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Satelitte et faisceau hertzien => Satelitte et faisceau hertzien => ondes Satellite / radioamateur => Discussion démarrée par: Leon le 21 décembre 2017 à 07:33:24

Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Leon le 21 décembre 2017 à 07:33:24
Le fichier ci dessous décrit les fréquences utilisées par le gros satellite KA-Sat. Le satellite, de très grosse capacité, éclaire 80 "spotbeam", 80 zones géographiques différentes, avec chacune un signal différent.
http://frequencyplansatellites.altervista.org/Eutelsat/Eutelsat_KaSat_9A.pdf

Chacun des 80 "spotbeam" utilise ~240MHz de bande passante radio full duplex (240MHz en downlink, plus 240MHz en uplink).
Il y a 4 jeu de fréquences, 4 types de spotbeams, chacun réutilisé 40 fois.

Mais ce qui me surprend le plus, c'est que les "liaisons gateway" (les grosses antennes terrestres qui raccordent KA-Sat à Internet) utilisent au total 2.5 fois plus de bande passante radio que les liaisons clients (les spotbeam). C'est 10 fois 240MHz qui sont utilisé pour ces liaisons gateway.
Les ressources radio étant une denrée rare, je suis assez étonné de la situation.
Ne pourrait-on pas allouer (beaucoup) plus de bande passante radio aux spotbeam pour plus de débit sur chaque spotbeam?

* Si on multipliait le nombre "gateway terrestres", à l'extrème pour en mettre 1 pour 4 spotbeam, j'imagine qu'on pourrait allouer 50% du spectre radio aux liaisons clients, et 50% du spectre radio aux gateway. On pourrait alors utiliser 415MHz de bande passante radio pour chaque spotbeam (1/8ieme du spectre total), ça serait une énorme augmentation. Mais il faudrait construire beaucoup plus de gateway au sol.

* En allant encore plus loin, on pourrait imaginer utiliser les mêmes jeu de fréquences pour les liaisons gateway et pour les liaisons client. Donc pour une zone (un spotbeam), on utiliserai une des 4 fréquences pour les clients, et les 3 autres pour l'éventuelle gateway qui se trouve sur la zone; avec nécessité d'avoir un beam plus étroit pour les liaisons gateway, affin de ne pas perturber les autres zones voisines (c'est faisable). Dans ce cas, on atteindrait la bande passante incroyable de 830MHz par spotbeam... énorme! (1/4 du spectre total) C'est possible, vous croyez?

* Pour finir, est-ce que cette "faible" bande passante radio côté liaisons clients n'est pas due/limitée par la puissance électrique du satellite? Si on augmente la largeur de spectre utilisée, tout en garantissant le même SNR pour les liaisons downlink (satellite vers clients), plus il faut de puissance électrique. Si c'est le cas, une des solutions serait de se contenter d'un signal radio plus faible, et donc d'imposer des antennes paraboles plus grandes côté client.

Est-ce que quelqu'un ici s'y connait et connait la raison de ce que je vois comme un gaspillage de spectre radio? 

Leon.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Nico le 21 décembre 2017 à 07:40:03
On sait combien de téléports alimentent KaSat d'ailleurs ?

J'imagine que le choix techno est lié au coût à monter chaque téléport, plus la place dispo sur le sat (et ptet l'énergie nécessaire pour monter n liaisons).
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Leon le 21 décembre 2017 à 07:44:15
Il y a 10 ou 11 gateways (selon les docs) : au moins 8 actifs, et 2 de secours qui peuvent prendre le relais de n'importe quel autre (avec reconfiguration du satellite bien sur).
Comme indiqué dans le document sur le spectre, chaque gateway utilise 10 fois 240MHz (full duplex), donc peut desservir 10 spotbeams.
10 spotbeam fois 8 gateway, ça fait 80 spotbeams, le compte est bon.

Leon.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Nico le 21 décembre 2017 à 07:56:07
10 spotbeam fois 8 gateway, ça fait 80 spotbeams, le compte est bon.
Nickel, je me demandais justement si c'était dimensionné 1:1 ou pas.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: obinou le 21 décembre 2017 à 12:13:14
Intéressant, pour moi en tant qu'ancien client (et toujours détenteur du matériel, d'ailleurs).

A l'époque un rapide calcul avait conclu à un une capacité de ~450Mbps par spot (downward) .
Du coup, à la lumière de ces infos, je me dis que c'est pas possible : 240Mhz de spectre pour 450Mbps , faudrait qu'ils aient codé en morse pour atteindre si peu de débit, ou alors que le taux de FEC soit très important.



* Si on multipliait le nombre "gateway terrestres", à l'extrème pour en mettre 1 pour 4 spotbeam, j'imagine qu'on pourrait allouer 50% du spectre radio aux liaisons clients, et 50% du spectre radio aux gateway. On pourrait alors utiliser 415MHz de bande passante radio pour chaque spotbeam (1/8ieme du spectre total), ça serait une énorme augmentation. Mais il faudrait construire beaucoup plus de gateway au sol.

* En allant encore plus loin, on pourrait imaginer utiliser les mêmes jeu de fréquences pour les liaisons gateway et pour les liaisons client. Donc pour une zone (un spotbeam), on utiliserai une des 4 fréquences pour les clients, et les 3 autres pour l'éventuelle gateway qui se trouve sur la zone; avec nécessité d'avoir un beam plus étroit pour les liaisons gateway, affin de ne pas perturber les autres zones voisines (c'est faisable). Dans ce cas, on atteindrait la bande passante incroyable de 830MHz par spotbeam... énorme! (1/4 du spectre total) C'est possible, vous croyez?

Beam plus étroit == plus de beam pour couvrir, donc plus de cornets sur le sat.... pas sur que ca ait été possible, techniquement, à l'époque de la conception du sat (2004 je crois)

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* Pour finir, est-ce que cette "faible" bande passante radio côté liaisons clients n'est pas due/limitée par la puissance électrique du satellite? Si on augmente la largeur de spectre utilisée, tout en garantissant le même SNR pour les liaisons downlink (satellite vers clients), plus il faut de puissance électrique. Si c'est le cas, une des solutions serait de se contenter d'un signal radio plus faible, et donc d'imposer des antennes paraboles plus grandes côté client.

La parabole actuelle est déjà pas loin de 80. Comme au dessus de 90 faut un permis de construire, au moins en France (et sans doute ailleurs) je pense que c'était pas quelque chose d'acceptable, d'autant plus dans une logique de commercialisation où l'on envoie le '"kit" au client (ce qui a été mon cas, j'ai jamais vu un antenniste :-) )




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Est-ce que quelqu'un ici s'y connait et connait la raison de ce que je vois comme un gaspillage de spectre radio? 

L'hypothèse que je fais est qu'ils pensaient que les spots seraient utilisés de manière plus homogène ?
Après sur ce sat il y a clairement un problème de capacité qui le rends, à mes yeux, inutilisable : leurs procédés de QoS (ils appellent ça FAP pour "Fair Use Policy" , mais c'est de la QoS  interdit tout téléchargement "long" , et privilégie les burst - donc type accès web & mail.
Comme sur le web maintenant, entre les pubs "vidéo" et l'utilisation type stream , il y a pas mal de persistance, ben t'est FAPPé quasi en permanence.

=> pour moi tu vas avoir des spots sur-saturés & d'autres vides.
D'ailleurs à une époque, pour les "frontaliers" c'était un des moyens d'améliorer les choses : Au prix d'une dégradation du SNR, aller tenter d'accrocher le beam d'à coté pour voir si c'était mieux.

Un gros point positif pour moi c’est le travail fait autour de la facilité d'installation / pointage , et la polarisation hélicoïdale. Le matériel _est_ vraiment solide.

Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Leon le 21 décembre 2017 à 12:40:17
Du coup, à la lumière de ces infos, je me dis que c'est pas possible : 240Mhz de spectre pour 450Mbps , faudrait qu'ils aient codé en morse pour atteindre si peu de débit, ou alors que le taux de FEC soit très important.
Je ne te comprends pas...
Les docs parlent bien de 450Mbps pour 240MHz, ce qui correspond assez bien à ce qu'on obtient en "débit net" (sans la sur-couche DVB, FEC, RS, etc...) pour du 8PSK 5/6.
Avec une petite antenne de 60cm, c'est déjà très bien comme perfo (bit par MHz).
Bref, tout ça est très cohérent, je ne vois pas où est le problème.

La parabole actuelle est déjà pas loin de 80. Comme au dessus de 90 faut un permis de construire, au moins en France (et sans doute ailleurs) je pense que c'était pas quelque chose d'acceptable, d'autant plus dans une logique de commercialisation où l'on envoie le '"kit" au client (ce qui a été mon cas, j'ai jamais vu un antenniste :-) )
Le permis de construire n'est PAS obligatoire jusqu'à 1m inclus. Et les paraboles actuelles pour KA-Sat, en France, sont de 75cm. Ca fait une grosse différence en terme de gain, de passer à 1m.

Leon.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: obinou le 21 décembre 2017 à 12:46:37
Le permis de construire n'est PAS obligatoire jusqu'à 1m inclus. Et les paraboles actuelles pour KA-Sat, en France, sont de 75cm. Ca fait une grosse différence en terme de gain, de passer à 1m.

Ah ? On m'avait dit 90 max. Fausses infos...  Merci.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Leon le 23 décembre 2017 à 09:07:39
Beam plus étroit == plus de beam pour couvrir, donc plus de cornets sur le sat.... pas sur que ca ait été possible, techniquement, à l'époque de la conception du sat (2004 je crois)
Je crois qu'on s'est mal compris. Je parlais de beam plus étroit uniquement pour les liaisons avec les gateway, pas pour les spotbeams, pas pour les liaisons avec les utilisateurs. Ca nécessite à priori un réflecteur dédié aux liaisons gateway. Beaucoup de satellites classiques ont des antennes, réflecteurs dédiés aux liaisons "uplink", donc liaison avec les téléport.
Dans mon idée, on gardait exactement le même nombre de spotbeams, et la même taille de spotbeam.

Leon.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: miky01 le 23 décembre 2017 à 17:31:45
Le permis de construire n'est PAS obligatoire jusqu'à 1m inclus. Et les paraboles actuelles pour KA-Sat, en France, sont de 75cm. Ca fait une grosse différence en terme de gain, de passer à 1m.
Leon.

En fait au dessus de 1m il faut meme pas un permis de construire mais une déclaration administrative en Mairie, qui peux etre refusé que pour des cas tres spécifiques, comme zone classé historique, le permis de construire c'est obligatoire pour plus de 3m, je sais pas si ca changé depuis, mais j'ai une 1m60 motorisée et pas eu le moindre soucis.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Leon le 06 janvier 2018 à 11:09:15
Pour compléter tout ça, je viens de me rendre compte d'un truc :
Depuis le début, Eutelsat dit que KA-Sat a une bande passante de 80Gbps. Mais en fait, c'est 40Gbps en uplink et 40Gbps en downlink pour les utilisateurs.
C'est bien confirmé par tous les docs "techniques" sur KA-Sat.

C'est vraiment une drôle de façon de compter! Je n'ai pas souvenir d'avoir déjà vu cette façon de compter la bande passante.

Alors forcèment, 40Gbps pour toute l'Europe, ça ne fait pas tant que ça.

Leon.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Nico le 06 janvier 2018 à 11:10:54
Je n'ai pas souvenir d'avoir déjà vu cette façon de compter la bande passante.
C'est tout autre chose, mais on a des IX qui additionn(ai?)ent les deux pour grossir les chiffres.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: thenico le 06 janvier 2018 à 16:02:21
C'est tout autre chose, mais on a des IX qui additionn(ai?)ent les deux pour grossir les chiffres.
Ubiquiti faisait la même chose pour l'AirFiber.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: Leon le 06 janvier 2018 à 16:39:15
Ubiquiti faisait la même chose pour l'AirFiber.
Sur certaines techno radio en "TDD" (time division duplex), ça a du sens de faire la somme uplink + downlink. C'est le cas de toutes les technos TDD où on peut ajuster en temps réel le taux d'uplink/downlink dans de grandes proportions. Toutes les techno WiFi et dérivées sont dans ce cas. Dans ce cas, on peut bel et bien utiliser (quasiment) toute la bande passante annoncée dans un sens (downlink), pourvu que tu n'utilises que très peu l'autre sens (uplink).

Je ne sais pas si c'est le cas de l'AirFiber...

Ca n'est pas généralisable à toutes les technos TDD, dont certaines ne sont pas souples, et ont des taux d'uplink/downlink fixes.

Mais sur KA-Sat, ça n'a aucune justification technique : c'est du FDD (Frequency division Duplex), l'uplink et le downlink (au sens utilisateur) sont sur des fréquences totalement différentes. Donc c'est 40Gbps maxi dans un sens, impossible de dépasser ça. Très loin des 80Gbps annoncés dans les pubs.

Leon.
Titre: KA-Sat : gaspillage du spectre radio?
Posté par: mattmatt73 le 06 janvier 2018 à 17:34:01
Très loin des 80Gbps annoncés dans les pubs.

Leon.

ces conneries datent de l'époque où les italiens géraient le truc. Eutelsat a ramené la gestion de KA-Sat en france depuis.