FR3052940A1 - - Google Patents
Download PDFInfo
- Publication number
- FR3052940A1 FR3052940A1 FR1755402A FR1755402A FR3052940A1 FR 3052940 A1 FR3052940 A1 FR 3052940A1 FR 1755402 A FR1755402 A FR 1755402A FR 1755402 A FR1755402 A FR 1755402A FR 3052940 A1 FR3052940 A1 FR 3052940A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- optical
- service
- satellite
- beams
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 412
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 49
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 25
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 6
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 11
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 47
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 35
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 21
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 14
- 101710195281 Chlorophyll a-b binding protein Proteins 0.000 description 8
- 101710143415 Chlorophyll a-b binding protein 1, chloroplastic Proteins 0.000 description 8
- 101710181042 Chlorophyll a-b binding protein 1A, chloroplastic Proteins 0.000 description 8
- 101710091905 Chlorophyll a-b binding protein 2, chloroplastic Proteins 0.000 description 8
- 101710095244 Chlorophyll a-b binding protein 3, chloroplastic Proteins 0.000 description 8
- 101710127489 Chlorophyll a-b binding protein of LHCII type 1 Proteins 0.000 description 8
- 101710184917 Chlorophyll a-b binding protein of LHCII type I, chloroplastic Proteins 0.000 description 8
- 101710102593 Chlorophyll a-b binding protein, chloroplastic Proteins 0.000 description 8
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 7
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 5
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 5
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N lithium niobate Chemical compound [Li+].[O-][Nb](=O)=O GQYHUHYESMUTHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/18578—Satellite systems for providing broadband data service to individual earth stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
- H04B7/18515—Transmission equipment in satellites or space-based relays
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
La présente invention concerne des sous-systèmes spatiaux (200) d'un satellite (100) et des procédés connexes, destinés à être utilisés dans le cadre de la production d'un faisceau de liaison descendante de ligne d'alimentation optique (102d, 106d, 110d, 114d, 118d) en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF (102u, 106u, 110u, 114u, 118u) reçus en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée. Avantageusement, certains modes de réalisation éliminent la nécessité de tout type d'équipement de conversion de fréquence dans le sous-système spatial (200) qui est utilisé de manière à produire le faisceau de liaison descendante de ligne d'alimentation optique (102d, 106d, 110d, 114d, 118d). La présente invention concerne également des sous-systèmes au sol, et des procédés connexes, destinés à être utilisés dans le cadre de la transmission d'un faisceau de liaison montante de ligne d'alimentation optique à un satellite (100) configuré de manière à recevoir le faisceau de liaison montante de ligne d'alimentation optique, et en fonction de cela, à produire et à transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service (107). La présente invention concerne également des sous-systèmes spatiaux (200) d'un satellite (100), et des procédés connexes, destinés à être utilisés dans le cadre de la transmission d'une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF (102d, 106d, 110d, 114d, 118d) à des terminaux de service (107).
Description
SYSTÈME DE SATELLITE A HAUT DÉBIT AVEC FAISCEAUX DE LIAISON MONTANTE DE SERVICE RF ET FAISCEAUX DE LIAISON DESCENDANTE DE LIGNE
D’ALIMENTATION OPTIQUE
Il existe un besoin croissant d’acheminement de grandes quantités de bande passante entre une passerelle au sol et un satellite basé dans l’espace. Avec la récente annonce de constellations de satellites en bande Ka et bande Ku planifiées, il serait bénéfique que de telles constellations de satellites en bandes de fréquence puissent être utilisées afin de satisfaire le besoin croissant susmentionné concernant l’acheminement de grandes quantités de bande passante entre une passerelle au sol et un satellite basé dans l’espace. À cette fin, l’invention se rapporte à un sous-système spatial d’un satellite destiné à être utilisé en vue de produire un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée, le sous-système spatial comportant : une pluralité de lasers, chacun des lasers étant exploitable de manière à émettre un signal optique présentant une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d'onde optiques spécifiée ; une pluralité de modulateurs électro-optiques (EOM), les modulateurs EOM étant chacun configurés de manière à recevoir un signal optique en provenance d’un laser respectif de la pluralité de lasers, à recevoir un signal de porteuse RF à données modulées différent qui a été modulé en vue de transporter des données de liaison retour correspondant à une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance d’une pluralité de terminaux de service, et à délivrer en sortie un signal de données optique transportant des données de liaison retour correspondant à la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF et présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service ; un multiplexeur de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) configuré de manière à recevoir les signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM et à combiner la pluralité de signaux de données optiques au sein d’un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde ; un amplificateur optique configuré de manière à amplifier le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement ; et un dispositif optique émetteur configuré de manière à recevoir le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement et à transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique à un sous-système au sol en fonction de cela ; dans lequel, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service, il y a une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d'alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF.
Selon d’autres aspects avantageux de la présente invention, le sous-système spatial d’un satellite comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le sous-système comporte en outre des antennes et composants RF configurés de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service et à produire les signaux de porteuse RF à données modulées qui sont fournis aux modulateurs EOM et utilisés par les modulateurs EOM pour produire les signaux de données optiques fournis par les modulateurs EOM au multiplexeur WDM ; les antennes incluent une pluralité de cornets d’alimentation et un ou plusieurs réflecteurs ; les composants RF incluent des jonctions orthomodes, un ou plusieurs types de filtres, des amplificateurs à faible bruit et des combineurs ; la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF comporte une partie de liaison montante de la bande Ka ; la partie de liaison montante de la bande Ka est comprise entre 29,5 et 30 GHz et, présente par conséquent une largeur de bande de 0,5 GHz ; la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR) ; la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR). L’invention concerne également un procédé destiné à permettre à un sous-système spatial d’un satellite de produire et de transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée, le procédé comportant les étapes ci-dessous consistant à : émettre une pluralité de signaux optiques présentant chacun une longueur d’onde maximale différente qui est située dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée ; moduler électro-optiquement chacun des signaux optiques avec un signal d’une pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées différents, dont chacun a été modulé pour transporter des données de liaison retour pour au moins un faisceau d’une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, en vue de produire par conséquent une pluralité de signaux de données optiques, dont chacun transporte des données de liaison retour pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF et présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service ; multiplexer la pluralité de signaux de données optiques en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde qui inclut des données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF ; produire un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction du signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde ; et transmettre le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique à travers l’espace libre, du satellite à une passerelle au sol ; dans lequel, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques produits au cours de la modulation électro-optique sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service, il existe une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction des faisceaux de liaison montante de service RF.
Selon d’autres aspects avantageux de la présente invention, le procédé comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, considérées seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le procédé comporte en outre les étapes ci-dessous consistant à : recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF ; produire la pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées, lesquels signaux ont été modulés en vue de transporter les données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance des terminaux de service ; la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF comporte une partie de liaison montante de la bande Ka ; la partie de liaison montante de la bande Ka est comprise entre 29,5 et 30 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 0,5 GHz ; la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR) ; la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR) ; l’émission est mise en œuvre en utilisant une pluralité de lasers ; la modulation électro-optique est mise en œuvre en utilisant une pluralité de modulateurs électro-optiques (EOM) ; le multiplexage est mis en œuvre en utilisant un multiplexeur de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) ; le procédé comporte en outre l’étape consistant à amplifier optiquement la pluralité de signaux de données optiques avant de fournir la pluralité de signaux de données optiques au multiplexeur WDM.
Ces caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, fournie uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins d’accompagnement annexés, dans lesquels :
La figure 1 est un schéma de principe décrivant un système de communication sans fil, lequel peut être un système de communication par satellite ;
La figure 2A illustre un équipement de liaison aller de passerelle, selon un mode de réalisation de la présente technologie ;
La figure 2B illustre des composants qui peuvent être utilisés en vue de produire des porteuses RF à données modulées présentées dans la figure 2A, selon un mode de réalisation de la présente technologie ;
La figure 2C illustre des composants qui peuvent être utilisés en vue de produire des porteuses RF à données modulées présentées dans la figure 2A, selon un autre mode de réalisation de la présente technologie ;
La figure 3 illustre un équipement de liaison aller de segment spatial, selon un mode de réalisation de la présente technologie ;
Les figures 4A et 4B illustrent une partie d’équipement de liaison retour de segment spatial, selon des modes de réalisation alternatifs de la présente technologie ;
La figure 4C illustre une partie d’équipement de liaison retour de segment spatial, selon un autre mode de réalisation de la présente technologie ;
La figure 4D illustre une partie supplémentaire d’équipement de liaison retour de segment spatial, selon un mode de réalisation de la présente technologie ;
La figure 5 illustre un équipement de liaison retour de passerelle, selon un mode de réalisation de la présente technologie ;
La figure 6 est un organigramme de haut niveau qui sert à résumer des procédés destinés à permettre à un sous-système au sol de produire et de transmettre un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique à un satellite, selon certains modes de réalisation de la présente technologie ;
La figure 7 est un organigramme de haut niveau qui sert à résumer des procédés destinés à permettre à un sous-système spatial d’un satellite de produire et de transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service, selon certains modes de réalisation de la présente technologie ;
La figure 8 est un organigramme de haut niveau qui sert à résumer des procédés destinés à permettre à un sous-système spatial d’un satellite de produire et de transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique, selon certains modes de réalisation de la présente technologie.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-après se rapportent à des architectures de systèmes et sous-systèmes pour des satellites à haut débit (HTS), des satellites à très haut débit (VHTS) et des satellites à très très haut débit (WHTS), également appelés « satellites à ultra-haut débit » (UHTS), lesquels peuvent être appelés collectivement « HTS ». Sous l’effet de la disponibilité du spectre, si des liaisons de ligne d’alimentation entre les sites de passerelles (GW) et les satellites occupent des fréquences optiques, alors le nombre de sites GW peut être considérablement réduit par rapport au cas où les liaisons de ligne d’alimentation occupent des fréquences RF, ce qui conduit à des économies considérables dans les segments spatiaux et au sol. Y compris avec la disponibilité d’un spectre 5 GHz à bande V et double polarisation, un satellite avec une capacité de l’ordre du Terabit/s (Tbit/s) nécessiterait entre 40 et 70 passerelles GW utilisant des liaisons de lignes d’alimentation RF, selon l’efficacité spectrale atteinte, tel que décrit dans un document de conférence intitulé «Optical Feederlinks for VHTS - System Perspectives » (liaisons de lignes d’alimentation optiques pour satellite VHTS - perspectives du système), de Mata-Calvo et ass. (Conférence : Proceedings of the Ka and Broadband Communications, Navigation and Earth Observation Conférence 2015. Ka Conférence 2015, 12-14 octobre 2015, Bologne, Italie). En revanche, l’utilisation de liaisons de lignes d’alimentation optiques peut permettre de réduire le nombre total de passerelles GW actives à une passerelle (outre quelques sites qui seraient ajoutés pour la diversité et la redondance ; mais remarquons que les passerelles GW à bande V/Q ou à bande Ka nécessitent en général également des sites de diversité et de redondance pour atteindre une disponibilité élevée).
Avant de décrire en détail les modes de réalisation spécifiques de la présente technologie, il est tout d’abord utile de décrire un système de communication sans fil exemplaire avec lequel les modes de réalisation de la présente technologie seraient utiles.
Un exemple d’un tel système de communication sans fil sera à présent décrit en référence à la figure 1.
La figure 1 illustre un schéma de principe d’un système de communication sans fil qui inclut une plateforme de communication 100, qui peut être un satellite situé, par exemple, à une position orbitale géostationnaire ou non géostationnaire. Dans d’autres modes de réalisation, d’autres plateformes peuvent être utilisées, par exemple un véhicule aérien sans pilote (UAV) ou un ballon, voire un navire pour les abonnés immergés. Dans encore un autre mode de réalisation, les abonnés peuvent être des véhicules aériens et la plateforme peut être un navire ou un camion, où la « liaison montante » et la « liaison descendante » dans les paragraphes qui suivent sont inversées en ce qui concerne leurs relations géométriques. La plateforme 100 peut être couplée en communication à au moins une passerelle (GW) 105 et à une pluralité de terminaux d'abonné ST (y compris les terminaux d’abonné 107). L’expression «terminaux d’abonné» peut être utilisée pour désigner un unique terminal d’abonné ou de multiples terminaux d’abonné. Un terminal d’abonné ST est adapté à des fins de communication avec la plateforme de communication sans fil 100, laquelle, tel que susmentionné, peut être un satellite. Les terminaux d’abonné peuvent inclure des terminaux d’abonné fixes et/ou mobiles, y compris, mais sans s’y limiter, un téléphone cellulaire, un combiné sans fil, un modem sans fil, un émetteur-récepteur de données, un récepteur de radiomessagerie ou un récepteur de détermination de position, ou un téléphone-radio mobile, ou une tête de réseau d’un réseau local isolé. Un terminal d’abonné peut être portatif, portable (notamment les installations montées sur véhicule pour voitures, camions, bateaux, trains, avions, etc.), ou fixe, selon les besoins. Un terminal d’abonné peut être appelé un dispositif de communication sans fil, une station mobile, une unité sans fil mobile, un utilisateur, un abonné ou un mobile. Lorsque la plateforme de communication d’un système de communication sans fil est un satellite, le système de communication sans fil peut être désigné plus précisément comme un système de communication par satellite. Pour le reste de la présente description, sauf indication contraire, il est supposé que la plateforme de communication 100 est un satellite. En conséquence, la plateforme 100 sera souvent désignée comme le satellite 100, et le système de communication sans fil sera souvent appelé le système de communication par satellite.
Dans un mode de réalisation, le satellite 100 comporte un bus (par exemple, un astronef) et une ou plusieurs charges utiles Xpar exemple, la charge utile-de communication). Le satellite inclura également de multiples sources d’énergie, par exemple des batteries, des panneaux solaires et un ou plusieurs systèmes de propulsion, pour faire fonctionner le bus et la charge utile.
Ladite au moins une passerelle 105 peut être couplée à un réseau 140, comme, par exemple, Internet, un réseau téléphonique public commuté terrestre, un réseau téléphonique mobile, ou un réseau de serveur privé, etc. La passerelle 105 et le satellite (ou plateforme) 100 communiquent sur un faisceau de ligne d’alimentation 102, qui dispose à la fois d’une liaison montante de ligne d’alimentation 102u et d’une liaison descendante de ligne d’alimentation 102d. Dans un mode de réalisation, le faisceau de ligne d’alimentation 102 est un faisceau étroit destiné à éclairer une région 104 à la surface de la Terre (ou une autre surface). La passerelle 105 se situe dans la région 104 et communique avec le satellite 100 par le biais du faisceau de ligne d’alimentation 102. Bien qu’une seule passerelle soit montrée, certaines mises en œuvre comporteront de multiples passerelles, par exemple cinq, dix ou plus. Un mode de réalisation n’inclut qu’une seule passerelle. Chaque passerelle peut utiliser son propre faisceau de ligne d’alimentation, bien que plus d’une passerelle puisse être positionnée au sein d’un faisceau de ligne d’alimentation. Dans un mode de réalisation, une passerelle est située dans le même faisceau étroit qu’un ou plusieurs terminaux d’abonné.
