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Extension de la couverture VHF par déport VSAT de l'espace aérien de l'ASECNA en CI

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par Salomon Xavier Magloire Nanguy
Institut de Technologies Et Spécialités (ITES) - Ingénieur des Techniques de Télécommunications 2006
  

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CHAPITRE III. INSTALLATION ET CONFIGURATION

Il s'agit dans cette partie de décrire les procédures d'installation et de configuration des différents équipements précités pour leur mise en exploitation. Pour un travail compréhensif, le hub et la station VSAT distante seront étudiés indépendamment.

1. HUB D'ABIDJAN

L'élément principal à installer reste le modem DATUM. Il sera insérer dans le haut de la baie satellite d'intégration 19» sur les rails prévus à cet effet. Il se fixe sur la baie grâce au kit de visserie fournie.

1.1. Raccordement modem/combiner

Les bretelles de raccordement déterminent les deux câbles coaxiaux 1/2 qui font le lien entre la salle technique et l'antenne satellite.

- L'extrémité intérieure de type N du câble «Tx IF» (LDF4-50A) qui se trouve dans la salle technique est raccordée à l'extrémité type N femelle de la bretelle souple de 10 m qui va à la baie d'intégration.

- L'extrémité intérieure de type N du câble «Rx IF» (LDF4-50A) qui se trouve dans la salle technique est raccordée à l'extrémité type N femelle de la bretelle souple de 10 m qui va à la baie d'intégration.

NB: Il faut distinguer la transmission Tx IF et la réception Rx IF.

- Le Tx se connecte directement sur le connecteur BNC J8 XMT IF OUT du modem sur l'entrée du combiner (splitter BNC J8).

- Le Rx se connecte directement sur le connecteur BNC J9 RCV IF IN du modem sur la sortie du combiner.

- Relier la masse mécanique du modem à la terre.

- Connecter les câbles d'alimentation (ne pas mettre sous tension).

1.2. Raccordement modem/MOL2P

Le raccordement entre le modem et le multiplexeur se fait à l'aide d'un câble informatique doté d'une fiche mâle SUB D37 coté modem et d'une fiche mâle SUB D 25 coté mux. Il assure la connectique entre le port J3 du modem et le port A6 du MOL2P.

1.3. Configuration du modem

Mettre le modem sous tension et entrer les configurations contenues dans le tableau ci-dessous.

MODULATION

DEMODULATION

IF

DATA

IF

Fréquence

137.7748 MHz

Bit rate

19.200 kbps

Fréquence

137.2355 MHz

Offset

0

FEC

Viterbi

Sweep Range

 

Level

-18 dBm

Code Rate

1/2

Sweep Mode

Fast

Modulation

QPSK

Dif Decoder

Enabled

Modulation

QPSK

AUPC

Disable

Descrambler

IESS-308

Spectrum

Normal

Impédance

75 Ohms

Clk Source

Internal

Impedance

Ohms

 

Tableau 2 : Configuration Modem DATUM

2. SITE DISTANT

Dans cette partie, les installations des équipements seront détaillées dans un premier temps, puis suivra la configuration dans un deuxième temps.

2.1. Installation des équipements

Il faut distinguer les équipements:

· à l'extérieur :

- l'antenne

- le système RF.

· à l'intérieur:

- le modem

- le mux (MOL2P)

- les émetteurs récepteurs VHF.

2.1.1. Installation extérieure (OUTDOOR) 2.1.1.1. L'antenne

Le montage de l'antenne satellite de 3.70 m de diamètre se fait en plusieurs étapes dont les plus importantes sont:

- Dalle et génie civil, réalisation du massif supportant la parabole

- Montage du pied de la parabole, fixation à l'aide d'écrous sur le massif

- Assemblage des renforts supportant les pétales de la parabole

- Mise en place de la parabole sur son pied

- Montage des vérins d'azimut et d'élévation

- Montage de la source

Après le montage de la source, l'antenne est maintenant prête pour le pointage.

2.1.1.2. La RF

On distingue les éléments suivants:

- Le LNB 45°K (connexion guide d'onde CPR229G) plus un kit de montage - Letransceiver

- L'adaptateur guide d'onde (CPR 137G) plus un kit de montage

- Un câble coaxial de type N male

Il faut, dans un premier temps, identifier sur l'antenne satellite l'entrée pour l'émission (RF Tx IN) prise type N femelle et la sortie pour la réception (RF Rx OUT) guide d'onde CPR 229G.

