FR3043290A1

FR3043290A1 - METHOD AND SYSTEM FOR CHANGING SPOT SATELLITE

Info

Publication number: FR3043290A1
Application number: FR1502294A
Authority: FR
Inventors: Marc Touret; Thierry Menigand; Bertrand Prillard
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2017-05-05
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: FR3043290B1

Abstract

Procédé et système pour gérer le changement de spot d'au moins un terminal mobile dans un système de communication par satellite (1) équipé d'un processeur transparent (101), d'un hub (3) comprenant plusieurs démodulateurs (Dk, 52n), dans un contexte de couverture multi-spot SPk comportant au moins les étapes suivantes : • Pour chacun des spots SPk, un démodulateur Dk du hub écoute le signal du terminal mobile à une fréquence donnée FOUT_1,k ou à un ensemble de fréquences {FOUT_j,k}, • S'il existe un démodulateur Dj associé au spot SPj tel que le signal émis STX par le terminal est reçu par ce démodulateur Dj avec une valeur de rapport signal à bruit C/Nj supérieure à la valeur du rapport signal à bruit C/Ni reçu par le démodulateur Di du spot SPi augmentée d'une valeur seuil S alors le hub (3) détecte que le terminal (2) s'est déplacé du spot SPi au spot SPj, • Si le hub (3) détecte que le terminal (2) a changé de spot, alors le hub avertit le terminal (2) du changement de spot, le terminal étant déclaré dans le nouveau spot SPj.Method and system for managing the change of spot of at least one mobile terminal in a satellite communication system (1) equipped with a transparent processor (101), a hub (3) comprising a plurality of demodulators (Dk, 52n ), in a multi-spot coverage context SPk comprising at least the following steps: • For each of the spots SPk, a demodulator Dk of the hub listens to the signal of the mobile terminal at a given frequency FOUT_1, k or to a set of frequencies { FOUT_j, k}, • If there exists a demodulator Dj associated with the spot SPj such that the transmitted signal STX by the terminal is received by this demodulator Dj with a signal to noise ratio value C / Nj greater than the value of the signal ratio at a C / Ni noise received by the demodulator Di of the spot SPi increased by a threshold value S then the hub (3) detects that the terminal (2) has moved from the spot SPi to the spot SPj, • If the hub (3 ) detects that the terminal (2) has changed spot, then the hub warns the rminal (2) of the change of spot, the terminal being declared in the new spot SPj.

Description

PROCEDE ET SYSTEME POUR CHANGER DE SPOT SATELLITE L’invention concerne un procédé et un système permettant à une station terrestre mobile ou de manière plus générale à une plateforme mobile de changer de spot satellite sans rupture de service au fur et à mesure de son déplacement dans un réseau satellitaire. Elle s’applique dans le domaine des transmissions par satellite, notamment les satellites de communication en bande L, X, Ku et Ka.The invention relates to a method and a system enabling a mobile land station or, more generally, a mobile platform to change satellite spot without any break in service as it moves around. a satellite network. It applies in the field of satellite transmissions, in particular the L, X, Ku and Ka band communication satellites.

Les satellites de nouvelles générations équipés de transpondeurs numériques transparents offrent des couvertures multi-spot afin de pouvoir servir un plus grand nombre d’utilisateurs, mais aussi afin d’optimiser la gestion des ressources satellites en fonction des besoins sur chaque spot.The new generation satellites equipped with transparent digital transponders offer multi-spot coverage in order to serve a larger number of users, but also to optimize the management of satellite resources as needed on each spot.

Dans le cadre des communications satellites, une station terrestre mobile sur porteur mobile, connue sous l’abréviation anglo-saxonne ESOMP (Earth Station On Mobile Platform) permettant d’établir une communication connue sous l’abréviation anglo-saxonne COTM (Communication On The Move), et tout particulièrement les communications aéroportées, aura probablement à transiter au travers de plusieurs spots d’un même satellite au cours de son déplacement. L’étape de transition d’un spot à un autre est connue sous l’expression anglo-saxonne « Spot Hand-Over » ou « Beam Hand-Over ». Ceci est d’autant plus vrai pour des satellites en bande Ka où les spots sont plus étroits qu’en bande X ou en bande Ku. Il est donc nécessaire pour les plateformes naviguant dans plusieurs spots d’implémenter des principes d’itinérance afin de maintenir la communication lors de ces transitions. Il faut en effet offrir aux plateformes mobiles la faculté de pouvoir maintenir leurs services sans rupture de connexion au réseau au fur et à mesure de leurs déplacements à travers les spots. L’abréviation PNT désigne un Processeur Numérique Transparent connu de l’homme du métier, ou Digital Transparent Processor (DTP). L’expression anglo-saxonne « break before make » désigne une stratégie de changement de spot où il y a une rupture de la communication courante avant le changement de spot et le rétablissement de la communication dans le spot suivant. A contrario, l’expression « make before break » désigne la stratégie de changement de spot privilégiant l’établissement de la communication dans le spot suivant avant d’interrompre la communication en cours dans le spot courant.In the context of satellite communications, a mobile land station on a mobile carrier, known by the abbreviation ESOMP (Earth Station On Mobile Platform) to establish a communication known as the English abbreviation COTM (Communication On The Move), and especially airborne communications, will probably have to transit through several spots of the same satellite during its movement. The step of transition from one spot to another is known as the Anglo-Saxon "Spot Hand-Over" or "Beam Hand-Over". This is especially true for Ka-band satellites where the spots are narrower than X-band or Ku-band. It is therefore necessary for platforms navigating in several spots to implement roaming principles in order to maintain communication during these transitions. We must indeed offer mobile platforms the ability to maintain their services without breaking the connection to the network as and when they move through the spots. The abbreviation PNT denotes a transparent digital processor known to those skilled in the art, or Digital Transparent Processor (DTP). The English expression "break before make" designates a spot change strategy where there is a break in the current communication before the change of spot and the restoration of communication in the next spot. On the other hand, the expression "make before break" designates the spot change strategy favoring the establishment of the communication in the next spot before interrupting the communication in progress in the current spot.

Il existe plusieurs méthodes décrites dans l’art antérieur pour gérer le changement de spot pour un terminal.There are several methods described in the prior art for managing the change of spot for a terminal.

Une des méthodes est dite « manuelle ». Un opérateur au sol va commander le terminal pour basculer d’un premier spot vers un autre spot en fonction de la position du terminal par rapport aux spots satellite.One of the methods is called "manual". An operator on the ground will control the terminal to switch from a first spot to another spot depending on the position of the terminal relative to the satellite spots.

Une deuxième méthode, « semi-automatique », utilise un centre de gestion connu sous le terme anglo-saxon ‘hub’. Le hub connaît les données géographiques de la couverture des spots satellite. Un terminal renvoie régulièrement sa position. Si le hub détecte que le terminal doit changer de couverture, alors il initie le changement de spot. Pour la mise en œuvre de cette méthode, le terminal doit être équipé d’une interface dédiée à bord pour récupérer les données de position de la plateforme mobile.A second method, "semi-automatic", uses a management center known as the Anglo-Saxon 'hub'. The hub knows the geographic data of satellite spot coverage. A terminal regularly returns its position. If the hub detects that the terminal needs to change coverage, then it initiates the spot change. For the implementation of this method, the terminal must be equipped with a dedicated interface on board to retrieve the position data of the mobile platform.

