Expérience Réussie de Communication Terrestre-Satellite à Haut Débit en Chine : 2100 Mbps atteints en X-Bande
Récemment, l'Institut de Recherche et d'Innovation en Information Spacio-Terrestre (RIIIST) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) a collaboré avec la société Beijing Rongwei Technology Co., Ltd. pour mener des expérimentations au sol sur le système de transmission terrestre et spatiale de nouvelle génération. Cette technologie, appelée « Transmission de données à haute débit et haute ordonnance de modulation » (THDM), vise à améliorer les performances de la communication entre les satellites et la Terre. Lors de cette série d'expérimentations menées à la station de Lijiang de l'RIIIST, les chercheurs ont réussi à simuler une émission de signal depuis un satellite, atteignant un débit de données de 2100 Mbps avec une modulation en 128QAM, ce qui représente une augmentation de 75 % par rapport aux techniques actuelles. Ce résultat est considéré comme le plus haut taux de codage de canal sur la bande X réalisé jusqu'à présent en Chine. L'augmentation exponentielle des données d'observation issues des payload satellites,due à l'amélioration continue des capacités d'observation et à l'accroissement des applications de télédétection, souligne l'importance de disposer d'un débit de transmission terrestre et spatiale plus élevé. Actuellement, le débit de la plupart des satellites civils chinois opérant sur la bande X se situe généralement à 450 Mbps avec QPSK, 900 Mbps avec 8PSK, ou 1200 Mbps avec 16QAM. Ce niveau de débit est loin d'être suffisant pour répondre aux besoins en transfert de données grand volume, ce qui limite sérieusement l'efficacité d'utilisation des satellites. Pour résoudre ce problème, les équipes de l'RIIIST et de Beijing Rongwei ont développé une solution de transmission de données à haute débit basée sur des techniques micro-ondes avancées. Cette solution permet de maximiser l'utilisation des équipements terrestres existants sans complexifier excessivement le système, en mettant l'accent sur l'amélioration des capacités techniques des modulateurs-démodulateurs, des équipements clés du système terrestre. Les expérimentations ont été réalisées en trois phases : La phase de connexion de laboratoire : Elle visait à valider les nouvelles technologies intégrées dans les modulateurs-démodulateurs à haute ordonnance de modulation. La phase de connexion câblée : Elle a permis de tester la boucle fermée en fréquence radio au sein du système terrestre. La phase de connexion sans fil : Un émetteur de signal satellite simulé a été installé à environ 10 km de la station de Lijiang, avec un angle d’élévation de 4°. Cet émetteur a simulé l'émission de signaux à haute ordonnance de modulation, que la station a reçus et analysés pour reproduire les conditions réelles d'une Transmission Terrestre-Spatiale (TTS). Les résultats de ces trois phases expérimentales ont démontré la viabilité technique de la THDM. En utilisant les équipements de canalisation existants et les nouveaux modulateurs-démodulateurs à 128QAM, le système a atteint un débit de 2100 Mbps avec une distorsion négligeable de la constellation de signaux et une absence totale d'erreurs de bit. Cette avancée technique s'appuie sur des innovations clés, notamment la compensation de bruit de phase, la correction non-linéaire et l'équilibrage de canal. Un aspect particulièrement prometteur de ce projet est l'introduction de modèles de réseaux de neurones profonds dans les algorithmes centraux des modulateurs-démodulateurs de réception. En exploitant les capacités de l'intelligence artificielle (IA), cette approche vise à augmenter significativement l'efficacité de la communication terrestre-spatiale. Les implications de ces résultats sont considérables. La réussite de cette série d'expérimentations offre non seulement un nouveau et efficace moyen d'augmenter le rendement des communications terrestre-spatiale, mais elle ouvre également la voie à des améliorations futures. Les chercheurs estiment que cette technologie pourrait être intégrée dans la prochaine génération de satellites, permettant ainsi des transferts de données plus rapides et plus fiables. En conclusion, cette expérimentation marque une étape importante dans le domaine des communications terrestre-spatiales. Elle souligne la capacité de l'Industrie Chinoise à innover et à développer des solutions de haute performance, même en utilisant les infrastructures existantes. Cette technologie prometteuse pourrait transformer la manière dont les satellites collectent et transmettent des données, améliorant ainsi leur utilité pour diverses applications, notamment la télédétection et l'observation terrestre.
