Brevet FR2947684A1 — publié le 20110107

Récepteur de signaux par satellite La présente invention concerne un récepteur (appelé indifféremment Set Top Box ou STB dans la suite du texte) de signaux reçus par voie satellite et plus spécifiquement un récepteur de signaux de radiotélévision numérique reçus par voie satellite. De plus en plus de foyers sont équipés de boîtiers à connexion ADSL (� Asynchronous Digital Subscriber Line � en anglais) permettant un accès à un service appelé en anglais � Triple Play � constitué du regroupement de trois services : un service de connexion donnée (permettant de se connecter à Internet), un service multimédia (permettant de recevoir des services de type télévisuel) et un service voix (permettant de passer des appels téléphoniques). Ces boîtiers de connexion ADSL apparaissent ainsi pour les utilisateurs comme le point de passage centralisant l'ensemble des communications du foyer. Ces boîtiers sont actuellement fournis soit par les opérateurs de téléphonie fixe (RTC ou � Réseau Téléphonique Commuté �) soit par les opérateurs de réseaux câblés (CATV ou � Cable TV �). Les opérateurs satellites proposent aujourd'hui essentiellement des offres pour le transport des chaînes de télévision. La plupart de ces offres n'intègrent pas l'accès Internet à l'exception de certaines offres telle que l'offre ToowayTM qui constitue un service d'accès bidirectionnel à l'Internet haut débit par satellite basé sur la technologie SurfBeamTM DOCSISTM L'offre ToowayTM équipe toutefois un nombre limité d'utilisateurs et nécessite par ailleurs un matériel encombrant et difficile à installer (supports d'antenne lourds, obligation de rajouter une deuxième antenne ou de rem-placer l'antenne existante et passage d'un ou deux câbles coaxiaux supplé- mentaires). Il convient également de noter qu'aucune des offres faites par les opérateurs satellites n'intègre en même temps les trois services de télé-vision, Internet et la téléphonie grand public. Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir un récepteur Set Top Box de signaux reçus par voie satellite permettant de s'affranchir des problèmes précités en proposant une solution � triple play � sans passer ni par le réseau de téléphonie fixe RTC ni par le réseau câblé CATV. A cette fin, l'invention propose un récepteur de signaux reçus par voie satellite comportant : un premier syntoniseur apte à recevoir des signaux de radiodiffusion et télédiffusion numériques transmis par un bloc hyperfréquence à faible bruit; un deuxième syntoniseur apte à recevoir des signaux de données Internet transmis par un bloc hyperfréquence à faible bruit; ledit récepteur étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un émetteur-récepteur de radiotéléphonie cellulaire fonctionnant en mode circuit et en mode paquet apte à recevoir et émettre des signaux vocaux et des signaux de données Internet, les données Internet étant reçus par ledit deuxième syntoniseur et émises par ledit émetteur-récepteur fonctionnant en mode paquet. Le récepteur selon l'invention peut également présenter une ou plu- sieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou se- lon toutes les combinaisons techniquement possibles : - ledit émetteur-récepteur de radiotéléphonie cellulaire comporte un modem fonctionnant en mode circuit suivant le standard GSM ; ledit émetteur-récepteur de radiotéléphonie cellulaire comporte un modem fonctionnant en mode paquet suivant l'un des standards sui- vants : o GPRS ; o EDGE; o CDMA; o 3G; o 3+ ; o HSDPA o HSUPA; le récepteur selon l'invention est compatible avec la technologie UNI- CABLETM, ledit récepteur comportant une entrée apte à recevoir un câble coaxial connecté à une unité de réception LNB, le signal reçu par ladite entrée étant transmis au dit premier syntoniseur puis au dit second syntoniseur ; le récepteur selon l'invention comporte une interface Ethernet du type RJ45 et/ou une interface WIFI. La présente invention a également pour objet une installation comportant : - un récepteur STB selon l'invention ; une unité de réception de signaux hyperfréquences LNB connectée au dit récepteur via au moins un câble coaxial. L'installation selon l'invention peut également présenter une ou plu-sieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou se- Ion toutes les combinaisons techniquement possibles : ladite unité de réception de signaux hyperfréquences LNB comporte deux blocs LNB incorporant respectivement un cornet pour la réception de signaux radioélectriques hyperfréquences émis par le satellite en bande Ka et un cornet pour la réception de signaux émis par le satellite en bande Ku ; ladite unité de réception de signaux