FR3058861A1

FR3058861A1 - Satellite de communication pour une constellation de satellites

Info

Publication number: FR3058861A1
Application number: FR1760745A
Authority: FR
Inventors: Erich Auer
Original assignee: Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Current assignee: Tesat Spacecom GmbH and Co KG
Priority date: 2016-11-15
Filing date: 2017-11-15
Publication date: 2018-05-18
Anticipated expiration: 2037-11-15
Also published as: DE102016121919A1; FR3058861B1; DE102016121919B4; US10404357B2; US20180138968A1

Abstract

La présente invention concerne un satellite de communication (100) pour une utilisation dans une constellation de satellites (10). Le satellite (100) comporte une interface côté utilisateur (105) pour recevoir et transmettre des données sans fil, une interface côté réseau (110) pour recevoir et transmettre des données sans fil, une première interface inter-satellites (115) pour recevoir et transmettre des données sans fil avec une première direction d'émission (116) d'ondes électromagnétiques, une seconde interface inter-satellites (120) pour recevoir et transmettre des données sans fil avec une seconde direction d'émission (121) d'ondes électromagnétiques . La première direction (116) a un premier angle d'émission (117) par rapport à une direction de déplacement (125) du satellite (100). La seconde direction (121) a un second angle d'émission (122) par rapport à la direction (125) du satellite. Une valeur du premier angle (117) correspond à une valeur du second angle (122).

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 058 861 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) (© N° d’enregistrement national : 17 60745

COURBEVOIE © Int Cl⁸ : H 04 W36/28 (2017.01), H 04 W 84/06, H 04 B 7/185

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 15.11.17.	© Demandeur(s) : TESAT-SPACECOM GMBH & CO. KG
© Priorité : 15.11.16 DE 102016121919.3.	— DE.
	@ Inventeur(s) : AUER ERICH.
©) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 18.05.18 Bulletin 18/20.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Ce dernier n'a pas été
établi à la date de publication de la demande.
(© Références à d’autres documents nationaux	® Titulaire(s) : TESAT-SPACECOM GMBH & CO. KG.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension :	(© Mandataire(s) : LLR.

SATELLITE DE COMMUNICATION POUR UNE CONSTELLATION DE SATELLITES.

FR 3 058 861 - A1

La présente invention concerne un satellite de communication (100) pour une utilisation dans une constellation de satellites (10). Le satellite (100) comporte une interface côté utilisateur (105) pour recevoir et transmettre des données sans fil, une interface côté réseau (110) pour recevoir et transmettre des données sans fil, une première interface inter-satellites (115) pour recevoir et transmettre des données sans fil avec une première direction d'émission (116) d'ondes électromagnétiques, une seconde interface intersatellites (120) pour recevoir et transmettre des données sans fil avec une seconde direction d'émission (121) d'ondes électromagnétiques . La première direction (116) a un premier angle d'émission (117) par rapport à une direction de déplacement (125) du satellite (100). La seconde direction (121) a un second angle d'émission (122) par rapport à la direction (125) du satellite. Une valeur du premier angle (117) correspond à une valeur du second angle (122).

20B

280 km

L’invention concerne de manière générale le domaine technique de la transmission des données et des signaux. L’invention concerne en particulier un satellite de communication destiné à être utilisé dans une constellation de satellites, ainsi qu’une constellation de satellites comportant une pluralité de tels satellites de communication.

Les satellites de communication sont habituellement utilisés comme élément ou partie d’un trajet de communication et remplacent, en tout ou partie, un réseau de communication terrestre. Un trajet de communication sous-entend ici les composants intercalés entre deux appareils en communication et servant à transmettre des données entre ces appareils. Les satellites de communication peuvent également servir à connecter des appareils utilisateurs ayant des points d’accès à un réseau de communication terrestre, afin que les appareils utilisateurs puissent se connecter au réseau de communication.

Les satellites de communication peuvent être utilisés de manière avantageuse afin de connecter des appareils utilisateurs à un réseau de communication dans les régions du globe mal desservies en termes d’infrastructure, voire non desservies. Tel peut être le cas lorsque les accès terrestres au réseau de communication sont totalement inexistants ou ne peuvent même pas être fournis, par exemple dans les zones de la Terre faiblement peuplées ou sur de vastes étendues d’eau.

Les satellites de communication comportent au moins deux interfaces. Une interface côté utilisateur permet de recevoir les signaux provenant d’un appareil utilisateur ou de les envoyer à celui-ci, et une interface côté réseau permet d’envoyer les signaux au réseau de communication ou de les recevoir en provenance de celui-ci. Les satellites présentent généralement l’avantage de tourner en orbite autour de la Terre et de pouvoir ainsi connecter pratiquement chaque point à la surface de la Terre à un réseau de communication. Cependant, un tel satellite nécessite également une station distante qui soit connectée au réseau de communication terrestre.

On peut considérer qu’un but de la présente invention est d’améliorer la disponibilité de la connexion d’un appareil utilisateur à un réseau de communication terrestre. Selon un premier aspect, on fournit un satellite de communication destiné à être utilisé dans une constellation de satellites. Le satellite de communication comporte : une interface côté utilisateur pour la réception et la transmission de données sans fil ;

; une interface côté réseau pour la réception et la transmission de données sans fil ; une première interface inter-satellites pour la réception et la transmission de données sans fil avec une première direction d’émission d’ondes électromagnétiques ; une seconde interface inter-satellites pour la réception et la transmission de données sans fil avec une seconde direction d’émission d’ondes électromagnétiques. La première direction d’émission a un premier angle d’émission par rapport à une direction de déplacement du satellite de communication. La seconde direction d’émission a un second angle d’émission par rapport à la direction de déplacement du satellite de communication. À cet effet, une valeur du premier angle d’émission correspond à une valeur du second angle d’émission.

Le satellite de communication peut notamment être utilisé pour fournir une infrastructure de communication. Il est en particulier adapté pour établir des liaisons de communication dans les régions du globe où le développement des infrastructures avec des lignes terrestres n’est pas possible ou ne l’est que très difficilement ou n’a pas lieu pour d’autres raisons, par exemple pour des considérations d’ordre économique.

Le terme constellation de satellites est utilisé ici de manière à englober un ensemble de satellites de communication (lesdits satellites de constellation), au moins la totalité des satellites situés dans un plan orbital.

L’interface côté utilisateur désigne la liaison avec les utilisateurs ou appareils utilisateurs. Un appareil utilisateur peut être un terminal, mais aussi un nœud de réseau qui concentre les liaisons de communication de plusieurs terminaux utilisateurs et qui transmet à l’interface côté utilisateur du satellite de communication. L’interface côté utilisateur ainsi que toutes les autres interfaces de communication sont de préférence mises en œuvre de manière à transmettre des signaux sans fil et au moyen d’ondes électromagnétiques. Les ondes électromagnétiques peuvent par exemple être des signaux optiques ou des signaux radio.

L’interface côté réseau désigne la liaison avec les nœuds d’accès dans le réseau de communication terrestre (par exemple Internet). Ces nœuds d’accès peuvent être appelés des passerelles et sont par exemple des stations distantes fixes à la surface de la Terre. Le satellite de communication établit une liaison entre les appareils utilisateurs et les nœuds d’accès.

En principe, une transmission de données est prévue de l’interface côté utilisateur à l’interface côté réseau, ou vice versa. Ainsi, le satellite de communication remplace une ligne terrestre éventuellement requise, ou une autre liaison de communication entre un appareil utilisateur et un réseau de données ou de communication.

Les première et seconde interfaces inter-satellites peuvent également être appelées liaisons inter-satellites (ISL). Les ISL peuvent établir des liaisons avec un satellite précédent et/ou un satellite suivant sur une orbite de la constellation de satellites. Ces ISL sont configurées de telle sorte que leur direction d’émission correspond à un angle d’émission défini de manière fixe, en permettant ainsi d’établir une liaison avec le satellite précédent ou avec le satellite suivant. La configuration dans laquelle les angles d’émission des deux directions d’émission ont la même valeur par rapport à la direction de déplacement (trajectoire de vol ou tangente à la trajectoire de vol sensiblement circulaire dans la position actuelle du satellite de communication) permet l’utilisation dans une constellation de satellites dans laquelle plusieurs satellites tournent autour de la Terre dans le même plan d’orbite circulaire, et à condition que les distances entre les satellites sur la même orbite soient du même ordre de grandeur ou aient un ordre de grandeur sensiblement identique. Comme la distance entre chaque satellite et son satellite précédent ou suivant est égale, l’angle d’émission de valeur identique des deux directions d’émission permet à chaque satellite d’établir, à chaque instant et en chaque point de l’orbite, une liaison par l’intermédiaire des ISL aussi bien avec le satellite précédent qu’avec le satellite suivant.

Selon un autre exemple et dans le cas d’une orbite elliptique du satellite de communication autour de la Terre, les angles d’émission des ILS peuvent être variables sur une plage angulaire limitée uniquement dans une dimension, c’est-à-dire dans le plan orbital. Ceci signifie que les angles d’émission ne sont pas définis de manière fixe dans cet exemple et peuvent varier pendant la durée de fonctionnement du satellite. Les angles d’émission peuvent notamment varier de sorte que le premier angle d’émission est supérieur ou égal au second angle d’émission. Les première et seconde interfaces inter-satellites peuvent respectivement être suspendues par rapport au satellite, de sorte qu’elles peuvent exécuter un mouvement de rotation autour d’un axe (axe de rotation) ou autour d’un point. Des dispositifs d’entraînement adaptés peuvent être prévus à cet effet. Les première et seconde interfaces inter-satellites exécutent dans cet exemple un mouvement de rotation avec un degré de liberté et sont sinon immobiles. Le mouvement de rotation des interfaces inter-satellites s’effectue de manière à compenser un changement de position relative de deux satellites immédiatement voisins sur la même orbite, c’est-à-dire qu’au moins une interface inter-satellite peut suivre le satellite immédiatement voisin dès que le satellite immédiatement voisin change sa position relative par rapport au satellite actuel en raison de l’orbite elliptique. De préférence, deux interfaces intersatellites peuvent pivoter dans la même direction ou le même plan, de sorte que les interfaces inter-satellites n’ont qu’un seul degré de liberté en rotation et que les axes de rotation des deux interfaces inter-satellites sont parallèles.