Les terminaux d’abonné ST et le satellite 100 communiquent sur des faisceaux de service, qui sont également connus sous le nom de faisceaux d’utilisateur. Par exemple, la figure 1 illustre les faisceaux de service 106, 110, 114 et 118 pour éclairer les régions 108, 112, 116 et 120, respectivement. Dans de nombreux modes de réalisation, le système de communication inclura plus de quatre faisceaux de service (par exemple, soixante, cent, etc.). Les faisceaux de service présentent chacun une liaison montante (106u, 11 Ou, 114u, 118u) et une liaison descendante (110d, 114d, 106d, 118d) pour la communication entre les terminaux d’abonné ST et le satellite 100. Bien que la figure 1 ne montre que deux terminaux d’abonné au sein de chaque région 108, 112, 116 et 120, un système typique peut présenter des milliers de terminaux d’abonné au sein de chaque région.
Dans un mode de réalisation, la communication au sein du système de la figure 1 suit une direction aller-retour nominale moyennant quoi les données sont reçues par la passerelle 105 en provenance du réseau 140 (par exemple, Internet) et sont transmises sur le trajet aller 101 à un ensemble de terminaux d’abonné ST. À titre d’exemple, la communication sur le trajet aller 101 consiste à transmettre les données, de la passerelle 105 au satellite 100, par le biais de la liaison montante 102u du faisceau de ligne d’alimentation 102, à travers un premier trajet de signal sur le satellite 100, et du satellite 100 à un ou plusieurs terminaux d’abonné ST, par le biais de la liaison descendante 106d du faisceau de service 106. Une liaison montante (par exemple, la liaison 102u) d’un faisceau de ligne d’alimentation (par exemple, le faisceau 102) peut également être désignée plus succinctement comme un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation, et la liaison descendante (par exemple, la liaison 106d) d’un faisceau de service (par exemple, un faisceau 106) peut également être désignée plus succinctement comme un faisceau de liaison descendante de service. Bien que l’exemple ci-dessus mentionne le faisceau de service 106, l’exemple aurait pu utiliser d’autres faisceaux de service.
Des données peuvent également être envoyées, des terminaux d’abonné ST, sur le trajet retour 103, à la passerelle 105. À titre d’exemple, la communication sur le trajet retour consiste à transmettre les données, d’un terminal d’abonné (par exemple, le terminal d’abonné 107 dans le faisceau de service 106) au satellite 100, par le biais de la liaison montante 106u du faisceau de service 106, à travers un second trajet de signal sur le satellite 100, et du satellite 100 à la passerelle 105, par le biais de la liaison descendante 102d du faisceau de ligne d’alimentation 102. Une liaison montante (par exemple, la liaison 106u) d’un faisceau de service (par exemple, le faisceau 106) peut également être désignée plus succinctement comme un faisceau de liaison montante de service, et la liaison descendante 102d du faisceau de ligne d’alimentation 102 peut également être désignée plus succinctement comme un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation. Bien que l’exemple ci-dessus utilise le faisceau de service 106, l'exemple aurait pu utiliser un quelconque faisceau de service.
La figure 1 illustre également un centre de commande de réseau (NCC) 130, lequel peut inclure une antenne et un modem pour communiquer avec le satellite 100, ainsi qu’un ou plusieurs processeurs et une ou plusieurs unités de stockage de données. Le centre de commande de réseau 130 fournit des commandes permettant de commander et d’exploiter le satellite 100. Le centre de commande de réseau 130 peut également fournir des commandes à l’une quelconque des passerelles et/ou à l’un quelconque des terminaux d’abonné.
Dans un mode de réalisation, la plateforme de communication 100 met en oeuvre la technologie décrite ci-dessous. Dans d’autres modes de réalisation, la technologie décrite ci-dessous est mise en œuvre sur une plateforme différente (ou un type de satellite distinct) dans un système de communication différent. Par exemple, la plateforme de communication peut alternativement être un véhicule UAV ou un ballon, sans toutefois s’y limiter. L’architecture de la figure 1 est fournie à titre d’exemple et sans limitation. Les modes de réalisation de la technologie divulguée peuvent être mis en pratique en utilisant de nombreuses mises en œuvre alternatives.
Classiquement, une passerelle (par exemple, la passerelle 105) communique avec un satellite (par exemple, le satellite 100) en utilisant une antenne au sol qui transmet et reçoit des signaux RF (radiofréquences) vers et depuis une antenne sur le satellite. Certains modes de réalisation de la présente technologie utilisent des composants optiques au lieu des antennes pour transmettre et recevoir des signaux optiques entre une passerelle et un satellite, tel que cela sera décrit de manière plus détaillée ci-dessous.
Certains modes de réalisation de la présente technologie impliquent l’utilisation de signaux optiques analogiques sur l’espace libre, ce qui conduit à une architecture élégante pour un répéteur satellite, moyennant quoi toute conversion par abaissement de fréquence dans la liaison aller est éliminée. Un avantage de cette approche, notamment en ce qui concerne les satellites HTS, est qu’elle élimine la nécessité de convertisseurs analogique à numérique (ADC) à très haut débit et de convertisseurs numérique à analogique (DAC) à très haut débit sur les satellites. En outre, cette approche permet l’agrégation de plusieurs liaisons d’utilisateur, mais elle ne nécessite pas de matériel supplémentaire associé à un démodulateur/remodulateur embarqué, et elle réduit ainsi la masse, la puissance et le coût du satellite, ce qui peut faire la différence entre être en mesure de lancer ou ne pas être en mesure de lancer le satellite. En outre, conformément aux modes de réalisation spécifiques où les signaux de communication de liaison montante et liaison descendante sont modulés à des fréquences RF de transmission (aller) et réception (retour), aucune conversion de fréquence dans la liaison aller n’est requise sur le satellite, ce qui simplifie encore la conception de la charge utile. En revanche, les architectures d’astronef de communication optique en espace libre précédemment envisagées proposaient la démodulation du signal optique, suivie d’un acheminement vers les chemins d’accès de liaison d’utilisateur et d’une remodulation du signal sur les fréquences RF de liaison d’utilisateur.
Des schémas de principe pour les sous-systèmes de communication, en ce qui concerne les segments spatiaux et au sol, selon certains modes de réalisation de la présente technologie, sont décrits ci-dessous en référence aux figures 2A, 3, 4A, 4B, 4C, 4D et 5. Certains modes de réalisation utilisent une modulation et une démodulation analogiques sur le satellite, ce qui permet par conséquent des liaisons de lignes d’alimentation optiques sans traitement embarqué.
Les figures 2A-2C seront tout d’abord utilisées pour décrire un équipement de liaison aller de passerelle selon certains modes de réalisation de la présente technologie. La figure 3 sera ensuite utilisée pour décrire un équipement de liaison aller de segment spatial selon un mode de réalisation de la présente technologie. Dans des modes de réalisation spécifiques, 250 longueurs d’onde laser sont combinées au niveau d’une unique passerelle (qui peut être désignée comme une passerelle optique) et envoyées vers le satellite, lequel présente 500 faisceaux d’utilisateur (également appelés faisceaux de service) fonctionnant à des fréquences dans la bande Ka. Selon un mode de réalisation, chaque longueur d’onde transporte 2,5 GHz de sorte qu’un total de 625 G Hz est envoyé de la passerelle au sol au satellite. À une efficacité spectrale modeste de 2 bit/s/Hz, cela conduit à une conception de satellite de 1,25 Tbit/s. Selon un autre mode de réalisation, chaque longueur d’onde transporte 2,9 GHz, de sorte qu’un total de 725 GHz est envoyé de la passerelle au sol au satellite. À une efficacité spectrale modeste de 2 bit/s/Hz, cela conduit à une conception de satellite de 1,45 Tbit/s. Les figures 4A-4C et 5 seront ci-après utilisées pour représenter l'équipement de liaison retour pour un satellite et une passerelle. Équipement de liaison aller de passerelle
La figure 2A sera à présent utilisée pour décrire l’équipement de liaison aller de passerelle 200, selon un mode de réalisation de la présente technologie. Un tel équipement de liaison aller de passerelle 200 peut également être désigné comme un sous-système de liaison aller de passerelle optique 200, ou, plus généralement, comme un sous-système de communication optique. En référence à la figure 2A, le sous-système de liaison aller de passerelle optique 200 illustré inclut deux cent cinquante lasers 202_1 à 202_250, deux cent cinquante modulateurs électro-optiques (EOM) 204_1 à 204_250, un multiplexeur de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) (MUX) 206, un amplificateur optique (OA) 208 et un dispositif optique émetteur 210. Ces éléments sont chacun décrits ci-dessous.
Les deux cent cinquante lasers individuels 202_1 à 202_250 émettent chacun de la lumière d’une longueur d’onde distincte dans une plage de longueurs d’onde spécifiée qui doit être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u). Les lasers peuvent être désignés individuellement comme un laser 202, ou collectivement comme les lasers 202. Lorsque la plage de longueurs d’onde spécifiée est, par exemple, de 1510 nanomètres (nm) à 1560 nm, alors le laser 202_1 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1510 nm, le laser 202 2 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1510,2 nm, le laser 202_3 (non illustré) peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1510,4 nm.....le laser 202 249 (non illustré) peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1559,8 nm, et le laser 202_250 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1660 nm. En d’autres termes, les longueurs d’onde maximales émises par les lasers 202 peuvent se produire à des intervalles de 0,2 nm de 1510 nm à 1560 nm. La plage de longueurs d’onde allant de 1510 nm à 1560 nm, qui se situe dans le spectre infrarouge (IR), est pratique à utiliser étant donné que les lasers IR destinés aux communications sont facilement disponibles. Toutefois, des plages de longueurs d’onde étroites ou plus larges, au sein de la même partie ou d’autres parties du spectre optique, peuvent également être utilisées. Par exemple, il serait également possible d’utiliser une plage de longueurs d’onde dans le spectre visible allant de 400 nm à 700 nm. Il est également possible que la plage de longueurs d’onde qui est spécifiée à des fins d’utilisation dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u) soit non contigüe. Par exemple, la plage de longueurs d’onde destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique peut être comprise entre 1510 nm et 1534,8 nm et entre 1540,2 nm et 1564,8 nm. En outre, il est également possible que l’équipement de liaison aller de passerelle puisse inclure alternativement plus ou moins de deux cent cinquante lasers (qui émettent chacun de la lumière d’une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde spécifiée contigüe ou non contigüe). En outre, il convient de remarquer que l’équipement de liaison aller de passerelle peut inclure deux lasers ou plus parmi chacun des lasers (qui émettent chacun de la lumière d’une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde spécifiée contigüe ou non contigüe) en vue de fournir de la redondance ou une réserve. Chacun des lasers 202 peut être, par exemple, un laser à néodyme infrarouge à pompage à diode, bien que l’utilisation d’autres types de lasers soit également dans la portée des modes de réalisation décrits ci-après.
Afin de réduire et de préférence éviter les brouillages, la plage de longueurs d’onde qui est destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u) devrait être différente de la plage de longueurs d’onde qui est destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102d). Par exemple, si la plage de longueurs d’onde qui est destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique 102u est comprise entre 1510 nm et 1560 nm, alors la plage de longueurs d’onde qui est destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique 102d peut être comprise entre 1560,2 nm et 1575 nm. Autre exemple, si la plage de longueurs d’onde qui est destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique 102u est comprise entre 1510 nm et 1534,8 nm et entre 1540,2 nm et 1564,8 nm, alors la plage de longueurs d’onde qui est destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique 102d peut être comprise entre 1535 nm et 1540 nm et entre 1565 nm et 1575 nm. Ceux-ci ne constituent que quelques exemples qui ne visent pas à être exhaustifs. Les détails concernant la manière dont un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, 102d) peut être produit selon un mode de réalisation de la présente technologie sont fournis ci-dessous dans la discussion concernant les figures 4A, 4B et 4C. À nouveau en référence à la figure 2A, la lumière émise par chacun des deux cent cinquante lasers 202, qui peut être désignée comme un signal de porteuse optique, est fournie (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique respective) à l’un respectif des deux cent cinquante modulateurs EOM individuels 204_1 à 204_250. Les modulateurs EOM peuvent être désignés individuellement comme un modulateur EOM 204, ou collectivement comme les modulateurs EOM 204. Chacun des modulateurs EOM est un dispositif optique dans lequel un élément à signal commandé présentant un effet électro-optique est utilisé pour moduler un faisceau de lumière respectif. La modulation mise en œuvre par les modulateurs EOM 204 peut-être être imposée sur la phase, la fréquence, l’amplitude ou la polarisation d’un faisceau de lumière, ou toute combinaison de ceux-ci. Selon un mode de réalisation spécifique, chacun des modulateurs EOM 204 est un modulateur EOM à modulation de phase qui est utilisé comme un modulateur d’amplitude en utilisant un interféromètre de Mach-Zehnder. En d’autres termes, chacun des modulateurs EOM 204 peut être mis en œuvre en tant qu’un modulateur de Mach-Zehnder (MZM), lequel peut être un modulateur de Mach-Zehnder au niobate de lithium, mais sans s’y limiter. Selon des modes de réalisation spécifiques, chacun des modulateurs EOM 204 est mis en œuvre en tant qu’un modulateur MZM qui produit une forme d’onde optique modulée en amplitude (AM) avec un indice de modulation compris entre 10 % et 80 %, afin de maintenir la fidélité d’une forme d’onde RF (modulée dans celui-ci) sans trop de distorsion. Le signal optique qui est délivré en sortie par chacun des modulateurs EOM 204 peut être désigné comme un signal de données optique. Le schéma de modulation qui est mis en œuvre par les modulateurs EOM 204 peut se traduire par des bandes latérales doubles ou vestigiales, incluant à la fois une bande latérale supérieure (USB) et une bande latérale inférieure (LSB). Alternativement, une modulation à bande latérale unique (SSB) peut être utilisée pour augmenter l’efficacité de bande passante et de puissance de transmission.
Les deux cent cinquante signaux de données optiques individuels qui sont délivrés en sortie par les deux cent cinquante modulateurs EOM 204 sont fournis au multiplexeur MUX WDM 206, lequel peut également être désigné comme un multiplexeur, MUX, de multiplexage dense par répartition en longueur d’onde (DWDM). Le multiplexeur MUX WDM 206 multiplexe (c’est-à-dire, combine) les deux cent cinquante signaux de données optiques, reçus en provenance des deux cent cinquante modulateurs EOM 204, sur une fibre optique unique, avec chacun des deux cent cinquante signaux de données optiques individuels qui sont transportés au même moment sa propre longueur d’onde optique individuelle dans la plage allant de 1510 nm à 1560 nm. Par exemple, comme expliqué ci-dessus, les deux cent cinquante signaux de données optiques individuels peuvent présenter des longueurs d’onde maximales de 1510 nm, 1510,2 nm, 1510,4 nm..... 1559,8 nm et 1560 nm.
Le signal qui est délivré en sortie par le multiplexeur MUX WDM 206, lequel signal peut être désigné comme un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde, est fourni à l’amplificateur optique (OA) 208. L’amplificateur OA 208 amplifie le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde de sorte que le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde présente une puissance suffisante pour permettre sa transmission, du sol au satellite 100 dans l’espace. Un amplificateur optique à fibre dopée à l’erbium (EDFA) correspond à un type exemplaire d’amplificateur OA 208 pouvant être utilisé. Cependant, les modes de réalisation de la présente technologie ne sont pas limités à l’utilisation d’un amplificateur EDFA. La sortie de l’amplificateur OA 208 peut être désignée comme un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement.