Ces deux premières méthodes ne sont pas satisfaisantes, car elles nécessitent : • la diffusion périodique par le modem présent au niveau du terminal de la plateforme mobile de données de position, ce qui a un impact sur le design de la plateforme mobile puisque le modem doit disposer d’une interface avec cette plateforme pour disposer de l’information de position, • la connaissance de la position des spots. Sur certains satellites, les spots sont orientables, leurs positions changent et, par conséquent, la position géographique des transitions de spot.These first two methods are unsatisfactory because they require: • the periodic broadcast by the modem present at the terminal of the mobile platform of position data, which has an impact on the design of the mobile platform since the modem must have an interface with this platform to have position information, • knowledge of the position of the spots. On certain satellites, the spots are orientable, their positions change and, consequently, the geographical position of the spot transitions.

Dans une troisième solution dite « automatique », chaque terminal écoute un canal de signalisation global qui diffuse les fréquences et les positions de chacun des spots. Ceci permet un enregistrement et un établissement rapide de l’accès réseau pour le terminal. Deux voies de réception sont alors nécessaires dans chaque terminal: une voie primaire pour le maintien de la communication dans le spot courant, une voie secondaire pour la veille et le pré-établissement d’une communication dans un spot adjacent.In a third so-called "automatic" solution, each terminal listens to a global signaling channel that broadcasts the frequencies and positions of each of the spots. This allows registration and fast establishment of network access for the terminal. Two reception channels are therefore necessary in each terminal: a primary channel for maintaining communication in the current spot, a secondary channel for monitoring and pre-establishing a call in an adjacent spot.

Malgré les avantages qu’elles offrent pour gérer le changement de spot d’un terminal en mouvement, les solutions connues de l’art antérieur offrent notamment les inconvénients suivants: • un système Satcom compliqué; la nécessité d’avoir plus de matériel, une interface spécifique, une planification statique des spots; dans le cas de spots reprogrammables, il est nécessaire de rediffuser l’ensemble des plans temps/fréquences; • une rupture de service lors du changement de spot; en général le terminal doit se resynchroniser dans le nouveau spot. Pendant la phase de synchronisation, qui peut durer quelques secondes, le terminal ne participe plus au trafic, il y a rupture de service.Despite the advantages they offer to manage the change of spot of a moving terminal, the known solutions of the prior art offer the following disadvantages: • a complicated Satcom system; the need for more hardware, a specific interface, static spot planning; in the case of reprogrammable spots, it is necessary to rebroadcast all time / frequency plans; • a break in service during the change of spot; in general the terminal must resynchronize in the new spot. During the synchronization phase, which can last a few seconds, the terminal no longer participates in the traffic, there is a break in service.

Pour une couverture satellitaire multi-spot, par exemple telle que représentée à la figure 1, l’art antérieur préconise que deux spots adjacents 10, 11 ne peuvent partager la même bande de fréquence. Le théorème connu en mathématique sous l’expression « théorème des quatre couleurs », qui consiste à utiliser un nombre limité de couleurs pour décrire différentes zones, est utilisé pour la stratégie de réutilisation fréquentielle, comme illustré à la figure 2, avec deux spots adjacents et donc deux bandes de fréquences distinctes associées. Le système sur la figure 2 comporte un satellite 1 équipé d’un processeur transparent ou PNT, 101, un avion ou terminal 2 équipé de moyens d’émission/réception 201, 202 et de moyens de communication 203, un hub 3 ou centre de traitement des signaux. Le terminal ou avion 2, lorsqu’il se trouve dans le premier spot SPi émet un signal Si dans une bande de fréquence [F0, F0+B] de largeur B, puis lorsqu’il se trouve dans le deuxième spot SP2, il va émettre un signal S2 dans une deuxième bande de fréquence [F0+B ; F0+2B] de largeur B. Le hub 3 reçoit les signaux S-ι, S2 provenant du premier spot SP1 et du deuxième spot SP2 dans une bande fréquentielle [F-t; F-I+2B] de largeur 2B. Avec cette méthode, le terminal 2 doit se synchroniser dans le deuxième spot SP2 avant de casser sa liaison dans le premier spot SPi lorsqu’il va changer de cellule, ou handover, si la stratégie de handover est de type « changer de spot avant de mettre fin à la liaison » ou « make before break ». Cette double connexion n’est souvent pas recommandée, car elle peut impliquer que l’avion émette sur deux porteuses simultanément lors de la phase de handover, comme il est schématisé à la figure 3. L’avion émet et reçoit dans le premier spot SP-i, 31, puis il va émettre et recevoir dans le premier spot SPi et le deuxième spot SP2, 32, lors de la transition, puis il va émettre et recevoir dans le deuxième spot SP2, 33. L’impossibilité d’utiliser deux porteuses oblige donc souvent à utiliser une technique de « handover » de type « break before make », comme il est illustré à la figure 4. Le terminal 2 est dans le premier spot SPi, 41, puis il va y avoir rupture de service 42, avant que le terminal 2 soit dans le deuxième spot SP2, 43. Dans ce type de handover, la rupture est plus ou moins longue selon la technologie utilisée, de quelques millisecondes à quelques minutes. Cette rupture de communication peut toutefois avoir un impact très important, voire désastreux dans certaines applications, par exemple lorsque la communication est de la voix sur IP, ou VolP.For a multi-spot satellite coverage, for example as shown in Figure 1, the prior art recommends that two adjacent spots 10, 11 can not share the same frequency band. The known theorem in mathematics under the term "four color theorem", which consists in using a limited number of colors to describe different zones, is used for the frequency reuse strategy, as illustrated in FIG. 2, with two adjacent spots. and therefore two separate frequency bands associated. The system in FIG. 2 comprises a satellite 1 equipped with a transparent processor PNT 101, an aircraft or terminal 2 equipped with transmission / reception means 201 202 and communication means 203, a hub 3 or center of communication. signal processing. The terminal or plane 2, when it is in the first spot SPi emits a signal Si in a frequency band [F0, F0 + B] of width B, then when it is in the second spot SP2, it goes transmitting a signal S2 in a second frequency band [F0 + B; F0 + 2B] of width B. The hub 3 receives the signals S-ι, S2 from the first spot SP1 and the second spot SP2 in a frequency band [F-t; F-I + 2B] of width 2B. With this method, the terminal 2 must synchronize in the second spot SP2 before breaking its link in the first spot SPi when it will change cell, or handover, if the strategy of handover is of type "change of spot before end the link "or" make before break ". This double connection is often not recommended, because it may imply that the aircraft transmits on two carriers simultaneously during the handover phase, as shown schematically in Figure 3. The aircraft transmits and receives in the first spot SP -i, 31, then it will send and receive in the first spot SPi and the second spot SP2, 32, during the transition, then it will transmit and receive in the second spot SP2, 33. The impossibility of using two carriers therefore often requires the use of a "handover" type of "break before make" technique, as shown in Figure 4. The terminal 2 is in the first spot SPi, 41, then there will be a break in service 42 before the terminal 2 is in the second spot SP2, 43. In this type of handover, the break is longer or shorter depending on the technology used, from a few milliseconds to minutes. This communication break can however have a very important impact, even disastrous in certain applications, for example when the communication is voice over IP, or VolP.