L’interface côté utilisateur, l’interface côté réseau ainsi que les première et seconde interfaces inter-satellites peuvent chacune être individuellement désignées interface de communication. Ces interfaces de communication sont de préférence mises en oeuvre pour une transmission de données bidirectionnelle et peuvent comporter une voie d’émission et une voie de réception.

Il convient de préciser que dans le cadre de la présente description, les termes satellite de communication et satellite sont utilisés de manière analogue, c’est-à-dire qu’une référence à un satellite inclut aussi toujours et en particulier un satellite de communication.

Les ISL peuvent être utilisées de manière avantageuse dans une constellation de satellites car elles permettent une liaison quelconque entre un satellite et son satellite immédiatement précédent et son satellite immédiatement suivant, ainsi qu’un routage transparent. Le concept de routage transparent sous-entend la réorientation en fonction des besoins du flux de données entre les satellites situés sur la même orbite afin d’établir une liaison avec une station distante, de manière transparente pour les appareils utilisateurs.

L’orbite d’un satellite est définie par sa forme (elliptique ou circulaire), le rayon ou l’altitude de vol moyenne au-dessus de la surface moyenne de la Terre, et l’angle d’inclinaison (angle de l’orbite par rapport à l’équateur).

Dans le cas où un satellite change son orientation dans l’espace et sur l’orbite, par exemple par un mouvement de pivotement ou de basculement autour d’un point central du satellite, les interfaces inter-satellites peuvent par exemple exécuter un mouvement de compensation afin de maintenir un angle d’émission constant par rapport à l’orbite.

Selon un mode de réalisation, la première interface inter-satellites est agencée de sorte que le premier angle d’émission est défini de manière fixe par rapport au satellite de communication, et reste inchangé pendant la durée de fonctionnement du satellite de communication.

En supposant qu’une pluralité de satellites de communication se situent à égale distance les uns des autres sur une orbite et que la pluralité de satellites de communication se déplace à la même vitesse sur la même trajectoire (c’est-à-dire l’orbite), la valeur du premier angle d’émission dépend directement du nombre de satellites de communication présents sur une orbite. Les distances entre les satellites de communication ne varient pas, ou pratiquement pas, si bien que l’angle d’émission peut être prédéfini dès l’instant où le satellite de communication est fabriqué. Une variation de l’angle d’émission pendant la durée de fonctionnement n’est pas nécessaire dans le cas d’une orbite circulaire, de sorte qu’un suivi complexe de l’angle d’émission n’est également pas nécessaire. En d’autres termes, si aucun mouvement relatif n’a lieu entre les satellites de communication en orbite, dans le cas d’une orbite circulaire, il n’est alors pas nécessaire de changer l’angle d’émission. Selon un autre mode de réalisation, le satellite de communication est mis en oeuvre de manière à détecter la présence d’une station distante pour l’interface côté réseau et dans le cas où une telle station distante est absente, passer la première interface inter-satellite et/ou la seconde interface inter-satellites à l’état actif afin de pouvoir établir une liaison de communication sortante avec un satellite précédent et/ou un satellite suivant.

Ce mode de réalisation décrit le procédé dans le cas d’une station distante absente ou défectueuse, ainsi que la manière dont le satellite de communication fonctionne dans un tel scénario. En d’autres termes, le satellite de communication établit une liaison de communication sortante avec un satellite voisin, en particulier avec un satellite immédiatement voisin sur la même orbite. À cet effet, un numéro d’identification (ID) peut être affecté à chaque satellite de communication de la constellation de satellites et chaque satellite de communication peut également être configuré de sorte que les ID des satellites de communication voisins sont connus. En général, chaque satellite de communication doit connaître son propre ID ainsi que deux autres ID, à savoir celui du satellite précédent et celui du satellite suivant. Les ISL peuvent être activées en fonction des besoins et elles ne sont pas nécessaires lorsqu’un satellite pour l’interface côté réseau a une station distante à la surface de la Terre.

Selon un autre mode de réalisation, le satellite de communication est mis en oeuvre dans le cas d’une station distante absente pour l’interface côté réseau, de manière à envoyer les données destinées à une voie d’émission de l’interface côté réseau via la première interface inter-satellites ou la seconde interface inter-satellites se trouvant à l’état actif.

Si la station distante est absente, les données sont envoyées par l’intermédiaire de l’ISL active à un satellite de communication immédiatement voisin. L’ISL active prend la fonction de l’interface côté réseau.

Ceci permet ainsi de fournir, à l’aide des satellites de communication, une connexion à un réseau de communication terrestre également dans des régions du globe dépourvues d’infrastructure de communication terrestre.

Selon un autre mode de réalisation, le satellite de communication est mis en oeuvre pour recevoir, par le biais d’une voie de réception d’au moins une des interfaces inter-satellites une requête entrante pour établir une liaison de communication avec un satellite suivant ou un satellite précédent, et pour établir une liaison de communication avec le satellite précédent ou le satellite suivant, en particulier avec le satellite précédent ou le satellite suivant immédiatement voisin sur l’orbite.

Ce mode de réalisation élargit le périmètre fonctionnel de sorte que le satellite de communication peut non seulement générer ses données sortantes par l’intermédiaire d’une ISL en cas de stations distantes absentes à la surface de la Terre, mais aussi dans le cas où un satellite voisin n’a aucune station distante à la surface de la Terre, le satellite voisin peut transmettre ses données sortantes au satellite de communication actuel par le biais d’une ISL. Le satellite de communication reçoit donc des liaisons de communication entrantes.

Selon un autre mode de réalisation, le satellite de communication est mis en oeuvre de manière à délivrer des données qui sont reçues via la liaison de communication d’une interface inter-satellites, soit par l’intermédiaire de l’interface côté réseau soit par l’intermédiaire de l’autre interface inter-satellites.

Ce mode de réalisation décrit la manière dont les données, qui sont reçues par l’intermédiaire d’une ISL, sont traitées et en particulier par l’intermédiaire de quelle interface de sortie ces données sont délivrées. Lorsque le satellite de communication a une liaison avec une station distante à la surface de la Terre, les données reçues via l’ISL sont alors délivrées par ce biais. Sinon elles sont transmises au satellite suivant via la seconde ISL. Ce dernier processus est appelé routage transparent.

Selon un autre mode de réalisation, le satellite de communication est mis en oeuvre pour convertir des bandes de fréquences des liaisons de communication, afin que les signaux d’une liaison de communication entrante (par exemple via une ISL de liaisons de communication entrantes) ne se superposent pas aux signaux d’une liaison de communication sortante du satellite de communication.

Ce mode de réalisation décrit l’allocation de ressources dans un satellite de communication. Le terme ressources sous-entend ici la fréquence, le temps ou un code utilisé. L’allocation de ressources est (uniquement) pertinente pour des liaisons de communication entrantes. Si un satellite délivre uniquement des données par l’intermédiaire de l’une de ses ISL, il le fait aux fréquences qui lui ont été affectées. Pour éviter des interférences et des superpositions sur la voie d’émission (qu’il s’agisse d’une station distante à la surface de la Terre ou par le biais de l’autre ISL avec un autre satellite), le satellite qui reçoit les données provenant d’un satellite voisin par l’intermédiaire d’une ISL doit en revanche procéder à l’allocation de ressources sur son interface de sortie ou dans une voie de traitement des signaux qui est en amont de l’interface de sortie.

L’allocation de ressources est expliquée ci-après, à titre d’exemple, au moyen des fréquences utilisées. Ces explications sont toutefois également valables pour d’autres ressources, par exemple le temps ou des codes ou un procédé de codage. Plusieurs bandes de fréquences auxquelles les satellites transmettent des données via l’interface côté utilisateur, peuvent être allouées aux satellites de communication d’une constellation de satellites. L’interface côté utilisateur peut comporter plusieurs dispositifs d’émission et de réception (par exemple des antennes), qui se voient respectivement attribuer une direction d’émission propre. Ci-après, les dispositifs d’émission et de réception sont appelés dispositif d’émission, étant entendu que ce terme n’exclut pas une transmission bidirectionnelle (émission et réception). Les bandes de fréquences sont allouées aux dispositifs d’émission afin que les dispositifs d’émission voisins utilisent différentes bandes de fréquences. Après que différents satellites aient pu allouer les mêmes bandes de fréquences pour leurs dispositifs d’émission en raison de la séparation spatiale, sans engendrer de superpositions en fonctionnement normal (chaque satellite de communication a au moins une liaison de communication avec une station distante à la surface de la Terre), des superpositions peuvent très bien apparaître dès qu’un satellite transmet ces données sortantes via une ISL à un satellite voisin. Afin d’empêcher cette superposition, une conversion de fréquence de la liaison de communication entrant par un ISL est effectuée. La conversion de fréquence peut être effectuée pour que le satellite de communication avec lequel la liaison de communication supplémentaire est établie par l’intermédiaire d’une ISL, n’utilise qu’une partie des bandes de fréquences qui lui ont été allouées pour ses propres données (c’est-à-dire les données que ce satellite de communication actuel reçoit sur l’interface côté utilisateur et qu’il doit traiter), et utilise les autres bandes de fréquences pour la liaison de communication entrante via l’ISL. Cette allocation ou conversion peut s’effectuer de manière dynamique en fonction des besoins en termes de bande passante, certains scénarios pour la fabrication ou la configuration initiale du satellite de communication pouvant être préparés afin que seule la configuration correspondante soit lue et appliquée.

Pour l’allocation des ressources requises pour la transmission, tous les procédés d’accès peuvent être appliqués, par exemple un multiplexage en fréquence (FDMA, accès multiple par répartition en fréquence), un multiplexage dans le temps (TDMA, accès multiple par répartition dans le temps) ou un multiplexage par code (CDMA, accès multiple par répartition en code), ou une combinaison de ceux-ci, afin de séparer les plages de transmission de deux satellites et d’éviter des superpositions. Ce qui a été expliqué plus haut en rapport avec les bandes de fréquences peut, par analogie, également être transposé à des intervalles temporels séparés les uns des autres ou à des procédés de codage différents.

Selon un autre mode de réalisation, l’interface côté utilisateur comporte une pluralité de dispositifs d’émission et de réception, une cellule de communication à la surface de la Terre pouvant être affectée à chaque dispositif d’émission et de réception.

Le terme interface côté utilisateur est utilisé ici de manière à englober la totalité des dispositifs de communication qui servent à la transmission de données depuis ou vers un côté utilisateur. Il peut par exemple s’agir d’une pluralité d’antennes qui sont respectivement orientées de manière à couvrir une zone de la surface de la Terre ayant une taille prédéfinie. Deux antennes peuvent être orientées de manière à couvrir des régions contigües de la surface de la Terre, les antennes qui couvrent des régions voisines utilisant différentes ressources (par exemple des bandes de fréquences) afin d’éviter les superpositions et les interférences. Un satellite de communication peut par exemple utiliser quatre bandes de fréquences différentes. Un groupement de cellules peut ainsi être constitué à la surface de la terre, dans lequel il est possible qu’aucune cellule n’ait de cellule voisine dans laquelle les bandes de fréquences identiques sont utilisées.

Si le nombre de satellites de communication est suffisant, il est ainsi possible d’équiper la totalité de la surface de la Terre de cellules, si bien qu’à partir de tout endroit de la Terre, une liaison de communication peut être établie avec le satellite de communication par l’intermédiaire d’un appareil utilisateur. Pour un tel système cellulaire qui couvre la totalité de la surface de la Terre, des satellites de communication peuvent par exemple être prévus sur plusieurs orbites, plusieurs satellites de communication équidistants ou angulairement équidistants tournant autour de la Terre sur chaque orbite. Les ISL décrites ici servent à établir la liaison entre des satellites de communication situés sur la même orbite. Il est prévu qu’un satellite de communication puisse établir une liaison, via les ISL, uniquement avec son satellite immédiatement précédent et/ou suivant. Ainsi, la direction d’émission des interfaces inter-satellites peut être définie de manière fixe lorsque les distances entre les satellites sur une orbite ne varient pas ou pratiquement pas, c’est-à-dire lorsque les satellites n’exécutent aucun, ou pratiquement aucun, mouvement relatif les uns par rapport aux autres comme par exemple sur une orbite circulaire.

Il est par exemple possible de prévoir n orbites ayant respectivement m satellites, ce qui entraîne un nombre total de η χ m satellites. Le nombre de satellites par orbite ainsi que le nombre d’orbites peuvent être choisis de manière à couvrir une grande partie ou la totalité de la surface de la Terre. Ainsi, des navires en haute mer ou des îles isolées ou encore des appareils utilisateurs dans des régions non desservies en termes d’infrastructure ou mal desservies, sont connectés à un réseau de communication au moyen d’une telle constellation de satellites.

Selon un autre mode de réalisation, les dispositifs d’émission et de réception de l’interface côté utilisateur sont mis en oeuvre de manière identique d’un point de vue structurel et/ou fonctionnel.

La structure du satellite de communication décrite ici permet de mettre en oeuvre les voies d’émission et de réception de l’interface côté utilisateur de manière identique d’un point de vue structurel et/ou fonctionnel, et qui ne diffèrent notamment que par les ressources utilisées (fréquences, intervalles de temps, codes). La structure du satellite de communication permet donc un haut degré de modularité, et de préférence le long de chaque trajet de signal d’une interface. Chaque trajet de signal peut être mis en oeuvre sous la forme d’un module spécifique, dans lequel un trajet de signal sous-entend respectivement une voie d’émission et une voie de réception. Ce type de modularité permet une construction simple du satellite de communication ainsi qu’une utilisation économique des composants à grande échelle, c’est-à-dire pour une constellation de satellites comportant une pluralité de satellites.

Le dispositif d’émission contient, sur une voie d’émission, les composants requis pour le conditionnement d’un signal à transmettre jusqu’au transfert à l’interface de transmission sans fil. Inversement, l’équipement de réception contient, sur la voie de réception, les composants qui contiennent et conditionnent le signal reçu sur l’interface de transmission sans fil et qui sont disponibles pour le traitement ultérieur. Le dispositif d’émission et le dispositif de transmission peuvent tous deux notamment comporter les composants suivants : au moins un filtre de signaux, au moins un amplificateur, un duplexeur pour transmettre le signal reçu à un composant souhaité (par exemple pour le traitement interne ou à l’interface côté utilisateur ou également à l’une des ISL), ou pour sélectionner un composant à partir duquel le signal à transmettre doit être obtenu (par exemple à partir de l’interface côté utilisateur ou à partir de l’une des ISL).

Un module ou le concept de modularité doit ici être interprété comme suit : un module contient des fonctions et/ou des éléments et utilise ces fonctions et/ou éléments, et permet de fabriquer des unités (modules) interchangeables qui peuvent donc être échangées car elles sont identiques d’un point de vue fonctionnel et/ou structurel, ces unités modulaires pouvant être éventuellement adaptées en définissant des paramètres de configuration, sans que leur fonction et/ou structure ne soit modifiée.

La structure du satellite de communication soutient de manière avantageuse l’utilisation de composants modularisés, c’est-à-dire similaires.

Selon un autre mode de réalisation, l’interface côté réseau comporte un premier dispositif d’émission et de réception et un second dispositif d’émission et de réception, qui sont tous deux mis en œuvre de manière à être respectivement dirigés vers une station distante fixe à la surface de la Terre.

Les satellites de communication décrits ici peuvent être en particulier utilisés en orbite terrestre basse (LEO), à une distance moyenne de 400 km à 1400 km par rapport à la surface moyenne de la Terre. En orbite terrestre basse, les satellites se déplacent par exemple à une vitesse orbitale en effectuant une rotation complète autour de la Terre en 90 minutes environ.

Pour éviter des coupures de liaison sur l’interface côté réseau résultant de la vitesse élevée des satellites, deux dispositifs d’émission et de réception sont prévus, le premier dispositif d’émission et de réception établissant et pouvant maintenir une liaison avec la station distante fixe suivante dans la direction de déplacement du satellite, alors que le second dispositif d’émission et de réception maintient une liaison momentanée avec la station distante actuelle. En d’autres termes, une liaison avec la station distante suivante est ainsi établie avant que la liaison avec la station distante actuelle ne soit coupée. Ces deux liaisons peuvent également être utilisées simultanément pour la transmission de données, de sorte que la bande passante disponible efficace est augmentée.

Cette liaison avec la station distante permet aux appareils utilisateurs connectés à l’interface côté utilisateur de transmettre des données à un réseau de communication via l’interface côté réseau et les stations distantes fixes, ou de recevoir des donnés en provenance de celui-ci.

Selon un autre mode de réalisation, un angle d’émission du premier dispositif d’émission et de réception de l’interface côté réseau peut varier pendant la durée de fonctionnement du satellite de communication.

Dans les régions mal desservies en termes d’infrastructure ou non développées, la densité des stations distantes fixes offrant un point d’accès à un réseau de communication est très faible. Cette faible densité des stations distantes fixes peut être mieux exploitée lorsque le dispositif d’émission et de réception (ou l’antenne) de l’interface côté réseau peut être réglé sur une station distante fixe et reste dirigé vers ladite station distante pendant le déplacement du satellite sur l’orbite au moins pendant une durée limitée ou pour une trajectoire limitée, alors que le satellite est en mouvement.

Contrairement à l’interface côté utilisateur qui couvre une zone de la surface de la Terre (et au total tous les satellites peuvent couvrir la totalité ou une grande partie de la surface de la Terre), l’antenne côté réseau est attribuée pour être ou devenir dirigée vers l’une des quelques stations distantes fixes. Du fait du déplacement du satellite de communication, il est nécessaire de suivre cette antenne, c’est-à-dire d’adapter la position actuelle d’un satellite par rapport aux stations distantes fixes. Selon un autre mode de réalisation, le satellite de communication est mis en œuvre de manière à utiliser des signaux ayant différentes polarisations aussi bien sur l’interface côté réseau que sur la première interface inter-satellites et la seconde interface inter-satellites.

La bande passante effectivement disponible peut ainsi augmenter, par exemple être doublée. Les signaux peuvent être polarisés de manière linéaire ou circulaire. La polarisation permet de doubler le nombre de voies d’émission et de réception (et donc le nombre de composants requis à cet effet).

Pour mettre à disposition une bande passante requise, il est naturellement possible, en variante ou complément de l’utilisation de signaux ayant différentes polarisations, d’augmenter également le nombre de ressources supplémentaires, par exemple les bandes de fréquences, dans les limites de ce qui est possible et autorisé.

Selon un autre mode de réalisation, les premier et second dispositifs d’émission et de réception de l’interface côté réseau ainsi que les dispositifs d’émission et de réception des première et seconde interfaces inter-satellites sont mis en oeuvre de manière identique d’un point de vue structurel et/ou fonctionnel.

Dans le cas où un satellite établit une liaison ISL (sortante) avec un autre satellite, il est alors possible que l’autre satellite se comporte d’un point de vue fonctionnel comme une station distante à la surface de la Terre, ou de le considérer comme tel. Ceci est naturellement également valable dans le cas inverse d’une liaison ISL entrante.

La structure permet d’adapter les fonctions des interfaces individuelles et une conception structurelle simplifiée du satellite de communication dans son ensemble. Outre l’identité structurelle, d’autres ressources (par exemple des fréquences) que celles utilisées sue l’autre interface ISL sont cependant utilisées dans une liaison ISL d’une interface ISL pour les voies d’émission et de réception. La raison simple est qu’une interface ISL, du point de vue de l’autre interface ISL, agit fonctionnellement comme la station distante fixe à la surface de la Terre, de sorte qu’elle reçoit dans la bande de fréquences dans laquelle l’autre satellite envoie, et vice versa.

Les bandes de fréquences des interfaces inter-satellites et les interfaces côté réseau peuvent être identiques et être ainsi utilisées collectivement car les directions d’émission des interfaces inter-satellites et des interfaces côté réseau sont toujours angulairement suffisamment séparées afin d’éviter les perturbations mutuelles. Ceci réduit au total le nombre de bandes de fréquences utilisées, ce qui constitue un aspect significatif notamment lors d’une utilisation dans les satellites.

Selon un autre aspect, on fournit une constellation de satellites sur une orbite, la constellation de satellites comportant une pluralité de satellites de communication tels que décrits ici, dans laquelle les satellites d’un premier groupe de satellites de communication sont situés sur une première orbite à la même distance angulaire les uns des autres, et dans laquelle les satellites d’un second groupe de satellites de communication sont situés sur une seconde orbite à la même distance angulaire les uns des autres.

L’orbite peut notamment être une orbite terrestre basse à une altitude moyenne de 400 km à 1 400 km au-dessus de la surface moyenne de la Terre.

La seconde orbite se situe à un angle par rapport à la première orbite non égal à 0° et non égal à 180°, et de sorte que les satellites sur les deux orbites ne se croisent pas. C’est-à-dire que la première orbite est différente de la seconde orbite, que les satellites de communication sur la seconde orbite couvrent ou survolent d’autres régions de la surface de la Terre que les satellites placés sur la première orbite, les orbites pouvant toutefois se recouper au niveau de deux points, par exemple audessus des pôles de la Terre. Les deux orbites peuvent avoir une altitude légèrement différente au-dessus de la surface de la Terre afin que les satellites ne s’influencent pas mutuellement au niveau des points de croisement.

La constellation de satellites peut naturellement comporter plus de deux groupes de satellites de communication.

Chaque groupe de satellites de communication est organisé de telle sorte que l’orbite correspondante décrit de préférence un cercle fermé ou une ellipse que les satellites parcourent de manière répétée. Le cercle ou l’ellipse peut être appelé plan orbital. En partant d’un centre de l’orbite (celui-ci peut correspondre au centre de la Terre), un angle d’ouverture entre chaque paire de satellites voisins (c’est-àdire situés directement l’un derrière l’autre sur la même orbite, de sorte qu’aucun autre satellite n’est intercalé sur la même orbite) situés sur une orbite est identique ou sensiblement identique. En d’autres termes, la distance entre chaque satellite voisin d’une orbite est constante.

Selon un mode de réalisation, chaque satellite de communication de la pluralité de satellites de communication est mis en oeuvre de manière à établir une liaison de communication via ses interfaces inter-satellites exclusivement avec les satellites de communication immédiatement voisins sur la même orbite.

Ceci ne signifie naturellement pas que, en raisonnant à l’inverse, les satellites de communication ne peuvent établir aucune liaison de communication via l’interface côté utilisateur et l’interface côté réseau. Ceci concerne uniquement l’aspect selon lequel par le biais des interfaces inter-satellite, à l’exception des satellites immédiatement voisins sur la même orbite, aucun autre satellite ne peut être connecté via les interfaces inter-satellites.

Dans le cas d’une orbite circulaire, l’orientation des antennes de l’interface intersatellites est définie de manière fixe.

Dans le cas d’une orbite elliptique, l’orientation des antennes de l’interface intersatellites sur une plage angulaire limitée peut en revanche n’être adaptée que dans une seule dimension, à savoir dans le plan orbital.

Ci-après sont résumés les caractéristiques des satellites de communication ainsi que les avantages et les caractéristiques qui en résultent pour la constellation de satellites.

Etant donné le nombre élevé de satellites de communication dans une constellation de satellites complète, une exigence peut être que les satellites aient une masse au décollage la plus faible possible afin de pouvoir lancer le plus grand nombre possible de satellites par fusée. Il peut également être exigé que les coûts de fabrication par satellite soient les plus bas possibles afin de minimiser les coûts d’investissement par segment spatial et qu’une capacité de données la plus élevée possible soit fournie pour chaque satellite afin de maintenir une capacité de données garantie par appareil utilisateur ou utilisateur la plus élevée possible (par exemple 50 Mo/s). Un transfert sans interruption de la liaison de communication des appareils utilisateurs de satellite en satellite lors du survol s’avère avantageux, ainsi qu’une disponibilité élevée des services (par exemple par des satellites redondants). La structure des satellites de communication ainsi que de la constellation de satellites permet de minimiser le nombre des stations au sol ainsi que de s’adapter aux différentes densités d’utilisateurs dans différentes zones de desserte. Il est également possible de combler, à l’aide de la constellation de satellites (au moyen d’un routage transparent), des points de destination manquants pour des stations au sol, par exemple pour de vastes étendues d’eau telles que l’océan Pacifique ou Atlantique ou d’importantes zones désertiques telles que le Sahara, afin de permettre une desserte globale et économique. Une disponibilité élevée des services peut également être obtenue en cas de défaillance de stations au sol (routage flexible par segment spatial).

Les satellites de communication décrits ici offrent une possibilité d’extension modulaire pour réaliser des liaisons inter-satellites (ISL) entre des satellites en constellation, de préférence sur la même orbite. Pour la réalisation d’ISL entre des satellites en constellation, il est possible d’utiliser pour l’ISL avec le satellite suivant (successeur) des unités TRX de construction identique, qui sont utilisées pour les liaisons de passerelle (liaison avec une station distante fixe au sol). Pour l’ISL avec le satellite précédent (prédécesseur), les bandes de fréquences d’émission et de réception doivent être redondantes, c’est-à-dire que la structure modulaire ainsi complétée couvre également l’extension par ISL. Les ISL entre les satellites d’une orbite permettent une transmission transparente (routage et transfert transparents, procédé TRF) des données d’appareils utilisateurs par l’intermédiaire de plusieurs satellites avant que ces données ne soient fournies par l’intermédiaire d’une liaison de passerelle à la station au sol et ensuite au réseau terrestre.

Le procédé TRF proposé est compatible avec tous les procédés d’accès (accès multiple par répartition en fréquence (FDMA), accès multiple par répartition dans le temps (TDMA) et accès multiple par répartition en code (CDMA) et leurs formes mixtes. L’application du TRF requiert uniquement que des bandes de fréquences, des intervalles de temps ou des codes libres soient fournis ainsi qu’une commande et une synchronisation adaptées (fréquence, temps, code) au niveau des liaisons de passerelle et des ISL concernées.

Pour une distance angulaire a entre deux satellites voisins sur une orbite, les antennes des ISL peuvent être montées de manière fixe par rapport aux satellites prédécesseur et successeur avec un angle d’émission β = α/2 (angle d’inclinaison vers le bas, inclinaison vers l’intérieur en direction de la surface de la Terre par rapport à l’orbite circulaire).

L’orientation des antennes ISL montées fixement est fixement couplée à l’orientation orthogonale des antennes (faisceau ponctuel de la liaison utilisateur) de l’interface côté utilisateur avec la surface de la Terre et ne nécessite donc aucun mécanisme de réglage supplémentaire et aucun coût supplémentaire en termes de commande et de contrôle.

Il est possible d’utiliser également des bandes de fréquences des liaisons de passerelle pour les ISL car les deux liaisons sont constamment séparées spatialement (angle solide 90° - a/2).

Il est possible d’utiliser les mêmes bandes de fréquences pour toutes les ISL car les ISL d’un satellite au suivant sont respectivement séparées de l’angle solide a. Une conception appropriée de l’antenne ISL permet de s’assurer que leur directivité est suffisante pour supprimer de manière satisfaisante un élément parasite sous l’angle solide a.

Selon un exemple, des ISL peuvent être fournies par un satellite au second satellite suivant sur la même orbite. Les ISL avec le satellite suivant sont respectivement séparées spatialement de manière sûre avec l’angle solide a en utilisant la conception d’antenne précédente par les ISL avec le satellite immédiatement suivant. Selon un autre exemple, des ISL sont établies aussi bien avec le satellite immédiatement voisin qu’avec le second satellite suivant.

Une interférence des ISL avec d’autres satellites en dehors de la constellation (GEO ou LEO à d’autres altitudes de vol) qui utilisent les mêmes bandes de fréquences, peut être exclue par une séparation d’un angle solide suffisamment grand en liaison avec une distance suffisamment importante.

Le coût du matériel supplémentaire pour le procédé TRF correspond au nombre d’unités TRX qui sont requises pour les liaisons de passerelle, ainsi qu’à deux antennes supplémentaires fixes.

Le procédé TRF permet de réduire la densité des stations au sol pour une constellation de satellites. Il est ainsi possible d’augmenter la couverture globale du réseau en dépit de faibles dépenses en termes d’infrastructure.

Le procédé TRF permet de combler les soi-disant zones mortes, c’est-à-dire les vastes zones océaniques et désertiques dans lesquelles aucune station au sol n’est possible. Le procédé TRF permet d’augmenter de manière drastique la couverture globale qui peut être obtenue avec une constellation de satellites. Le procédé TRF offre surtout, pendant la phase de lancement et de développement du segment spatial et terrestre d’une constellation de satellites, une architecture avantageuse et flexible qui minimise les investissements (segment terrestre) et optimise les recettes (couverture).

Si la charge de la constellation de satellites augmente lors de la phase d’utilisation dans des zones déterminées (zones d’accès sans fil) jusqu’à la limite des capacités du côté utilisateur des satellites individuels de la constellation, une extension du segment terrestre dans ces zones d’accès sans fil permet de renoncer au procédé TRF. Ce scénario offre également une architecture de réseau flexible.

Une conception avantageuse des bandes passantes utiles des liaisons de passerelle ainsi que des ISL par rapport à la somme des bandes passantes de toutes les liaisons d’utilisateurs consiste à choisir les premières plus grandes d’au moins un facteur égal à 2. Il sera ensuite possible, dans le cas d’une pleine utilisation jusqu’à la capacité limite du côté utilisateur des satellites individuels de la constellation, d’utiliser encore le procédé TRF en raison des bandes passantes utiles supérieures des liaisons de passerelle et des ISL. Ceci permet également de travailler à pleine charge jusqu’à la capacité limite avec une densité plus faible au niveau des stations terrestres en raison de l’utilisation du procédé TRF.

Si deux plans de polarisation (horizontale et verticale ou circulaire gauche et circulaire droite), sont utilisés pour les liaisons de passerelle et les ISL mais pas pour les liaisons d’utilisateurs, il est ainsi possible d’obtenir, sans dépenses supplémentaires en termes de bandes de fréquences, l’avantageux facteur 2 précédemment décrit. La base de la mise en oeuvre reste, comme précédemment, le système modulaire étendu.

Le procédé TRF permet de basculer sur des voies redondantes en cas de défaillance des stations au sol et augmente ainsi la fiabilité de l’ensemble du système (segment terrestre et spatial). Le procédé TRF permet également de basculer des voies redondantes sur des satellites en cas de défaillance de passerelle TRX et augmente ainsi la fiabilité de l’ensemble du système (segment terrestre et spatial). Des exemples de réalisation de ll’invention sont expliqués ci-après plus en détail au moyen des dessins annexés. Les figures sont schématiques et ne sont pas à l’échelle. Les références identiques se rapportent à des éléments identiques ou analogues. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d’un système de communication pour un satellite de communication,

- la figure 2 est une représentation schématique d’un système de communication pour un satellite de communication,

- la figure 3 est une représentation schématique d’un système de communication pour un satellite de communication,

- la figure 4 est une représentation schématique d’une constellation de satellites selon un exemple de réalisation,

- la figure 5 est une représentation schématique d’un satellite de communication selon un autre exemple de réalisation,

- la figure 6 est une représentation schématique d’une constellation de satellites selon un autre exemple de réalisation,

- la figure 7 est une représentation schématique d’une constellation de satellites selon un autre exemple de réalisation,

- la figure 8 est une représentation schématique d’un satellite de communication selon un autre exemple de réalisation,

- la figure 9 est une représentation schématique d’un satellite de communication selon un autre exemple de réalisation,

- la figure 10 est une représentation schématique d’un satellite de communication selon un autre exemple de réalisation,

- la figure 11 est une représentation schématique d’un satellite de communication selon un autre exemple de réalisation.

La figure 1 illustre un système de communication 102 d’un satellite de communication. Un système de communication 102 sous-entend ici les systèmes d’un satellite de communication qui sont prévus et configurés pour la réception et l’émission de données. Par la suite, lorsqu’une référence sera faite au satellite de communication, une référence sera en particulier également faite au système de communication 102.

Le système de communication 102 comporte une interface côté utilisateur 105. L’interface côté utilisateur peut comporter plusieurs dispositifs d’émission et de réception comportant chacun au moins une voie de réception 105A et une voie d’émission 105B. La voie d’émission et la voie de réception peuvent toutes deux comporter les composants habituels requis à cet effet, par exemple des amplificateurs, des filtres, des répartiteurs de fréquence, etc.

Le système de communication 102 comporte en outre une interface côté réseau 110. L’interface côté réseau 110 peut également comporter plusieurs dispositifs d’émission et de réception comprenant chacun une voie de réception 110A et une voie d’émission 110B. Les mêmes modes de réalisation que ceux de la voie d’émission et de la voie de réception de l’interface côté utilisateur sont également applicables ici.

L’interface côté utilisateur 105 et l’interface côté réseau 110 peuvent respectivement être mises en oeuvre de manière à transmettre des signaux sans fil à un utilisateur ou à une autre station distante. Des gammes de fréquences déterminées peuvent respectivement être prévues à cet effet, par exemple sur l’interface côté utilisateur 105 des fréquences dans la bande Ku, et sur l’interface côté réseau 110 par exemple, des fréquences de la bande K ou de la bande Ka.

Le système de communication 102 est notamment mis en œuvre pour délivrer à l’interface côté réseau 110 des données qui sont reçues sur l’interface côté utilisateur 105, ou vice versa. Pour délivrer les données reçues sur l’interface prévue, un mécanisme de commutation 103 est prévu pour relier les voies d’émission et les voies de réception correspondantes.

La figure 2 est une représentation schématique d’un système de communication pour un satellite de communication 100. On se reportera à la Figure 1 pour obtenir les détails de cette représentation. La Figure 2 indique toutefois schématiquement la manière dont les composants du système de communication peuvent être modularisés. Sur cette représentation, la modularisation s’effectue au moyen de fonctions identiques, ce qui signifie que des composants ayant les mêmes fonctions sont prévus sous forme de modules et sont en principe interchangeables. Ce type de modularisation peut également être appelé modularisation verticale.

La figure 3 représente, de manière analogue à la figure 1, une possibilité de modularisation des composants d’un système de communication. Contrairement à la figure 2, une modularisation est représentée sur la figure 3 le long du trajet du signal, c’est-à-dire qu’au moins une partie du trajet du signal, par exemple la voie de réception et/ou la voie d’émission, est disponible sous forme de module. Ce type de modularisation peut également être appelé modularisation horizontale et présente les avantages décrits ci-dessus.

La figure 4 présente schématiquement une constellation de satellites 10 ainsi qu’une partie de la Terre 1. Une pluralité de satellites de communication 100 effectue le tour de la Terre sur la même orbite 125. Les satellites de communication 100 sur la même orbite 125 sont de préférence situés à une même distance angulaire 30 les uns des autres et se déplacent à la même vitesse angulaire et/ou vitesse de trajectoire autour de la Terre, de sorte que la distance angulaire 30 est également maintenue pendant le mouvement des satellites de communication autour de la T erre.

La distance angulaire 30 entre deux satellites de communication qui se suivent est déterminée par un angle défini entre deux lignes de liaison fictives 30A, 30B entre les satellites de communication respectifs et le centre de la Terre.

L’orbite 125 peut, en orbite terrestre basse, être à une distance de la surface terrestre comprise entre 400 km et 1 400 km, par exemple à 1 000 km au-dessus de la surface terrestre.

Du point de vue de chaque satellite de communication 100, il y a sur la même orbite respectivement un satellite immédiatement précédent 100A et un satellite immédiatement suivant 100B. Comme cela a déjà été décrit, chaque satellite de communication 100 peut établir, par l’intermédiaire de l’interface inter-satellites, des liaisons de communication uniquement avec le satellite immédiatement précédent ou le satellite immédiatement suivant.

On peut également déduire à partir de la figure 4 que chaque satellite de communication 100 peut établir des liaisons de communication avec un appareil utilisateur 15 (via l’interface côté utilisateur) et avec au moins une, de préférence deux, stations distantes 20A, 20B (respectivement via un dispositif d’émission et de réception de l’interface côté réseau), de sorte que l’appareil utilisateur 15 peut transmettre des données à la station distante par l’intermédiaire des satellites de communication et/ou en recevoir de ceux-ci.

Comme la distance angulaire entre deux satellites de communication qui se suivent respectivement est constante, lorsque l’orbite est circulaire, il est possible de définir de manière fixe un angle d’émission 117 de l’interface inter-satellites et de le maintenir.

Pour le satellite de communication 100 et son interface inter-satellites par rapport au satellite de communication 100B, l’angle d’émission 117 peut être décrit comme l’angle compris entre une tangente à l’orbite dans la position du satellite de communication 100 et une liaison fictive entre les satellites de communication 100 et 100B. Cet angle 117 est représenté avec le symbole β, cet angle correspondant à la moitié de la distance angulaire 30 entre deux satellites de communication voisins sur la même orbite.

La figure 5 représente un satellite de communication 100 dans lequel les dispositifs d’émission et de réception de l’interface côté utilisateur 105, de l’interface côté réseau 110 et des interfaces inter-satellites 115, 120 sont représentés.

L’interface côté utilisateur 105 comporte plusieurs dispositifs d’émission et de réception, dont quatre sont représentés sur cette figure. Les quatre dispositifs d’émission et de réception représentés sont appelés W1, W5, W9 et W13. Chacun de ces dispositifs d’émission et de réception est mis en œuvre pour établir une liaison de communication avec des appareils utilisateurs qui se situent dans des cellules de communication 5 sur la surface terrestre 1. Les cellules de communication sont ici représentées sous forme d’alvéoles. Le nombre de dispositifs d’émission et de réception de l’interface côté utilisateur, le nombre de satellites de communication par orbite et le nombre d’orbites permettent de couvrir la totalité de la surface de la Terre ou une partie majeure de la surface terrestre avec des cellules de communication.

L’interface côté réseau 110 comporte deux dispositifs d’émission et de réception 111, 112. Les dispositifs d’émission et de réception 111, 112 peuvent respectivement pivoter individuellement (la possibilité de pivotement est indiquée par les flèches) afin de les orienter vers une station distante à la surface de la Terre. Les stations distantes peuvent également être appelées passerelles et être utilisées pour le transfert des données de communication dans un réseau de communication terrestre et de données. Les appareils utilisateurs qui sont dispersés à la surface de la Terre peuvent ainsi échanger des données avec ledit réseau de communication terrestre via les satellites de communication décrits ou par l’intermédiaire de la constellation de satellites.

Le satellite de communication 100 comporte en outre une première interface intersatellites 115 avec un premier dispositif d’émission et de réception 115A, ainsi qu’une seconde interface inter-satellites 120 avec un second dispositif d’émission et de réception 120A. Les directions d’émission 116, 121 du premier ou second dispositif d’émission et de réception 115A, 120A sont réglées de sorte qu’elles sont directement alignées sur le satellite suivant ou le satellite précédent. La figure 5 montre que l’angle d’émission 117, 122 est défini à partir de la direction d’émission 116, 121 du premier ou second dispositif d’émission et de réception 115A, 120A et de l’orbite 125 d’une tangente à chaque point de l’orbite où le satellite de communication 100 se trouve actuellement.

Cette structure du satellite de communication 100 avec les dispositifs d’émission et de réception fixement orientés de l’interface côté utilisateur et les dispositifs d’émission et de réception réglables de l’interface côté réseau permet de connecter les appareils utilisateurs à une station distante à partir d’un point quelconque de la Terre et également des appareils utilisateurs mobiles par l’intermédiaire des satellites de communication, en établissant ainsi une liaison de communication avec un réseau de communication terrestre.

Dans le cas où un satellite de communication ne peut établir aucune liaison avec une station distante via l’interface côté réseau, par exemple du fait qu’aucune station distante n’est présente dans sa zone de couverture spatiale, ce satellite de communication peut quand même recevoir des données provenant des cellules de communication et transmettre ces données via l’une de ses interfaces inter-satellites au satellite précédent ou au satellite suivant. Le niveau de couverture de la surface terrestre est donc augmenté avec des cellules de communication utilisables.

La figure 6 représente une constellation de satellites 10 dans laquelle est représentée de manière générale et schématique la liaison entre les satellites de communication 100 et un réseau de communication 7 qui est en particulier un réseau de communication terrestre. Ici sont par exemple représentés cinq satellites de communication, mais il ne faut pas le voir comme une limitation.

Par le biais des interfaces côté utilisateur, les satellites de communication couvrent la surface terrestre avec des cellules de communication 5 dans lesquelles se trouvent des appareils utilisateurs 15. Une cellule de communication peut par exemple avoir une étendue de 280 km.

Les satellites de communication 100 établissent une liaison avec les stations distantes fixes 20A, 20B à la surface de la Terre via l’interface côté réseau. Comme les satellites se déplacent sur une orbite autour de la Terre, il est nécessaire de choisir une autre station distante pour la transmission de données en fonction de la position d’un satellite au-dessus de la surface de la Terre. Les deux satellites représentés à gauche sont exclusivement connectés à la station distante 20A et les deux satellites représentés à droite sont exclusivement connectés à la station distante 20B, alors que le satellite central est connecté aux deux stations distantes 20A, 20B. Dans une plage de transition entre les plages d’émission et de réception des deux stations distantes 20A, 20B, les satellites sont connectés aux deux stations distantes afin de transférer les liaisons de communication de la station distante 20A à la station distante 20B, les appareils utilisateurs subissant ainsi au plus une courte interruption de la liaison de communication effective avec le réseau de communication terrestre 7, voir aucune interruption.

La figure 7 représente maintenant un scénario dans lequel au moins un satellite de communication (ici les deux satellites de gauche) n’a aucune station distante directe sur son interface côté réseau. Pour que les cellules de communication des deux satellites de gauche soient toutefois en mesure d’établir une liaison avec le réseau de communication 7, les deux satellites de gauche établissent respectivement une liaison inter-satellites 130 avec leur satellite précédent respectif. Le satellite le plus à gauche établit une liaison avec le satellite situé à sa droite (avec le second satellite de gauche), celui-ci n’ayant également aucune station distante sur l’interface côté réseau et établissant de nouveau une liaison avec le satellite central par le biais de son interface inter-satellites.

En d’autres termes, le trafic de données est transféré à la station distante 20B depuis et vers les deux satellites de gauche via le satellite central. Ceci augmente la couverture effective de la surface terrestre avec des satellites de communication utilisables, de sorte qu’il est possible, même dans les régions qui ne disposent d’aucune station distante fixe, d’établir une liaison avec un réseau de communication 7.

On divise maintenant la bande passante du satellite central entre un total de trois satellites de communication. À cet effet, les données des deux satellites de gauche sont intégrées dans les bandes de fréquences du satellite central. Ceci peut nécessiter une nouvelle allocation des ressources de transmission (fréquences, temps et codes notamment) afin d’éviter une superposition des signaux.

En principe, tous les satellites de communication peuvent utiliser les mêmes ressources de transmission en raison de la séparation spatiale. Cependant, une situa3058861 tion conflictuelle peut apparaître si une liaison inter-satellites 130 est créée. Ceci sera par exemple expliqué en recourant à huit bandes de fréquences, le mode de réalisation s’appliquant également par analogie en cas d’utilisation d’intervalles de temps ou de codes identiques.

Dans le scénario de la figure 7, aussi bien le satellite le plus à gauche que le second satellite de gauche sur l’interface côté utilisateur peut respectivement utiliser les bandes de fréquences 1 2 et 3, sans qu’il n’en résulte un conflit car les deux satellites sont séparés dans l’espace. Si une liaison inter-satellites est à présent créée entre ces deux satellites, un conflit peut survenir lorsque les mêmes bandes de fréquences sont utilisées pour la transmission de données. Les bandes de fréquences utilisées sur l’interface inter-satellites doivent donc être converties avant qu’elles soient traitées ou transmises par le satellite récepteur. Les données qui parviennent sur l’interface inter-satellites dans les bandes de fréquences 1 2 et 3 peuvent par exemple être converties sur les bandes de fréquences 4, 5 et 6 du satellite récepteur, afin d’éviter un conflit avec les bandes de fréquences 1, 2 et 3 du satellite récepteur. Lorsque le satellite récepteur transmet de son côté les données via une liaison inter-satellites à son satellite précédent, une conversion de ressources doit également être effectuée afin d’éviter un conflit. Dans cet exemple, les bandes de fréquences 7 et 8 subsistent encore. Dans le cas où la bande passante disponible s’avère insuffisante pour pouvoir transmettre à toutes les bandes de fréquences, il est possible d’utiliser une gestion des ressources qui limite le trafic de données transmis par le biais d’une liaison inter-satellites. Dans l’exemple ci-dessus, le premier satellite utilise trois bandes de fréquences, le second satellite utilise également trois bandes de fréquences et le troisième satellite utilise deux bandes de fréquences, ce qui donne un total de huit bandes de fréquences et ce qui correspond également dans cet exemple à la bande de fréquences de la liaison avec la station distante. Si chaque satellite a maintenant besoin d’une bande passante de quatre bandes de fréquences, il en résulte un besoin de douze bandes de fréquences, nombre qui est supérieur aux huit bandes de fréquences disponibles. Cette situation impose de limiter la bande passante (c’est-à-dire les bandes de fréquences utiles) par satellite.

Les figures 8 à 11 sont des représentations schématiques du système de communication d’un satellite de communication 100 destinées à expliquer des scénarios possibles dans une constellation de satellites. Ces figures représentent respective3058861 ment l’interface côté utilisateur, l’interface côté réseau et l’interface inter-satellites avec les dispositifs d’émission et de réception associés.

Dans toutes les représentations des figures 8 à 11, il est entendu que l’interface côté utilisateur est représentée sans modification. L’interface côté utilisateur sert à établir des liaisons de communication avec les appareils utilisateurs. Comme les appareils utilisateurs peuvent être mobiles et répartis sur toute la surface de la Terre, les interfaces côté utilisateur sont mises en oeuvre de manière à fournir des cellules de communication selon un schéma prédéfini.

Contrairement aux appareils utilisateurs, les stations distantes pour la connexion au réseau de communication terrestre ne sont pas disponibles partout, en particulier dans les régions non desservies ou mal desservies en termes d’infrastructure ou dans les régions qui ne peuvent pas contenir une telle station distante, telles que par exemple les surfaces d’eau étendues où les stations distantes ne sont généralement pas disponibles. Des appareils utilisateurs peuvent toutefois être présents dans ces régions. Afin de connecter ces appareils utilisateurs au réseau de communication terrestre, le trafic de données peut être transmis depuis et vers ces appareils utilisateurs par le biais des satellites (routage transparent).

Pour permettre ceci, on peut imaginer différents scénarios dans la constellation de satellites décrite ici : le satellite de communication a une liaison directe avec une seule station distante (il peut s’agir de l’une des deux stations ou la liaison peut également être simultanément établie avec deux stations distantes) et aucune liaison inter-satellites avec un satellite précédent ou un satellite suivant n’est active (figure 8) ; le satellite de communication n’a aucune liaison avec une station distante et achemine la totalité du trafic de données vers le satellite précédent ou le satellite suivant (figure 9) via une interface inter-satellites; le satellite de communication a une liaison avec une station distante et une (ou deux) interface(s) inter-satellites avec le satellite précédent et/ou le satellite suivant est (sont) également active(s), afin de pouvoir acheminer le trafic de données depuis ou vers le satellite précédent ou le satellite suivant via la liaison avec la station distante (figure 10) ; le satellite de communication n’a aucune liaison avec des stations distantes via l’interface côté réseau, mais deux liaisons inter-satellites sont actives aussi bien avec le satellite précédent qu’avec le satellite suivant, afin de pouvoir acheminer le trafic de données du satellite précédent au satellite suivant (ou inversement), le trafic de données provenant de la propre interface côté utilisateur étant également transmis via la liaison in3058861 ter-satellites au satellite précédent ou au satellite suivant, selon si le satellite précédent ou le satellite suivant a une liaison avec une station distante (figure 11).

Dans tous les exemples de réalisation des figures 8 à 11 est prévu un mécanisme de commutation 103 qui achemine les données d’une interface d’entrée (par exemple à partir de l’interface côté utilisateur ou à partir d’une interface intersatellites) à une interface de sortie (par exemple l’interface côté réseau ou l’autre interface inter-satellites). Le mécanisme de commutation 103 est mis en oeuvre de manière à effectuer une allocation de ressources destinée à éviter les conflits de ressources sur l’interface de sortie.

La structure générale du système de communication du satellite de communication 100 va tout d’abord être expliquée au moyen de la représentation de la figure 8. L’interface côté utilisateur 105 comporte plusieurs dispositifs d’émission et de réception, par exemple jusqu’à huit, dont deux sont représentés, qui sont appelés Utilisateur-TRX-1 et Utilisateur-TRX-8. Chaque dispositif d’émission et de réception comporte une voie d’émission et une voie de réception et les dispositifs d’émission et de réception sont de préférence mis en œuvre de manière identique d’un point de vue structurel et fonctionnel. L’interface côté réseau 110 comporte deux dispositifs d’émission et de réception 111, 112, qui sont désignés Alim-TRX-A et Alim-TRX-B. Chaque dispositif d’émission et de réception comporte une voie d’émission et une voie de réception et les dispositifs d’émission et de réception sont de préférence mis en œuvre de manière identique d’un point de vue structurel et fonctionnel. De plus, le satellite de communication comporte deux interfaces inter-satellites 115, 120 comportant respectivement un dispositif d’émission et de réception, qui sont désignées Routeur-TRX-P et Routeur-TRX-S, afin de créer la liaison avec le satellite précédent (Prédécesseur, P) et le satellite suivant (Successeur, S). Chaque dispositif d’émission et de réception comporte une voie d’émission 119, 124 et une voie de réception 118, 123 et les dispositifs d’émission et de réception sont de préférence mis en œuvre de manière identique d’un point de vue structurel et fonctionnel. Chaque voie d’émission et chaque voie de réception de tous les dispositifs d’émission et de réception comporte un commutateur 140 qui peut mettre la voie respective à l’état actif ou à l’état inactif, et peut ainsi prédéterminer si les données peuvent être transmises/reçues ou non via le dispositif d’émission et de réception respectif.

Les dispositifs d’émission et de réception de l’interface côté utilisateur sont reliés à un premier côté (gauche) du mécanisme de commutation 103, alors que les disposi3058861 tifs d’émission et de réception de l’interface côté réseau sont reliés à un second côté (droit) du mécanisme de commutation 103. Le premier côté et le second côté peuvent également être appelés côté d’entrée et côté de sortie, une transmission bidirectionnelle des données étant toutefois possible malgré ces désignations, c’est-àdire de l’interface côté réseau à l’interface côté utilisateur, et vice versa.

Un duplexeur 150 est également prévu pour les dispositifs d’émission et de réception des interfaces inter-satellites. Ceci s’explique par le fait que les interfaces intersatellites peuvent transmettre le trafic de données aussi bien à partir du côté utilisateur qu’à partir du côté réseau. Si, par exemple, le satellite suivant n’a aucune liaison avec une station distante, il transmet alors le trafic de données de son côté utilisateur au satellite actuel, de sorte que le trafic de données entrant via son interface inter-satellites arrive du côté utilisateur (à gauche) du mécanisme de commutation 103, et est ensuite émis par le satellite actuel soit vers une station distante soit vers l’autre interface inter-satellites. Le duplexeur 150 détermine également pour une interface inter-satellites si cette interface inter-satellites est un trafic de données côté utilisateur ou un trafic de données côté réseau, de sorte que cette interface intersatellites est reliée au mécanisme de commutation 103 par la gauche ou la droite. Sur la figure 8, le dispositif d’émission et de réception côté réseau Alim-TRX-A a une liaison directe avec une station distante et est à l’état actif, comme on peut le voir avec le commutateur fermé 140. On peut également voir que le dispositif d’émission et de réception Alim-TRX-A est relié au côté réseau du mécanisme de commutation 103 par l’intermédiaire d’un duplexeur. Dans cette constellation, le trafic de données peut être transmis directement à partir de l’interface côté utilisateur 105 via le second dispositif d’émission et de réception Alim-TRX-A au réseau de communication terrestre (non représenté), ou peut être reçu de celui-ci.

La structure du satellite de communication est universellement adaptée à différents scénarios. Ainsi, le trafic de données est acheminé à partir de l’interface côté utilisateur 105 à l’interface côté réseau 110, ou à l’une des deux interfaces inter-satellites 115, 120 (ou vice versa), et le trafic de données peut être acheminé à partir de l’une ou des deux interfaces inter-satellites 115, 120 à l’interface côté réseau 110, à l’interface côté utilisateur 105 ou à une autre interface inter-satellites. Un appareil utilisateur peut donc être connecté à une station distante du réseau de communication terrestre via un seul satellite ou par l’intermédiaire de plusieurs satellites. Cette liaison est transparente pour l’appareil utilisateur.

On peut toutefois signaler, à titre indicatif, que le satellite de communication 100 peut activer le premier dispositif d’émission et de réception 111 de l’interface côté réseau 110 de manière complémentaire ou alternative au second dispositif d’émission et de réception 112, comme le montre la figure 6 pour le satellite central. Dans ce cas, les données peuvent être transmises ou reçues via la première interface ou via la seconde interface, ce qui augmente la bande passante utile efficace. La figure 9 présente le cas où le satellite actuel n’a aucune liaison avec une station distante (les commutateurs 140 des deux systèmes d’alimentation sont ouverts). La liaison avec les stations distantes du réseau de communication s’effectue directement avec le satellite précédent via la première interface inter-satellites 115. Le duplexeur 150 est raccordé pour que la première interface inter-satellites 115 soit reliée au côté réseau (droit) du mécanisme de commutation 103. Le trafic de données depuis et vers l’interface côté utilisateur 105 est également acheminé via le satellite précédent.

Dans ce cas également, une liaison inter-satellites peut être établie de manière complémentaire ou alternative avec le satellite suivant via l’interface inter-satellites Routeur-TRX-S, de sorte que chaque interface est directement accessible via le satellite précédent et le satellite suivant. À cet effet, le duplexeur 150 pour l’interface Routeur-TRX-S est raccordé au côté utilisateur du mécanisme de commutation 103. La position du duplexeur 150 pour l’interface Routeur-TRX-S n’a aucune influence sur le fonctionnement car le commutateur 140 de l’interface Routeur-TRX-S est ouvert.

La figure 10 présente un exemple de réalisation dans lequel le satellite de communication 100 a une liaison directe avec une station distante via Alim-TRX-A et reçoit en outre le trafic de données du satellite immédiatement précédent via RouteurTRX-P, et achemine ce trafic de données via Alim-TRX-A jusqu’à la station distante (ou vice versa). L’interface Routeur-TRX-P est active, le commutateur 140 est fermé et le duplexeur 150 achemine le trafic de données sur le côté utilisateur (gauche) du mécanisme de commutation 103.

La liaison entre ce satellite et la station distante est donc utilisée aussi bien par la propre interface côté utilisateur que par le satellite précédent. Dans cet exemple, l’interface Routeur-TRX-S pourrait également encore être active afin de recevoir les données provenant du satellite suivant et de les acheminer jusqu’à la station distante via Alim-TRX-A (lorsque le satellite suivant n’a aucune liaison directe avec une station distante).

On peut également imaginer d’acheminer le trafic de données en provenance et en direction de plusieurs satellites précédents via l’interface Routeur-TRX-P (voir figure 7). Ici, le trafic de données en provenance et en direction des deux satellites de gauche est acheminé via l’interface XA du satellite central. À présent, pour ne pas diriger la totalité du trafic de données provenant de l’interface Routeur-TPX-P via Alim-TRX-A, on peut imaginer qu’une partie de ce trafic de données soit acheminée via Routeur-TRX-S jusqu’au satellite suivant. Ainsi, le trafic de données provenant de plusieurs satellites précédents peut être réparti entre deux ou plus de deux satellites voisins, lorsque ceux-ci ont tous une liaison active et directe avec une station distante. Ceci peut présenter des avantages pour l’utilisation effective de la bande passante disponible.

La figure 11 présente un scénario dans lequel le satellite de communication actuel 100 n’a aucune liaison directe avec une station distante et reçoit le trafic de données aussi bien sur la propre interface côté utilisateur qu’en provenance du satellite précédent via l’interface Routeur-TRX-P. L’interface Routeur-TRX-P est reliée au côté utilisateur (gauche) du mécanisme de commutation 103 par le biais du duplexeur 150. La totalité du trafic de données est acheminée jusqu’à l’interface Routeur-TRX-S du côté utilisateur (droit) du mécanisme de commutation 103.

Sur la figure 11, le satellite de communication actuel achemine donc le trafic de données à partir de sa propre interface côté utilisateur jusqu’au satellite suivant, et sert également de station de transition transparente pour le trafic de données en provenance et en direction d’au moins un satellite précédent.

Au total, on constate que l’interface côté utilisateur est constamment orientée vers le côté utilisateur du mécanisme de commutation 103, l’interface côté réseau est constamment orientée vers le côté réseau du mécanisme de commutation 103, et chacune des deux interfaces inter-satellites peut être sélectivement orientée aussi bien vers le côté réseau que vers le côté utilisateur. Il en résulte qu’aussi bien au moins un satellite précédent qu’au moins un satellite suivant peut être relié soit au côté réseau (en variante ou en complément de l’interface côté réseau) ou au côté utilisateur (en complément de l’interface côté utilisateur) du mécanisme de commutation 103 du satellite actuel.

Un satellite de communication tel que décrit ici et dans la constellation de satellites telle que décrite ici peut ainsi améliorer la disponibilité de l’accès à un réseau de communication à l’échelle mondiale, car les satellites de communication peuvent acheminer le trafic de données de manière transparente pour un appareil utilisateur.

Les satellites de communication peuvent échanger des informations de commande adaptées, de sorte que chaque satellite de communication est informé de l’état du voisin direct respectif. Ces informations de commande peuvent indiquer via un satellite s’il existe une liaison directe avec une station distante, la bande passante totale qui reste disponible et la quantité qui doit encore être allouée. Lorsqu’un satellite ne dispose que d’une liaison directe (c’est-à-dire via au moins un satellite supplémentaire) avec une station distante, il est possible de déterminer le nombre de stations intermédiaires (satellites) présents jusqu’à la station distante, de sorte que chaque satellite peut choisir le trajet le plus court jusqu’à une station distante lorsqu’il n’a lui10 même aucune liaison directe avec une station distante.

Il convient également de préciser que les termes incluant ou comportant n’excluent aucun autre élément ou étape et les articles une ou un n’excluent aucune pluralité. En outre, il faut noter que les caractéristiques ou étapes qui ont été décrites en faisant référence à l’un des exemples de réalisation décrits ci-dessus, peuvent être également utilisées en combinaison avec d’autres caractéristiques ou étapes d’autres exemples de réalisation décrits ci-dessus. Les références contenues dans les revendications ne doivent pas être considérées comme limitatives.

1	Terre
5	Cellules de communication
7	Réseau de communication
10	Constellation de satellites
15	Appareil utilisateur
20A,20B	Station distante
30	Distance angulaire
30A, 30B	Ligne fictive jusqu’au centre de la Terre
100	Satellite de communication
100A	Satellite précédent
100B	Satellite suivant
102	Système de communication
103	Mécanisme de commutation
105	Interface côté utilisateur
105A	Voie de réception
105B	Voie d’émission
106	Dispositif d’émission et de réception
110	Interface côté réseau
110A	Voie de réception
110B	Voie d’émission
111	Premier dispositif d’émission et de réception
112	Second dispositif d’émission et de réception
115	Première interface inter-satellites
115A	Dispositif d’émission et de réception
116	Première direction d’émission
117	Premier angle d’émission
118	Voie de réception
119	Voie d’émission
120	Seconde interface inter-satellites
120A	Dispositif d’émission et de réception
121	Seconde direction d’émission
122	Second angle d’émission
123	Voie de réception
124	Voie d’émission
125	Direction de déplacement, orbite

130

140

150

Liaison inter-satellites

Commutateur

Duplexeur

Claims

REVENDICATIONS

1. Satellite de communication (100) pour une utilisation dans une constellation de satellites (10), le satellite de communication (100) comportant :

une interface côté utilisateur (105) pour la réception et la transmission de données sans fil, une interface côté réseau (110) pour la réception et la transmission de données sans fil, une première interface inter-satellites (115) pour la réception et la transmission de données sans fil avec une première direction d’émission (116) d’ondes électromagnétiques, une seconde interface inter-satellites (120) pour la réception et la transmission de données sans fil avec une seconde direction d’émission (121) d’ondes électromagnétiques, caractérisé en ce que la première direction d’émission (116) a un premier angle d’émission (117) par rapport à une direction de déplacement (125) du satellite de communication (100), la seconde direction d’émission (121) a un second angle d’émission (122) par rapport à la direction de déplacement (125) du satellite de communication (100), et une valeur du premier angle d’émission correspond à une valeur du second angle d’émission.
2. Satellite de communication (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première interface inter-satellites (115) est agencée de telle sorte que le premier angle d’émission (117) est défini de manière fixe par rapport au satellite de communication et ne peut pas varier pendant la durée de fonctionnement du satellite de communication (100).
3. Satellite de communication (100) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le satellite de communication (100) est mis en œuvre de manière à détecter la présence d’une station distante (20A, 20B) pour l’interface côté réseau (110) et, dans le cas où aucune station distante n’est présente, passer la première interface inter-satellites (115) et/ou la seconde interface inter-satellites (120) à l’état actif, afin de pouvoir établir une liaison de communication sortante avec un satellite précédent (100A) et/ou un satellite suivant (100B).
4. Satellite de communication (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le satellite de communication (100) est mis en œuvre de manière à envoyer, en cas d’absence de station distante pour l’interface côté réseau (110), les données destinées à une voie d’émission de l’interface côté réseau (105) par l’intermédiaire de la première interface inter-satellites (115) ou de la seconde interface inter-satellites (120) passée à l’état actif.
5. Satellite de communication (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le satellite de communication (100) est mis en œuvre de manière à recevoir, via une voie d’émission (118, 123) d’au moins une des interfaces inter-satellites (115, 120), une requête entrante pour établir une liaison de communication avec un satellite précédent (100A ) ou un satellite suivant (100B), et pour établir une liaison de communication avec le satellite précédent (100A) ou le satellite suivant (100B).
6. Satellite de communication (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le satellite de communication (100) est mis en œuvre de manière à délivrer les données qui ont été reçues via la liaison de communication entrante d’une interface inter-satellites (115 ; 120), soit par le biais de l’interface côté réseau (105) soit par le biais de l’autre interface inter-satellites (120 ; 115).
7. Satellite de communication (100) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le satellite de communication (100) est mis en œuvre de manière à convertir les bandes de fréquences de la liaison de communication entrante, afin que les signaux de la liaison de communication entrante ne se superposent pas aux signaux d’une liaison de communication sortante du satellite de communication (100).
8. Satellite de communication (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interface côté utilisateur (105) comporte une pluralité de dispositifs d’émission et de réception (106), une cellule de communication (5) à la surface de la Terre pouvant être associée à chaque dispositif d’émission et de réception.
9. Satellite de communication (100) selon la revendication 8, caractérisé en ce que les dispositifs d’émission et de réception (106) de l’interface côté utilisateur (105) sont identiques d’un point de vue structurel et/ou fonctionnel.
10. Satellite de communication (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’interface côté réseau (110) comporte un premier dispositif d’émission et de réception (111) et un second dispositif d’émission et de réception (112), tous deux mis en œuvre pour être respectivement dirigés vers une station distante fixe (20A, 20B) à la surface de la Terre.
11. Satellite de communication (100) selon la revendication 10, caractérisé en ce qu’un angle d’émission (117) du premier dispositif d’émission et de réception (111 ) de l’interface côté utilisateur (110) peut être changé pendant la durée de fonctionnement du satellite de communication (100).
12. Satellite de communication (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le satellite de communication (100) est mis en œuvre de manière à utiliser, aussi bien sur l’interface côté réseau (110) que sur la première interface inter-satellites (115) et la seconde interface inter-satellites (120), des signaux ayant différentes polarisations.
13. Satellite de communication (100) selon l’une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que les premier et second dispositifs d’émission et de réception (111, 112) de l’interface côté réseau (110) ainsi que les dispositifs d’émission et de réception (115A, 120A) des première et seconde interfaces inter-satellites (115, 120) sont identiques d’un point de vue structurel et/ou fonctionnel.
14. Constellation de satellites (10) sur une orbite, comportant :

une pluralité de satellites de communication (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’un premier groupe de satellites de communication (100) sont placés sur une première orbite à une distance angulaire (30) égale les uns des autres, un second groupe de satellites de communication (100) sont placés sur une seconde orbite à une distance angulaire (30) égale les uns des autres.
15. Constellation de satellites (10) selon la revendication 14, caractérisée en ce que chaque satellite de communication (100) de la pluralité de satellites de communication est mis en œuvre de manière à établir, via son interface inter-satellites (115, 120), une liaison de communication exclusivement avec les satellites de communication immédiatement voisins (100A, 100B) sur la même orbite.

1/8

102

105B

110A

HPA-U

103

LNA-F

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Bande Ku

105Α

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Bande K ou Ka