Le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement, qui est délivré en sortie par l’amplificateur OA 208, est fourni (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique) au dispositif optique émetteur 210. Le dispositif optique émetteur 210, qui peut également être désigné comme un télescope, peut inclure des éléments optiques comme des lentilles, des miroirs, des réflecteurs, des filtres, et/ou éléments similaires. Le dispositif optique émetteur 210 délivre en sortie un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique collimaté qui est orienté vers un satellite. Un cardan, et/ou un élément similaire, peuvent être utilisés pour commander la direction du dispositif optique émetteur 210. Selon un mode de réalisation, le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique collimaté présente une ouverture d’environ 100 cm et une divergence de demi-faisceau d’environ 0,0000004 radian, dans lequel le terme « environ » tel qu’utilisé ici signifie +/-10 % d’une valeur spécifiée. L’utilisation d’autres ouvertures et d’autres valeurs de divergence de demi-faisceau est également dans la portée des modes de réalisation décrits ci-après. Le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique collimaté, qui est délivré en sortie par le dispositif optique émetteur 210, est transmis dans l’espace libre au dispositif optique récepteur sur un satellite. Le terme « espace libre » signifie l’air, l’espace, le vide ou quelque chose de similaire (par opposition à l’utilisation d’éléments solides comme un câble à fibre optique, un guide d’onde optique ou une ligne de transmission optique). La réception et le traitement du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu au niveau du satellite seront décrits plus en détail ci-dessous. Cependant, avant de décrire la réception et le traitement du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu au niveau du satellite, des détails supplémentaires de l’équipement de liaison aller de passerelle, selon certains modes de réalisation de la présente technologie, seront tout d’abord fournis.
En référence à nouveau aux modulateurs EOM 204, selon certains modes de réalisation de la présente technologie, chacun des modulateurs EOM 204 module le signal optique qu’il reçoit (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique d’un laser respectif 202) avec un signal RF individuel qui a déjà été modulé pour inclure des données d’utilisateur. Afin d’éliminer la nécessité de convertisseurs abaisseurs de fréquence RF dans l’équipement de liaison aller embarqué dans le satellite, les fréquences de porteuse des signaux RF qui sont utilisés pour moduler chacun des deux cent cinquante lasers 202 au sol (par exemple, dans la passerelle 105) correspondent à la bande de fréquence de liaison descendante d’utilisateur désirée dans la bande Ka (ou une autre bande allouée). En conséquence, le répéteur satellite s’en trouve largement simplifié.
Par exemple, une partie de la bande Ka qu’il peut être souhaitable d’utiliser pour transmettre des faisceaux de liaison descendante de service (également appelés faisceaux d’utilisateur de liaison descendante), du satellite 100 aux terminaux de service ST, peut être comprise entre 17,7 et 20,2 GHz, et inclut par conséquent une largeur de bande de 2,5 GHz.
Dans un tel cas, chacun des modulateurs EOM 204 pourrait moduler le signal optique qu’il reçoit (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique d’un laser respectif 202) avec un signal RF individuel présentant une fréquence dans la plage allant de 17,7 à 20,2 GHz. En outre, étant donné que chacun des deux cent cinquante signaux de données optiques (produits par les deux cent cinquante modulateurs EOM) présente une largeur de bande de 2,5 GHz, la largeur de bande du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique qui est envoyé du sol au satellite est de 625 GHz (c’est-à-dire, 2,5 GHz * 250 = 625 GHz).
Autre exemple, une partie de la bande Ka qu’il peut être souhaitable d’utiliser pour transmettre des faisceaux de liaison descendante de service (également appelés faisceaux d’utilisateur de liaison descendante), du satellite 100 aux terminaux de service ST, peut être comprise entre 17,3 et 20,2 GHz, et inclut par conséquent une largeur de bande de 2,9 GHz. Dans un tel cas, chacun des modulateurs EOM 204 pourrait moduler le signal optique qu’il reçoit (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique d’un laser respectif 202) avec un signal RF individuel présentant une fréquence dans la plage allant de 17,3 à 20,2 GHz. En outre, étant donné que chacun des deux cent cinquante signaux de données optiques (produits par les deux cent cinquante modulateurs EOM) présente une largeur de bande de 2,9 GHz, la largeur de bande du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique qui est envoyé du sol au satellite est de 725 GHz (c’est-à-dire, 2,9 GHz * 250 = 725 GHz).
Lorsqu’il est souhaité ou exigé que le satellite 100 transmette cinq cents faisceaux de liaison descendante de service individuels, alors la partie du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique produit par chacun des deux cent cinquante lasers 202 doit être modulée pour transporter les données pour deux des cinq cents faisceaux de liaison descendante de service. En d’autres termes, chacun des signaux optiques produits par chacun des deux cent cinquante lasers 202 doit être modulé pour transporter les données pour deux des cinq cents faisceaux de liaison descendante de service. Ceci peut être réalisé en utilisant la moitié de la partie disponible de la bande Ka pour transporter les données pour un faisceau de liaison descendante de service, et en utilisant l’autre moitié de la partie disponible de la bande Ka pour transporter les données pour un autre faisceau de liaison descendante de service. Par exemple, lorsque la partie de la bande Ka qui est disponible pour transmettre des faisceaux de liaison descendante de service (également appelés «faisceaux d’utilisateur de liaison descendante») est comprise entre 17,7 et 20,2 GHz, alors la partie allant de 17,7 à 18,95 GHz peut être utilisée pour transporter les données pour un faisceau de liaison descendante de service, et la partie allant de 18,95 à 20,2 GHz peut être utilisée pour transporter les données pour un autre faisceau de liaison descendante de service. Autre exemple, lorsque la partie de la bande Ka qui est disponible pour transmettre des faisceaux de liaison descendante de service (également appelés « faisceaux d’utilisateur de liaison descendante ») est comprise entre 17,3 et 20,2 GHz, alors la partie allant de 17,3 à 18,75 GHz peut être utilisée pour transporter les données pour un faisceau de liaison descendante de service, et la partie allant de 18,75 à 20,2 GHz peut être utilisée pour transporter les données pour un autre faisceau de liaison descendante de service.
La figure 2B décrit des composants qui peuvent être utilisés pour produire l’une des porteuses RF à données modulées présentées dans la figure 2A, selon un mode de réalisation de la présente technologie. Les composants illustrés dans la figure 2B seraient utiles lorsque chacun des signaux de données optiques produits par chacun des modulateurs EOM 204 transporte les données pour un faisceau de liaison descendante de service (par exemple, pour l’un des deux cent cinquante faisceaux de liaison descendante de service). En référence à la figure 2B, un oscillateur local (LO) 222 est illustré qui produit un signal de porteuse RF dans la partie de la bande Ka qui est disponible pour transmettre des faisceaux de liaison descendante de service (également appelés «faisceaux d’utilisateur de liaison descendante »). Par exemple, l’oscillateur LO 222 peut produire une porteuse RF dans la plage de fréquences RF allant de 17,7 à 20,2 GHz (par exemple, à 18,95 GHz, mais sans s’y limiter). Autre exemple, l’oscillateur LO 222 peut produire une porteuse RF dans la plage de fréquences RF allant de 17,3 à 20,2 GHz (par exemple, à 18,75 GHz, mais sans s’y limiter). Le signal de porteuse RF qui est délivré en sortie par l’oscillateur LO 222 est fourni à un modulateur RF (RFM) 224, qui reçoit également un signal de données. Le modulateur RFM 224 module ce signal de données sur le signal de porteuse RF pour produire un signal de porteuse RF à données modulées, lequel est fourni à l’un des modulateurs EOM 204 illustrés dans la figure 2A. Lorsque deux cent cinquante signaux de porteuse RF à données modulées sont produits (dont chacun est fourni à un modulateur distinct parmi les modulateurs EOM 204), les composants illustrés dans la figure 2B peuvent être dupliqués deux cent cinquante fois. Alternativement, les deux cent cinquante modulateurs RFM 224 peuvent recevoir le même signal de porteuse en provenance d’un oscillateur LO commun 222, où chacun des modulateurs RFM 224 reçoit un signal de données individuel.
La figure 2C représente des composants qui peuvent être utilisés pour produire l’une des porteuses RF à données modulées présentées dans la figure 2A, selon un mode de réalisation alternatif de la présente technologie. Les composants illustrés dans la figure 2C seraient utiles lorsque chacun des signaux de données optiques produits par chacun des modulateurs EOM 204 transporte les données pour deux des faisceaux de liaison descendante de service (par exemple, pour deux des cinq cents faisceaux de liaison descendante de service). En référence à la figure 2C, sont présentés un premier oscillateur LO 222_1 et un second oscillateur LO 222_2, un premier modulateur RFM 224_1 et un second modulateur RFM 224_2, et un multiplexeur par répartition en fréquence (FDM) 226. L’oscillateur LO 222_1 et l’oscillateur LO 222_2 produisent chacun un signal de porteuse RF différent au sein de la partie de la bande Ka qui est disponible pour transmettre des faisceaux de liaison descendante de service (également appelés «faisceaux d’utilisateur de liaison descendante »). Par exemple, l’oscillateur LO 222_1 peut produire une porteuse RF dans la plage de fréquences RF allant de 17,7 à 18,95 GHz (par exemple, à 18,325 GHz, mais sans s’y limiter), et l’oscillateur LO 222_2 peut produire une porteuse RF dans la plage de fréquences RF allant de 18,95 à 20,2 GHz (par exemple, à 19,575 GHz, mais sans s’y limiter). Autre exemple, l’oscillateur LO 222_1 peut produire une porteuse RF dans la plage de fréquences RF allant de 17,3 à 18,75 GHz (par exemple, à 18,025 GHz, mais sans s’y limiter), et l’oscillateur LO 222_2 peut produire une porteuse RF dans la plage de fréquences RF allant de 18,75 à 20,2 GHz (par exemple, à 19,475 GHz, mais sans s’y limiter). Le modulateur RFM 224_1 module un premier signal de données sur le signal de porteuse RF produit par l’oscillateur LO 222_1 en vue de produire par conséquent un premier signal de porteuse RF à données modulées. Le modulateur RFM 224_2 module un second signal de données sur le signal de porteuse RF produit par l’oscillateur LO 222_2 en vue de produire par conséquent un second signal de porteuse RF à données modulées. Les premier et second signaux de porteuse RF à données modulées, qui sont produits par les modulateurs RFM 224_1 et 224_2, sont fournis au multiplexeur FDM 226. Le multiplexeur FDM 226 multiplexe en fréquence les premier et second signaux de porteuse RF à données modulées, reçus en provenance des deux modulateurs RFM 224_1 et 224_2, sur un support porteur unique (par exemple, un câble, un fil ou une trace), avec chacun des deux signaux de porteuse RF à données modulées transportés au même instant à sa propre sous-bande de fréquence individuelle. La sortie du multiplexeur FDM 226 est fournie à l’un des modulateurs EOM 204 illustrés dans la figure 2A. Lorsque deux cent cinquante signaux de porteuse RF à données modulées sont produits (dont chacun est fourni à un modulateur distinct parmi les modulateurs EOM 204), les composants illustrés dans la figure 2C peuvent être dupliqués deux cent cinquante fois. Alternativement, deux cent cinquante des modulateurs RFM 224 peuvent recevoir le même signal de porteuse en provenance d’un oscillateur LO commun 222_1, et deux cent cinquante autres modulateurs RFM 224 peuvent recevoir le même signal de porteuse en provenance d’un oscillateur LO commun 222_2, où chacun des modulateurs RFM 224 reçoit un signal de données individuel. D’autres variantes sont également possibles, et dans la portée d’un mode de réalisation de la présente technologie.
Les modulateurs RFM 224 peuvent mettre en oeuvre différents types de modulation RF, en fonction de la mise en œuvre et d’autres facteurs tels que les états de canal. Par exemple, les modulateurs RFM 224 peuvent mettre en œuvre des types de modulation comme une modulation par déplacement d’amplitude (ASK), une modulation par déplacement de phase (PSK) ou une modulation par déplacement de phase et d’amplitude (APSK) (par exemple, une modulation 16-APSK, 128-APSK ou 256-APSK), pour n’en nommer que quelques-unes. Selon certains modes de réalisation, le schéma de modulation exécuté par les modulateurs RFM 224 et les modulateurs EOM 204 amènent les signaux qui sont transmis du sol à un satellite à être en conformité avec la norme de diffusion vidéo numérique « Digital Video Broadcasting » - Satellite - seconde génération (DVB-S2), ou la norme DVB-S2X connexe (laquelle est une extension de la norme DVB-S2).
En référence à nouveau à la figure 2A, afin de multiplexer par répartition en longueur d’onde deux cent cinquante longueurs d’onde produites par les deux cent cinquante lasers 202_1 à 202_250, une combinaison de fréquences optiques en bande C (de 1530 nm à 1565 nm) et de fréquences optiques en bande L (de 1565 nm à 1625 nm) peut être utilisée, afin de maintenir la séparation des longueurs d’onde à au moins 20 - 25 GHz de manière à réduire, et de préférence à minimiser, le brouillage entre longueurs d’onde qui peut survenir dans une fibre optique en raison des non-linéarités. Si moins de longueurs d’onde sont utilisées (par exemple, dans la bande C uniquement) et si une largeur de bande supérieure est disponible à la bande Ka pour chaque faisceau d’utilisateur (par exemple, si une largeur de 2,9 GHz est disponible, comme dans certaines régions ITU), le débit global reste encore de l’ordre de plusieurs centaines de GHz, ce qui permet à la capacité d’atteindre la plage du Tbit/s. Si, au lieu de cela, chaque longueur d’onde transporte plus que la largeur de bande utilisateur de la bande Ka, moins de longueurs d’onde peuvent être utilisées, mais une certaine quantité de conversion de fréquence serait requise dans l’équipement de liaison aller de segment spatial. Équipement de liaison aller de segment spatial
La figure 3 sera à présent utilisée pour décrire un équipement de liaison aller de segment spatial 300 selon un mode de réalisation de la présente technologie. Un tel équipement de liaison aller de segment spatial 300, qui peut également être désigné comme un sous-système satellite de liaison aller 300, ou, plus généralement, comme un sous-système de communication optique, est configuré de manière à recevoir le signal optique qui est transmis du sous-système de passerelle optique basé au sol 200 au satellite qui transporte l’équipement de liaison aller de segment spatial 300. L’équipement de liaison aller de segment spatial 300 est également configuré de manière à convertir le signal optique qu’il reçoit (en provenance du sous-système de passerelle optique basé au sol 200), en des signaux électriques, et à produire des faisceaux de service à partir de ceux-ci, dans lequel les faisceaux de service sont destinés à être transmis du satellite aux terminaux de service ST.