Le changement de spot implique généralement l’exécution des étapes suivantes : • Etape 1 de détection, y-a-t-il un ou des meilleurs spots pour la communication du terminal, quel spot choisir? • Etape 2 de décision, quand faut-il changer de spot? Est-ce compatible de la configuration à un instant t, en considérant les ressources disponibles dans le système de communication, la qualité de service QoS requise pour le service ? • Etape 3 d’exécution, appel des différents processus impactés par le handover, • Etape 4 de Libération/Allocation des ressources Satcom, désabonner le terminal de l’ancien spot et l’enregistrer sur le nouveau spot, • Etape 5 de synchronisation, synchronisation des couches hautes réseau et de l’ancrage et du terminal.The change of spot generally involves the execution of the following steps: • Step 1 of detection, is there one or the best spots for the communication of the terminal, which spot to choose? • Step 2 of decision, when to change spot? Is it compatible with the configuration at a time t, considering the resources available in the communication system, the QoS quality of service required for the service? • Step 3 of execution, call of the various processes impacted by the handover, • Step 4 of Liberation / Allocation of the resources Satcom, unsubscribe the terminal of the old spot and record it on the new spot, • Step 5 of synchronization, synchronization of the network high layers and the anchorage and the terminal.

Dans l’art antérieur, la détection de la transition d’un terminal d’un premier spot SPi vers un deuxième spot SP2 peut se faire au moins au moyen de deux méthodes. Sur la figure 5, on utilise une connaissance de la position géographique du terminal, latitude, longitude 50, et de la position des spots ; la détection est faite soit par l’ancrage, ou en anglo-saxon « Gateway », soit par le terminal en fonction des informations de position du terminal. Une deuxième méthode est représentée à la figure 6 et repose sur une écoute « opportuniste » des spots adjacents. Chaque spot A, B a sa propre bande de fréquence FA, Fb, le terminal va rechercher le spot qui offre le meilleur rapport signal à bruit, C/NA, C/Nb, dans chaque bande de fréquence FA ou FB. L’étape de décision de changement de spot repose sur plusieurs critères, pour choisir le meilleur spot disponible, par exemple : • Le rapport signal à bruit SNR, C/N, • La disponibilité des ressources, • A minima la continuité pour les services prioritaires, • L’optimisation de la qualité de service, • Minimiser le nombre de changements de spot, • Optimiser le comportement aux intersections de spots. L’un des objectifs visés dans le procédé selon l’invention est de changer de spot sans nécessairement connaître la position géographique du terminal et sans nécessiter d’opération de la part de l’utilisateur en fonctionnement normal, en cherchant à minimiser les impacts sur les terminaux existants. Le terminal mobile va conserver sa fréquence d’émission à un changement de spot, ce qui permettra d’appliquer la stratégie « make before break ». L’invention vise plus particulièrement les deux premières étapes du processus à savoir, la détection d’un ou plusieurs spots et la décision de changement de spot. L’invention concerne un procédé pour gérer le changement de spot d’au moins un terminal mobile dans un système de communication par satellite équipé d’un processeur transparent, d’un hub comprenant plusieurs démodulateurs, dans un contexte de couverture multi-spot SPk comportant au moins les étapes suivantes : • Le terminal mobile émet un signal STx à une fréquence Fin_o donnée ou à un ensemble de fréquences {F|NJ} indépendamment du spot SPi dans lequel il est déclaré, • Après traitement par le processeur numérique PNT, le signal Stx associé au terminal est retransmis sur le chemin descendant vers chaque spot SPk à la fréquence F0uT_i,k ou à un ensemble de fréquences {F0uTj,k} dans le canal OUTk de fréquence [Fi+(k-1).B, F-i+k.B], • Le hub associe au moins un démodulateur Dk à chacun des spots SPk de la couverture multi-spot, • Pour chacun des spots SPk un démodulateur Dk du hub écoute le signal du terminal mobile à une fréquence donnée FouTj.k ou à un ensemble de fréquences {FouTj.k}, • S’il existe un démodulateur Dj associé au spot SPj tel que le signal émis Stx par le terminal est reçu par ce démodulateur Dj avec une valeur de rapport signal à bruit C/Nj supérieure à la valeur du rapport signal à bruit C/Ni reçu par le démodulateur Di du spot SPi augmentée d’une valeur seuil S alors le hub détecte que le terminal s’est déplacé du spot SPi au spot SPj, • Si le hub détecte que le terminal a changé de spot, alors le hub avertit le terminal du changement de spot, le terminal étant déclaré dans le nouveau spot SPj.In the prior art, the detection of the transition of a terminal of a first spot SPi to a second spot SP2 can be done using at least two methods. In Figure 5, we use a knowledge of the geographical position of the terminal, latitude, longitude 50, and the position of the spots; the detection is done either by the anchor, or in English "Gateway", or by the terminal according to the position information of the terminal. A second method is shown in Figure 6 and is based on an "opportunistic" listening of adjacent spots. Each spot A, B has its own frequency band FA, Fb, the terminal will seek the spot that offers the best signal-to-noise ratio, C / NA, C / Nb, in each frequency band FA or FB. The spot change decision step is based on several criteria, to choose the best available spot, for example: • SNR signal-to-noise ratio, C / N, • Availability of resources, • At least continuity for services priorities, • Optimizing the quality of service, • Minimizing the number of spot changes, • Optimizing the behavior at spot intersections. One of the objectives of the method according to the invention is to change spot without necessarily knowing the geographical position of the terminal and without requiring operation on the part of the user in normal operation, seeking to minimize the impacts on existing terminals. The mobile terminal will keep its transmission frequency at a change of spot, which will make it possible to apply the "make before break" strategy. The invention relates more particularly to the first two steps of the process namely, the detection of one or more spots and the change of spot decision. The invention relates to a method for managing the change of spot of at least one mobile terminal in a satellite communication system equipped with a transparent processor, a hub comprising several demodulators, in a SPk multi-spot coverage context. comprising at least the following steps: • The mobile terminal transmits a signal STx at a given frequency Fin_o or a set of frequencies {F | NJ} independently of the spot SPi in which it is declared. • After processing by the digital processor PNT, the signal Stx associated with the terminal is retransmitted on the descending path to each spot SPk at the frequency F0uT_i, k or at a set of frequencies {F0uTj, k} in the OUTk channel of frequency [Fi + (k-1) .B, F -i + kB], • The hub associates at least one Dk demodulator with each of the SPk spots of the multi-spot coverage, • For each of the spots SPk a demodulator Dk of the hub listens to the signal of the mobile terminal at a given frequency F orTj.k or a set of frequencies {FouTj.k}, • If there exists a demodulator Dj associated with the spot SPj such that the transmitted signal Stx by the terminal is received by this demodulator Dj with a signal-to-noise ratio value C / Nj greater than the value of the signal-to-noise ratio C / Ni received by the demodulator Di of the spot SPi increased by a threshold value S then the hub detects that the terminal has moved from the spot SPi to the spot SPj, • Si the hub detects that the terminal has changed spot, then the hub warns the terminal of the change of spot, the terminal being declared in the new spot SPj.

