaliser une mesure PIRE et G/T pour chacun d'entre eux, afin d'avoir suffisamment de données pour les deux polarisations (B02 est la pol X TX, D01/D06 sont les pol Y TX). Les mesures pour les motifs TX/RX NWA ont par contre été focalisées sur le canal B02 seulement, en raison de l'interférence. Comme déjà expliqué, la PIRE a été mesurée via la puissance réceptionnée par la Station terrestre RX, alors que G/T l'a été via la Puissance d'Entrée de l'Amplificateur de Canal TM. La figure 2 représente une reconstitution des deux motifs. Figure 2 : Reconstitution du motif NWA G/T (à gauche) et PIRE (à droite) Si la méthode proposée du Spectre Etalé avait été disponible, la mesure du motif aurait été réalisée pour tous les canaux voulus sans exception, ce qui aurait permis d'avoir un maximum d'informations disponibles. Afin d'expliquer l'innovation proposée, il convient tout d'abord d'aborder les trois principaux « sujets » concernés : - Modulation Spectre Etalé La technique de modulation de Séquence Directe du Spectre Etalé consiste à moduler le Flux de Données internes à l'aide d'une séquence binaire générée par un générateur de Pseudo-Bruit, généralement à une vitesse de modulation bien plus élevée (débit des bribes). Pour clarifier la chose, en supposant un flux de données internes de 1 kbps, un débit de bribe adéquat serait de 1 Mchip/s, ce qui signifie que chaque bit individuel du flux de données internes est encore modulé par 1000 bribes. Existing systems have flaws and problems. When dealing with interference, several scenarios are possible. A brief description is given in the following with a distinction between two categories. The S / C being tested interferes with neighboring satellites using the same uplink channels: Assuming ASSC operation, the uplink level is relatively high to keep the channel in the dynamic range. In this way, if a neighboring satellite uses the same channel, this signal will interfere with it, and there could be complaints due to service degradation. Very often, the neighboring satellite belongs to the same operator. - downlink: Assuming ASSC operation, the downlink channel is controlled at saturation and could cause strong interference for a neighboring S / C using the same channel. Very often, the neighboring satellite belongs to the same operator. - On the basis of the routing scheme of the channel, there could in principle be the case of an interference with the uplink without this being the case for the downlink, or vice versa. The S / C tested experiences interference from neighboring satellites using the same uplink channels: assuming ASSC, the channel is FGM controlled at saturation. Assuming that another RF signal is captured by the S / C RX antenna, this could cause a change in the HPA's Global Input Power, causing it to overdrive, with a reduction in overall output power. Since the test signal is a channel center frequency (CW) CW, the Earth Station RX section is locked to the CW to establish EIRP variation, and therefore will not react to the 'interference. The measurement accuracy of the TX pattern will be reduced. - downlink: Assuming ASSC, the Earth Station is locked on the CW to measure the received power, thereby calculating its variation along the cutoff. If interference is received on the same channel (and assuming it is broadband as is typically the case), the measurement accuracy will decrease even using thin-band filters in the Earth Station for locking on the same channel. the sustained wave being tested. Assuming the adoption of the proposed innovation, the interference effect will disappear thanks to the properties of the Spectrum Spread technique. Satellite operators are coping with the scenario where the orbital positions available to perform an antenna coverage mapping test, and more generally 10T tests, are becoming more and more congested, which implies adoption of non-optimal techniques such as: - Choosing an adequate orbital slot that could be very far from the final one, with additional penalties in terms of lifetime; - These interference-free orbital slots should be suitable for mapping an antenna coverage area. - In the absence of an ideal solution, a map of an antenna coverage area could be significantly reduced (typically two days of tests per antenna to predict) to limit the periods of interference. TECHNICAL REVIEW OF INNOVATION To explain the innovation in detail, let's take a real case study: a mapping of an antenna coverage area during the IOT. Figure 1 shows the NWA breaks designed to provide sufficient coverage of the TX