En référence à la figure 3, le sous-système satellite de liaison aller 300 illustré inclut un dispositif optique récepteur 302, un amplificateur optique (OA) 304, un démultiplexeur (DEMUX) de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) 306, deux cent cinquante photodétecteurs (PD) 308_1 à 308_250, deux cent cinquante filtres 310_1 à 310_250, deux cent cinquante amplificateurs à faible bruit (LNA) 3121 à 312_250 et deux cent cinquante séparateurs 314_1 à 314_250. Le sous-système satellite de liaison aller 300 est également illustré comme incluant cinq cents filtres 316_1 à 316_500, cinq cents amplificateurs haute puissance (HPA) 318_1 à 318_500, cinq cents filtres harmoniques (HF) 320_1 à 320_500, cinq cents coupleurs de test (TC) 322_1 à 322_500, cinq cents jonctions orthomodes (OMJ) 324_1 à 324_500 et cinq cents cornets d’alimentation 326_1 à 326_500. Les photodétecteurs PD 308_1 à 308_250 peuvent être désignés individuellement comme un photodétecteur PD 308, ou collectivement comme les photodétecteurs PD 308. Les filtres 310_1 à 310_250 peuvent être désignés individuellement comme un filtre 310, ou collectivement comme les filtres 310. Les amplificateurs LNA 312_1 à 312_250 peuvent être désignés individuellement comme un amplificateur LNA 312, ou collectivement comme les amplificateurs LNA 312. Les filtres 316_1 à 316_500 peuvent être désignés individuellement comme un filtre 316, ou collectivement comme les filtres 316. Les amplificateurs HPA 318_1 à 318_500 peuvent être désignés individuellement comme un amplificateur HPA 318, ou collectivement comme les amplificateurs HPA 318. Les filtres HF 320_1 à 320_500 peuvent être désignés individuellement comme un filtre H F 320, ou collectivement comme les filtres HF 320. Les coupleurs TC 322_1 à 322_500 peuvent être désignés individuellement comme un coupleur TC 322, ou collectivement comme les coupleurs TC 322. Les jonctions OMJ 324 1 à 324 500 peuvent être désignées individuellement comme une jonction OMJ 324, ou collectivement comme les jonctions OMJ 324. Les cornets d’alimentation 326_1 à 326_500 peuvent être désignés individuellement comme un cornet d’alimentation 326, ou collectivement comme les cornets d’alimentation 326.
Le dispositif optique récepteur 302, qui peut également être désigné comme un télescope, peut inclure des éléments optiques comme des miroirs, des réflecteurs, des filtres et/ou des éléments similaires. Le dispositif optique récepteur 302 reçoit le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique qui est transmis, à travers l’espace libre, au satellite, par le sous-système de liaison aller de passerelle optique au sol 200, et fournit le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique) à l’amplificateur OA 304. Un cardan et/ou un élément similaire peuvent être utilisés pour commander la direction du dispositif optique récepteur 302. Lorsque le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique atteint le satellite, la puissance du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique est significativement atténuée par rapport au moment où il a été transmis par le sous-système de passerelle optique basé au sol 200. En conséquence, l’amplificateur OA 304 est utilisé pour amplifier le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu avant qu’il soit fourni au démultiplexeur DEMUX WDM 306. L’amplificateur OA 304 peut être, par exemple, un amplificateur optique à fibre dopée à l’erbium (EDFA), mais sans s’y limiter. La sortie de l’amplificateur OA 304 peut être désignée comme un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu optiquement amplifié. Le démultiplexeur DEMUX WDM 306 démultiplexe (c’est-à-dire, sépare) le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu (dès lors qu’il a été amplifié optiquement) en deux cent cinquante signaux optiques individuels, dont chacun est fourni à un photodétecteur (PD) individuel 308. Chaque photodétecteur PD 308 convertit le signal optique, qu’il reçoit du démultiplexeur DEMUX WDM 306, en un signal électrique RF respectif. Le signal électrique RF produit par chaque photodétecteur PD 308 est fourni à un filtre respectif (FTR) 310 (par exemple, un filtre passe-bande) en vue de supprimer des composantes de fréquence non souhaitées et/ou d’améliorer des composantes de fréquence souhaitées. Par exemple, chaque filtre 310 peut laisser passer des fréquences dans la plage allant de 17,7 à 20,2 GHz, ou dans la plage allant de 17,3 à 20,2 GHz, mais sans s’y limiter. Le signal électrique RF filtré, qui est délivré en sortie par chaque filtre 310, est fourni à un amplificateur à faible bruit respectif (LNA) 312. Chaque amplificateur LNA312 amplifie le signal RF à puissance relativement faible qu’il reçoit d’un filtre respectif 310 sans dégrader considérablement le rapport « signal sur bruit » des signaux. Le signal RF amplifié qui est délivré en sortie par chaque amplificateur LNA 312 est fourni à un séparateur respectif 314.
Le séparateur 314 sépare le signal RF amplifié qu’il reçoit en deux copies, dont chacune présente la moitié de la puissance du signal RF amplifié qui est fourni à l’entrée du séparateur 314. Chaque séparateur 314 peut être mis en œuvre par un élément hybride, mais sans s’y limiter. Selon certains modes de réalisation de la présente technologie, l’un des signaux RF qui est délivré en sortie par un séparateur 314 est utilisé pour produire un faisceau de service, et l’autre signal RF qui est délivré en sortie par le même séparateur 314 est utilisé pour produire un autre faisceau de service. Chacune des copies du signal RF qui est délivré en sortie par le séparateur 314 est fournie à un filtre respectif 316. Par exemple, le séparateur 314_1 fournit une copie du signal RF qu’il reçoit au filtre 316_1, et fournit une autre copie du signal RF qu’il reçoit au filtre 316_2. Selon certains modes de réalisation, la paire de filtres 316 qui reçoit des signaux RF en provenance du séparateur 314 présente des bandes passantes qui diffèrent les unes des autres. Par exemple, le filtre 316_1 peut présenter une bande passante allant de 17,7 à 18,95 GHz et le filtre 316_2 peut présenter une bande passante allant de 18,95 à 20,2 GHz. Autre exemple, le filtre 316_1 peut présenter une bande passante allant de 17,3 à 18,75 GHz et le filtre 316_2 peut présenter une bande passante allant de 18,75 à 20,2 GHz. Cela permet à chaque séparateur 314 et à chaque paire de filtres 316, laquelle est alimentée par le séparateur 314, de séparer un signal reçu par le séparateur en deux signaux RF individuels correspondant à deux faisceaux d’utilisateur distincts. L’utilisation d’autres bandes passantes est possible et dans la portée d’un mode de réalisation de la présente technologie.
Chaque amplificateur HPA 318 amplifie le signal RF qu’il reçoit, de sorte que le signal RF présente une puissance suffisante pour permettre sa transmission du satellite 100 dans l’espace à un terminal ST, lequel peut être au sol. Chaque amplificateur HPA 318 peut être, par exemple, un amplificateur haute puissance à tube à ondes progressives, mais sans s’y limiter. Le signal qui est délivré en sortie par chacun des amplificateurs HPA 318 peut être désigné comme un signal RF amplifié. Chaque filtre HF 320 est utilisé pour réduire, et de préférence supprimer, toute distorsion dans le signal RF amplifié, qui a été causée par un amplificateur HPA 318 respectif. Chaque filtre HF 320 peut être, par exemple, un filtre en forme de guide d’onde à cavité, mais sans s’y limiter. Chaque coupleur de test, TC, 322 peut être utilisé à des fins de surveillance de puissance, de test de charge utile et/ou de mise en œuvre d'étalonnages, sur la base de signaux passant à travers celui-ci. Chaque jonction OMJ 324 ajoute soit une polarisation circulaire droite (RHCP), soit une polarisation circulaire gauche (LHCP) au signal RF qui transite par la jonction OMJ. Cela permet une affectation de bande de fréquence à réutilisation de couleurs, dans laquelle chaque couleur représente une combinaison unique d’une bande de fréquence et d'une polarisation d’antenne. De cette manière, une paire de faisceaux de ligne d’alimentation qui éclaire des régions adjacentes peut utiliser une même bande de fréquence RF, dans la mesure où ces faisceaux présentent des polarisations orthogonales. Alternativement, chaque jonction OMJ 324 ajoute soit une polarisation linéaire horizontale, soit une polarisation linéaire verticale, au signal RF qui transite par la jonction OMJ. Chaque cornet d’alimentation 326 convertit le signal RF qu’il reçoit, en provenance d’une jonction OMJ 324 respective, en des ondes radio, et applique celles-ci au reste du système d’antenne (non illustré) pour focaliser le signal dans un faisceau de liaison descendante de service. Un cornet d’alimentation 326 et le reste d’une antenne peuvent être désignés collectivement comme l’antenne. En d’autres termes, une antenne, tel que le terme est utilisé ici, peut inclure un cornet d’alimentation. Les comets d’alimentation, ou une partie des cornets d’alimentation 326, peuvent partager un réflecteur commun. De tels réflecteurs ne sont pas illustrés pas dans les figures afin de simplifier les figures. Équipement de liaison retour de segment spatial
La figure 4A sera à présent utilisée pour décrire une partie d’équipement de liaison retour de segment spatial 400A, selon un mode de réalisation de la présente technologie. Un tel équipement de liaison retour de segment spatial 400A, qui peut également être désigné comme un sous-système de liaison retour de satellite 400A, ou, plus généralement, comme un sous-système de communication optique, est configuré de manière à recevoir les signaux RF qui sont transmis, par les terminaux de service ST, au satellite (par exemple, le satellite 100) qui transporte l’équipement de liaison retour de segment spatial 400A. L’équipement de liaison retour de segment spatial 400A, conjointement avec l’équipement de liaison retour de segment spatial 400D dans la figure 4D, est également configuré de manière à convertir les signaux RF qu’il reçoit (en provenance des terminaux de service ST), en des signaux optiques, et à produire des faisceaux de ligne d’alimentation de retour optique à partir de ceux-ci, dans lesquels les faisceaux de ligne d’alimentation de retour optique sont utilisés à des fins de transmission, du satellite (par exemple, le satellite 100) à une passerelle au sol (par exemple, la passerelle 105).
En référence à la figure 4A, la partie de l’équipement de liaison retour de segment spatial 400A illustrée inclut des cornets d’alimentation 402_1 à 402_500 (qui peuvent être désignés individuellement comme un cornet d’alimentation 402, ou collectivement comme les cornets d’alimentation 402), des jonctions orthomodes (OMJ) 404_1 à 404_500 (qui peuvent être désignées individuellement comme une jonction OMJ 404 ou collectivement comme les jonctions OMJ 404), des coupleurs de test (TC) 406_1 à 406_500 (qui peuvent être désignés individuellement comme un coupleur TC 406, ou collectivement comme les coupleurs TC 406), des filtres de présélection (PF) 408 1 à 408 500 (qui peuvent être désignés individuellement comme un filtre PF 408, ou collectivement comme les filtres PF 408), des amplificateurs à faible bruit (LNA) 4101 à 410_500 (qui peuvent être désignés individuellement comme un amplificateur LNA 410, ou collectivement comme les amplificateurs LNA 410) et des filtres 412_1 à 412_500 (qui peuvent être désignés individuellement comme un filtre 412, ou collectivement comme les filtres 412). La partie de l’équipement de liaison retour de segment spatial 400A illustré dans la figure 4A inclut également des combineurs 414_1 à 414_250 (qui peuvent être désignés individuellement comme un combineur 414, ou collectivement comme les combineurs 414), des convertisseurs abaisseurs de fréquence 416_1 à 416_250 (qui peuvent être désignés individuellement comme un convertisseur abaisseur de fréquence 416, ou collectivement comme les convertisseurs abaisseurs de fréquence 416), des filtres 418_1 à 418_250 (qui peuvent être désignés individuellement comme un filtre 418, ou collectivement comme les filtres 418) et des oscillateurs locaux (LO) 422_1 à 422_4 (qui peuvent être désignés individuellement comme un oscillateur LO 422, ou collectivement comme les oscillateurs LO 422). La partie de l’équipement de liaison retour de segment spatial 400A illustré dans la figure 4A inclut également des combineurs 420_1 à 420_125 (qui peuvent être désignés individuellement comme un combineur 420, ou collectivement comme les combineurs 420).
Chaque cornet d’alimentation 402 regroupe et focalise des ondes radio d’un faisceau de liaison montante de service (par exemple, le faisceau 106u), et les convertit en un signal RF qui est fourni à une jonction OMJ 404 respective. Un cornet d’alimentation 402 et le reste d’une antenne peuvent être désignés collectivement comme l’antenne ou le système d’antenne. En d’autres termes, une antenne, tel que le terme est utilisé ici, peut inclure un cornet d’alimentation. Les cornets ou une partie des cornets d’alimentation 402 peuvent partager un réflecteur commun. De tels réflecteurs ne sont pas illustrés dans les figures en vue de simplifier les figures. Chaque jonction OMJ 404 transite par un signal RF de polarisation circulaire droite (RHCP) ou par un signal RF de polarisation circulaire gauche (LHCP). Chaque jonction OMJ 404 peut transiter alternativement par un signal RF de polarisation linéaire verticale ou un signal RF de polarisation linéaire horizontale. Chaque coupleur de test, TC, 406, peut être utilisé en vue d’une surveillance de puissance, d’un test de charge utile et/ou d’une mise en œuvre d’étalonnages sur la base de signaux passant à travers. Chaque filtre de présélection (PF) 408 (par exemple, un filtre passe-bande) est utilisé pour supprimer des composantes de fréquence non souhaitées et/ou améliorer des composantes de fréquence souhaitées. Par exemple, chaque filtre PF 408 peut faire passer des fréquences dans la plage allant de 29,5 à 30,0 GHz, mais sans s’y limiter. Chaque amplificateur LNA410 amplifie le signal RF à puissance relativement faible qu’il reçoit d’un filtre PF408 respectif sans dégrader considérablement le rapport «signal sur bruit» du signal. Le signal RF amplifié qui est délivré en sortie par chaque amplificateur LNA410 est fourni à un filtre respectif 412.
Chaque filtre 412 permet aux fréquences de passer dans l’une des couleurs a, b, c ou d. Par exemple, le filtre 412_1 laisse passer des fréquences dans la couleur a, le filtre 412_2 laisse passer des fréquences dans la couleur b, le filtre 412_3 laisse passer des fréquences dans la couleur c et le filtre 412_4 laisse passer des fréquences dans la couleur d. Selon un mode de réalisation : la couleur « a » représente une première sous-bande (par exemple, 29.50 - 29,75 GHz) d’une bande de fréquence de liaison montante affectée (par exemple, 29.50 - 30,00 GHz) avec une polarisation circulaire droite (RHCP) ; la couleur « b » représente une seconde sous-bande (29,75 - 30,00 GHz) de la bande de fréquence de liaison montante affectée avec une polarisation RHCP; la couleur «c» représente la première sous-bande (par exemple, 29,50 - 29,75 GHz) de la bande de fréquence de liaison montante affectée avec une polarisation circulaire gauche (LHCP); et la couleur «d» représente la seconde sous-bande (29,75 - 30,00 GHz) de la bande de fréquence de liaison montante affectée avec une polarisation LHCP. Dans d’autres modes de réalisation, les couleurs peuvent inclure d’autres allocations de la bande de fréquence et de la polarisation.