> Montage du LNB pour la réception

Une sortie d'antenne sous la forme d'un guide d'onde de type CPR 229G plus grand que le CPR 137G est disponible. Il va falloir fixer le LNB.

NB: Deux sens sont possibles. Il faut mettre face à face les deux pointes visibles au fond à l'intérieur de chaque coté du guide d'onde. Un kit de montage est fourni. Il comprend deux joints (1/2 et plein), dix (10) vis, dix (10) rondelles, un groovers et dix (10) écrous:

- Si on observe une rainure de chaque coté (antenne et LNB) : choisir le joint plein - Si on observe une rainure d'un seul côté (LNB) : utiliser un demi (1/2) joint

Graisser très légèrement le joint avant de le mettre en place puis visser face à face le LNB sur le guide d'onde.

> Montage de l'adaptateur pour l'émission de la RF

La sortie du BUC est un guide d'onde alors que nous avons besoin d'un connecteur de type N femelle. Il faut donc utiliser l'adaptateur qui réalise la transition entre le guide d'onde et le connecteur type N femelle. Pour cela, l'on dispose d'un kit de montage composé d'un joint plein de huit (8) vis, de huit (8) rondelles et de huit (8) groovers:

- Si on observe une rainure de chaque coté BUC et adaptateur on choisi le joint plein

- Graisser très légèrement le joint avant de le mettre en place puis visser face à face l'adaptateur et le guide d'onde.

> Câble coaxial 1/2''

Afin d'assurer la liaison en fréquence intermédiaire et l'alimentation en énergie entre la RF et le modem satellite, on utilise deux câbles coaxiaux 1/2'':

- Un pour la transmission Tx IF de type Andrew LDF4-50A

- Un pour la réception Rx IF de type Andrew LDF4-75A

Le câble coaxial 1/2'' utilisé ici est un câble de haute qualité. Cependant, il est très sensible et doit être manipulé avec précaution pour conserver ses performances. Le câble dédié à la transmission ( Tx IF) est de 50 Ohms et sera équipé de connecteurs type N mâle (Andrew L4PNM-C) ; alors que celui de la réception (Rx IF ) de 50 Ohms sera équipé de connecteur type N femelle (Andrew L4NF-7570).

A chaque étape, il faut donc très clairement marquer les câbles de bout en bout afin de distinguer celui de la transmission et de la réception. Aussi, il faut ajouter une bretelle de raccordement de 75 Ohms comportant des connecteurs type N mâle et type F femelle.

> Fixation de la RF

Le BUC devra être fixé sur le socle de l'antenne satellite. Le câble de liaison entre la RF et l'antenne a une longueur de 3 m. Il faut donc placer le BUC à moins de 3 m des connecteurs de type N de l'antenne satellite. Il n'est pas fourni ici de kit de montage. En conséquence, il va falloir se conformer à la documentation du constructeur pour le montage du BUC.

Enfin, il faut toujours relier la masse mécanique à la terre.

> Raccordement de la RF

- Brancher le câble coaxial RF Tx 50 Ohms sur l'entrée type N de l'antenne satellite. Puis connecter l'autre extrémité sur le connecteur N de l'adaptateur guide d'onde du BUC RF.

- Connecter l'extrémité extérieure type N mâle du câble coaxial 1/2'' Tx IF (LDF4-50A) sur le port J1 du BUC RF.

- Fixer le connecteur type F de la bretelle 75 Ohms sur la sortie type F femelle du LNB qui est, elle-même, branchée sur la réception de l'antenne satellite.

- Fixer le connecteur type N mâle de la bretelle 75 Ohms à l'extrémité extérieure type N femelle du câble coaxial 1/2'' Rx IF (LDF4-75A).

2.1.2. Installation intérieure (INDOOR)

2.1.2.1. Le modem satellite COMSTREAM 701

- Installer le modem dans la baie d'intégration 19» sur les rails prévus à cet effet conformément au plan et le fixer grâce au kit de visserie fourni.