and RX NWA pattern. In order to realize the MMA (Antenna Mapping Mode), it was already clear that the ASSC process should be abandoned due to interference with neighboring satellites. The following channels were therefore addressed to map a coverage area, called "EIRP and G / T mapping": NWA TWTA Channel EMI FGM / ALC Gain Step OPA Step B02 2113 ALC 0 0 DO1 2143 ALC 0 0 D06 2121 ALC 0 0 All were sent by ALC in step 0 with the intention to perform a PIRE and G / T measurement for each of them, in order to have enough data for both polarizations ( B02 is pol X TX, D01 / D06 are pol Y TX). However, the measurements for the TX / RX NWA patterns were focused on the B02 channel only because of the interference. As already explained, the EIRP was measured via the power received by the Earth Station RX, while G / T was measured via the Input Power of the TM Channel Amplifier. Figure 2 shows a reconstruction of the two patterns. Figure 2: Reconstitution of NWA G / T motif (left) and EIRP (right) If the proposed spread spectrum method had been available, the measurement of the pattern would have been performed for all desired channels without exception, which would have allowed to have a maximum of information available. In order to explain the proposed innovation, it is first necessary to address the three main "subjects" involved: - Spectrum Modulation Spread The Spread Spectrum Direct Modulation Modulation technique consists in modulating the Internal Data Flow at the same time. using a binary sequence generated by a pseudo-noise generator, generally at a much higher modulation rate (bit rate). To clarify this, assuming an internal data stream of 1 kbps, an adequate chip rate would be 1 Mchip / s, which means that each individual bit of the internal data stream is still modulated by 1000 chips.

Pour recollecter le flux de données internes, le récepteur multiplie le signal réceptionné par une version locale de la même séquence PN, ce qui donne une version de bande de base du flux de données internes. Les propriétés des séquences PN consistent essentiellement à fournir un spectre semblable à un pseudo-bruit, afin de fournir d'excellentes propriétés d'auto-corrélation (il suffit de décaler la séquence PN d'une bribe en réception pour que l'auto-corrélation devienne nulle) et de corrélation croisée (des séquences PN appartenant à une même famille lesquelles, lorsque multipliées, provoquent une baisse de corrélation à zéro). De cette manière, il est très facile d'acquérir, suivre et démoduler le flux de données internes. Si une interférence J est couplée au signal global (par exemple dans la liaison descendante), une fois qu'elle est multipliée par la version locale de la séquence PN, sa Densité de Puissance Spectrale est étalée sur toute la largeur de bande PN, de sorte que son effet sur le flux de données internes est nettement réduit. Cette caractéristique est généralement dénommée un Gain de Traitement (donné par le rapport débit de bribe/débit binaire) et est particulièrement utile dans tous les cas de protection contre les interférences (anti-encombrements dans un système de communication militaire, WCDMA où les interférences sont les autres utilisateurs). La Figure 3 illustre une explication graphique du Spectre Etalé. To recollect the internal data stream, the receiver multiplies the received signal with a local version of the same PN sequence, resulting in a baseband version of the internal data stream. The properties of the PN sequences consist essentially in providing a spectrum similar to a pseudo-noise, in order to provide excellent autocorrelation properties (it is sufficient to shift the PN sequence of a chip in reception so that the auto-correlation correlation becomes null) and cross-correlation (PN sequences belonging to the same family which, when multiplied, cause a correlation decrease to zero). In this way, it is very easy to acquire, track and demodulate the internal data flow. If an interference J is coupled to the overall signal (eg in the downlink), once it is multiplied by the local version of the PN sequence, its Spectral Power Density is spread over the entire PN bandwidth, so that its effect on the internal data flow is significantly reduced. This feature is generally referred to as a Processing Gain (given by the bit rate / bit rate ratio) and is particularly useful in all cases of interference protection (congestion control in a military communication system, WCDMA where interference is other users). Figure 3 illustrates a graphical explanation of the Spread Spectrum.