Les filtres de chaque paire de filtres 412 fournissent leurs sorties à un combineur 414. Par exemple, les filtres 412_1 et 412_2 fournissent leurs sorties au combineur 4141 et les filtres 414_3 et 414_4 fournissent leurs sorties au combineur 414_2. Chaque combineur 414 fonctionne comme un coupleur directionnel qui combine deux signaux RF en un seul. Par exemple, le combineur 414_1 combine le signal RF présentant la couleur a (reçu en provenance du filtre 412_1) et le signal RF présentant la couleur b (reçu en provenance du filtre 412_2) en un seul signal RF qui est fourni au convertisseur abaisseur de fréquence 416_1. De même, le combineur 414 3 combine le signal RF présentant la couleur c (reçu en provenance du filtre 412__3) et le signal RF présentant la couleur d (reçu en provenance du filtre 412_4) en un seul signal RF qui est fourni au convertisseur abaisseur de fréquence 416_2. Chaque combineur414 peut être mis en œuvre par un système hybride, mais sans s’y limiter.
Chaque convertisseur abaisseur de fréquence 416 reçoit un signal RF en provenance d’un combineur 414 (lequel signal RF inclut des données provenant de deux faisceaux de liaison montante de service, et par conséquent, peut être désigné comme un signal de données RF) et un signal RF en provenance d’un oscillateur LO 422 (qui peut être désigné comme un signal d’oscillateur LO), et utilise le signal d’oscillateur LO pour convertir par abaissement le signal de données RF en une plage de fréquences (par exemple 6,70 - 7.2 GHz, ou 6,3 - 7,2 GHz, ou en une autre plage de fréquences dans la bande 6-12 GHz) qui peut être utilisée pour transmettre des signaux de liaison descendante de ligne d’alimentation (par exemple, 102d) à une passerelle (par exemple, 105). La sortie de chaque convertisseur abaisseur de fréquence 416 est fournie à un filtre 418. Par exemple, le convertisseur abaisseur de fréquence 416_1 fournit sa sortie au filtre A, B418_1 et le convertisseur abaisseur de fréquence 416_2 fournit sa sortie au filtre C, D 418_2. Le filtre A, B 418_1 est un filtre passe-bande qui permet à des fréquences de passer dans les bandes associées aux couleurs A et B. Le filtre C, D 418_2 est un filtre passe-bande qui permet à des fréquences de passer dans les bandes associées aux couleurs C et D. Selon un mode de réalisation : la couleur « A » représente une première sous-bande (par exemple, 6,7 -6,95 GHz) d’une bande de fréquence de liaison descendante affectée (par exemple, 6,7 - 7.2 GHz) avec une polarisation circulaire droite (RHCP) ; la couleur « B » représente une seconde sous-bande (par exemple, 6,95 - 7,2 GHz) de la bande de fréquence de liaison descendante affectée avec une polarisation RHCP ; la couleur « C » représente la première sous-bande (par exemple, 6,7 - 7,95 GHz) de la bande de fréquence de liaison descendante affectée avec une polarisation circulaire gauche (LHCP) ; et la couleur « D » représente la seconde sous-bande (par exemple, 6,95 - 7,2 GHz) de la bande de fréquence de liaison montante affectée avec une polarisation LHCP. Autre exemple : la couleur « A » représente une première sous-bande (par exemple, 6,3 - 6,75 GHz) d’une bande de fréquence de liaison descendante affectée (par exemple, 6,3 - 7,2 GHz) avec une polarisation circulaire droite (RHCP) ; la couleur « B » représente une seconde sous-bande (par exemple, 6,75 - 7.2 GHz) de la bande de fréquence de liaison descendante affectée avec une polarisation RHCP ; la couleur « C » représente la première sous-bande (par exemple, 6,3 - 7,75 GHz) de la bande de fréquence de liaison descendante affectée avec une polarisation circulaire gauche (LHCP) ; et la couleur « D » représente la seconde sous-bande (par exemple, 6,75 - 7,2 GHz) de la bande de fréquence de liaison montante affectée avec une polarisation LHCP. Dans d’autres modes de réalisation, les couleurs peuvent inclure d’autres allocations d’une bande de fréquence et d’une polarisation.
Dans le mode de réalisation de la figure 4A, les sorties de quatre filtres 418 sont fournies à un combineur 420. Par exemple, les sorties des filtres 418_1, 418_2, 418_3 et 418_4 sont fournies au combineur 420_1. Chaque combineur 420 combine les quatre signaux filtrés et convertis par abaissement qu’il reçoit, en un signal combiné qui inclut des porteuses RF à données modulées pour huit faisceaux de liaison montante de service. En d’autres termes, la sortie de chaque combineur 420 inclut des données reçues en provenance de huit faisceaux de liaison montante de service associés à au moins huit terminaux de service ST. La sortie de chaque combineur 420 est fournie à un modulateur EOM 434 individuel, tel que cela sera examiné ci-dessous en ce qui concerne la figure 4D. Toutefois, avant d’examiner la figure 4D, les figures 4B et 4C seront d’abord utilisées pour décrire des méthodes alternatives dans lesquelles des porteuses RF à données modulées sont produites à partir de multiples (par exemple, huit) faisceaux de liaison montante de service.
La figure 4B représente une partie d’équipement de liaison retour de segment spatial 400B, selon un mode de réalisation de la présente technologie. La figure 4B est semblable à la figure 4A, si ce n’est qu’au lieu de combiner les sorties de quatre filtres 418 à l’aide d’un combineur 420 unique, les sorties de deux filtres 418 sont combinées en un unique signal à l’aide d’un combineur 421, et les sorties de deux combineurs 421 sont combinées à l’aide d’un combineur 423. Par exemple, les sorties des filtres 418_1, 418_2 sont combinées en faisant appel au combineur 421_1, les sorties des filtres 418_3 et 418_4 sont combinées par le combineur 421_2, et les sorties des combineurs 421_1 et 421_2 sont combinées par le combineur 423_1. Comme dans le cas de la figure 4A, la sortie du combineur 423_1 est un signal combiné qui inclut des porteuses RF à données modulées pour huit faisceaux de liaison montante de service. En d’autres termes, la sortie de chaque combineur 420 inclut des données pour huit faisceaux de liaison montante de service associés à plusieurs (par exemple, huit) terminaux de service ST. La sortie de chaque combineur 423 est fournie à un modulateur EOM 434 individuel, tel que cela sera examiné ci-dessous en ce qui concerne la figure 4D.
Dans les modes de réalisation illustrés et décrits en référence aux figures 4A et 4B, les convertisseurs abaisseurs de fréquence 416 ont été illustrés et décrits comme étant utilisés pour effectuer des conversions de fréquences dans les équipements de liaison retour de segment spatial 400A et 400B. Dans des modes de réalisation alternatifs de la présente technologie, les convertisseurs abaisseurs de fréquence 416 (et les filtres 418) sont éliminés, auquel cas les équipements de liaison retour de segment spatial 400A et 400B ne mettent en œuvre aucune conversion de fréquence, ce qui simplifie l’équipement de liaison retour de segment spatial. Dans de tels modes de réalisation alternatifs, les sorties des combineurs 414 peuvent être fournies directement aux combineurs 420 (dans la figure 4A) ou aux combineurs 421 (dans la figure 4B). De tels modes de réalisation alternatifs, qui éliminent toute conversion de fréquence sur la liaison retour, fournissent moins de largeur de bande sur la liaison retour que les modes de réalisation des figures 4A et 4B. Une largeur de bande moindre sur la liaison retour devrait être généralement acceptable, étant donné qu’une liaison retour doit normalement gérer beaucoup moins de largeur de bande qu’une liaison aller, étant donné que les terminaux de service ST téléchargent en aval généralement beaucoup plus de données qu’en amont. Un exemple d’un tel mode de réalisation alternatif est illustré dans la figure 4C. Dans le mode de réalisation de la figure 4C, les sorties de deux des filtres 412 sont fournies à un combineur 414, et les sorties de quatre des combineurs 414 sont fournies à un combineur 420. Dans un autre mode de réalisation, les sorties de huit des filtres 412 (par exemple, les filtres 412_1 à 412_8) sont toutes fournies directement à un même combineur (par exemple, le combineur 420_1). En d’autres termes, il peut y avoir moins de cascadage de combineurs. Dans encore un autre mode de réalisation, il peut y avoir un cascadage supplémentaire de combineurs, par exemple, d’une façon semblable à ce qu’illustre la figure 4B.
Les figures 4A, 4B et 4C ont été utilisées en vue de décrire des parties d’équipement de liaison retour de segment spatial (400A ou 400B) qui produisent une porteuse RF à données modulées pour de multiples (par exemple, huit) faisceaux de liaison montante de service associés à de multiples (par exemple, huit ou plus) terminaux de service ST. La figure 4D sera à présent utilisée pour décrire une partie supplémentaire de l’équipement de liaison retour de segment spatial 400D qui est utilisée pour convertir les signaux de porteuse RF à données modulées en un faisceau de ligne d’alimentation de liaison descendante optique collimaté qui est orienté vers une passerelle. En référence à la figure 4D, la partie de l’équipement de liaison retour de segment spatial 400D est illustrée comme incluant soixante-trois lasers 432_1 à 432_63, soixante-trois modulateurs électro-optiques (EOM) 434_1 à 434_63, un multiplexeur (MUX) de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) 436, un amplificateur optique (OA) 438 et un dispositif optique émetteur 440. Chacun de ces éléments est décrit ci-dessous.
Les soixante-trois lasers individuels 432_1 à 432_63 émettent chacun de la lumière d’une longueur d’onde distincte dans une plage de longueurs d’onde spécifiée. Les lasers peuvent être désignés individuellement comme un laser 432, ou collectivement comme les lasers 432. Lorsque la plage de longueurs d’onde spécifiée est, par exemple, de 1560,2 nm à 1575 nm, alors le laser 432_1 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1560,2 nm, le laser 432_2 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1560,4 nm, le laser 432_3 (non illustré) peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1560,6 nm,... le laser 432 62 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1672,6 nm et le laser 432 63 peut émettre de la lumière présentant une longueur d’onde maximale de 1672,8 nm. En d’autres termes, les longueurs d’onde maximales émises par les lasers 432 peuvent se produire à des intervalles de 0,2 nm, de 1560,2 nm à 1572,8 nm. La plage de longueurs d’onde de 1560,2 nm à 1575 nm, qui se situe dans le spectre IR, est pratique à utiliser étant donné que les lasers IR destinés à être utilisés dans les communications sont facilement disponibles. Toutefois, des plages de longueurs d’onde étroites ou plus larges, au sein de la même partie ou d’autres parties du spectre optique, peuvent également être utilisées. Par exemple, il serait également possible d’utiliser une plage de longueurs d’onde dans le spectre visible allant de 400 nm à 700 nm. Il est également possible que la plage de longueurs d’onde qui est spécifiée à des fins d’utilisation dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102d) soit non contigüe. Par exemple, la plage de longueurs d’onde destinée à être utilisée dans le cadre de la production du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique peut être comprise entre 1535 nm et 1540 nm et entre 1565 nm et 1575 nm. Ce ne sont que quelques exemples non destinés à être exhaustifs. En outre, il est également possible que l’équipement de liaison retour de segment spatial puisse inclure alternativement plus ou moins soixante-trois lasers (qui émettent chacun de la lumière d’une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde spécifiée contigüe ou non contigüe). En outre, il convient de remarquer que l’équipement de liaison retour de segment spatial peut inclure deux lasers ou plus parmi chacun des lasers (qui émettent chacun de la lumière d'une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde spécifiée contigüe ou non contigüe) en vue de fournir de la redondance ou une réserve. Chacun des lasers 432 peut être, par exemple, un laser à néodyme infrarouge à pompage à diode, bien que l’utilisation d’autres types de lasers soit également dans la portée des modes de réalisation décrits ci-après.
Selon certains modes de réalisation, l’équipement de liaison retour de segment spatial 400D inclut moins de lasers (par exemple, soixante-trois lasers 432) destinés à être utilisés dans le cadre de la génération du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique qui est dirigé du satellite 100 vers la passerelle 105, que ce que l’équipement de liaison aller de passerelle 200 inclut (par exemple cinq cents lasers 202) pour générer le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique qui est dirigé de la passerelle 105 au satellite 100. Ceci est rendu possible par des exigences de capacités asymétriques actuelles entre les liaisons de ligne d’alimentation aller et retour. Plus précisément, un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation (par exemple, 102d) transporte considérablement moins de données qu’un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation (par exemple, 102u), étant donné que les terminaux de service ST téléchargent en aval généralement beaucoup plus de données qu’en amont.
Sur la liaison retour, compte tenu des exigences de capacités asymétriques actuelles entre les liaisons aller et retour, l’équipement de liaison retour de segment spatial peut être mis en œuvre pour gérer moins de demande que l’équipement de liaison aller au sol. À titre d’exemple, s'il est supposé que chaque faisceau de liaison montante de service RF présente uniquement 320 MHz par faisceau, alors un total de 160 GHz doit être envoyé, d’un satellite à une passerelle, sur le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique. Plusieurs fréquences de faisceaux peuvent être regroupées pour créer une largeur de bande de 4 GHz qui est ensuite transmise sur chacune des soixante-trois longueurs d’onde laser qui sont multiplexées ensemble et transmises au sol. Une mise en œuvre alternative consisterait à agréger le spectre 4 GHz avec un filtrage post-amplificateur LNA pour éliminer la conversion fréquence RF, et comme ci-dessus, à moduler directement le spectre RF sur chacune des soixante-trois longueurs d’onde laser. Une mise en œuvre alternative consisterait à utiliser uniquement des amplificateurs LNA RF pour chaque cornet d’alimentation, à moduler chaque segment de 320 MHz de largeur de bande sur un laser unique et à combiner deux cent cinquante longueurs d’onde laser ensemble, ce qui permet d’éliminer ainsi le .besoin de convertisseurs de fréquence RF. Selon le nombre de faisceaux de service et de faisceaux de ligne d’alimentation requis, l’une ou l’autre des configurations peut être sélectionnée de manière à fournir la solution de plus faible masse.
La lumière émise par chacun des soixante-trois lasers 432, qui peut être désignée comme un signal de porteuse optique, est fournie (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique respective) à l’un respectif des soixante-trois modulateurs EOM individuels 434_1 à 434_63. Les modulateurs EOM peuvent être désignés individuellement comme un modulateur EOM 434, ou collectivement comme les modulateurs EOM 434. Chacun des modulateurs EOM 434 est un dispositif optique dans lequel un élément à signal commandé présentant un effet électro-optique est utilisé pour moduler un faisceau de lumière respectif. La modulation effectuée par les modulateurs EOM 434 peut être imposée sur la phase, la fréquence, l’amplitude ou la polarisation d’un faisceau de lumière, ou toute combinaison de cela. Selon un mode de réalisation spécifique, chacun des modulateurs EOM 434 est un modulateur EOM à modulation de phase qui est utilisé comme un modulateur d’amplitude en utilisant un interféromètre de Mach-Zehnder. En d’autres termes, chacun des modulateurs EOM 434 peut être mis en œuvre en tant qu’un modulateur de Mach-Zehnder (MZM), lequel peut être un modulateur de Mach-Zehnder au niobate de lithium, mais sans s’y limiter. Selon des modes de réalisation spécifiques, chacun des modulateurs EOM 434 est mis en œuvre en tant qu’un modulateur MZM qui produit une forme d’onde optique modulée en amplitude (AM) avec un indice de modulation de 10 % à 80 % afin de maintenir la fidélité d’une forme d’onde RF (modulée dans celui-ci) sans trop grande distorsion. Le signal optique qui est délivré en sortie par chacun des modulateurs EOM 434 peut être désigné comme un signal de données optique. Le schéma de modulation qui est mis en œuvre par les modulateurs EOM 434 peut se traduire par des bandes latérales doubles ou vestigiales, incluant à la fois une bande latérale supérieure (USB) et une bande latérale inférieure (LSB). Alternativement, une modulation à bande latérale unique (SSB) peut être utilisée pour augmenter l’efficacité de bande passante et de puissance de transmission.