- L'extrémité type N mâle de la bretelle Tx IF de raccordement 50 Ohms se connecte directement à la sortie du modem (type N femelle-J8-XMT IF OUT).

- L'extrémité type F mâle de la bretelle Rx IF de raccordement 75 Ohms se connecte directement à l'entrée du modem (Type F femelle-J9-RCV IF IN).

- Relier la masse mécanique à la terre et brancher le câble d'alimentation (ne pas mettre sous tension).

2.1.2.2. Le MOL2P

- Insérer le mux MOL2P dans la baie satellite d'intégration 19» en dessous des modems satellite sur le plateau prévus à cet effet.

Sur la face arrière du MOL2P se trouve différentes cartes référencées de bas en haut de A à E et sur ces cartes, des ports sont numérotés de la gauche vers la droite de 1 à 6.

- Relier la fiche mâle SubD-25 coté mux (port A1) à l'interface data (V35-J3 SubD-34 mâle) du modem. La connexion se fait grâce à un câble type M2 fourni.

- Brancher le cordon d'alimentation et ne pas mettre sous tension.

2.1.2.3. Les équipements radios

Module BNS

- Insérer le module en position verticale dans la baie d'intégration.

- Connecter le port J3 du module au port A2 du MOL2P par l'intermédiaire du câble fourni.

EM9000

- Insérer l'émetteur dans la baie d'intégration, au dessus du module BNS.

- A l'aide d'un câble de type 5 fourni, connecter l'interface J7 (SubD-37 femelle) de l'émetteur au port E1 (E&M RJ45) du mux.

- A l'aide d'un câble coaxial muni d'un connecteur type BNC mâle, connecter la sortie HF J11 au multicoupleur.

- Relier la masse mécanique à la terre et brancher le cordon d'alimentation sans mettre sous tension.

RE9000

- Insérer le récepteur dans la baie d'intégration en dessous de l'émetteur.

- A l'aide d'un câble de type 5 fourni, connecter l'interface J3 (SubD-25 mâle) du récepteur au port E3 (E&M RJ45) du mux.

- A l'aide d'un câble coaxial muni d'un connecteur type BNC mâle, connecter la sortie HF J7 au multicoupleur.

- Relier la masse mécanique à la terre et brancher le cordon d'alimentation sans mettre sous tension.

NB: Les ensembles émetteurs récepteurs sont dupliqués et sont tous reliés au multicoupleur qui est lui même relié directement à l'antenne VHF. (Voir figure 7 et 8 pages 53 et 54).

Antenne VHF

Pour un excellent rayonnement, l'antenne doit être placée en dehors du bâtiment (de préférence sur le toit). L'antenne est reliée par un câble coaxial au multicoupleur sur le port J9.

Dispositif de sélection des voies climaxées

EM9000
Secours

EM9000

Normal

BNS9008Tx

PGM 9000

RE 9000 Normal RE 9000 Secours BNS 9008 Rx

Fusible alimentation

Emission
Normal / Secours

Réception

Normal / Secours

Figure 7: Présentation de la baie radio

Figure 8 : Synoptique de la baie radio

2.2. Configuration des équipements

2.2.1. Modem COMSTREAM CM701

La configuration du modem satellite s'effectue à l'aide d'un PC à partir de l'interface RS232 ou

RS485.

Mettre le modem sous tension puis entrer les paramètres suivants:

 

TRANSMISSION Tx

RECEPTION Rx

User data rate

19200 kbps

Clock source

Internal

IF

142000.000 kHz

140000.001 kHz

FEC

Viterbi

Code rate

1/2

Type modulation

QPSK

Diff decoding

ON1

Filter type

Comstream network

Scrambling

Comstream

Tableau 3 : Configuration Modem COMSTREAM pour site distant

Après la configuration du modem, il va falloir mettre en place la liaison SCC. Les données relatives à la configuration de la carte SCC sont:

 

TRANSMISSION Tx

RECEPTION Rx

Sync/data rate

1/2

In band rate

1200 bps

Clock

12000 bps

Tableau 4 : Configuration carte SCC de Modem COMSTREAM

La configuration de la carte SCC va permettre de superviser le modem depuis le hub.

