FR3029040A1

FR3029040A1 - Procede de transmission d'une pluralite de flux de donnees depuis une pluralite de stations emettrices vers une pluralite de stations receptrices

Info

Publication number: FR3029040A1
Application number: FR1461218A
Authority: FR
Inventors: Kamal Lotfy
Original assignee: Eutelsat SA
Current assignee: Eutelsat SA
Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2016-05-27
Anticipated expiration: 2034-11-20
Also published as: FR3029040B1; WO2016079438A1

Abstract

La présente invention se rapporte essentiellement à un procédé de transmission d'une pluralité de flux de données au format IP depuis une pluralité de stations émettrices (E1, E2) vers une pluralité de stations réceptrices (R1, R2), chaque flux de données au format IP comportant une adresse IP de destination, le procédé comportant les différentes étapes consistant à : - émettre (210) en voie montante la pluralité de flux de données au format IP depuis la pluralité de stations émettrices (E1, E2) vers un premier satellite de télécommunication (S1) fonctionnant dans une première bande de fréquence ; - réémettre (220) en voie descendante la pluralité de flux de données au format IP depuis le premier satellite de télécommunication S1 vers au moins une station terrestre de télécommunication par satellite reliée par liaison terrestre à une station d'émission, dit téléport (T), ladite au moins une station terrestre de télécommunication par satellite relayant la pluralité de flux de données au format IP vers le téléport (T) ; - regrouper (230) dans un multiplexeur (MUX1, MUX2) les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées à un deuxième satellite de télécommunication (S2) fonctionnant dans une deuxième bande de fréquence différente de la première bande de fréquence ; - générer (240) un signal multiplexé comportant les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication (S2) ; - émettre (250) en voie montante le signal multiplexé depuis le téléport (T) vers le deuxième satellite de télécommunication (S2) ; - réémettre (260) en voie descendante le signal multiplexé depuis le deuxième satellite de télécommunication (S2) vers la pluralité de stations réceptrices (R1, R2) au moyen d'un transpondeur fonctionnant en régime de saturation.

Description

1 PROCEDE DE TRANSMISSION D'UNE PLURALITE DE FLUX DE DONNEES DEPUIS UNE PLURALITE DE STATIONS EMETTRICES VERS UNE PLURALITE DE STATIONS RECEPTRICES DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Le domaine technique de l'invention est celui de la transmission de données via des satellites de télécommunication. L'invention se rapporte ainsi à un procédé de transmission d'une pluralité de flux de données au format IP depuis une pluralité de stations émettrices vers une pluralité de stations réceptrices.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Les satellites de télécommunication de type HTS, pour « High Throughput Satellite » en anglais, fournissent un débit au moins 2 fois, mais généralement plus de 20 fois, supérieur à celui d'un satellite géostationnaire classique. Les satellites de télécommunication HTS fonctionnent majoritairement en bande Ka et sont principalement utilisés pour l'Internet par satellite, particulièrement dans les zones où les liaisons terrestres ne sont pas assez performantes voire inexistantes, respectivement appelées zones grises et zones blanches. Le trafic Internet vu côté utilisateur est un trafic asymétrique consommant plus zo de capacité sur la voie aller (satellite vers utilisateur) que sur la voie retour (utilisateur vers satellite), et ce dans un rapport d'environ 4 pour 1. D'un autre côté, un satellite de télécommunication HTS est généralement conçu de manière symétrique, c'est-à-dire que la bande passante de la voie retour est équivalente à la bande passante de la voie aller. La capacité restante de la voie retour est utilisée pour des applications 25 vidéo, comme par exemple les reportages vidéo de type SNG pour « Satellite News Gathering » en anglais, ou les contributions de chaînes de télévision. Les applications vidéo consomment de la bande passante et sont donc susceptibles de remplir la voie retour du satellite. L'augmentation significative du débit est possible grâce à la technologie 30 multifaisceaux permettant de réutiliser les fréquences à travers une multitude de faisceaux juxtaposés. Ces faisceaux sont par ailleurs très directifs. En effet, l'ordre de grandeur du rayon d'un faisceau est de plusieurs centaines de kilomètres. A titre de comparaison, un satellite géostationnaire classique fonctionne généralement avec 3029040 2 un seul large faisceau, dont l'ordre de grandeur du rayon est de plusieurs milliers de kilomètres, le faisceau pouvant ainsi couvrir une vaste région et même un continent. Lors d'une transmission de données sur la voie retour d'un satellite de télécommunication HTS, les données sont réceptionnées par une station terrestre de 5 télécommunication située dans la zone de couverture de l'un des faisceaux du satellite de télécommunication HTS. Les données sont ensuite acheminées jusqu'à leur destination, potentiellement plusieurs, grâce à des liaisons terrestres comme par exemple la fibre optique. Les satellites de télécommunication HTS ne permettent donc pas de réaliser 10 facilement des liaisons de type point à multipoints sans utiliser de liaisons terrestres pour relayer les données transmises, ce qui pose particulièrement problème pour les destinations situées dans les zones grises et dans les zones blanches. Cela limite également le champ et le développement des applications possibles. 15 RESUME DE L'INVENTION Le procédé selon l'invention propose une solution au problème qui vient d'être exposé. Dans l'invention on propose une solution pour réaliser des transmissions de type point à multipoints en réduisant considérablement le recours aux liaisons terrestres.