Les soixante-trois signaux de données optiques individuels qui sont délivrés en sortie par les soixante-trois modulateurs EOM 434 sont fournis au multiplexeur MUX WDM 436, lequel peut également être désigné comme un multiplexeur, MUX, de multiplexage dense par répartition en longueur d’onde (DWDM). Le multiplexeur MUX WDM 436 multiplexe (c’est-à-dire, combine) les soixante-trois signaux de données optiques, reçus en provenance des soixante-trois modulateurs EOM 434, sur une fibre optique unique, où les soixante-trois signaux de données optiques individuels sont chacun transportés en même temps sur leur propre longueur d’onde optique individuelle dans une plage de longueurs d’onde contigüe spécifiée (par exemple de 1560 nm à 1575 nm) ou une plage de longueurs d’onde non contigüe (par exemple, de 1510 nm à 1534,8 nm, et de 1540,2 nm à 1564,8 nm). Par exemple, tel qu’expliqué ci-dessus, les soixante-trois signaux de données optiques peuvent présenter des longueurs d’onde maximales qui se produisent à des intervalles de 0,2 nm, de 1560 nm à 1572,8 nm.
Le signal qui est délivré en sortie par le multiplexeur MUX WDM 436, qui peut être désigné comme un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde, est fourni à l’amplificateur optique (OA) 438. L’amplificateur OA 438 amplifie le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde de sorte que le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde présente une puissance suffisante pour permettre sa transmission, du satellite 100 dans l’espace libre à la passerelle 105. L’amplificateur OA 438 peut être un amplificateur optique à fibre dopée à l’erbium (EDFA), mais sans s’y limiter. La sortie de l’amplificateur OA 438 peut être désignée comme un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement.
Le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement, qui est délivré en sortie par l’amplificateur OA 438, est fourni (par exemple, par l’intermédiaire d'une fibre optique) au dispositif optique émetteur 440. Le dispositif optique émetteur 440, qui peut également être désigné comme un télescope, peut inclure des éléments optiques tels que des lentilles, des miroirs, des réflecteurs, des filtres et/ou des éléments similaires. Le dispositif optique émetteur 440 délivre en sortie un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique collimaté qui est orienté vers un satellite. Un cardan, et/ou un élément similaire, peuvent être utilisés pour commander la direction du dispositif optique émetteur 440. Selon un mode de réalisation, le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique collimaté présente une ouverture d’environ 40 cm et une divergence de demi-faisceau d’environ 0,0000012 radian, dans lequel le terme « environ » tel qu’utilisé ici signifie +/-10 % d’une valeur spécifiée. L’utilisation d’autres ouvertures et d’autres valeurs de divergence de demi-faisceau est également dans la portée des modes de réalisation décrits ci-après. Le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique collimaté, qui est délivré en sortie par le dispositif optique émetteur 440, est transmis dans l’espace libre au dispositif optique récepteur sur la passerelle 105.
Un segment spatial (par exemple, un satellite 100) peut présenter des dispositifs optiques, qui sont utilisés pour transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, 102d) à une passerelle, différents des dispositifs optiques qui sont utilisés pour recevoir un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, 102u) en provenance d’une passerelle. Alternativement et de préférence, afin de réduire le poids qui doit être transporté par le segment spatial (par exemple, un satellite 100), les mêmes dispositifs optiques peuvent être utilisés à la fois pour transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, 102d) à une passerelle et pour recevoir un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, 102u) en provenance d’une passerelle. Plus précisément, le dispositif optique émetteur, TX, 440, illustré dans la figure 4D peut être le même que le dispositif optique récepteur, RX, 302, illustré dans la figure 3. Des composants supplémentaires et/ou alternatifs peuvent être partagés entre l’équipement de liaison aller de segment spatial illustré dans la figure 3 et l’équipement de liaison retour de segment spatial illustré dans les figures 4A, 4B et 4D. Par exemple, les cornets d’alimentation 326 dans la figure 3 peuvent être les mêmes que les cornets d’alimentation 402 illustrés dans les figures 4A et 4B. Autre exemple, les jonctions OMJ 324 dans la figure 3 peuvent être les mêmes que les jonctions OMJ 404 dans les figures 4A et 4B, si les jonctions OMJ sont mises en œuvre en tant qu’un dispositif à trois ports. Ce ne sont que quelques exemples qui ne visent pas à être exhaustifs.
En référence à nouveau aux modulateurs EOM 434 dans la figure 4D, selon certains modes de réalisation de la présente technologie, chacun des modulateurs EOM 434 module le signal optique qu'il reçoit (par exemple, par l’intermédiaire d’une fibre optique d’un laser respectif 432) avec un signai RF individuel qui a déjà été modulé pour inclure des données d’utilisateur. Par exemple, le modulateur EOM 434_1 module le signal optique qu’il reçoit en provenance du laser 431_1 avec un signal de porteuse RF à données modulées qu’il reçoit en provenance du combineur420_1 (dans la figure 4A) ou du combineur 423_1 (dans la figure 4B). Le signal de porteuse RF à données modulées que le modulateur EOM 434_1 reçoit en provenance d’un combineur (420_1 dans la figure 4A, ou 423_1 dans la figure 4B) peut inclure des données correspondant à huit faisceaux de liaison montante de service provenant de terminaux de service ST. De même, les modulateurs EOM 434_2 à 434_32 peuvent recevoir chacun un signal de porteuse RF à données modulées différent, en provenance d’un combineur 420 ou 423 différent, où chaque signal de porteuse RF à données modulées correspond à un groupe distinct de huit faisceaux de liaison montante de service reçus en provenance de terminaux de service ST. Le modulateur EOM 434_63 peut recevoir un signal de porteuse RF à données modulées, en provenance d’un combineur 420 ou 423, dans lequel le signal de porteuse RF à données modulées correspond à quatre faisceaux de liaison montante de service reçus en provenance de terminaux de service ST. De cette manière, les modulateurs EOM 434 peuvent être collectivement fournis avec des signaux de porteuse RF à données modulées correspondant à cinq cents faisceaux de liaison montante de service (c’est-à-dire, 62 *8 + 1 *4 = 500). Équipement de liaison retour de passerelle
La figure 5 sera à présent utilisée pour décrire un équipement de liaison retour de passerelle 500, selon un mode de réalisation de la présente technologie. Un tel équipement de liaison retour de passerelle 500 peut également être désigné comme un sous-système de liaison retour de passerelle optique 500, ou plus généralement, comme un sous-système de communication optique. En référence à la figure 5, le sous-système de liaison retour de passerelle optique 500 est illustré comme incluant un dispositif optique récepteur 502, un amplificateur optique (OA) 504, un démultiplexeur (DEMUX) de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) 506, soixante-trois photodétecteurs (PD) 508_1 à 508_63, soixante-trois filtres 510_1 à 510_63, soixante-trois amplificateurs à faible bruit (LNA) 512_1 à 512_63 et soixante-trois convertisseurs abaisseurs de fréquence 514_1 à 514_63. Le sous-système de liaison retour de passerelle optique 500 est également illustré comme incluant soixante-trois blocs de démodulateur et processeur de signal numérique (DSP) 516_1 à 516_63 et quatre oscillateurs locaux (LO) 522_1 à 522_4 (qui peuvent être désignés individuellement comme un oscillateur LO 522, ou collectivement comme les oscillateurs LO 522).
Le dispositif optique récepteur 502, qui peut également être désigné comme un télescope, peut inclure des éléments optiques comme des miroirs, des réflecteurs, des filtres et/ou des éléments similaires. Le dispositif optique récepteur 502 reçoit le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102d) qui est transmis à travers l’espace libre à partir d’un segment spatial (par exemple, un satellite 100), par les sous-systèmes de liaison retour de segment spatial 400C (ou 400A ou 400B) et 400D, et fournit le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique reçu (par exemple par le biais d’une fibre optique) à l’amplificateur OA 504. Un cardan et/ou un élément similaire peuvent être utilisés pour commander la direction du dispositif optique récepteur 502. Lorsque le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique atteint la passerelle, la puissance du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique est considérablement atténuée par rapport au moment il a été transmis par le sous-système de liaison retour de segment spatial. En conséquence, l’amplificateur OA 504 est utilisé pour amplifier le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique reçu, avant qu’il ne soit fourni au démultiplexeur DEMUX WDM 506. L’amplificateur OA 504 peut être, par exemple, un amplificateur optique à fibre dopée à l’erbium (EDFA), mais sans s’y limiter. La sortie de l’amplificateur OA 504 peut être désignée comme un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique reçu optiquement amplifié. Le démultiplexeur DEMUX WDM 506 démultiplexe (c’est-à-dire, sépare) le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu (dès lors qu’il a été amplifié optiquement) en soixante-trois signaux optiques individuels, dont chacun est fourni à un photodétecteur (PD) 508 individuel. Chaque photodétecteur PD 508 convertit le signal optique qu’il reçoit du démultiplexeur DEMUX WDM 506 en un signal électrique RF respectif. Le signal électrique RF produit par chaque photodétecteur PD 508 est fourni à un filtre respectif (FTR) 510 (par exemple, un filtre passe-bande) pour supprimer des composantes de fréquence non souhaitées et/ou améliorer des composantes de fréquence souhaitées. Par exemple, lorsque des conversions par abaissement de fréquence ont été mises en œuvre sur le satellite (par l’équipement de liaison retour de segment spatial 400A ou 400B), chaque filtre 510 peut laisser passer des fréquences dans la plage de 6,70 à 7,2 GHz, ou dans la plage de 6,3 à 7,2 GHz, mais sans s’y limiter. Autre exemple, lorsque des conversions par abaissement de fréquence n’ont pas été mises en œuvre sur le satellite (par exemple, par l’équipement de liaison retour de segment spatial 400C), chaque filtre 510 peut laisser passer des fréquences dans la plage de 29,5 à 30 GHz, mais sans s’y limiter. Le signal électrique RF filtré, qui est délivré en sortie par chaque filtre 408, est fourni à un amplificateur à faible bruit respectif (LNA) 512. Chaque amplificateur LNA 512 amplifie le signal RF à puissance relativement faible qu’il reçoit d’un filtre respectif 510 sans dégrader significativement le rapport « signal sur bruit» du signal. Le signal RF amplifié qui est délivré en sortie par chaque amplificateur LNA 512 est fourni à un convertisseur abaisseur de fréquence 514 respectif, dont la sortie est fournie à un bloc de démodulateur et DSP 516 respectif.
Chaque convertisseur abaisseur de fréquence 514 reçoit un signal RF en provenance d’un amplificateur LNA 512 (lequel signal RF inclut des données en provenance de terminaux d’abonné ST, et par conséquent, peut être désigné comme un signal de données RF) et un signal RF en provenance d’un oscillateur LO 452 (qui peut être désigné comme un signal d’oscillateur LO), et il utilise le signal d’oscillateur LO pour convertir par abaissement le signal de données RF en signal de bande de base. Le signal de données de bande de base délivré en sortie par chaque convertisseur abaisseur de fréquence 514 est fourni à un bloc de démodulateur et DSP 516 respectif. Chaque bloc de démodulateur et DSP 516 démodule le signal de données de bande de base qu’il reçoit, et met en œuvre un traitement de signal numérique sur celui-ci. Un tel signal de données démodulé peut être utilisé pour fournir des données à, ou demander des données à, un serveur, un dispositif client, et/ou similaire, qui est couplé à un réseau (par exemple, le réseau 140 dans la figure 1).
Une passerelle (par exemple, la passerelle 105) peut présenter des dispositifs optiques, qui sont utilisés pour transmettre un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u) à un segment spatial (par exemple, le satellite 100), différents des dispositifs optiques qui sont utilisés pour recevoir un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102d) en provenance d’un segment spatial. Une passerelle peut également utiliser les mêmes dispositifs optiques à la fois pour transmettre un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u) à un segment spatial et pour recevoir un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102d) en provenance d’un segment spatial. Plus précisément, le dispositif optique RX 502 illustré dans la figure 5 peut être le même que le dispositif optique TX210 illustré dans la figure 2A.
Procédés
La figure 6 sera à présent utilisée pour résumer des procédés destinés à permettre à un sous-système au sol (par exemple, l’équipement de liaison aller de passerelle 200 dans la figure 2A) de produire et transmettre un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u dans la figure 1) à un satellite (par exemple, le satellite 100 dans la figure 1) qui est configuré pour recevoir le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, et en fonction de cela, produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF (par exemple, les faisceaux 106d, 110d, 114d et 118d dans la figure 1) dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service ST. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF est une partie de liaison descendante de la bande Ka. La partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,7 GHz et 20,2 GHz, et par conséquent, présenter une largeur de bande de 2,5 GHz.
Alternativement, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,3 GHz et 20,2 GHz, et par conséquent, présenter une largeur de bande de 2,9 GHz. Mais ce ne sont que quelques exemples qui ne sont pas destinés à être exhaustifs.
En référence à la figure 6, l’étape 602 consiste à émettre une pluralité de signaux optiques (par exemple, deux cent cinquante signaux optiques) présentant chacun une longueur d'onde maximale différente qui est située dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée. L’étape 602 peut être mise en œuvre en utilisant les lasers 202 examinés ci-dessus en référence à la figure 2A. La plage de longueurs d’onde optiques spécifiée peut être dans les longueurs d’onde optiques de la bande C et/ou de la bande L, tel qu’expliqué ci-dessus. En outre, comme expliqué ci-dessus, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée peut être une plage de longueurs d’onde optiques contigüe dans un spectre IR ou une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe dans le spectre IR. Tel que remarqué ci-dessus, des longueurs d’onde optiques visibles et/ou d’autres longueurs d’onde peuvent alternativement être utilisées. L’étape 604 consiste à moduler électro-optiquement chacun des signaux optiques avec un signal d’une pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées différents, dont chacun a été modulé en vue de transporter des données pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, en vue de produire par conséquent une pluralité de signaux de données optiques, dont chacun transporte des données pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF et présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée dans laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. L’étape 604 peut être mise en œuvre en faisant appel aux modulateurs EOM 204 examinés ci-dessus en référence à la figure 2A. L’étape 606 consiste à multiplexer la pluralité de signaux de données optiques en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde qui inclut des données pour la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. L’étape 606 peut être mise en œuvre à l’aide du multiplexeur MUX WDM 206 discuté ci-dessus en référence à la figure 2A. L’étape 608 consiste à produire un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, en fonction du signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde, et l’étape 610 consiste à transmettre le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique à travers l’espace libre au satellite. Les étapes 608 et 610 peuvent être réalisées par le dispositif optique émetteur 210 examiné ci-dessus en référence à la figure 2A. L’amplificateur optique (OA) 208 examiné ci-dessus en référence à la figure 2A peut également être utilisé en vue de mettre en œuvre l’étape 608.