2.2.2. RF

Les paramètres de configuration de la RF sont:

PARAMETRES PRINCIPAUX

 

Tx

Rx

Fréquence

6400 MHz

4000 MHz

Atténuation

11dB

10dB

PARAMETRES AUXILIAIRES

IF Impedance

75 Ohms

Power Up Mode

Tx OFF

IF Fréquence

140 MHz

Reference Override

Disable

SSPA Control Mode

Extended

Tx Cable Compensation

0

Converter Temp Code

Standard

SSPA Temperature Comp

OFF

Tableau 5 : Configuration ensemble RF pour VSAT

2.2.3. PGM9000

Il effectue la programmation des émetteurs et récepteurs de la série 9000. Il est doté sur sa face avant d'une liaison SubD-9 femelle qui lui permet de se connecter à l'interface de maintenance située sur la face avant des EM9000 et RE9000. Le PGM se positionne sur son mode programmation pour la saisie des paramètres de configuration.

TYPE DE PARAMETRE

EM9000

RE9000

Mode

A3E

Fréquence

129.1 MHz

Niveau ligne

04

03

Test

NON

Adresse JBUS

001

Vitesse de transmission

19200 kbps

 

Niveau puissance

0

Seuil silencieux

24

 

Climax

0 kHz

Silencieux

ON

 

Sécurité alternat

 

Compresseur

OFF

Tableau 6 : Configuration EM9000 et RE9000 à partir du PGM9000 TELERAD

NB: Certaines valeurs configurées sont propres au PGM9000, mais elles présentent des correspondances avec les unités du système internationale (voir annexe 4 page 83).

2.2.4. MOL2P

La configuration du MOL2P se fait avec un clavier ASCII par connexion de celui-ci sur le port asynchrone A4. Les paramètres de configuration des ports sont les suivants:

NODEID:ABJ

 

NODE:25

Port

Type

S/Type

Vitesse

N°DLCI / LMI

Clock

To

A5

FR

Virtual link

64 K

25/NET

INT

BKE/A1

A6

Async

8,N,1

2.4 K

Force connect

NA

BKE/A2

 

Port

Type

S/type

Vitesse/Codage

Extension number

Destination

E1

E&M

4 fils type V

G729

Force connect

VHF déporté

BKE/E1

Tableau 7: MOL2P ports configuration pour réseau de VSAT Côte d'Ivoire Site d'Abidjan

NODEID:BKE

 

NODE:50

Port

Type

S/Type

Vitesse

N°DLCI / LMI

Clock

To

A1

FR

Virtual link

64 K

25/USER

EXT

ABJ/A5

A2

Async

8,N,1

2.4K

Forceconnect

NA

ABJ/A6

 

Port

Type

S/type

Vitesse/Codage

Extension number

Destination

E1

E&M

4 fils type V

G729

Force connect

VHF déporté

ABJ/E1

E2

FXS

2 wires

G729

1111

Tél service

 

Tableau 8 : MOL2P ports configuration pour réseau de VSAT Côte d'Ivoire Site distant

2.2.5. Procédure de pointage de l'antenne satellite

2.2.5.1. Rappel

Si l'on souhaite pouvoir diriger une antenne satellite, deux degrés de liberté sont à considérer: - l'Azimut (la direction indiquée par une boussole)

- l'élévation (l'angle que fait le faisceau de l'antenne par rapport à l'horizon).

La distance entre l'antenne et le premier obstacle devant elle (arbre, mur) doit respecter le rapport suivant: Longueur = Hauteur x coefficient. (Voir figure 9 ci-dessous)

Figure 9 : Dégagement antenne parabolique

La valeur du coefficient dépend directement de l'élévation. Un coefficient égal à « 3» permet d'être assuré de n'avoir aucun problème d'obstruction (pour des élévations pouvant descendre jusqu'à 20°).

Chaque satellite émet en permanence une porteuse pure aussi appelée Balise qui sert notamment au pointage manuel ou automatique des antennes satellites. Pour information, la balise du satellite 10-02 est émise à la fréquence de 3950 MHz.

Il est important de rappeler qu'une antenne possède des lobes secondaires autour du lobe principal. Ces considérations sont extrêmement importantes lors du pointage d'une antenne. Le passage sur le lobe secondaire prête, en effet, souvent à confusion et, peut induire en erreur l'équipe suivant cette procédure.