Selon une variante de réalisation, le processeur numérique transparent utilise le théorème des quatre couleurs afin de distribuer les signaux en provenance de plusieurs spots sur au plus quatre canaux de sortie OUT, du hub pour la transmission des signaux venant des différents spots vers le hub.According to an alternative embodiment, the transparent digital processor uses the four-color theorem to distribute the signals coming from several spots on at most four output channels OUT, from the hub for the transmission of the signals coming from the different spots towards the hub.

Selon une autre variante de réalisation, le processeur transparent utilise une ou plusieurs des fonctionnalités suivantes : • Un routage spatial : o Le signal Six est reçu dans le canal Ini du spot SP, puis routé et transmis dans un canal Outk du spot SPk, et/ou • Un mécanisme de Diffusion et gain ou « broadcast » : o Le signal Sjx est reçu dans le canal Ini du spot SP, puis routé et transmis dans plusieurs canaux Outk de plusieurs spots SPk.According to another variant embodiment, the transparent processor uses one or more of the following functionalities: Spatial routing: The signal Six is received in the Ini channel of the SP spot, then routed and transmitted in an Outk channel of the SPk spot, and / or • A broadcast and gain or broadcast mechanism: o The signal Sjx is received in the Ini channel of the SP spot, then routed and transmitted in several Outk channels of several SPk spots.

La valeur pour le seuil S est par exemple choisie afin d’éviter que le terminal ne soit en instabilité de liaison lorsqu’il se trouve à la frontière de deux spots. On évite un changement de spot oscillant.The value for the threshold S is, for example, chosen so as to prevent the terminal from becoming unstable when it is at the border of two spots. We avoid a change of oscillating spot.

Pour la mise en œuvre du procédé il est possible d’utiliser plusieurs terminaux et une technique d’accès OFHMA ou TDMA. L’invention concerne aussi un système pour déterminer le changement de spot pour un ou plusieurs terminaux en déplacement au sein d’un système satellitaire ayant une couverture multi-spot, un terminal étant équipé de moyens de communication, le système comportant au moins un hub comprenant au moins un processeur, au moins un démodulateur et un module de mesure du rapport signal/bruit reçu par un démodulateur, le système comportant au moins les éléments suivants : • Le satellite est équipé d’un processeur numérique transparent PNT adapté à recevoir le ou les signaux Stx en provenance du ou des spots SPk dans lesquels se trouve un terminal, à distribuer le ou les signaux dans plusieurs canaux de sortie et à transmettre ces signaux à un processeur du hub adapté à décider s’il faut changer de spot, si oui, à déterminer le numéro de spot à utiliser pour un terminal, et à initier le changement de spot via une liaison de communication appropriée en fonction d’un paramètre représentatif de la valeur de rapport signal/bruit.For the implementation of the method it is possible to use several terminals and an access technique OFHMA or TDMA. The invention also relates to a system for determining the change of spot for one or more terminals moving within a satellite system having a multi-spot coverage, a terminal being equipped with communication means, the system comprising at least one hub. comprising at least one processor, at least one demodulator and a signal / noise ratio measuring module received by a demodulator, the system comprising at least the following elements: • The satellite is equipped with a transparent digital processor PNT adapted to receive the signal. or the signals Stx originating from the spot or spots SPk in which a terminal is located, to distribute the signal or signals in several output channels and to transmit these signals to a processor of the hub adapted to decide whether to change the spot, if so, to determine the spot number to be used for a terminal, and to initiate the change of spot via an appropriate communication link ction of a parameter representative of the signal / noise ratio value.

Le processeur numérique transparent est, par exemple, adapté à utiliser le théorème des quatre couleurs en utilisant au plus quatre canaux de sortie pour transmettre les signaux provenant de N spots vers le hub.The transparent digital processor is, for example, adapted to use the four color theorem using at most four output channels to transmit the signals from N spots to the hub.

Le système peut comporter un satellite de communication fonctionnant en bande L, X, Ku et Ka. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, donnée à titre illustratif et nullement limitatif, annexée des figures qui représentent : • La figure 1, une représentation de la couverture d’une zone géographique par plusieurs spots réguliers avec une stratégie de réutilisation fréquentielle régulière dite des quatre couleurs, • La figure 2, un schéma de l’utilisation fréquentielle inter-spot selon l’art antérieur avec deux spots, • Les figures 3 et 4, les représentations respectives des stratégies de handover dites « make before break » et « break before make », • La figure 5, une illustration de la détection de transition d’un terminal d’un spot vers un autre par position géographique du porteur mobile, et la figure 6, un exemple s’appuyant sur l’écoute opportuniste de spots adjacents, • Les figures 7A, 7B, 7C et 7D, une illustration des routages possibles pour un processeur numérique transparent PNT, • La figure 8, une illustration de la mise en œuvre par le procédé selon l’invention pour les liaisons station mobile vers hub, • La figure 9, l’illustration de la communication point à multipoint entre le hub et les terminaux présents dans un système de communication, et • La figure 10, l’application du théorème des quatre couleurs appliqué aux canaux de sortie du PNT.The system may comprise a communication satellite operating in the L, X, Ku and Ka bands. Other features and advantages of the present invention will appear better on reading the description which follows, given by way of illustration and in no way limiting, appended figures which represent: • Figure 1, a representation of the coverage of a geographical area by several regular spots with a regular frequency reuse strategy called the four colors, • Figure 2, a diagram of the inter-spot frequency utilization according to the prior art with two spots, • Figures 3 and 4, the respective representations handover strategies called "make before break" and "break before make", • Figure 5, an illustration of the detection of transition of a terminal from one spot to another by geographical position of the mobile carrier, and the figure 6, an example based on opportunistic listening of adjacent spots, • Figures 7A, 7B, 7C and 7D, an illustration of the possible routes for a transparent digital processor PNT, • Figure 8, an illustration of the implementation by the method according to the invention for the mobile station to hub links, • Figure 9, the illustration of the point-to-multipoint communication between the hub and terminals present in a communication system, and • Figure 10, the application of the four-color theorem applied to the output channels of the PNT.

Le procédé est, par exemple, mis en œuvre au sein d’un système comportant au moins un satellite de communication comportant un ou plusieurs processeurs numériques transparents dont un exemple de fonctionnement est décrit ci-après.The method is, for example, implemented in a system comprising at least one communication satellite comprising one or more transparent digital processors, an example of operation of which is described below.