Avantageusement, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques produits au cours de l’étape 604 de modulation électro-optique sont dans la même plage de fréquences RF spécifiée dans laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, il y a une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences, lors de la production de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique. En d’autres termes, l’équipement de liaison aller de segment spatial 300 dans la figure 3 n’a avantageusement pas besoin de convertisseurs abaisseurs de fréquence ou de tout autre type d'équipement de conversion de fréquence.
Un procédé peut également inclure l’étape consistant à recevoir une pluralité de signaux de porteuse RF dont chacun présente une fréquence RF différente dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, et produire les signaux RF modulés, lesquels sont modulés électro-optiquement avec les signaux optiques, en fonction de la pluralité de signaux de porteuse RF. Les signaux de porteuse RF peuvent être produits par un ou plusieurs oscillateurs locaux 222 examinés ci-dessus en référence à la figure 2B. Les signaux RF modulés peuvent être produits par les modulateurs RFM 224 examinés ci-dessus en référence à la figure 2B.
La figure 7 sera à présent utilisée pour résumer des procédés destinés à permettre à un sous-système spatial (par exemple, l’équipement de liaison aller de segment spatial 300 de la figure 3) d’un satellite (par exemple, le satellite 100), de produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF (par exemple, les faisceaux 106d, 110d, 114d et 118d dans la figure 1) dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service ST. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF est une partie de liaison descendante de la bande Ka. La partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,7 GHz et 20,2 GHz, et présenter par conséquent une largeur de bande de 2,5 GHz. Alternativement, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,3 GHz et 20,2 GHz, et présenter par conséquent une largeur de bande de 2,9 GHz. Mais ce ne sont que quelques exemples qui ne sont pas destinés à être exhaustifs.
En référence à la figure 7, l’étape 702 consiste à recevoir un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102u) en provenance d’un sous-système au sol (par exemple, l’équipement de liaison aller de passerelle 200 dans la figure 2A). L’étape 702 peut être mise en œuvre par le dispositif optique récepteur 302 décrit ci-dessus en référence à la figure 3. L’étape 704 consiste à produire, en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu, une pluralité (par exemple, deux cent cinquante) de signaux optiques individuels qui présentent chacun une longueur d’onde maximale différente. L’étape 704 peut être mise en œuvre par le démultiplexeur DEMUX WDM 306 décrit ci-dessus en référence à la figure 3. L’étape 706 consiste à convertir chacun des signaux optiques individuels en un signal de données électrique respectif présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le sous-système spatial est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. L’étape 706 peut être mise en œuvre par les photodétecteurs PD 308 examinés ci-dessus en référence à la figure 3. L’étape 708 consiste à produire, en fonction des signaux de données électriques, la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans la plage de fréquences RF spécifiée. L’étape 708 peut être mise en œuvre, par exemple, par les filtres 310, les amplificateurs LNA 312, les séparateurs 314, les amplificateurs HPA 318, les filtres HF 320, les jonctions OMJ 324 et les cornets d’alimentation 326 examinés ci-dessus en référence à la figure 3. L’étape 710 consiste à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans la plage de fréquences RF spécifiée. L’étape 710 peut être mise en œuvre par les cornets d’alimentation 326 examinés ci-dessus en référence à la figure 3, et plus généralement, les systèmes d’antenne.
Avantageusement, étant donné que les fréquences RF des signaux de données électriques qui résultent de l’étape de conversion 706 sont dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le sous-système spatial est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, il y a une élimination de toute nécessité de mise en oeuvre, par le sous-système spatial, (par exemple, l’équipement de liaison aller de segment spatial 300 dans la figure 3), de toute conversion de fréquence dans le cadre de la production de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique. En d’autres termes, avantageusement, l’équipement de liaison aller de segment spatial 300 dans la figure 3 ne nécessite pas de convertisseurs abaisseurs de fréquence, ni de tout autre type d’équipement de conversion de fréquence.
La figure 8 est un organigramme de haut niveau qui est utilisé pour résumer des procédés destinés à permettre à un sous-système spatial d’un satellite de produire et transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (par exemple, le faisceau 102d) au sein d’une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée, selon certains modes de réalisation de la présente technologie. Plus précisément, certains procédés décrits en référence à la figure 8 permettent à un sous-système spatial d’un satellite (par exemple, le satellite 100) de produire et transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée. La plage de longueurs d’onde optiques spécifiée peut être située dans les longueurs d’onde optiques de la bande C et/ou de la bande L, mais sans s’y limiter. En outre, tel qu’expliqué ci-dessus, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée peut être une plage de longueurs d’onde optiques contigüe dans un spectre IR ou une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe dans le spectre IR. Tel que remarqué ci-dessus, des longueurs d’onde optiques visibles et/ou d’autres longueurs d’onde peuvent alternativement être utilisées.
En référence à la figure 8, l’étape 802 consiste à émettre une pluralité de signaux optiques (par exemple, soixante-trois signaux optiques) présentant chacun une longueur d’onde maximale différente qui est située dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée. L’étape 802 peut être mise en oeuvre par les lasers 432 examinés ci-dessus en référence à la figure 4D. L’étape 804 consiste à moduler électro-optiquement chacun des signaux optiques avec un signal d’une pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées différents, dont chacun a été modulé pour transporter des données de liaison retour pour au moins un faisceau d’une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, en vue de produire par conséquent une pluralité de signaux de données, optiques, dont chacun transporte des données de liaison retour pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF et présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service. L’étape 804 peut être mise en œuvre par les modulateurs EOM 434 examinés ci-dessus en référence à la figure 4D. L’étape 806 consiste à multiplexer la pluralité de signaux de données optiques en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde qui inclut des données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF. L’étape 806 peut être mise en œuvre par le multiplexeur WDM 436 examiné ci-dessus en référence à la figure 4D. L’étape 808 consiste à produire un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique, en fonction du signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde, et l’étape 810 consiste à transmettre le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique, à travers l’espace libre, du satellite à une passerelle au sol. Les étapes 808 et 810 peuvent être mises en œuvre par le dispositif optique émetteur 440 examiné ci-dessus en référence à la figure 4D.
Selon certains modes de réalisation, lorsque les fréquences RF des signaux de données optiques produits au cours de la modulation électro-optique sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service, il existe une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction des faisceaux de liaison montante de service RF. En d’autres termes, dans de tels modes de réalisation, l’équipement de liaison retour de segment spatial ne nécessite avantageusement pas de convertisseurs abaisseurs de fréquence, ni de tout autre type d’équipement de conversion de fréquence. Les équipements de liaison retour de segment spatial 400C (dans la figure 4C) et 400D (dans la figure 4D), par exemple, peuvent être utilisés pour produire un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique sans nécessiter du satellite qu’il mette en œuvre des quelconques conversions de fréquence. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service correspond à une partie de liaison montante de la bande Ka. La partie de liaison montante de la bande Ka peut être comprise entre 29,5 et 30 GHz, et présenter par conséquent une largeur de bande de 0,5 GHz. Mais ce n’est qu’un exemple qui n’est pas destiné à être exhaustif.
Un procédé peut également inclure l’étape consistant à recevoir une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, et à produire la pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées, lesquels signaux ont été modulés en vue de transporter les données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance des terminaux de service.
Des détails supplémentaires sur les procédés décrits en référence aux figures 6, 7 et 8 peuvent être appréciés à la lumière de la description ci-dessus des figures 1 à 5.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-dessus se rapportent à un sous-système au sol destiné à être utilisé dans le cadre de la transmission d’un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique à un satellite qui est configuré de manière à recevoir le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, et en fonction de cela, à produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service. Selon certains modes de réalisation, le sous-système au sol inclut une pluralité de lasers, une pluralité de modulateurs électro-optiques (EOM), un multiplexeur de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM), un amplificateur optique et un dispositif optique émetteur. Chacun des lasers est exploitable de manière à émettre un signal optique présentant une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée. Chacun des modulateurs EOM est configuré de manière à recevoir un signal optique en provenance d’un laser respectif de la pluralité de lasers, à recevoir un signal de porteuse RF à données modulées différent qui a été modulé en vue de transporter des données pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, et à délivrer en sortie un signal de données optique transportant des données pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF et présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. Le multiplexeur WDM est configuré de manière à recevoir les signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM, et à combiner la pluralité de signaux de données optiques en un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde. L’amplificateur optique est configuré de manière à amplifier le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement. Les dispositifs optiques émetteurs sont configurés de manière à recevoir le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement et à transmettre un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique au satellite, en fonction de cela. Selon des modes de réalisation spécifiques, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM sont dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, il existe une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à produire et transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF comporte une partie de liaison descendante de la bande Ka. Par exemple, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,7 GHz et 20,2 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 2,5 GHz. Alternativement, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,3 GHz et 20,2 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 2,9 GHz. D’autres variations sont également possibles et dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document. Selon certains modes de réalisation, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR). Alternativement, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR). L’utilisation d’autres plages de longueurs d’onde, notamment de celles dans le spectre visible, est également envisageable, tout en restant dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document.
Selon certains modes de réalisation, le sous-système au sol peut également inclure plusieurs modulateurs RF configurés de manière à produire les signaux de porteuse RF à données modulées qui sont reçus par la pluralité de modulateurs EOM. Chacun des modulateurs RF peut recevoir un signal de porteuse RF présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. Le sous-système au sol peut également inclure un ou plusieurs oscillateurs configurés de manière à produire les signaux de porteuse RF qui sont fournis aux modulateurs RF, dans lequel chacun des signaux de porteuse RF présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF.
Selon certains modes de réalisation, le sous-système au sol peut inclure plusieurs modulateurs RF qui sont chacun utilisés pour produire un signal RF à données modulées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. En outre, le sous-système au sol peut inclure plusieurs multiplexeurs par répartition en fréquence (FDM) qui sont chacun configurés de manière à recevoir les signaux RF à données modulées en provenance d’au moins deux des modulateurs RF, et à multiplexer en fréquence les signaux RF modulés reçus pour produire l’un des signaux de porteuse RF à données modulées qui sont reçus par les modulateurs EOM. Le sous-système au sol peut également inclure un ou plusieurs oscillateurs configurés de manière à produire les signaux de porteuse RF qui sont fournis aux modulateurs RF, dans lequel chacun des signaux de porteuse RF présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. Selon certains modes de réalisation, chacun des modulateurs EOM est configuré de manière à délivrer en sortie un signal de données optique transportant des données pour au moins deux de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-dessus se rapportent à des procédés destinés à permettre à un sous-système au sol de produire et de transmettre un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique à un satellite qui est configuré de manière à recevoir le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, et en fonction de cela, à produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service. Un tel procédé peut inclure l’étape consistant à émettre une pluralité de signaux optiques présentant chacun une longueur d’onde maximale différente qui est située dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée. Un tel procédé peut également inclure l’étape consistant à moduler électro-optiquement chacun des signaux optiques avec un signal d’une pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées différents, dont chacun a été modulé en vue de transporter des données pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, en vue de produire par conséquent une pluralité de signaux de données optiques, dont chacun transporte des données pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, et présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. Le procédé peut également inclure l’étape consistant à multiplexer la pluralité de signaux de données optiques en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde qui inclut des données pour la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. En outre, le procédé peut inclure l’étape consistant à produire un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, en fonction du signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde, et à transmettre le faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, à travers l’espace libre, au satellite. Selon certains modes de réalisation, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques produits au cours de la modulation électro-optique sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, il existe une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à produire et transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF comporte une partie de liaison descendante de la bande Ka. Par exemple, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,7 GHz et 20,2 GHz, et présente par conséquent une largeur de bande de 2,5 GHz. Alternativement, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,3 GHz et 20,2 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 2,9 GHz. D’autres variations sont également possibles et dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document. Selon certains modes de réalisation, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR). Alternativement, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR). L’utilisation d’autres plages de longueurs d’onde, notamment de celles dans le spectre visible, est également envisageable, tout en restant dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document.
Certains procédés peuvent également inclure l’étape consistant à recevoir une pluralité de signaux de porteuse RF, dont chacun présente une fréquence RF différente dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. En outre, un procédé peut également inclure l’étape consistant à produire les signaux de porteuse RF à données modulées qui sont modulés électro-optiquement avec les signaux optiques, en fonction de la pluralité de signaux de porteuse RF.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-dessus se rapportent à un sous-système spatial d’un satellite destiné à transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service. Le sous-système spatial peut inclure des dispositifs optiques récepteurs, un amplificateur optique, un démultiplexeur WDM, une pluralité de photodétecteurs, des composants RF et des antennes. Les dispositifs optiques récepteurs sont configurés de manière à recevoir un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique, dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée, en provenance d’un sous-système au sol. L’amplificateur optique est optiquement couplé au dispositif optique récepteur et configuré de manière à amplifier un signal optique liaison montante de ligne d’alimentation qui est délivré en sortie à partir du dispositif optique récepteur. Le démultiplexeur WDM est optiquement couplé à l’amplificateur optique et configuré de manière à séparer le signal de liaison montante de ligne d’alimentation amplifié optiquement, lequel est délivré en sortie à partir de l’amplificateur optique, en une pluralité de signaux optiques individuels qui présentent chacun une longueur d’onde maximale différente. Chacun des photodétecteurs convertit un signal distinct parmi les signaux optiques qui sont délivrés en sortie à partir du démultiplexeur WDM, en un signal de données électrique respectif présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le sous-système spatial est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. Les composants RF et les antennes sont configurés de manière à produire et transmettre, en fonction des signaux de données électriques générés par la pluralité de photodétecteurs, PD, la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans la plage de fréquences RF spécifiée. Selon certains modes de réalisation, étant donné que les fréquences RF des signaux de données électriques délivrés en sortie par la pluralité de photodétecteurs sont dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le sous-système spatial est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, il existe une élimination de toute nécessité de mise en œuvre, par le sous-système spatial, de quelconques conversions de fréquences, lors de la production de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à produire et transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF comporte une partie de liaison descendante de la bande Ka. Par exemple, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,7 GHz et 20,2 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 2,5 GHz. Alternativement, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,3 GHz et 20,2 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 2,9 GHz. D’autres variations sont également possibles et dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document. Selon certains modes de réalisation, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR). Alternativement, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR). L’utilisation d’autres plages de longueurs d’onde, notamment de celles dans le spectre visible, est également envisageable, tout en restant dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-dessus se rapportent à des procédés destinés à permettre à un sous-système spatial d’un satellite de produire et transmettre une pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans une plage de fréquences RF spécifiée, à des terminaux de service. Un tel procédé peut inclure l’étape consistant à recevoir un faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée, en provenance d’un sous-système au sol. Un tel procédé peut également inclure l’étape consistant à produire, en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique reçu, une pluralité de signaux optiques individuels qui présentent chacun une longueur d’onde maximale différente. En outre, le procédé peut inclure l’étape consistant à convertir chacun des signaux optiques individuels en un signal de données électrique respectif présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le sous-système spatial est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF. Le procédé peut également inclure l’étape consistant à produire, en fonction des signaux de données électriques, la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans la plage de fréquences RF spécifiée, et à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF dans la plage de fréquences RF spécifiée. Selon certains modes de réalisation, étant donné que les fréquences RF des signaux de données électriques qui résultent de la conversion sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le sous-système spatial est configuré de manière à transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF, il existe une élimination de toute nécessité de mise en œuvre, par le sous-système spatial, de quelconques conversions de fréquences, lors de la production de la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF en fonction du faisceau de liaison montante de ligne d’alimentation optique. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à produire et transmettre la pluralité de faisceaux de liaison descendante de service RF comporte une partie de liaison descendante de la bande Ka. Par exemple, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,7 GHz et 20,2 GHz, et présente par conséquent une largeur de bande de 2,5 GHz. Alternativement, la partie de liaison descendante de la bande Ka peut être comprise entre 17,3 GHz et 20,2 GHz, et présente par conséquent une largeur de bande de 2,9 GHz. D’autres variations sont également possibles et dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document. Selon certains modes de réalisation, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR). Alternativement, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR). L’utilisation d’autres plages de longueurs d’onde, notamment de celles dans le spectre visible, est également envisageable, tout en restant dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-dessus se rapportent à un sous-système spatial d’un satellite destiné à être utilisé pour produire un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée. Le sous-système spatial peut inclure une pluralité de lasers, une pluralité de modulateurs EOM, un multiplexeur WDM, un amplificateur optique et des dispositifs optiques émetteurs. Chacun des lasers est exploitable de manière à émettre un signal optique présentant une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée. Chacun des modulateurs EOM est configuré de manière à recevoir un signal optique en provenance d’un laser respectif de la pluralité de lasers, à recevoir un signal de porteuse RF à données modulées différent qui a été modulé en vue de transporter des données de liaison retour correspondant à une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance d’une pluralité de terminaux de service, et à délivrer en sortie un signal de données optique transportant des données de liaison retour correspondant à la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF et présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service. Le multiplexeur WDM est configuré de manière à recevoir les signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM, et à combiner la pluralité de signaux de données optiques en un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde. L’amplificateur optique est configuré de manière à amplifier le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement. Les dispositifs optiques émetteurs sont configurés de manière à recevoir le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement et à transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique, à un sous-système au sol, en fonction de cela. Selon certains modes de réalisation, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service, il existe une suppression de toute nécessité de mise en oeuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF. Le sous-système spatial peut également inclure des antennes et composants RF configurés de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service et à produire les signaux de porteuse RF à données modulées qui sont fournis aux modulateurs EOM et utilisés par les modulateurs EOM pour produire les signaux de données optiques fournis par les modulateurs EOM au multiplexeur WDM. Selon certains modes de réalisation, la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF comporte une partie de liaison montante de la bande Ka. La partie de liaison montante de la bande Ka peut être, par exemple, comprise entre 29,5 et 30 GHz, et présenter par conséquent une largeur de bande de 0,5 GHz. D’autres variations sont également possibles et dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document. Selon certains modes de réalisation, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR). Alternativement, la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR). L’utilisation d’autres plages de longueurs d’onde, notamment de celles dans le spectre visible, est également envisageable, tout en restant dans la portée des modes de réalisation décrits dans le présent document.