hyperfréquences LNB fonctionne selon la technologie UNICABLETM Dans toutes les figures, les éléments communs portent les mêmes numéros de référence. La figure 1 représente une première installation comportant un récepteur selon l'invention ; Les figures 2a et 2b illustrent un premier mode de réalisation du pas-sage d'une installation standard de réception de signaux de télédiffusion et de radiodiffusion à une installation intégrant un récepteur se- Ion l'invention. Les figures 3a et 3b illustrent un second mode de réalisation du pas-sage d'une installation standard à une installation intégrant un récepteur selon l'invention. La figure 1 représente une première installation 100 intégrant : un récepteur ou STB 101 selon l'invention ; une unité extérieure 102 incluant un réflecteur parabolique ; - une unité de réception de signaux hyperfréquences LNB (de l'anglais � Low Noise Bloc �) 103 ; un câble coaxial 108 ; des dispositifs connectés à la STB 101 tels qu'un téléviseur 105, un ordinateur personnel 106 et un téléphone analogique 107. L'installation 100 selon l'invention fonctionne préférentiellement selon la technologie dite UNICABLETM notamment décrite dans la norme CENE- LEC EN 50494 ou dans la demande de brevet FR2835368. A titre d'exemple, l'unité extérieure 102 incluant le réflecteur parabolique reçoit des signaux issus d'un satellite en bande Ku (bande 10,7 GHz - 12,75 GHz) correspondant à une position orbitale à 13° Est et d'un satellite en bande Ka (bande 19,7 GHz - 20,2 GHz) correspondant à une même posi- tion orbitale à 13° Est. L'unité de réception de signaux hyperfréquences LNB 103 comporte typiquement deux blocs LNB non représentés incorporant respectivement un cornet pour la réception de signaux radioélectriques hyperfréquences émis par le satellite en bande Ka et un cornet pour la réception de signaux émis par le satellite en bande Ku. On notera que l'unité de réception LNB 103 peut être monobloc avec deux cornets concentriques. L'unité extérieure 102 focalise les signaux hyperfréquences modulés reçus sur les cornets de l'unité de réception 103 qui transforme les signaux hyperfréquences reçus en signaux électriques en bande satellite intermé- diaire 950-2150 MHz afin de les transmettre, par l'intermédiaire du câble coaxial 108 vers le récepteur STB 101. Le récepteur 101 comporte : - un premier syntoniseur 104 ; - un deuxième syntoniseur 105. Le récepteur STB 101 fonctionne à fréquences fixes et va avoir à l'intérieur du spectre 950-2150 MHz deux porteuses dédiées (dite � user band �) : le contenu de chaque fréquence est fixé au niveau de l'unité de réception LNB 103 utilisant la technologie UNICABLETM. Ainsi, le contenu de chaque � user band � varie en fonction de la commande envoyée par le ré- cepteur à l'unité de réception LNB 103 UNICABLETM. Pour ce faire, l'unité de réception 103 LNB comporte une matrice de commutation avec au moins 6 entrées et un nombre de sorties suffisant pour alimenter les récepteurs STB 101 à servir. Une telle technologie présente l'avantage de n'utiliser qu'un seul câble coaxial 108 de descente vers le récepteur STB 101 pour alimenter les deux syntoniseurs 104 et 105. Les six entrées de la matrice de commutation correspondent à six états possibles des signaux reçus en bande Ku et Ka. Ainsi, dans le cas d'une diffusion en bande Ku et en polarisation rectiligne, on a quatre états possibles : une bande de fréquence haute en polarisation verticale ; une bande de fréquence basse en polarisation verticale ; une bande de fréquence haute en polarisation horizontale ; - une bande de fréquence basse en polarisation horizontale. Dans le cas d'une diffusion en bande Ka et en polarisation circulaire, on a deux états possibles : une bande de fréquence en polarisation circulaire gauche ; une bande de fréquence en polarisation circulaire droite. La bande Ku est ici par exemple attribuée aux services de télévision et de radio alors que la bande Ka est attribuée aux services de diffusion de données Internet. Le premier syntoniseur 104 reçoit le signal transmis par l'unité de réception LNB 103 via le câble coaxial 108 et récupère un premier canal cor- respondant à une première � user band � ; ce premier canal comporte un signal utile modulé issu de la bande Ku et permet la réception de chaînes de télévision ou de radio. Une fois le premier canal récupéré par le premier syntoniseur 104, le signal issu de l'unité de réception LNB 103 est transmis au deuxième syntoniseur 105 qui récupère un deuxième canal modulé corres- pondant à une deuxième � user band � ; ce deuxième canal comporte un signal utile issu de la bande Ka et permet la réception de données Internet. Le premier