Remarque: Avant tout pointage d'antenne, il est primordial de s'assurer que la source est dans la polarisation souhaitée. Si tel n'était pas le cas, la procédure de changement de polarisation devrait être appliquée.

2.2.5.2. Procédure de changement de polarisation

1. Couper l'émission des modems (voir la procédure de paramétrage des modems VSAT page 55)

2. Couper l'émission des transceivers (SSPA) (voir la procédure de paramétrage des transceivers VSAT page 56 tableau 5)

3. Programmer la fréquence centrale des transceivers comme étant celle de la balise du satellite actuel 3950 MHz.

4. Connecter un analyseur de spectre sur la sortie IF du transceiver

5. Régler cet analyseur de spectre avec les paramètres suivants:

- Fréquence: 140 MHz

- Resolution Bandwidth: 1 kHz

- Video Bandwidth: 100 Hz

- Span : 50 Khz

- Step:5dB/div

6. Dans le menu Amplitude de l'analyseur de spectre, régler le niveau de référence (reference level ) pour que le signal soit visible à l'écran. (Voir figure 10 ci-dessous).

7. vous devez voir sur votre analyseur de spectre un signal ressemblant à celui-ci (le pic représente la balise du satellite):

Figure 10 : Signal balise du satellite

8. Affiner les paramètres de l'analyseur de spectre pour obtenir un signal propre et lisible

9. Programmer la nouvelle fréquence centrale des transceivers comme étant celle de la balise du satellite 10-02 (3950 MHz).

10. Utiliser la boussole et l'inclinomètre pour réorienter approximativement l'antenne vers le nouveau satellite. Se servir des valeurs d'Azimut et d'élévation calculées.

11. Procéder de façon méthodique en balayant soit de gauche à droite, et en relevant l'élévation progressivement, soit de haut en bas et en balayant progressivement

12. Une fois le signal de la balise détecté, affiner le réglage à l'aide de clés adéquates sur les axes azimut et élévation. (Voir figure 11 ci-dessous).

Ecrous permettant le réglage en élévation

Ecrous permettant le réglage en azimut

Figure 11: Réglage écrous d'azimut et d'élévation

13. S'assurer que l'antenne est bien pointée sur son lobe principal. Le signal doit avoir une amplitude de plus de 3 carreaux par rapport au bruit. Si l'antenne se trouve être sur un lobe secondaire, continuer à balayer doucement en Azimut jusqu'à obtenir le signal adéquat (un passage par un signal nul doit être constaté).

14. Bloquer les écrous.

15. Déconnecter l'analyseur de spectre et reconnecter le câble coaxial sur la sortie IF du transceiver

16. Programmer la nouvelle fréquence centrale des transceivers comme étant celle de la fréquence centrale du transpondeur du satellite INTESAT 10-02 utilisé par l'ASECNA.

Remarque: Le calcul de l'azimut et de l'élévation peut se faire à partir d'un logiciel qu'on appelle le Smwlik3.zip qui calcule aussi les coordonnées du lieu du positionnement de l'antenne.

2.2.5.3. Calcul d'azimut et d'élévation

La procédure consiste à entrer la position du satellite, les coordonnées du lieu (longitude et latitude). Une valeur POSITIVE pour une orientation EST et une valeur NEGATIVE pour une orientation OUEST (Voir figure 12 ci-dessous).

 
 

Satellite:

INTELSAT 10-02

 
 
 

Position du satellite : :

359

 

Calculer

 

Azimut :

193°4

 
 
 
 

Votre longitude :

-1

Elévation :

73°8

 

1

 

Votre latitude:

 
 
 
 
 

Figure 12: Représentation du logiciel Smwlik3.zip

Exemple:

Pour un satellite à 359° EST, entrez 359 dans la "position satellite"

Pour 1° OUEST, entrez -1 dans "votre longitude".

Ensuite, cliquez sur le bouton calculer, les résultats s'afficheront dans les cases azimut et élévation.

3. ARCHITECTURE GLOBALE DES ANTENNES AVANCEES

Après installation et configuration voici l'architecture des antennes avancées.

Figure 13 : Architecture globale des antennes avancées

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"Qui vit sans folie n'est pas si sage qu'il croit."   La Rochefoucault