Satellites géosynchrones vs orbite basse (LEO) : Latence vs couverture
Les communications par satellite reposent sur un compromis fondamental : l'altitude détermine à la fois la zone de couverture et la latence du signal. Les constellations géosynchrones (GEO) et en orbite basse (LEO) occupent les deux extrémités de ce spectre.
Orbite géosynchrone (GEO) — ~35 786 km
Période orbitale = rotation Terre → satellite paraît fixe dans le ciel.
Avantages
- Couverture échelle continent : Un satellite couvre ~⅓ surface Terre (empreinte ~17 000 km diamètre).
- Pas de suivi nécessaire : Antennes fixes (TV directe, VSAT) pointent une fois et restent verrouillées.
- Au-dessus météo : Pas d'atténuation pluie sur segment spatial (liaisons montantes/descendantes quand même affectées).
- Tech mature : Décennies d'héritage opérationnel (Intelsat, SES, Eutelsat, Hughes, Viasat).
Inconvénients
- Latence élevée : ~240 ms aller, ~480–600 ms aller-retour (vitesse lumière × 71 572 km). Inadapté gaming temps réel, HFT, voix interactive.
- Trous polaires : Au-dessus ~81° latitude, angle élévation trop bas — GEO invisible.
- Spectre/slots orbitaux limités : Coordination UIT requise ; congestion longitudes chaudes.
- Coût lancement par satellite élevé : 150–400 M$+ ; durée vie 15 ans.
Orbite basse (LEO) — 300–2 000 km
Période orbitale 90–120 min → satellites balayent le ciel. Constellations nécessaires pour couverture continue.
Avantages
- Faible latence : 2–40 ms AR (Starlink moy. ~45 ms ; OneWeb ~70 ms). Comparable fibre terrestre.
- Couverture globale incluant pôles : Orbites inclinées (53°–98°) couvrent toutes latitudes.
- Coût lancement par kg inférieur : Partages lancements, fusées réutilisables (Falcon 9, Starship, Electron).
- Réutilisation fréquences : Faisceaux spot petits → haute efficacité spectrale.
Inconvénients
- Constellation massive requise : Starlink Gen1 : 4 400+ sats ; Gen2 : 30 000 prévus. OneWeb : 648. Kuiper : 3 236.
- Segment sol complexe : Terminaux utilisateur réseau phasé (599 $ Starlink), stations passerelles mondiales.
- Vie satellite courte : 5–7 ans (trainée atmosphérique) → lancements remplacement continus.
- Débris spatiaux / inquiétudes astronomie : Luminosité, risque collision, surveillance réglementaire.
- Atténuation pluie liaison utilisateur : Bande Ku/Ka/V sensible ; atténué par codage/modulation adaptatifs.
Comparatif synthétique
| Métrique | GEO | LEO (Starlink) |
|---|---|---|
| Altitude | 35 786 km | 550 km |
| Latence (AR) | 500–600 ms | 20–50 ms |
| Satellites pour global | 3–4 | 4 000+ |
| Terminal utilisateur | Antenne fixe (60–120 cm) | Réseau phasé (boîte pizza) |
| Débit typique | 25–100 Mbps | 50–250 Mbps |
| Couverture polaire | Non | Oui |
| Marché cible | Broadcast, maritime, secours, fixe distant | Résidentiel, mobilité, entreprise, gov, sensible latence |
L'avenir hybride
Stratégies multi-orbite émergent : GEO pour broadcast/backhaul, LEO pour bordure faible latence, MEO (O3b mPOWER à 8 000 km) pour liaisons tronc fibre-like. Utilisateurs routeront dynamiquement entre orbites via SD-WAN. La « meilleure » orbite dépend entièrement du budget latence, mobilité et géographie de l'application.