syntoniseur 104 démodule le signal utile modulé issu de la bande Ku. Les données binaires du signal utile sont ensuite transmises à un démultiplexeur 109 qui reçoit un train binaire de paquets MPEG (� Motion Pictures Expert Group � en anglais). Le contenu des paquets audio/vidéo est ensuite transmis à un décodeur audio/vidéo MPEG 110. Les données sont alors transmises à un encodeur analogique AENC (� Analog ENCoder �) 111 qui réalise une conversion numérique analogique et met en forme le signal audio/vidéo pour le transmettre vers le téléviseur 121 via une prise péritel 112 par exemple. Toutes ces opérations se déroulent sous le contrôle d'un microcontrôleur 113 qui va programmer le démultiplexeur 109 pour extraire le pro- gramme désiré et gérer les droits de l'utilisateur via le décodeur 110. A ce titre, le récepteur 101 selon l'invention peut comporter un lecteur de carte à puce 114 pour la gestion des droits de l'utilisateur. Le deuxième syntoniseur 105 démodule le signal utile modulé issu de la bande Ka pour obtenir les données binaires Internet du signal utile. Les données Internet transitent ensuite par le microcontrôleur 113 et sont en-suite transmises vers l'ordinateur personnel 106 via un contrôleur Ethernet 115. Le contrôleur Ethernet 115 peut transmettre les données Internet à l'ordinateur 106 soit via une interface WIFI 116 soit via une interface Ethernet du type prise RJ45 117. On notera que le récepteur STB 101 selon l'invention peut également comporter un encodeur 118 du type H264 recevant les données du décodeur audio/vidéo MPEG 110 pour une transmission des données de radio/télévision vers l'ordinateur 106 via le contrôleur Ethernet 115 et l'une des interfaces WIFI 116 ou RJ45 117. Le récepteur STB 101 selon l'invention comporte en outre une antenne 119 et un modem 120 fonctionnant suivant les normes GSM (� Global System for Mobile � en anglais) et GPRS (� General Packet Radio Service� en anglais) formant un émetteur-récepteur de radiotéléphonie cellulaire fonctionnant en mode circuit et en mode paquet. Le modem 120 GSM/GPRS est lui-même relié au microcontrôleur 113. Le microcontrôleur 113 pilote l'ensemble des opérations du modem 120 et assure notamment la restitution des signaux de paroles via un haut parleur non représenté du téléphone 107 et la récupération des signaux de parole issus d'un microphone non représenté du téléphone 107. Les signaux de parole générés par le téléphone 107 sont à émettre via l'antenne 119 du récepteur STB 101 selon l'invention vers une station de base non représentée. Inversement, les signaux de parole transmis par la station de base sont reçus par l'antenne 119 du récepteur STB 101 selon l'invention. La spécificité du récepteur STB 101 selon l'invention concerne la possibilité d'utiliser le modem GPRS comme voie retour des données Internet reçues en voie aller par le satellite en bande Ka. Le GPRS est un service à valeur ajoutée non vocal qui permet de transmettre des données Internet en mode paquet par l'intermédiaire du réseau de téléphonie mobile. On notera que le modem GPRS peut être remplacé par un modem du type EDGE (� Enhanced Data Rates for GSM Evolution � en anglais). Il est également possible d'utiliser un modem compatible à la fois avec la technologie GPRS et EDGE. On notera qu'il est également possible de remplacer les modems GPRS et/ou EDGE par des modems CDMA (� Code Division Multiple Access � en anglais), 3G/3G+, HSDPA (� High Speed Download Packet Access � en anglais) ou HSUPA (� High Speed Upload Packet Access � en anglais) Le routage des données Internet est donc le suivant : les données en voie aller sont reçues par le syntoniseur 105. Elles sont émises depuis un Hub relié à Internet et utilise un canal descendant en bande Ka (éventuellement en bande Ku dans les pays ne disposant pas de satellite en bande Ka) ; les données en voie retour sont transmises au réseau Internet par le modem 120 GPRS ou EDGE. Le récepteur STB 101 selon l'invention est donc un récepteur � triple play � permettant à l'utilisateur, grâce à la présence des deux syntoniseurs 104 et 105 et du modem 120 GSM/GPRS, d'accéder en même temps aux services radio/télévision et Internet à très haut débit, y-compris sur les ré- seaux GSM ne supportant que les technologies GPRS ou EDGE, ainsi qu'à la téléphonie via le réseau de téléphonie GSM. Ce type de récepteur STB est particulièrement intéressant dans des régions où les réseaux de télé-phonie fixe RTC ou les réseaux câblés CATV sont moins développés que les réseaux de téléphonie cellulaire. Le premier syntoniseur 104 permet la réception des chaînes de radio et de télévision tandis que l'autre syntoniseur 105 