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Courville, Nicolas (2006)
Languages: English
Types: Article
Subjects: Commutation de bord, Systèmes satellitaires multi-faisceaux multi-porteuses, Interférences, Réutilisation de fréquence, Gestion dynamique des ressources, Contention, Qualité de service, 621
La commutation de bord est une technologie attractive adaptée à certaines missions spécifiques des systèmes satellitaires multi-faisceaux : réseaux privés virtuels ou applications de type point à point. Cette technologie optimise I’utilisation des ressources en fréquence, et permet le support efficace de différentes classes de qualité de service et du trafic de type « multicast » directement dans la charge utile du satellite. Dans un système satellitaire multi-faisceaux, le commutateur de bord est principalement responsable de l’établissement à différentes échelles de temps de connections physiques ou logiques entre les faisceaux montants et les faisceaux descendants. Malheureusement, le trafic n’étant pas uniformément distribué aux sorties du commutateur de bord, il est fréquent que certains faisceaux descendants soient temporairement surchargés : une quantité de trafic excédant les capacités de transmission associées à ces faisceaux descendants leur est destinée. Ce phénomène provoque de la contention aux sorties du commutateur associées aux faisceaux descendants surchargés, et dégrade les performances de transmission dans le système satellitaire avec commutation de bord. Le but principal du travail effectué a été de proposer, de définir et d’analyser des solutions innovantes aux problèmes majeurs liés à la gestion des ressources dans la charge utile de systèmes satellitaires géostationnaires, large bande, multi-faisceaux, multi-porteuses avec commutation de bord de prochaine génération. Cette gestion des ressources est principalement divisée en deux axes qui ont été conjointement étudiés : gestion des mémoires embarquées avec une architecture physique adaptée du commutateur de bord ; gestion des ressources de transmission sur les faisceaux descendants prenant en compte la quantité de trafic à transmettre dans chaque faisceau descendant ainsi que la minimisation des interférences sur la liaison descendante. Des architectures de commutateurs embarqués innovantes ainsi que de nouveaux algorithmes de gestion des ressources sur la liaison descendante (gestion dynamique des ressources en fonction de la quantité de trafic à transmettre ou gestion des ressources sur la liaison descendante minimisant les interférences) ont été étudiés en détail. Leurs performances ont aussi été quantifiées à l’aide de simulations dans le cadre d’un système satellitaire de référence réaliste. On-board switching is an attractive technology adapted to specific missions of multi-beam satellite systems : for instance virtual private networks or peer-to-peer applications. On-board switching optimizes the efficiency of the use of the satellite system resources, and enables the on-board support of several Quality of Service classes and multicast traffic. In multi-beam satellite systems, the on-board switch is responsible for the temporary establishment at different time scales of logical or physical paths between its inputs and outputs corresponding usually to the up-link and down-link beams respectively. Nevertheless, the traffic generated in the satellite system is usually not uniformly distributed at the outputs of the on-board switch and several down-link beams may be temporarily overloaded when the amount of traffic destined to them exceeds their transmission capacity. This generates contention at the outputs of the on-board switch associated with the overloaded down-link beams, and degrades the performance of such satellite systems with on-board switching. The main goal of this Ph. D. work was therefore to propose, define, and analyse some innovative solutions to the main issues related to the management of the resources in the payload of next generation broadband multi-beam multi-carrier geostationary satellite systems with on-board switching. The methods for the resource management in such satellite systems are divided into two main avenues which have been jointly studied : definition of a suitable on-board switch physical architecture and of the associated methods of management of the on-board buffer ; dynamic or static and interference aware methods of management of the down-link transmission resources with respect to the amount of traffic to carry in each down-link beam. Besides several other issues related to on-board switching (e. g. architecture of the ground terminals, on-board support of the Quality of Service, etc...), innovative physical on-board switch architectures and dynamic or static interference aware methods of management of the down-link resources are proposed in this work. Their performances are quantified in the frame of a realistic reference satellite system scenario.
  • No references.
  • No related research data.
  • No similar publications.

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