L'invention concerne donc un procédé de transmission d'une pluralité de flux de données au format IP depuis une pluralité de stations émettrices vers une pluralité de stations réceptrices, chaque flux de données au format IP comportant une adresse IP de destination, le procédé comportant les différentes étapes consistant à : - émettre en voie montante la pluralité de flux de données au format IP depuis la pluralité de stations émettrices vers un premier satellite de télécommunication fonctionnant dans une première bande de fréquence ; - réémettre en voie descendante la pluralité de flux de données au format IP depuis le premier satellite de télécommunication vers au moins une station terrestre de télécommunication par satellite reliée par liaison terrestre à une station d'émission, dit téléport, ladite au moins une station terrestre de télécommunication par satellite relayant la pluralité de flux de données au format IP vers le téléport ; 3029040 3 - regrouper dans un multiplexeur les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées à un deuxième satellite de télécommunication fonctionnant dans une deuxième bande de fréquence différente de la première bande de fréquence ; 5 - générer un signal multiplexé comportant les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication ; - émettre en voie montante le signal multiplexé depuis le téléport vers le deuxième satellite de télécommunication ; 10 - réémettre en voie descendante le signal multiplexé depuis le deuxième satellite de télécommunication vers la pluralité de stations réceptrices au moyen d'un transpondeur fonctionnant en régime de saturation. Le procédé selon l'invention peut comporter, en plus des étapes principales qui viennent d'être mentionnées dans le paragraphe précédent, une ou plusieurs 15 caractéristiques parmi les suivantes considérées individuellement ou selon les combinaisons techniquement possibles : - la première bande de fréquence est la bande de fréquence Ka ; - la deuxième bande de fréquence est la bande de fréquence Ku ; - la deuxième bande de fréquence est la bande de fréquence C ; 20 - la deuxième bande de fréquence est la bande de fréquence Ka à faisceau large, ayant un rayon de couverture de l'ordre de plusieurs milliers de kilomètres ; - les flux de données au format IP sont des flux audio-vidéo au format IP ; - le multiplexeur comporte une pluralité de slots, chaque slot étant dédié à un 25 unique flux de données au format IP et étant associé à un port UDP ; - chaque flux de données au format IP comporte l'adresse du port UDP du slot du multiplexeur ; - le port UDP du slot du multiplexeur est modifié automatiquement à la fin d'une durée de transmission prédéterminée pour mettre fin à la transmission, dans 30 le cas par exemple d'utilisations occasionnelles ; - la durée de transmission prédéterminée est modifiable dynamiquement. L'invention concerne également un système de transmission d'une pluralité de flux de données au format IP comportant : - une pluralité de stations émettrices ; 3029040 4 - un premier satellite de télécommunication fonctionnant dans une première bande de fréquence ; - au moins une station terrestre de télécommunication par satellite reliée par liaison terrestre à une station d'émission, dit téléport, le téléport comportant un 5 multiplexeur et un amplificateur d'émission utilisant une porteuse unique ; - un deuxième satellite de télécommunication fonctionnant dans une deuxième bande de fréquence différente de la première bande de fréquence, le deuxième satellite de télécommunication comportant un transpondeur fonctionnant en régime de saturation ; 10 - une pluralité de stations réceptrices ; la pluralité de stations émettrices étant configurée pour émettre en voie montante la pluralité de flux de données au format IP vers le premier satellite de télécommunication, le premier satellite de télécommunication étant configuré pour réémettre en voie descendante la pluralité de flux de données au format IP vers le 15 téléport via ladite au moins une station terrestre de télécommunication par satellite, le téléport étant configuré pour regrouper dans le multiplexeur les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication, le multiplexeur étant configuré pour générer un signal multiplexé comportant les flux de données au format IP dont les adresses IP de 20 destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication, le téléport étant configuré pour émettre en voie montante le signal multiplexé vers le deuxième satellite de télécommunication, le deuxième satellite de télécommunication étant configuré pour réémettre en voie descendante le signal multiplexé vers la pluralité de stations réceptrices au moyen du transpondeur fonctionnant en régime de saturation.

25 L'invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatif de 30 l'invention. Les figures montrent : - à la figure 1, une représentation schématique d'un système apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention ; - à la figure 2, un diagramme fonctionnel d'un mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention ; 3029040 5 - à la figure 3, une représentation schématique d'un mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention illustrant le fonctionnement de l'adressage IP de destination. Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des 5 signes de référence identiques sur toutes les figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION DE L'INVENTION L'invention a notamment pour objet de proposer un procédé destiné à transmettre des flux de données au format IP depuis une pluralité de stations 10 émettrices vers une pluralité de stations réceptrices. Les figures 1 et 2 sont décrites conjointement. La figure 1 représente schématiquement un système apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. La figure 1 montre des stations émettrices E1, E2 configurées pour émettre en voie montante des flux de données au format IP vers un 15 premier satellite de télécommunication S1 fonctionnant dans une première bande de fréquence. Avantageusement, la première bande de fréquence est la bande Ka. Les flux de données au format IP sont avantageusement des flux audio-vidéo au format IP provenant d'encodeurs IP équipés dans les stations émettrices E1, E2. Les stations émettrices E1, E2 sont par exemple un véhicule destiné à des zo applications de reportage vidéo de type SNG, un studio d'une chaîne de télévision ou une entreprise souhaitant transmettre un signal audio-vidéo pour des écrans de télévision, de la formation, des réunions ou bien de la vidéosurveillance. Cette liste d'applications n'est bien entendu pas limitative. Le premier satellite de télécommunication S1 est configuré pour réémettre en 25 voie descendante les flux de données au format IP vers un réseau terrestre RT constitué de plusieurs stations terrestres de télécommunication par satellite reliées entre elles par des liaisons réalisées en fibre optique. Ces liaisons permettent de faire circuler les flux de données au format IP entre les différentes stations terrestres de télécommunication par satellite du réseau terrestre RT.

30 Afin de mutualiser les ressources et de réduire les coûts, une seule station terrestre de télécommunication par satellite du réseau terrestre RT est équipée pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. Cette station terrestre de télécommunication par satellite est appelée téléport T. Tous les flux de données au format IP sont redirigés vers ce téléport T au moyen de la fibre optique.

3029040 6 Le téléport T est configuré pour émettre en voie montante vers un deuxième satellite de télécommunication S2 fonctionnant dans une deuxième bande de fréquence différente de la première bande de fréquence. Avantageusement, la deuxième bande de fréquence est la bande Ku ou la bande C. La bande Ku et la 5 bande C permettent d'établir des liaisons de type point à multipoints. Des faisceaux larges en bande Ka peuvent également être utilisés, bien que la zone de couverture de chacun de ces faisceaux soit plus réduite que la zone de couverture en bande Ku ou la zone de couverture en bande C. Le deuxième satellite de télécommunication S2 est configuré pour réémettre 10 en voie descendante vers des stations réceptrices R1, R2, qui sont par exemple des studios de télévision, des filiales d'une entreprise ou des distributeurs d'une enseigne de commerce. Les différentes opérations relatives à un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention sont par exemple les suivantes, illustrées à la figure 2.

15 Les flux de données au format IP sont émis, au cours d'une étape 210, en voie montante depuis les stations émettrices E1, E2 vers le premier satellite de télécommunication Si, puis réémis en voie descendante, au cours d'une étape 220, depuis le premier satellite de télécommunication S1 vers le téléport T. La mise en oeuvre de ces transmissions est bien connue de l'homme du métier.

20 Le téléport T comporte un multiplexeur dans lequel on regroupe, au cours d'une étape 230, les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication S2. Les adresses IP de destination ont été préalablement programmées dans les encodeurs IP des stations émettrices E1, E2.

25 Le multiplexeur comporte plusieurs slots, chacun destiné à recevoir un unique flux de données au format IP. Chaque slot du multiplexeur est associé à un port UDP. Afin de réaliser la correspondance entre les slots et les flux de données au format IP, ces derniers sont transmis avec les ports UDP des slots du multiplexeur sur lesquels ils doivent être envoyés.

30 Dans un mode de réalisation avantageux, il est possible de mettre fin à une transmission au bout d'une durée prédéterminée correspondant à la durée de transmission prévue. Pour ce faire, on modifie le port UDP du slot du multiplexeur utilisé pour la transmission. Cependant, la durée de transmission prédéterminée peut être modifiée de manière dynamique. En effet, si on s'aperçoit au cours de la 3029040 7 transmission que la durée réservée est trop courte, pour une raison ou une autre, on peut l'augmenter sans interruption de la transmission. Ensuite, le multiplexeur génère, au cours d'une étape 240, un signal multiplexé comportant les flux de données au format IP dont les adresses IP de 5 destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication S2. Le téléport T comporte également un amplificateur et une antenne d'émission afin d'émettre en voie montante, au cours d'une étape 250, le signal multiplexé vers le deuxième satellite de télécommunication S2 sur une porteuse en mode MCPC, pour « Multiple Channels Per Carrier » en anglais. Le mode MCPC utilisant une 10 porteuse unique, un transpondeur équipé dans le deuxième satellite de télécommunication S2 peut ainsi travailler en régime de saturation. Le fait de travailler en régime de saturation permet d'augmenter le débit du transpondeur, d'environ 30%, par rapport au mode SCPC, pour « Single Channel Per Carrier » en anglais, utilisé dans l'art antérieur pour les liaisons montantes en bande 15 Ku ou en bande C. Il est possible d'utiliser le mode MCPC car tous les flux de données au format IP sont rassemblés dans un unique endroit, avant d'être multiplexés puis retransmis. Enfin, au cours d'une étape 260, le deuxième satellite de télécommunication S2 réémet, au moyen du transpondeur, le signal multiplexé vers les stations zo réceptrices R1, R2, la démodulation du signal multiplexé s'effectuant avec des équipements de réception standards. La figure 3 représente un mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention illustrant le fonctionnement de l'adressage IP de destination. La figure 3 montre la station émettrice E2, en l'occurrence un véhicule destiné à des applications 25 de reportage audio-vidéo de type SNG. La station émettrice E2 est équipée d'un modem IP MOD et d'un encodeur IP ENC dont l'entrée audio-vidéo est connectée à une caméra CAM et dans lequel on programme l'adresse IP de destination IP-Ki, IPCi correspondant au deuxième satellite de télécommunication (non représenté sur la figure 3) qu'il faut utiliser pour atteindre la zone de couverture souhaitée, comme par 30 exemple l'Europe ou l'Afrique. Dans ce mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention, le premier satellite de télécommunication S1 fonctionne en bande Ka. Le téléport T comporte plusieurs multiplexeurs MUX1, MUX2, chaque multiplexeur étant associé à une antenne ANT1, ANT2 permettant d'établir une liaison montante, en bande Ku ou 3029040 8 en bande C, vers un deuxième satellite de télécommunication choisi parmi une flotte de satellites de télécommunication couvrant différentes régions du globe. L'acheminement vers les différents slots des multiplexeurs MUX1, MUX2 des flux vidéo au format IP, générés par l'encodeur IP ENC, est réalisé par des routeurs.

5 Ainsi, le procédé selon l'invention permet d'établir des liaisons de type point à multipoints en utilisant les satellites de télécommunication HTS, tout en s'affranchissant des liaisons terrestres entre les stations réceptrices R1, R2 et le téléport T. Le procédé selon l'invention permet également de s'affranchir du coût de l'équipement nécessaire pour établir une liaison montante en bande Ku ou en bande i.o C puisque tout l'équipement est mutualisé au niveau du téléport T. Le coût de l'équipement est supporté par l'ensemble des utilisateurs, ce qui est d'autant plus intéressant quand on sait que la taille de l'antenne nécessaire pour établir une liaison montante avec un satellite de télécommunication fonctionnant en bande Ku ou en bande C varie selon le satellite utilisé. Il peut donc être nécessaire d'être équipé de 15 plusieurs antennes pour transmettre dans plusieurs régions du globe. L'utilisateur a en charge le coût de l'équipement nécessaire pour établir une liaison montante en bande Ka, un coût qui est beaucoup moins élevé, de l'ordre d'un rapport 10, que le coût de l'équipement nécessaire pour établir une liaison montante en bande Ku ou en bande C. En considérant également le gain de bande passante 20 apporté par le transpondeur fonctionnant en régime de saturation, le coût du mégabit transmis s'en trouve très fortement réduit, rendant le procédé selon l'invention abordable pour davantage d'utilisateurs, et donc d'applications.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de transmission d'une pluralité de flux de données au format IP depuis une pluralité de stations émettrices (E1, E2) vers une pluralité de stations réceptrices (R1, R2), chaque flux de données au format IP comportant une adresse IP de destination, le procédé comportant les différentes étapes consistant à : - émettre (210) en voie montante la pluralité de flux de données au format IP depuis la pluralité de stations émettrices (E1, E2) vers un premier satellite de télécommunication (S1) fonctionnant dans une première bande de fréquence ; - réémettre (220) en voie descendante la pluralité de flux de données au format IP depuis le premier satellite de télécommunication S1 vers au moins une station terrestre de télécommunication par satellite reliée par liaison terrestre à une station d'émission, dit téléport (T), ladite au moins une station terrestre de télécommunication par satellite relayant la pluralité de flux de données au format IP vers le téléport (T) ; - regrouper (230) dans un multiplexeur (MUX1, MUX2) les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées à un deuxième satellite de télécommunication (S2) fonctionnant dans une deuxième bande de fréquence différente de la première bande de fréquence ; - générer (240) un signal multiplexé comportant les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication (S2) ; - émettre (250) en voie montante le signal multiplexé depuis le téléport (T) vers le deuxième satellite de télécommunication (S2) ; - réémettre (260) en voie descendante le signal multiplexé depuis le deuxième satellite de télécommunication (S2) vers la pluralité de stations réceptrices (R1, R2) au moyen d'un transpondeur fonctionnant en régime de saturation.
2. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la première bande de fréquence est la bande de fréquence Ka.
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la deuxième bande de fréquence est la bande de fréquence Ku.
4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la deuxième bande de fréquence est la bande de fréquence C. 3029040 10
5. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que la deuxième bande de fréquence est la bande de fréquence Ka à faisceau large.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les flux de données au format IP sont des flux audio-vidéo au format IP. 5
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le multiplexeur comporte une pluralité de slots, chaque slot étant dédié à un unique flux de données au format IP et étant associé à un port UDP.
8. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que chaque flux de données au format IP comporte l'adresse du port UDP du slot du multiplexeur. 113
9. Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8 caractérisé en ce que le port UDP du slot du multiplexeur est modifié automatiquement à la fin d'une durée de transmission prédéterminée pour mettre fin à la transmission.
10. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que la durée de transmission prédéterminée est modifiable dynamiquement. 15
11. Système de transmission d'une pluralité de flux de données au format IP apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comportant : - une pluralité de stations émettrices (E1, E2) ; - un premier satellite de télécommunication (51) fonctionnant dans une 20 première bande de fréquence ; - au moins une station terrestre de télécommunication par satellite reliée par liaison terrestre à une station d'émission, dit téléport (T), le téléport comportant un multiplexeur (MUX1, MUX2) et un amplificateur d'émission utilisant une porteuse unique ; 25 un deuxième satellite de télécommunication (S2) fonctionnant dans une deuxième bande de fréquence différente de la première bande de fréquence, le deuxième satellite de télécommunication comportant un transpondeur fonctionnant en régime de saturation ; - une pluralité de stations réceptrices (R1, R2) ; 30 la pluralité de stations émettrices (E1, E2) étant configurée pour émettre en voie montante la pluralité de flux de données au format IP vers le premier satellite de télécommunication (Si), le premier satellite de télécommunication (Si) étant configuré pour réémettre en voie descendante la pluralité de flux de données au format IP vers le téléport (T) via ladite au moins une station terrestre de 3029040 n télécommunication par satellite, le téléport (T) étant configuré pour regrouper dans le multiplexeur les flux de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication (S2), le multiplexeur (MUX1 , MUX2) étant configuré pour générer un signal multiplexé comportant les flux 5 de données au format IP dont les adresses IP de destination sont associées au deuxième satellite de télécommunication (S2), le téléport étant configuré pour émettre en voie montante le signal multiplexé vers le deuxième satellite de télécommunication (S2), le deuxième satellite de télécommunication (S2) étant configuré pour réémettre en voie descendante le signal multiplexé vers la pluralité de 10 stations réceptrices (R1, R2) au moyen du transpondeur fonctionnant en régime de saturation.