Le processeur numérique transparent PNT permet de réceptionner sur un ensemble de canaux d’entrées INi, un ensemble de signaux entrants émis par un ou plusieurs terminaux (station mobile ou hub) répartis sur un ou plusieurs spots et de réémettre via un ensemble de canaux de sorties OUTj, cet ensemble de signaux vers un ou plusieurs spots SPi. Les entrées sont associées à un ensemble de canaux d’entrée et les sorties sont associées à un ensemble de canaux de sortie.The transparent digital processor PNT can receive on a set of input channels INi, a set of incoming signals transmitted by one or more terminals (mobile station or hub) distributed over one or more spots and retransmitted via a set of channels of OUTj outputs, this set of signals to one or more spots SPi. The inputs are associated with a set of input channels and the outputs are associated with a set of output channels.

Un spot SP, est défini par son canal d’entrée lni (canal réception du satellite), sa bande de fréquence [Finj, Finj+Binij] et son canal de sortie Out, (canal de transmission du satellite), sa bande de fréquence de [Foutj. Foutj+Boutj], figure 7A. Deux spots SP, et SPj peuvent partager aussi bien sur leurs canaux d’entrée, que sur leurs canaux de sortie, une même portion de bande de fréquence 70.An SP spot is defined by its input channel lni (satellite reception channel), its frequency band [Finj, Finj + Binij] and its output channel Out, (its satellite transmission channel), its frequency band from [Foutj. Foutj + Boutj], Figure 7A. Two spots SP, and SPj can share on their input channels as well as on their output channels, the same portion of the frequency band 70.

La figure 7B représente un schéma d’émission d’un terminal dans un spot. Un terminal 2 dans le spot SP, émet un signal Stx dans la bande [Fin i, Finj+Binij] 71 et reçoit un signal Srx dans la bande [F0utj, Foutj+Boutj] 72.FIG. 7B represents a transmission diagram of a terminal in a spot. A terminal 2 in the spot SP emits a signal Stx in the band [Fin i, Finj + Binij] 71 and receives a signal Srx in the band [F0utj, Foutj + Boutj] 72.

Le PNT d’un satellite a notamment les deux fonctionnalités suivantes :The PNT of a satellite notably has the following two functionalities:

Routage spatial, figure 7CSpatial Routing, Figure 7C

Le signal Sjx est reçu dans le canal lni du spot SP, 74 puis routé 75 et transmis SRx dans un canal Outk du spot SPk,76.The signal Sjx is received in the channel ln of the SP spot, 74 then routed 75 and transmitted SRx in an Outk channel of the SPk spot, 76.

Diffusion ou broadcast, figure 7DBroadcast or broadcast, Figure 7D

Le signal STx est reçu dans le canal lni du spot SP, 77 puis routé 78 et transmis 79 dans plusieurs canaux Outk, Outm de plusieurs spots SPk, SPm.The signal STx is received in the channel 11 of the spot SP, 77 then routed 78 and transmitted 79 in several Outk channels, Outm of several spots SPk, SPm.

Un terminal 2 peut initialement s’enregistrer au niveau d’un hub 3, dont un exemple est donné en figure 8. Le hub 3 est un dispositif centralisé qui comprend un ou plusieurs récepteurs de signaux 51 i, 511, 512, N démodulateurs 52n, 52-i, 522.....chaque démodulateur étant programmé sur une fréquence possible utilisée par les terminaux présents dans le système de communication, et fonction des différents spots gérés par le hub. Le processeur gestionnaire du hub 53 est adapté à déterminer et initier le changement de spot pour un terminal, en tenant compte notamment des valeurs des rapports signaux/bruits déterminés, comme il sera décrit plus loin. Le hub possède des moyens de transmission 54 de l’information du nouveau spot à utiliser par un terminal pour la réception de la porteuse émise par le hub. Le hub va écouter tous les spots du système. Le hub comporte par exemple des moyens 55 permettant de mesurer la puissance des signaux reçus et le rapport signal à bruit, le moyen de mesure est en liaison avec le processeur de gestion.A terminal 2 may initially register at a hub 3, an example of which is given in FIG. 8. The hub 3 is a centralized device which comprises one or more signal receivers 51 i, 511, 512, N 52n demodulators , 52-i, 522 ..... each demodulator being programmed on a possible frequency used by the terminals present in the communication system, and function of the different spots managed by the hub. The manager processor of the hub 53 is adapted to determine and initiate the change of spot for a terminal, taking into account in particular the values of the signal / noise ratios determined, as will be described later. The hub has means 54 for transmitting the information of the new spot to be used by a terminal for receiving the carrier transmitted by the hub. The hub will listen to all spots in the system. The hub comprises for example means 55 for measuring the power of the signals received and the signal-to-noise ratio, the measuring means is in connection with the management processor.

Contrairement aux procédés connus de l’art antérieur, le procédé selon l’invention se propose notamment de partager une même bande de fréquence à l’émission pour deux spots adjacents, c’est-à-dire que plusieurs terminaux peuvent émettre sur une même fréquence quel que soit leur spot courant d’affiliation.Unlike the known methods of the prior art, the method according to the invention proposes in particular to share a same frequency band on transmission for two adjacent spots, that is to say that several terminals can transmit on the same frequency regardless of their current affiliate spot.

En résumé, le procédé selon l’invention va comporter au moins les étapes suivantes, pour gérer le changement de spot d’un terminal mobile dans une couverture multi-spot : • Le terminal mobile émet un signal STx à une fréquence Fin_o donnée ou à un ensemble de fréquences {Finj} indépendamment du spot SPj dans lequel il est déclaré, • Après traitement par le processeur numérique PNT, le signal associé est retransmis sur le chemin descendant (satellite vers station sol) vers chaque spot SPk à la fréquence Fout_u ou à un ensemble de fréquences {FouTj.k} dans le canal OUTk de fréquence [Fi+(k-1).B, Fi+k.B], • Le hub associe au moins un démodulateur Dk à chacun des spots SPk de la couverture multi-spot, • Pour chacun des spots SPk, un démodulateur Dk, 52n, du hub écoute le signal du terminal mobile à une fréquence donnée FouTj.k ou à un ensemble de fréquences {FouTj.k}, o le terminal étant initialement déclaré dans le spot SPj le signal Stx émis par le terminal est initialement reçu par le démodulateur D, avec un rapport signal à bruit C/Ni assurant une transmission sans erreur, • S’il existe un démodulateur Dj associé au spot SPj tel que le signal émis par le terminal est reçu par ce démodulateur Dj avec une valeur du rapport signal à bruit C/Nj supérieure à la valeur du rapport signal à bruit C/Ni reçu par le démodulateur D, du spot SP, augmentée d’une valeur seuil S alors, le hub 3 détecte que le terminal 2 s’est déplacé du spot SP, au spot SPj, • Si le hub 3 détecte que le terminal a changé de spot, alors le hub 3 avertit le terminal du changement de spot, le terminal 2 étant déclaré dans le nouveau spot SPj.In summary, the method according to the invention will comprise at least the following steps, for managing the change of spot of a mobile terminal in a multi-spot coverage: • The mobile terminal transmits a signal STx at a given frequency Fin_o or a set of frequencies {Finj} independently of the spot SPj in which it is declared, • After processing by the digital processor PNT, the associated signal is retransmitted on the descending path (satellite to ground station) to each spot SPk at the frequency Fout_u or to a set of frequencies {FouTj.k} in the OUTk channel of frequency [Fi + (k-1) .B, Fi + kB], • The hub associates at least one demodulator Dk with each of the SPk spots of the multi-band coverage. spot, • For each spot SPk, a demodulator Dk, 52n, the hub listens to the mobile terminal signal at a given frequency FouTj.k or a set of frequencies {FouTj.k}, where the terminal is initially declared in the spot SPj the signal Stx émi s by the terminal is initially received by the demodulator D, with a signal-to-noise ratio C / Ni ensuring error-free transmission, • If there is a demodulator Dj associated with the spot SPj such that the signal transmitted by the terminal is received by this demodulator Dj with a signal-to-noise ratio value C / Nj greater than the value of the signal-to-noise ratio C / Ni received by the demodulator D, of the spot SP, increased by a threshold value S, then the hub 3 detects that terminal 2 moved from spot SP to spot SPj • If hub 3 detects that the terminal has changed spot, then hub 3 warns the terminal of the change of spot, terminal 2 being declared in the new spot SPj.