Certains modes de réalisation de la présente technologie décrits ci-dessus se rapportent à des procédés destinés à permettre à un sous-système spatial d’un satellite de produire et transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée. Un tel procédé peut inclure l’étape consistant à émettre une pluralité de signaux optiques présentant chacun une longueur d’onde maximale différente qui est située dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée. Le procédé peut également inclure l’étape consistant à moduler électro-optiquement chacun des signaux optiques avec un signal d’une pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées différents, dont chacun a été modulé pour transporter des données de liaison retour pour au moins un faisceau d’une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, en vue de produire par conséquent une pluralité de signaux de données optiques, dont chacun transporte des données de liaison retour pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, et présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF, en provenance de terminaux de service. Le procédé peut en outre inclure l’étape consistant à multiplexer la pluralité de signaux de données optiques en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde qui inclut des données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF. Le procédé peut également inclure l’étape consistant à produire un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique, en fonction du signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde, et à transmettre le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique, à travers l’espace libre, du satellite à une passerelle au sol. Selon certains modes de réalisation, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques produits au cours de la modulation électro-optique sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service, il existe une suppression de toute nécessité de mise en oeuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction des faisceaux de liaison montante de service RF. Le procédé peut en outre inclure l'étape consistant à recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, et à produire la pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées qui ont été modulés en vue de transporter les données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance des terminaux de service.
La description détaillée qui précède a été présentée à des fins d’illustration et de description. Elle n’est ni destinée à être exhaustive, ni à limiter l’objet revendiqué dans le présent document à la ou aux formes précises divulguées. De nombreuses modifications et variantes sont possibles à la lumière des enseignements ci-dessus. Les modes de réalisation décrits ont été choisis afin de mieux expliquer les principes de la technologie divulguée et son application pratique, en vue de permettre ainsi à d’autres hommes du métier d’utiliser au mieux la technologie dans divers modes de réalisation et avec diverses modifications pertinentes pour l’usage particulier envisagé. Le champ d’application, autrement dit la portée, est destiné(e) à être défini par les revendications annexées.
Claims (18)
- REVENDICATIONS1. Sous-système spatial {200) d’un satellite (100) destiné à être utilisé dans le cadre de la production d’un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (102d, 106d, 110d, 114d, 118d) en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF (102u, 106u, 110u, 114u, 118u) en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée, le sous-système spatial comportant : une pluralité de lasers (202_1, 202_250, 432 1, 432_63), lesquels sont chacun exploitables de manière à émettre un signal optique présentant une longueur d’onde maximale différente dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée ; une pluralité de modulateurs électro-optiques (EOM) (204_1, 204_250, 434_1, 434_63), les modulateurs EOM étant chacun configurés de manière à recevoir un signal optique en provenance d’un laser respectif de la pluralité de lasers, à recevoir un signal de porteuse RF à données modulées différent qui a été modulé en vue de transporter des données de liaison retour correspondant à une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance d’une pluralité de terminaux de service, et à délivrer en sortie un signal de données optique transportant des données de liaison retour correspondant à la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF et présentant une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service ; un multiplexeur de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) (206, 436) configuré de manière à recevoir les signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM, et à combiner la pluralité de signaux de données optiques au sein d’un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde ; un amplificateur optique (208, 438) configuré de manière à amplifier le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement; et un dispositif optique émetteur (210, 440) configuré de manière à recevoir le signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde amplifié optiquement et à transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique à un sous-système au sol en fonction de cela ; dans lequel, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques délivrés en sortie par la pluralité de modulateurs EOM (204_1, 204_250, 434_1, 434_63) sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite (100) est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF (102u) en provenance de terminaux de service, il existe une élimination de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite (100), de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (106d, 110d, 114d et 118d) en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF (102u).
- 2. Sous-système selon la revendication 1, comportant en outre : des antennes et composants RF configurés de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service et à produire les signaux de porteuse RF à données modulées qui sont fournis aux modulateurs EOM (204_1, 204_250, 434_1, 434_63) et utilisés par les modulateurs EOM (204_1, 204_250, 434 1, 434_63) en vue de produire les signaux de données optiques fournis par les modulateurs EOM (204_1, 204_250, 434_1, 434_63) au multiplexeur WDM (206, 436).
- 3. Sous-système selon la revendication 2, dans lequel l’antenne inclut une pluralité de cornets d’alimentation (326_1, 326_500, 402_1, 402_500) et un ou plusieurs réflecteurs.
- 4. Sous-système selon la revendication 3, dans lequel les composants RF incluent des jonctions orthomodes (324_1, 324 500, 404 1, 404 500), un ou plusieurs types de filtres (310_1, 310_250, 316_1, 316_500, 412_1, 412_500, 418_1, 418_250, 510_1, 510_63), des amplificateurs à faible bruit (312_1, 312_250, 410_1, 410_500, 512_1, 512_63) et des combineurs (414_1, 414_250, 420_1,420_63, 421 1,421 2, 423_1).
- 5. Sous-système selon la revendication 1, dans lequel la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite (100) est configuré de manière à recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF (102u) comporte une partie de liaison montante de la bande Ka.
- 6. Sous-système selon la revendication 5, dans lequel la partie de liaison montante de la bande Ka est comprise entre 29,5 et 30 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 0,5 GHz.
- 7. Sous-système selon la revendication 1, dans lequel la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR).
- 8. Sous-système selon la revendication 1, dans lequel la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR).
- 9. Procédé destiné à permettre à un sous-système spatial (200) d’un satellite (100) de produire et de transmettre un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique (102, 106d, 110d, 114d, 118d) en fonction de faisceaux de liaison montante de service RF (102u, 106u, 110u, 114u, 118u) reçus en provenance de terminaux de service dans une plage de fréquences RF spécifiée, le procédé comportant les étapes ci-dessous consistant à : émettre (802) une pluralité de signaux optiques présentant chacun une longueur d’onde maximale différente qui est située dans une plage de longueurs d’onde optiques spécifiée ; moduler électro-optiquement (804) chacun des signaux optiques avec un signal d’une pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées différents, dont chacun a été modulé pour transporter des données de liaison retour pour au moins un faisceau d’une pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF, en vue de produire par conséquent une pluralité de signaux de données optiques, dont chacun transporte des données de liaison retour pour au moins un faisceau de la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF et présente une fréquence RF dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service ; multiplexer (806) la pluralité de signaux de données optiques en vue de produire par conséquent un signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde qui inclut des données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF ; produire (808) un faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction du signal optique multiplexé par répartition en longueur d’onde ; et transmettre (810) le faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique à travers l’espace libre, du satellite à une passerelle au sol ; dans lequel, étant donné que les fréquences RF des signaux de données optiques produits au cours de la modulation électro-optique sont situées dans la même plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir des faisceaux de liaison montante de service RF en provenance de terminaux de service, il existe une suppression de toute nécessité de mise en œuvre, par le satellite, de quelconques conversions de fréquences lors de la production du faisceau de liaison descendante de ligne d’alimentation optique en fonction des faisceaux de liaison montante de service RF.
- 10. Procédé selon la revendication 9, comportant en outre les étapes ci-dessous consistant à : recevoir (702) la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF ; produire la pluralité de signaux de porteuse RF à données modulées, lesquels signaux ont été modulés en vue de transporter les données de liaison retour correspondant aux faisceaux de liaison montante de service RF reçus en provenance des terminaux de service.
- 11. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la plage de fréquences RF spécifiée au sein de laquelle le satellite est configuré de manière à recevoir la pluralité de faisceaux de liaison montante de service RF comporte une partie de liaison montante de la bande Ka.
- 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la partie de liaison montante de la bande Ka est comprise entre 29,5 et 30 GHz et présente par conséquent une largeur de bande de 0,5 GHz.
- 13. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques contigüe au sein d’un spectre infrarouge (IR).
- 14. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la plage de longueurs d’onde optiques spécifiée est une plage de longueurs d’onde optiques non contigüe au sein du spectre infrarouge (IR).
- 15. Procédé selon la revendication 9, dans laquelle l’émission est mise en oeuvre en utilisant une pluralité de lasers (202_1, 202_250, 432_1, 432_63).
- 16. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la modulation électro-optique est mise en oeuvre en utilisant une pluralité de modulateurs électro-optiques (EOM) (204_1, 204 250, 434_1,434_63).
- 17. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le multiplexage est mis en œuvre en utilisant un multiplexeur de multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) (206, 436).
- 18. Procédé selon la revendication 17, comportant en outre l’étape consistant à amplifier optiquement la pluralité de signaux de données optiques avant de fournir la pluralité de signaux de données optiques au multiplexeur WDM (206, 436).
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201662350297P | 2016-06-15 | 2016-06-15 | |
| US62350297 | 2016-06-15 | ||
| US15394602 | 2016-12-29 | ||
| US15/394,602 US9917646B2 (en) | 2016-06-15 | 2016-12-29 | High throughput satellite system with RF service uplink beams and optical feeder downlink beams |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3052940A1 true FR3052940A1 (fr) | 2017-12-22 |
| FR3052940B1 FR3052940B1 (fr) | 2020-01-24 |
Family
ID=60582680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1755402A Active FR3052940B1 (fr) | 2016-06-15 | 2017-06-15 | Systeme de satellite a haut debit avec faisceaux de liaison montante de service rf et faisceaux de liaison descendante de ligne d'alimentation optique |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3052940B1 (fr) |
-
2017
- 2017-06-15 FR FR1755402A patent/FR3052940B1/fr active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3052940B1 (fr) | 2020-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9917646B2 (en) | High throughput satellite system with RF service uplink beams and optical feeder downlink beams | |
| US10142021B2 (en) | Satellite system using optical gateways and ground based beamforming | |
| US10320481B2 (en) | Flexible high throughput satellite system using optical gateways | |
| US9979465B2 (en) | Satellite system that produces optical inter-satellite link (ISL) beam based on optical feeder uplink beam | |
| US10069565B2 (en) | Satellite system using optical gateways and onboard processing | |
| US10476595B2 (en) | Ground based subsystems, for inclusion in optical gateway, and that interface with optical networks external to optical gateway | |
| US9923625B2 (en) | Satellite system that produces optical inter-satellite link (ISL) beam based on RF feeder uplink beam | |
| US10250330B1 (en) | Flexible signal distribution assisted by tunable optical carrier modulating a desired signal | |
| US10432308B1 (en) | Satellite system using an RF GBBF feeder uplink beam from a gateway to a satellite, and using an optical ISL from the satellite to another satellite | |
| US20200252130A1 (en) | Free Space Optical Communication System and Method | |
| EP2723001B1 (fr) | Système de télécommunications par satellite à grande capacité à couverture multifaisceaux et à réutilisation de fréquence | |
| US10050699B2 (en) | Satellite system that produces optical inter-satellite link (ISL) beam based on optical ISL received from another satellite | |
| EP2337238B1 (fr) | Système d'émission et de réception multi-spots à bord d'un satellite | |
| EP2055633B1 (fr) | Procédé d'optimisation de la charge utile d'un satellite de télécommunication multifaisceaux | |
| FR2950497A1 (fr) | Charge utile pour satellite multifaisceaux | |
| EP3534536A1 (fr) | Dispositif et procede photonique de conversion de frequence a double bande | |
| FR3052940A1 (fr) | ||
| FR2930694A1 (fr) | Reseau de telecommunication pour l'etablissement de liaisons radiofrequences entre des stations terrestres principales et des terminaux terrestres via un satellite multifaisceaux | |
| FR3054090A1 (fr) | Systeme de satellite qui produit un faisceau de liaison intersatellite (isl) optique sur la base d'un faisceau de liaison montante de ligne d'alimentation optique | |
| FR3054089A1 (fr) | Systeme de satellite qui produit un faisceau de liaison intersatellite (isl) optique sur la base d'un faisceau de liaison montante de ligne d'alimentation rf | |
| EP2104242A1 (fr) | Réseau de télécommunication | |
| EP1545035B1 (fr) | Dispositif de brassage spatio-fréquentiel de signaux pour répéteur de télécommunications d'un satellite, répéteur et satellite associés | |
| Winzer et al. | Photodetectors and Receiver Architectures | |
| Nagarajan et al. | Coherent, superchannel, terabit/s InP photonic integrated circuits | |
| WO2017149100A1 (fr) | Procede de telecommunication dans un systeme a couverture geographique multi-spots, station terrestre et dispositif relais correspondants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |