Couverture ElectroniqueS n°127

Opérant en bande Ka, le satellite KA-SAT, qu'Eutelsat doit mettre en orbite en 2010, couvrira l'Europe avec plus de 80 faisceaux étroits. Une architecture optimisée pour les transmissions point à point bidirectionnelles qui permettra de véhiculer un débit total supérieur à 70 Gbit/s et de réduire les coûts. Eutelsat réussira-t-il son pari d'amener d'ici à 2010 l'accès Internet par satellite à un prix, un débit et une qualité comparables à ceux de l'ADSL ? Les millions de foyers européens qui, selon toute probabilité, ne disposeront toujours pas d'accès au haut débit terrestre avant la fin de la décennie ne peuvent que l'espérer… Dans la poursuite de cet objectif, le satellite KA-SAT, dont Eutelsat vient de passer commande à EADS Astrium et qui pourrait être mis en orbite au troisième trimestre 2010, jouera un rôle crucial. L'opérateur compte en effet le doter de caractéristiques qui, selon ses propres termes, induiront « d'importantes économies d'échelle ». Parmi celles-ci, figurent en bonne place une architecture multifaisceaux évoluée en bande Ka et la technologie de modulation et de codage SurfBeam de ViaSat. Un faisceau couvrira une zone de 200 km de diamètreLe recours à la bande Ka (30/20 GHz) n'est pas une complète nouveauté pour Eutelsat, puisque le satellite Hot Bird 6 dispose de quatre répéteurs ad hoc, une capacité qu'exploite déjà le service d'accès Internet bidirectionnel à haut débit Tooway lancé fin 2007(1). Mais KA-SAT, lui, opérera exclusivement dans cette gamme de fréquences, nettement moins saturée que la bande Ku (10/12 GHz) traditionnellement utilisée et optimisée pour la télédiffusion directe par satellite. En outre, il sera équipé de plus de 80 faisceaux étroits, chaque faisceau couvrant une région en Europe d'environ 200 à 250 kilomètres de diamètre. Une caractéristique qui devrait faire du satellite KA-SAT le satellite multifaisceaux le plus évolué jamais conçu à ce jour. « Une telle architecture est optimisée pour les liaisons point à point haut débit, car elle permet de concentrer sur une zone terrestre la plus étroite possible le maximum de capacité envisageable », précise Arduino Patacchini, directeur du multimédia chez Eutelsat. De manière générale, les architectures multifaisceaux consistent à partager la bande passante disponible sur plusieurs faisceaux contigus, afin d'éviter les problèmes d'interférence, et à reproduire ce motif plusieurs fois sur la zone de couverture du satellite, chaque groupe de faisceaux étant alors géré par une station sol différente. Ce procédé de réutilisation des fréquences multiplie donc le trafic total pouvant transiter par le satellite et réduit d'autant le coût par mégahertz. Dans le cas du KA-SAT, la bande passante totale de 2,5 GHz pour chaque sens de transmission est répartie sur un motif de dix faisceaux (250 MHz par faisceau), ce motif étant répété huit fois(2). « En prenant en compte les deux types de polarisation, le satellite dispose donc globalement d'une bande passante de 40 GHz dans la voie aller… et autant dans la voie retour », indique M. Patacchini. Toutefois, la capacité opérationnelle en débit ne dépend pas uniquement du satellite, mais également des équipements au sol. A ce titre, Eutelsat a opté pour le système en bande Ka SurfBeam de ViaSat (voir encadré) qui fait appel à une technologie de codage adaptatif. Les transmissions en bande Ka sont en effet très sensibles aux conditions atmosphériques et, notamment, à la pluie. « Avec un codage et une modulation fixes, il faut prévoir une marge de sécurité à l'échelle d'un faisceau tout entier, de telle sorte que les quelques terminaux perturbés temporairement par la pluie captent encore le signal, ce qui impacte négativement le débit global transmis, explique Arduino Patacchini. Avec le système SurfBeam, le codage s'adapte dynamiquement terminal par terminal, ce qui permet d'atteindre une efficacité spectrale de près de 2 bit/Hz et donc une capacité globale supérieure à 70 Gbit/s pour le satellite KA-SAT ». Une zone terrestre couverte par un faisceau étant vue du satellite sous un angle de seulement 0,4°, KA-SAT sera par ailleurs équipé d'un système de pointage extrêmement précis. Les fluctuations de positionnement ne devraient pas excéder 0,04°… contre 0,1 ou 0,2° pour les satellites actuels !Dans ces conditions, quel débit un futur abonné à un service d'accès Internet par satellite sera-t-il en droit d'attendre ? « Cela dépendra du fournisseur et de la qualité de service qu'il souhaitera fournir », répond M. Patacchini. Le modèle de distribution d'Eutelsat repose de fait sur une commercialisation des services auprès du grand public via des fournisseurs d'accès Internet. « Mais on peut supposer que les débits et la qualité seront comparables à ceux de l'ADSL, avec de 1 à 8 Mbit/s dans le sens descendant et de 500 kbit/s à 2 Mbit/s dans la voie de retour vers le satellite, ajoute le directeur du multimédia d'Eutelsat. Les équipements d'abonnés qui seront commercialisés en 2010 à un prix de l'ordre de 300 dollars, modem, tête d'émission/réception et antenne compris, seront, quoi qu'il en soit, aptes à recevoir un débit maximal théorique de 400 Mbit/s et à émettre un débit jusqu'à 10 Mbit/s et ce, pour un diamètre d'antenne de 67 cm et une puissance relativement faible(3) ». Ajoutons qu'Eutelsat compte également s'appuyer sur la grande capacité en bande Ka du satellite KA-SAT « pour offrir de nouvelles opportunités aux télévisions locales et régionales ». Grâce à l'étroitesse des faisceaux, celles-ci devraient pouvoir mieux cibler leurs audiences pour un coût au mégahertz de dix à vingt fois inférieur à celui actuellement proposé en bande Ku. * Cf Lexique page 46(1) L'opérateur Swisscom a signé fin 2007 un accord avec Eutelsat, afin d'offrir un accès haut débit par satellite sur toute la Suisse via le service Tooway.(2) KA-SAT rejoindra sur la position 13°Est les trois satellites Hot Bird. Les foyers équipés pour la réception TV en bande Ku pourront recevoir aussi des contenus multimédias en bande Ka avec une seule tête double fréquence.(3) Eutelsat ne souhaite pas donner de chiffres trop précis. Une coopération avec l'opérateur américain ViaSatKA-SAT sera l'équivalent européen de ViaSat-1, un satellite de très grande capacité en bande Ka commandé par ViaSat pour le marché nord-américain et dont le lancement est prévu en 2011. Eutelsat et ViaSat collaborent de façon étroite sur la technologie d'accès Internet haut débit interactif par satellite en bande Ka de ViaSat, technologie dénommée SurfBeam Docsis. Selon ViaSat, cette déclinaison d'un standard très répandu – en l'occurrence le standard pour modems-câbles Docsis* – conduit à une forte intégration des équipements (tant au niveau des terminaux qu'au niveau des stations au sol) et à une réduction des coûts. Depuis 2005, la première génération de la technologie SurfBeam Docsis a été déployée dans plus de 300 000 terminaux en Amérique du Nord. Elle est également à la base du service Tooway d'Eutelsat disponible sur Hot Bird 6 depuis la fin 2007.

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