La figure 8 schématise un exemple d’étapes mises en œuvre par le procédé selon l’invention. Quel que soit le spot SPj dans lequel se trouve le terminal 2, il peut émettre ses signaux à une fréquence Ftx allouée au terminal dans une bande de fréquence [Fo, Fo+B] de largeur B. Sur cette figure sont représentés trois terminaux mobiles auxquelles sont allouées trois porteuses dans la bande partagée B. Le terminal 2 est représenté à l’intersection entre le premier spot SPi et le second spot SP2.FIG. 8 schematizes an example of steps implemented by the method according to the invention. Whatever the spot SPj in which the terminal 2 is located, it can transmit its signals at a frequency Ftx allocated to the terminal in a frequency band [Fo, Fo + B] of width B. In this figure are shown three mobile terminals to which three carriers are allocated in the shared band B. The terminal 2 is represented at the intersection between the first spot SPi and the second spot SP2.

Lors de la communication à la montée entre le terminal 2 et le satellite 1, le terminal 2 émet son signal à une fréquence Fjx comprise dans la bande de fréquence [Fo, F0+B] du canal INi, indépendamment de son spot d’appartenance 81. Après traitement par le processeur numérique PNT, comme le terminal 2 se trouve à l’intersection entre deux spots, 82, le signal associé est retransmis sur le chemin descendant vers le hub 3 dans le canal OUTi de fréquence [F^ Fi+B] associé au premier spot SPi sur une première porteuse Sis, 84, et une deuxième porteuse S2s dans le canal OUT2 de fréquence [F-ι+Β, Fi+2B] associé au deuxième spot SP2, 85.During the call on the climb between the terminal 2 and the satellite 1, the terminal 2 transmits its signal at a frequency Fjx included in the frequency band [Fo, F0 + B] of the channel INi, independently of its membership spot 81. After processing by the digital processor PNT, as the terminal 2 is at the intersection between two spots, 82, the associated signal is retransmitted on the downward path to the hub 3 in the channel OUTi frequency [F ^ Fi + B] associated with the first spot SPi on a first carrier Sis, 84, and a second carrier S2s in the channel OUT2 of frequency [F-ι + Β, Fi + 2B] associated with the second spot SP2, 85.

Dans les deux canaux de sortie OUTi et OUT2 de largeur B associés aux spots SPi et SP2, les porteuses respectives Sis et S2s sont réémises vers le sol avec le même décalage ou offset fréquentiel par rapport au début de la sous-bande de largeur B, cet offset correspondant au décalage ou offset fréquentiel initial dans les canaux d’entrées soit Ftx-FO. La différentiation pour un terminal donné se fait donc en démodulant les signaux correspondants sur les différents canaux de sortie associés aux différents spots.In the two output channels OUTi and OUT2 of width B associated with the spots SPi and SP2, the respective carriers Sis and S2s are re-transmitted to the ground with the same offset or frequency offset with respect to the beginning of the sub-band of width B, this offset corresponding to the offset or initial frequency offset in the input channels is Ftx-FO. The differentiation for a given terminal is therefore done by demodulating the corresponding signals on the different output channels associated with the different spots.

Pour cela, le hub 3 écoute l’ensemble des signaux Sspi provenant de tous les spots de la couverture satellitaire. Dans l’exemple, il écoute les signaux provenant du premier spot SPi, dans le canal de sortie OUTi de fréquence [F-i; F-i+B] et les signaux provenant du deuxième spot SP2 dans le canal OUT2 de fréquence [F1+B, F-I+2B]. Le hub 3 va ensuite détecter le changement de spot du terminal, la sélection du spot sera déterminée en tenant compte, par exemple, de la qualité de réception d’un signal mesurée dans les différents canaux de sortie au niveau du hub.For this, the hub 3 listens to all Sspi signals from all spots of the satellite coverage. In the example, it listens to the signals coming from the first spot SPi, in the output channel OUTi of frequency [F-1; F-i + B] and the signals from the second spot SP2 in the OUT2 channel of frequency [F1 + B, F-I + 2B]. The hub 3 will then detect the spot change of the terminal, the spot selection will be determined taking into account, for example, the quality of reception of a signal measured in the different output channels at the hub.

Au niveau du hub 3, les démodulateurs Dk, 52n, reçoivent les signaux en provenance de différents spots. Le processeur gestionnaire du hub va regarder si le signal Six associé à un terminal 2 est reçu sur deux démodulateurs distincts 52,, 52j, du hub en écoutant deux canaux de sorties distincts du hub. S’il y a réception sur deux démodulateurs distincts 52,, 52j, cela tend à dire que le terminal 2 se trouve à la frontière de deux spots SP1,SP2, par exemple en transition entre ces deux spots, et qu’il faut éventuellement décider d’un changement de spot. Le hub 3 va alors indiquer au terminal 2 s’il faut changer de spot et si oui, quel spot il doit utiliser. Cette étape est réalisée, en comparant, par exemple, les valeurs des rapports signaux à bruit pour le spot courant, spot dans lequel le terminal a été déclaré au début de la communication, et un spot adjacent, terme connu de l’homme du métier.At the hub 3, the demodulators Dk, 52n, receive the signals from different spots. The processor manager of the hub will watch if the signal Six associated with a terminal 2 is received on two separate demodulators 52 ,, 52j, of the hub by listening to two separate output channels of the hub. If there is reception on two different demodulators 52 ,, 52j, this tends to say that the terminal 2 is at the border of two spots SP1, SP2, for example in transition between these two spots, and that it is necessary decide on a spot change. The hub 3 will then indicate to the terminal 2 whether to change the spot and if so, which spot it should use. This step is performed by comparing, for example, the values of the signal-to-noise ratios for the current spot, the spot in which the terminal has been declared at the beginning of the communication, and an adjacent spot, a term known to those skilled in the art. .