permet la réception des données Internet. C'est le modem 120 GPRS qui assure le renvoi des données vers le réseau Internet. Le récepteur STB 101 selon l'invention permet d'obtenir un excellent débit sur la liaison descendante, le débit en voie retour des données Internet étant déterminé en fonction de la technologie utilisée (par exemple jusqu'à 44 kbits/s pour une technologie GPRS, jusqu'à 384 kbits/s pour une technologie EDGE et jusqu'à 3.5 Mbits/s pour une technologie HSDPA). Le récepteur STB 101 peut également comporter une interface Blue- toothTM, un tuner de télévision numérique terrestre ou une interface USB pour transférer des fichiers d'un autre dispositif (une clef USB par exemple) vers le récepteur 101, vers le téléviseur 121 ou vers le PC 106. Les figures 2a et 2b illustrent un premier mode de réalisation permet-tant de passer d'une installation 200 comportant un réflecteur parabolique 102 et un récepteur STB conventionnel 201 pour la réception de la télévision à une installation 300 intégrant un récepteur STB 101 selon l'invention. Selon la figure 2a, l'installation 200 comporte un récepteur STB conventionnel 201 pour la réception de signaux sur la télévision 121. Ce récepteur 201 est relié par l'intermédiaire d'un câble coaxial 202 à un bloc LNB standard de réception de signaux hyperfréquences 203. L'intégration d'un récepteur STB 101 selon l'invention est illustrée sur l'installation 300 représentée en figure 2b. Pour ce faire, on remplace le bloc LNB standard de réception de signaux hyperfréquences 203 par une unité de réception de signaux hyperfréquences LNB 103 telle que celle représen- tée en figure 1 et fonctionnant selon la technologie UNICABLETM. On ajoute également un câble coaxial 108 conforme au câble 108 de la figure 1. L'unité de réception de signaux hyperfréquences LNB 103 comporte deux sorties permettant respectivement de connecter les deux câbles coaxiaux 202 et 108, le câble coaxial 202 desservant le récepteur STB conventionnel 201 (uniquement pour la réception de signaux radio/télévision sur la télévision 121, typiquement issus de signaux en bande Ku) et le câble coaxial 108 desservant un récepteur 101 STB � triple play � identique au récepteur 101 de la figure 1 pour la réception de services de radio/télévision sur la télévision 121, de services Internet sur l'ordinateur 106 et de téléphonie sur la téléphone analogique 107. L'installation 300 illustrée en figure 2b suppose l'utilisation d'un réflecteur parabolique recevant les signaux issus de satellites en bandes Ku et Ka correspondant à une même position orbitale, typiquement à 13° Est. Si le réflecteur parabolique de l'installation 200 initiale est un réflecteur adapté à la réception de signaux issus d'un satellite en bandes Ku à une autre position orbitale, typiquement 7°Est, il convient alors d'utiliser un dispositif d'adjonction d'un second récepteur hyperfréquence (qui constituera l'unité de réception de signaux hyperfréquences LNB 103) sur le récepteur parabo- ligue déjà équipé, pointé et réglée sans qu'il soit nécessaire de modifier le montage ou le réglage de l'antenne existante. Un tel dispositif d'adjonction est par exemple décrit dans le document FR2913285. Les figures 3a et 3b illustrent un second mode de réalisation permet-tant de passer d'une installation 200 comportant un réflecteur parabolique 102 et un récepteur STB conventionnel 201 pour la réception de la télévision à une installation 400 intégrant un récepteur STB 101 selon l'invention. Contrairement au premier mode de réalisation décrit en référence aux figures 2a et 2b, ce second mode permet de conserver non seulement le réflecteur parabolique 102 déjà installé mais également de ne pas rajouter un deuxième câble et d'utiliser pour ce faire le câble coaxial 202 déjà installé. Dans cet exemple de réalisation, l'utilisateur continue d'utiliser son récepteur STB conventionnel 201 dans la bande de fréquence 950 à 2150 MHz tandis que au moins 2 user bands en sortie du LNB 403 sont conver- ties dans la bande 2250 à 2450 MHz ou 460 à 860 MHz à l'aide du convertisseur/coupleur 406. Le séparateur/convertisseur 404 permet de réaliser l'opération inverse en restituant les 2 porteuses User Band qui sont alors transmises au récepteur 101 Objet de la présente invention. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. Ainsi, même si l'invention trouve une application particulièrement intéressante pour la réception des bandes Ka et Ku en utilisant la solution UNICABLETM dans sa configuration actuelle, il est également possible d'utiliser l'invention pour d'autres bandes de fréquences. De même, même si l'application a été plus spécifiquement décrite pour des signaux de télévision, il est entendu que le récepteur permet également la réception de signaux radio. Par ailleurs, même si l'invention a été plus spécifiquement décrite en utilisant la solution UNICABLETM, le récepteur STB selon l'invention peut également fonctionner suivant la technologie DiSEqC ("Digital Satellite Equipment Control") sans la technologie UNICABLETM ; pour ce faire, le récepteur fonctionnera alors avec deux câbles de descente véhiculant respectivement les données radio/télévision (par exemple issues des signaux en bande Ku) et les données Internet (par exemple issues des signaux en bande Ka). Le récepteur selon l'invention devra alors comporter deux syntoniseurs alimentés chacun par un câble de descente. Chaque syntoniseur comporte un mélangeur recevant les signaux filtrés et amplifiés, la seconde entrée du mélangeur étant reliée à un oscillateur local, pour la sélection de la fréquence. Le récepteur STB selon l'invention peut par ailleurs utiliser avantageusement des informations reçues du réseau GSM. Grâce au réseau de téléphonie cellulaire, il est en effet possible de connaître la cellule GSM dans laquelle se trouve le récepteur et donc la longitude et la latitude asso- ciées à la localisation de cette cellule. Le récepteur selon l'invention peut donc comporter des moyens pour recevoir des informations de fréquence et de polarisation correspondant au spot (partie haute ou basse de la bande de fréquences et polarisation circulaire droite ou circulaire gauche) intégrant la cellule GSM dans laquelle se trouve le récepteur et des moyens pour en- voyer des commandes au LNB via le câble coaxial en fonction de ces informations (typiquement une tension de 13V ou 18V en provenance du récepteur STB alimentant et commandant le LNB pour fixer la polarisation verticale ou horizontale en bande Ku ou circulaire droite ou circulaire gauche en bande Ka et un signal modulant du 22kHz pour indiquer la partie haute bande de fréquence). On entend par spot une zone de couverture élémentaire associée à un faisceau d'un satellite multifaisceaux. REVENDICATIONS1. Récepteur (101) de signaux reçus par voie satellite comportant : un premier syntoniseur (104) apte à recevoir des signaux de radioté- lévision numérique transmis par un bloc hyperfréquence à faible bruit (103); un deuxième syntoniseur (105) apte à recevoir des signaux de don- nées Internet transmis par un bloc hyperfréquence à faible bruit (103); ledit récepteur (101) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un émetteur-récepteur (119, 120) de radiotéléphonie cellulaire fonctionnant en mode circuit et en mode paquet apte à recevoir et émettre des signaux vocaux et des signaux de données Internet, les données Internet étant reçus par ledit deuxième syntoniseur (105) et émises par ledit émetteur-récepteur (119, 120) fonctionnant en mode paquet. 2. Récepteur (101) selon la revendication précédente caractérisé en ce que ledit émetteur-récepteur de radiotéléphonie cellulaire comporte un modem fonctionnant en mode circuit suivant le standard GSM. 3. Récepteur (101) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit émetteur-récepteur de radiotéléphonie cellulaire corn- porte un modem fonctionnant en mode paquet suivant l'un des standards suivants : - GPRS; EDGE; - CDMA; - 3G ou 3+ ; HSDPA HSUPA 4. Récepteur (101) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est compatible avec la technologie UNICABLETM, ledit ré- cepteur comportant une entrée apte à recevoir un câble coaxial (108) connecté à une unité de réception LNB (103), le signal reçu par ladite entrée étant transmis au dit premier syntoniseur (104) puis au dit second syntoniseur (105). 5. Récepteur (101) selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une interface Ethernet (117) du type RJ45 et/ou une interface WIFI (116). 6. Installation (100, 300, 400) comportant : un récepteur (101) selon l'une des revendications 1 à 5 ; une unité de réception (103, 403) de signaux hyperfréquences LNB connecté au dit récepteur (101) via au moins un câble coaxial (108, 202). 7. Installation (100, 300, 400) selon la revendication précédente ca- ractérisée en ce que ladite unité de réception (103, 403) de signaux hyperfréquences LNB comporte deux blocs LNB incorporant respectivement un cornet pour la réception de signaux radioélectriques hyperfréquences émis par le satellite en bande Ka et un cornet pour la réception de signaux émis par le satellite en bande Ku. 8. Installation (100, 300, 400) selon l'une des revendications 6 à 7 caractérisée en ce que ladite unité de réception de signaux hyperfréquences LNB (103, 403) fonctionne selon la technologie UNICABLETM20