Cette situation est illustrée sur la figure ci-dessus, sur laquelle avant le désétalement (du côté de la Station terrestre RX), le signal étalé utile (signal SS sur la figure) apparaît semblable à du bruit. Une fois que le désétalement a eu lieu, la situation est inversée du fait que le flux de données internes est devenu bande de base (son énergie a été collectée) alors que le brouilleur est devenu semblable à du bruit. C'est ainsi que son effet sur le flux de données internes est nettement réduit. - Commande de Niveau Automatique (ALC ou Automatic Level Control) au Niveau de l'Amplificateur de Canal à bord du S/C La Commande Automatique du Niveau est un système de rétroaction installé sur des Amplificateurs de Canal faisant partie de la section de sortie du Répéteur de l'Amplificateur Haute Fréquence. En résumé, le signal RF est détecté avant l'Amplificateur de Gain Variable. Le capteur transforme le niveau d'entrée mesuré en un signal de commande pour ajuster le Gain de l'amplificateur, afin d'obtenir ainsi une Puissance de Sortie constante quelle que soit la puissance d'entrée. En traitant avec des typiques sous-systèmes ALC satellitaires, les paramètres principaux sur lesquels il convient de se focaliser sont la plage dynamique du niveau d'entrée (en excès de 30 dB) et la stabilité de la Puissance de Sortie ALC (faire osciller le niveau d'entrée sur l'ensemble de sa plage dynamique va provoquer une légère variation de la puissance de sortie, commandée par des circuits à boucle de rétroaction imparfaits et effets de Bruit Thermique). Les deux paramètres sont intéressants pour développer l'innovation proposée. - Estimation du Niveau au Sol d'un signal utile (S) et de l'interférence (J) Une fois que le signal du satellite est réceptionné au sol, il s'agit de la somme du signal utile S (spectre étalé) plus l'interférence de liaison montante (dans un premier temps, on peut négliger le Bruit Thermal S/C). Après la section d'entrée RX de la Station terrestre (antenne, LNB, convertisseur descendant) le signal global entre dans la section numérique où le désétalement a lieu. A ce stade, il est nécessaire d'effectuer une estimation précise des niveaux associés au signal utile S ainsi que de l'interférence J. Comme expliqué plus loin, la précision finale de la mesure pour les motifs PIRE tout comme G/T dépend de la capacité à évaluer à la fois S et J, étant donné que le rapport S/J à n'importe quel moment de mesure offre les capacités de post-traitement nécessaires pour estimer G/T et PIRE. This situation is illustrated in the figure above, on which before the despreading (on the side of the Earth Station RX), the useful spread signal (signal SS in the figure) appears similar to noise. Once despreading has occurred, the situation is reversed because the internal data stream has become baseband (its energy has been collected) while the jammer has become noise-like. Thus its effect on the internal data flow is significantly reduced. - Automatic Level Control (ALC) at the On-Board Channel Amplifier Level The Automatic Level Control is a feedback system installed on Channel Amplifiers in the output section of the Repeater of the High Frequency Amplifier. In summary, the RF signal is detected before the Variable Gain Amplifier. The sensor converts the measured input level into a control signal to adjust the gain of the amplifier, thereby obtaining a constant output power regardless of the input power. When dealing with typical satellite ALC subsystems, the main parameters to focus on are the dynamic range of the input level (in excess of 30 dB) and the stability of the ALC Output Power (oscillate the input level over its entire dynamic range will cause a slight variation in output power, driven by imperfect feedback loop circuits and thermal noise effects). Both parameters are interesting to develop the proposed innovation. - Estimation of the Ground Level of a useful signal (S) and interference (J) Once the satellite signal is received on the ground, it is the sum of the wanted signal S (spread spectrum) plus uplink interference (in the first place, we can neglect the Thermal Noise S / C). After the input section RX of the Terrestrial Station (antenna, LNB, downconverter) the global signal enters the digital section where the despreading takes place. At this stage, it is necessary to make an accurate estimation of the levels associated with the useful signal S as well as of the interference J. As explained below, the final precision of the measurement for the EIRP patterns just like G / T depends on the ability to evaluate both S and J, since the S / J ratio at any time of measurement provides the post-processing capabilities needed to estimate G / T and EIRP.

Détails de l'innovation Prenons un exemple pratique avec le canal B02. Ce canal de 54 MHz est en liaison montante à 13782.67 MHz, alors que la fréquence de liaison descendante est de 10982.67 MHz. Supposons que le Signal soit un flux de données binaires de 1000 bits transmis à 1 kbps (une seconde pour chaque paquet). La seule information véhiculée par le paquet est le nombre séquentiel du début du paquet. La séquence PN du Spectre Etalé est formée par une Séquence de Longueur Maximale d'une longueur adéquate. Supposons une modulation du paquet avec un débit de bribe de 25 Mchip/s afin d'occuper ainsi la largeur de bande du canal B02. Innovation Details Let's take a practical example with the B02 channel. This 54 MHz channel is uplink at 13782.67 MHz, while the downlink frequency is 10982.67 MHz. Suppose the signal is a 1000-bit binary data stream transmitted at 1 kbps (one second for each packet). The only information conveyed by the packet is the sequential number of the beginning of the packet. The PN sequence of the Spread Spectrum is formed by a Sequence of Maximum Length of adequate length. Suppose modulation of the packet with a chip rate of 25 Mchip / s so as to occupy the bandwidth of the B02 channel.

Le Gain de Traitement donne 10*logio (débit de bribe / débit binaire)= 44 dB. Sans aucune interférence sur les liaisons montante et descendante, le signal est en liaison montante avec un niveau permettant de commander le circuit ALC dans sa région nominale (c'est-à-dire inférieure à la surmultiplication). Ce niveau peut être prédit en commençant avec la portée prévue de l'antenne RX du S/C et en tenant compte du point de départ du MMA (et de son gain RX associé). L'ALC est configurée à l'étape 0 afin d'avoir la puissance de sortie la plus basse possible. En profitant des derniers développements des Amplificateurs de Canal, ce choix permet d'offrir près de 10 + 11 dB OBO, de sorte que la PIRE réelle sur le canal B02 sera environ de 40 dBW au niveau de l'axe d'antenne TX. La section RX de la Station terrestre est capable de réceptionner, amplifier et désétaler le signal entrant. Le QoS obtenu grâce à la combinaison PIRE/Gain de traitement est capable de fournir plusieurs dB de marge lors de la démodulation du paquet, ce qui permet alors de dimensionner la précision d'une meilleure manière que 0,1 dB. C'est ainsi que la Station terrestre peut suivre le niveau du paquet le long des coupures, en réalisant ainsi de manière efficace la mesure du motif TX. Par ailleurs, en recevant la puissance d'entrée TM de l'ALC, la Station terrestre est capable de suivre la variation de la puissance d'entrée du S/C, laquelle correspond quant à elle au motif de gain RX de l'antenne. Dans tout ce qui précède, le Bruit Thermique du S/C et le Bruit Thermique de la Station terrestre ont été omis pour les raisons suivantes : - Le Bruit Thermique du S/C peut être traité ultérieurement d'après la mesure disponible afin d'augmenter la précision des mesures des motifs RX et TX. - Le Bruit Thermique de la Station terrestre est négligeable étant donné que le G/T offert est en excès de 40 dB. Prenons à présent le cas où il y a une interférence de liaison descendante sur la liaison descendante, en supposant qu'un S/C voisin est en train de transmettre sur le même canal B02 en liaison descendante : - Grâce au Gain de Traitement de 44 dB, une fois que le désétalement a eu lieu, le niveau du signal d'interférence est réduit de 44 dB en termes de densité spectrale. La précision d'évaluation du niveau du signal est toujours encore capable de fournir une précision de l'ordre de 0,1 dB. - Par ailleurs, le signal de Spectre Etalé est de 11 dB au plus bas maximal et apparaît comme bruyant, de sorte qu'une interférence pour les utilisateurs finaux recevant sur le canal B02 de satellites voisins est grandement réduite. Supposons maintenant qu'il y ait une interférence sur la liaison montante, à savoir qu'un S/C voisin est en train de réceptionner sur la même liaison montante B02 et que ce signal de liaison montante entre dans la section RX du S/C en cours de test. Lorsque cela arrive, le signal dans l'entrée vers l'ALC est effectivement S+J, S étant le signal à Spectre Etalé et J étant l'interférence. En négligeant une fois de plus le Bruit Thermique produit par le S/C en cours de test, il est également possible d'affirmer ce qui suit : - l'ALC va réagir à la puissance d'entrée S+J tout au long des coupures. S et J vont changer indépendamment car ils sont en liaison montante grâce à deux stations de liaison montante différentes et seront reçus avec un gain RX différent le long des coupures. - L'ALC va fournir un signal de puissance de sortie S+J constant. - La Puissance d'Entrée TM de l'ALC va porter l'indication de la somme de S+J, de sorte qu'il est en principe inutile de déterminer le motif RX car on ne connaît pas le rapport entre S et J le long des coupures. La section RX de la Station terrestre va également recevoir le signal S+J et, après l'amplification et la conversion descendante, ce signal composite va être envoyé VERS la section de désétalement : - le signal S va être désétalé avec un Gain de Traitement de 44 dB, de sorte que son QoS sera tel, qu'il permettra une estimation du niveau d'une précision supérieure à 0,1 dB ; - Par ailleurs, J se étalée grâce à la fonction de désétalement, de sorte que sa Densité de Puissance Spectrale chutera de 44 dB, en n'impactant pas la mesure de S. Le niveau de J peut en outre être mesuré selon les deux procédures suivantes : The Processing Gain gives 10 * logio (chip rate / bit rate) = 44 dB. Without any uplink and downlink interference, the signal is uplink with a level to control the ALC circuit in its nominal region (i.e., less than overdrive). This level can be predicted starting with the intended range of the S / C RX antenna and taking into account the starting point of the MMA (and its associated RX gain). The ALC is configured in step 0 to have the lowest output power possible. Taking advantage of the latest developments of the Channel Amplifiers, this choice allows to offer nearly 10 + 11 dB OBO, so that the actual EIRP on the B02 channel will be about 40 dBW at the TX antenna axis. The RX section of the Earth Station is capable of receiving, amplifying and despreading the incoming signal. The QoS obtained through the combination of EIRP / Gain of treatment is able to provide several dB of margin during the demodulation of the packet, which then makes it possible to size the precision in a better way than 0.1 dB. This is how the Earth Station can track the level of the packet along the cuts, thus effectively realizing the measurement of the TX pattern. On the other hand, by receiving the input power TM from the ALC, the Earth Station is able to track the variation of the input power of the S / C, which in turn corresponds to the RX gain pattern of the antenna. . In all of the above, the S / C Thermal Noise and the Earth Station Thermal Noise have been omitted for the following reasons: - The S / C Thermal Noise can be further processed according to the available measurement in order to increase the accuracy of the measurements of the RX and TX patterns. - The Earth Station Thermal Noise is negligible since the offered G / T is in excess of 40 dB. Now consider the case where there is downlink downlink interference, assuming that a neighboring S / C is transmitting on the same downlink B02 channel: - Thanks to the processing gain of 44 dB, once the despreading has taken place, the level of the interference signal is reduced by 44 dB in terms of spectral density. The evaluation accuracy of the signal level is still still capable of providing an accuracy of the order of 0.1 dB. - Furthermore, the Spread Spectrum signal is 11 dB at the lowest maximum and appears noisy, so interference for end-users receiving on the B02 channel from neighboring satellites is greatly reduced. Suppose now that there is uplink interference, ie that an adjacent S / C is receiving on the same uplink B02 and that uplink signal is entering the RX section of the S / C. under test. When this happens, the signal in the input to the ALC is effectively S + J, where S is the Spread Spectrum signal and J is the interference. By neglecting once more the Thermal Noise produced by the S / C being tested, it is also possible to state the following: - the ALC will react to the input power S + J throughout the cuts. S and J will change independently because they are uplink through two different uplink stations and will be received with different RX gain along the cuts. - The ALC will provide a constant output power signal S + J. - The Input Power TM of the ALC will carry the indication of the sum of S + J, so that it is in principle useless to determine the RX pattern because we do not know the ratio between S and J the along the cuts. The RX section of the Terrestrial Station will also receive the S + J signal and, after amplification and downconversion, this composite signal will be sent to the despreading section: - the S signal will be despread with a Processing Gain 44 dB, so that its QoS will be such that it will allow an estimate of the level of an accuracy greater than 0.1 dB; - On the other hand, J spreads out thanks to the despreading function, so that its Spectral Power Density will drop by 44 dB, without impacting the measurement of S. The level of J can also be measured according to the two procedures following:

Claims

REVENDICATIONS1. The power of the complete S + J signal is measured before CLAIMS1. The power of the complete signal S + J is measured before the despreading function. There are several ways to calculate a reliable power measurement (eg, time weighting and then a typical Spectrum Analyzer power spectrum measurement via an optimized window, or Discrete Fourier Transform and then applying the theorem Parseval at the digital level);

2. The S + J signal is sent in parallel to another despreading (exactly equivalent to the previous one), followed by a Band Breaker filter capable of filtering the baseband signal S. The estimate of the power could then relate to the outer portion 30 of the bandwidth; A preliminary choice of technical compromise has been made on the subject, and the most precise technique seems to be the Fourier Discrete Transformation followed by the Parseval theorem. - Once the level of J is known, we can calculate the ratio k. There will be a k factor at each measurement point, providing the actual reciprocal variation between the incoming S and J signals both from the same RX antenna. - Once k is known for each measurement point, the TX pattern can be calculated: o In to there will be: So + Jo = PIRE °; o once So and Jo evaluated, there will be SoMo = ko; o By manipulation, So = PIRE0 * (koi (k0 + 1)) o In t1 following, the algorithm will calculate the following kl, and at the end, the variation of S will be calculated as based on the measurement of the WORST available. In this way, the variation of S along each break is calculated. In order to calculate the RX pattern, it is important to take into account that the ratio k between S and J as seen on the downlink is exactly the same on the uplink before the ALC circuit, with ALC / HPA being just a gain factor. On this basis, the following applies: - The Terrestrial Station acquires the TM Input Power. - At instant to, there will be: 510 + 4 = TA40, the suffix i indicating the entry; The ratio k is known from the reception stage (each TM arrives with a timestamp stamp, so that it is possible to make the exact correlation between each factor k and each sample TM), so that Sio + Jio = ko - By manipulation, S, 0 = TM0 * (koi (k0 + 1)) In this way, one can calculate G / T (RX) as well as PIRE (TX). The figure on the following page shows a graphic interpretation of the above concept. In conclusion, it is worth mentioning the following: - The effect of the Thermal Noise in the Earth Station RX is negligible because the G / T provided is typically in excess of 40 dBk; - The effect of the Thermal Noise generated in the S / C is known in principle (the Repeater is constant, the Antenna Noise could change by making large cuts), its effect on the overall accuracy can be minimized (by analysis or direct measurement); - In the case of additional interference on the downlink (whether or not the uplink is present), its effect on overall accuracy may be minimized by the fact that this interference is fixed in relation to the Earth Station (ie know that it does not depend on the cutoff performed), so that it can be measured at regular intervals during the pattern measurement steps. FIG. 4 represents an implementation of the invention for processing data transmitted in an end-to-end connection. The TX Terrestrial Station transmits a constant level signal S, which is then received with a variable input power S along the cutoff. Interference J is also captured along the cutoff, its input power being J. The total input power at the ALC input is S + J. This is then amplified and downlinked as PIRE S + J following a constant EIRP. Once the evaluation of S and J has taken place, the Earth Station calculates the ratio k, which is the same for the downlink and the uplink, so that it is possible to calculate TX antenna patterns and RX of S / C. In summary, the benefits are clearly explained by the fact that mapping of an S / C antenna coverage area could be performed in any Orbital Position without fear of interference. The disadvantages are simply the development of the equipment necessary for the realization (uplink spread spectrum signal generator, downlink spread spectrum signal receiver, power estimators for S just like I).