Le processeur gestionnaire 53 du hub peut alors exécuter les étapes suivantes : pour un terminal 2 déclaré dans un premier spot SPj, s’il existe un démodulateur Dj associé à un spot SPj adjacent au premier spot SPj tel que le signal Stx émis par le terminal est reçu par ce démodulateur Dj avec une valeur de rapport signal à bruit C/Nj supérieure à la valeur du rapport signal à bruit C/Nj reçu par le démodulateur Di du spot SPi à laquelle on ajoute une valeur seuil S, alors le hub détecte que le terminal mobile s’est déplacé du spot SPi au SPj. Si le hub détecte un tel changement, alors le hub avertit le terminal du changement de spot et le terminal est déclaré dans le nouveau spot SPj.The manager processor 53 of the hub can then perform the following steps: for a terminal 2 declared in a first spot SPj, if there is a demodulator Dj associated with a spot SPj adjacent to the first spot SPj such that the signal Stx transmitted by the terminal is received by this demodulator Dj with a signal / noise ratio value C / Nj greater than the value of the signal-to-noise ratio C / Nj received by the demodulator Di of the spot SPi to which a threshold value S is added, then the hub detects that the mobile terminal has moved from spot SPi to SPj. If the hub detects such a change, then the hub warns the terminal of the change of spot and the terminal is declared in the new spot SPj.

Le paramètre seuil S a un rôle d’hystérésis et sa valeur est déterminée afin que le terminal lorsqu’il se trouve à la frontière de deux spots n’oscille pas ou ne « bagotte » pas d’un spot à l’autre. La valeur seuil S sera typiquement choisie à 1 dB afin de vérifier ce point.The threshold parameter S has a hysteresis role and its value is determined so that the terminal when it is at the border of two spots does not oscillate or "wobble" from one spot to another. The threshold value S will typically be chosen at 1 dB in order to verify this point.

Le hub 3 communiquera alors au terminal 2 le canal de sortie OUTk dans lequel il doit écouter les communications en suivant le principe indiqué précédemment, par exemple. Le hub peut indiquer le nouveau canal de réception Rx du terminal via un réseau de signalisation transmis sur la porteuse émise par le hub vers le faisceau de spots qu’il gère; le terminal peut acquitter la prise en compte de la nouvelle affiliation via un canal de signalisation retour transmis sur la porteuse qui lui est allouée et basculer de manière coordonnée et déterministe sur la nouvelle fréquence de réception, ceci de manière connue de l’homme du métier.The hub 3 will then communicate to the terminal 2 the output channel OUTk in which it must listen to the communications following the principle indicated above, for example. The hub may indicate the new Rx reception channel of the terminal via a signaling network transmitted on the carrier transmitted by the hub to the spot beam that it manages; the terminal can acknowledge the new affiliation via a return signaling channel transmitted on the carrier allocated to it and switch in a coordinated and deterministic manner on the new reception frequency, this in a manner known to those skilled in the art .

En effet, dans le sens de communication hub vers terminal, le procédé utilise par exemple, la fonctionnalité de multidiffusion ou Multicast du processeur numérique transparent, qui fait qu’un signal émis par le hub sur le chemin montant est réémis sur différents canaux de sortie, chaque canal étant associé à un spot ou un ensemble de spots suivant le théorème des quatre couleurs ; aussi, la fréquence de réception courante par un terminal mobile de la porteuse émise par le hub dépend donc du spot courant du porteur mobile. Un exemple de mise en œuvre est décrit à la figure 9. Le hub sur détection de changement de spot d’un terminal devra avertir le terminal de ce changement de spot dans lequel est déclaré le terminal. Le signal émis par le hub est dupliqué dans les différents spots via la fonctionnalité du processeur PNT du satellite, sur plusieurs bandes de fréquence. Les images de ce signal sont synchrones entre elles, mais n’ont a priori pas la même phase. Lorsque le terminal changera de fréquence de réception, il pourra rapidement se raccrocher au signal dans le nouveau spot puisque le seul traitement à effectuer sera une égalisation de phase. Ceci permet au terminal de réaliser une procédure de « handover » de type « make before break ».Indeed, in the direction of communication hub to terminal, the method uses for example the multicast or multicast functionality of the transparent digital processor, which makes a signal transmitted by the hub on the upstream path is re-transmitted on different output channels. each channel being associated with a spot or set of spots according to the four-color theorem; also, the current reception frequency by a mobile terminal of the carrier transmitted by the hub therefore depends on the current spot of the mobile carrier. An example of implementation is described in Figure 9. The hub on spot change detection of a terminal will have to notify the terminal of this change of spot in which the terminal is declared. The signal transmitted by the hub is duplicated in the different spots via the functionality of the PNT processor of the satellite, on several frequency bands. The images of this signal are synchronous with each other, but do not have the same phase a priori. When the terminal changes reception frequency, it can quickly cling to the signal in the new spot since the only treatment to be performed will be a phase equalization. This allows the terminal to perform a procedure of "handover" type "make before break".

La diffusion de signaux en provenance du hub peut se faire comme il est illustré à la figure 9, en reprenant une stratégie de réutilisation fréquentielle dite du théorème des quatre couleurs pour les canaux de sorties sur le chemin descendant, soit:The broadcasting of signals coming from the hub can be done as illustrated in FIG. 9, by taking up a frequency reuse strategy known as the four-color theorem for the output channels on the descending path, namely:

De même dans le sens station mobile 2 vers hub 3, pour les canaux de sortie du satellite sur le chemin descendant, le procédé selon l’invention utilisera aussi ce même théorème comme illustré à la figure 10. Sur ce principe, il est donc possible en utilisant uniquement quatre bandes de fréquence, de transmettre les signaux venant du premier spot SP-ι, du deuxième spot SP2, du troisième spot SP3, du quatrième spot SP4, du cinquième spot SP5, etc., vers le hub. Sur la figure 10, on retrouve sur les canaux de sortie du PNT la distribution suivante :Similarly, in the direction of mobile station 2 to hub 3, for the satellite output channels on the downward path, the method according to the invention will also use this same theorem as illustrated in FIG. 10. On this principle, it is therefore possible using only four frequency bands, to transmit the signals from the first spot SP-1, the second spot SP2, the third spot SP3, the fourth spot SP4, the fifth spot SP5, etc. to the hub. In Figure 10, we find on the output channels of the PNT the following distribution:

Dans le cas où le système a une couverture de plus de quatre spots, on utilisera au maximum quatre bandes de fréquence pour les communications. Pour cela, le processeur numérique transparent PNT sera programmé au niveau du routage spatial pour réaliser un routage spatial sur les quatre bandes de fréquences précitées.In the case where the system has a coverage of more than four spots, a maximum of four frequency bands will be used for communications. For this, the PNT transparent digital processor will be programmed at the spatial routing level to perform spatial routing on the four aforementioned frequency bands.

Les étapes décrites ci-dessus restent valables lorsque l’on considère plusieurs terminaux et un nombre N de spots pour la couverture multi-spot d’un satellite.The steps described above remain valid when considering several terminals and an N number of spots for the multi-spot coverage of a satellite.

Les modes de réalisation qui viennent d’être décrits s'appliquent dans le cas de liaison point-à-point, lorsque les terminaux présents dans le système ne partagent pas la même porteuse.The embodiments which have just been described apply in the case of point-to-point link, when the terminals present in the system do not share the same carrier.

Dans le cas où deux terminaux sont présents dans deux spots différents, ils peuvent utiliser la même fréquence en accès TDMA à condition qu’ils n’émettent pas en même temps. Un terminal T-ι et un terminal T2 pourrait ainsi partager la même fréquence en mode TDMA. En arrivant dans le spot SP2 le terminal T2 sera toujours synchronisé et ne perturbera pas, ni ne sera perturbé, par le terminal T1 qui émet aussi sur la même porteuse TDMA.In the case where two terminals are present in two different spots, they can use the same frequency TDMA access provided that they do not emit at the same time. A terminal T-ι and a terminal T2 could thus share the same frequency in TDMA mode. Arriving in the SP2 spot the terminal T2 will always be synchronized and will not disturb or be disturbed by the terminal T1 which also transmits on the same TDMA carrier.

Ils s’appliquent aussi pour des techniques d’accès Frequency Hopping Spread Spectrum de type OFHMA. Ce principe d’orthogonalité des plateformes, émission du signal sur une bande commune mais à des instants disjoints pour éviter des phénomènes de brouillage, reste valide si l’on utilise plus de deux spots.They also apply to OFHMA Frequency Hopping Spread Spectrum access techniques. This principle of platform orthogonality, transmission of the signal on a common band but at disjoint moments to avoid interference phenomena, remains valid if more than two spots are used.

Avantages offerts par la présente inventionAdvantages offered by the present invention

Le procédé selon l’invention offre notamment les avantages suivants:The process according to the invention notably offers the following advantages:

• Le terminal n’a pas besoin de connaître sa position géographique, il n’y a pas besoin d’interface avec les données bords, GPS, le plan de fréquence Tx du terminal est indépendant du spot et donc de la position géographique courante de la station mobile, • Il n’est pas nécessaire de connaître la position des spots, • La station mobile utilise toujours la même fréquence à l’émission Tx et reste synchronisée avec le hub, ce qui permet un changement de spot de type changement de spot avant de casser la liaison ou en anglo-saxon « make-before-break », • Le changement de spot s’effectue sans rupture du service, le changement de spot est décidé par le hub uniquement, • Une simplification de la plateforme mobile par rapport aux systèmes existants de l’art antérieur puisque la capacité de multi-démodulation est localisé côté hub où la compacité et la complexité du terminal n’est pas critique.• The terminal does not need to know its geographical position, there is no need for interface with the data edges, GPS, the Tx frequency plan of the terminal is independent of the spot and therefore the current geographical position of the mobile station, • It is not necessary to know the position of the spots, • The mobile station always uses the same frequency on the Tx broadcast and remains synchronized with the hub, which allows a change of spot of the changeover type. spot before breaking the link or in English "make-before-break", • the change of spot is made without breaking the service, the change of spot is decided by the hub only, • A simplification of the mobile platform compared to existing systems of the prior art since the multi-demodulation capacity is located on the hub side where the compactness and complexity of the terminal is not critical.

Claims

1 - Method for managing the change of spot of at least one mobile terminal in a satellite communication system (1) equipped with a transparent PNT processor (101), a hub (3) comprising a plurality of demodulators (Dk, 52n), in a multi-spot coverage context comprising at least the following steps: • The mobile terminal (1) transmits a signal STx at a given frequency Fin_o or at a set of frequencies {FiNj} independently of the spot SPi in which it is declared, • After processing by the digital processor PNT, the associated signal is retransmitted on the descending path to each spot SPk at the frequency FouTj.k or a set of frequencies {FouTj.k} in the frequency OUTk channel [Fi + (k-1) .B, Fi + kB], • The hub (3) associates at least one demodulator Dk with each of the SPk spots of the multi-spot coverage, • For each of the spots SPk a demodulator Dk of the hub listens to the signal from the mobile terminal at a given frequency FouTj.ko u to a set of frequencies {FouTj.k}, • If there exists a demodulator Dj associated with the spot SPj such that the signal emitted Six by the terminal is received by this demodulator Dj with a value of signal to noise ratio C / Nj greater than the value of the signal-to-noise ratio C / Ni received by the demodulator Di of the spot SPi increased by a threshold value S then the hub (3) detects that the terminal (2) has moved from the spot SPi to the spot SPj • If the hub (3) detects that the terminal (2) has changed spot, then the hub warns the terminal (2) of the change of spot, the terminal being declared in the new spot SPj.

2 - Process according to claim 1 characterized in that the transparent digital processor (101) uses the four color theorem to distribute the signals from multiple spots on at most four output channels OUTi of the hub for the transmission of signals from different spots to the hub.

3 - Method according to one of claims 1 or 2 characterized in that the PNT (101) uses one or more of the following features: Spatial routing: The signal Sjx is received in the Ini channel SPj spot then routed and transmitted in an Outk channel of the SPk spot, and / or a Broadcast and gain or "broadcast" mechanism. The Stx signal is received in the Ini channel of the SP spot, then routed and transmitted in several Outk channels of several SPk spots.

4 - Method according to one of claims 1 to 3 characterized in that the value of the threshold S is adapted to avoid the terminal (2) a link instability when it is at the border of two spots.

5 - Method according to one of claims 1 to 4 characterized in that one uses several terminals and an access technique OFHMA or TDMA.

6 - System for determining the spot change for one or more terminals (2) moving within a satellite system (1) having a multi-spot coverage, and comprising a hub (3) comprising at least one processor (53) ), at least one demodulator (52n) and a signal / noise ratio measuring module received by a demodulator, the system comprising at least the following elements: • A terminal (2) equipped with transmission and reception means, • The satellite (1) is equipped with a transparent digital processor (101) adapted to receive the signal (s) coming from the spot (s) SPi in which a terminal (2) is located, to distribute the signals in several output channels and OUTj transmitting these signals to a processor (53) of the hub (3) adapted to decide the change of spot, the spot number to be used for a terminal and to initiate the change of spot, via an appropriate communication link as a function of a parameter e representative of the signal / noise ratio value.

7 - System according to claim 6 characterized in that the transparent digital processor (110) is adapted to use the four color theorem using at most four output channels to transmit the signals from N spots to the hub.

8 - System according to one of claims 6 to 7 characterized in that it comprises a communication satellite operating in L, X, Ku and Ka band.