CHAPITRE II. TELECOMMUNICATIONS PAR SATELLITE
Nous pouvons dire que de nos jours, les
Télécommunications par satellite sont de plus en plus
présentes. Elle utilise des technologies en perpétuelle
évolution. Cette évolution n'est pas prête d'être
achevée.
Tout d'abord, nous allons nous intéresser à la
structure d'un satellite, ainsi qu'aux techniques utilisées pour
réaliser les différentes liaisons. Ensuite, nous nous attarderons
sur les notions de station terrienne et de VSAT.
1. LIAISON SATELLITAIRE
Un système de télécommunication par
satellite est décomposé en deux principaux secteurs:
· Le secteur spatial
· Le secteur terrien.
1.1. Le secteur spatial
Le secteur spatial est constitué par:
- le satellite lui-même;
- l'ensemble des stations de contrôle au sol, c'est
à dire les stations télémesure et de
télécommande appelées TT&C (Tracking, Telemetry and
Command);
- le centre de contrôle du satellite, où sont
décidées toutes les opérations liées au maintien
opérationnel, et où sont vérifiées les fonctions
vitales du satellite.
1.1.1. Les satellites
Un satellite de télécommunication peut
être considéré comme une sorte de relais hertzien. En
effet, il ne s'occupe pas de la compréhension des données: ce
n'est qu'un simple miroir. Son rôle est de régénérer
le signal qu'il a reçu et de le retransmettre amplifié en
fréquence à la station réceptrice. Le satellite offre
également une capacité de diffusion. C'est-à-dire qu'il
peut retransmettre les signaux captés depuis la terre vers plusieurs
stations. La démarche inverse peut également être
effectuée. Le satellite peut récolter des informations venant de
plusieurs stations différentes et les retransmettre vers une station
particulière. Les fréquences porteuses sont situées dans
le domaine des micro-ondes ou bande SHF (3-30 GHz).
Le satellite est constitué de 2 sous-systèmes
principaux:
· La charge utile qui exécute les fonctions
définies par la mission
· La plateforme qui permet à la charge utile de
remplir sa mission.
Les satellites utilisent la force gravitationnelle de notre
planète afin de se maintenir à une position et à une
distance déterminées de la terre. Il est ainsi possible de
définir à tout moment quelles sont les caractéristiques du
satellite pour établir des transmissions. Le satellite évolue sur
une trajectoire appelée orbite. Il peut être sur une orbite basse,
géosynchrone ou géostationnaire.
Le signal est reçu par l'antenne. Puis il est
amplifié et converti à la fréquence descendante par le
récepteur. Il traverse les commutateurs, atténuateurs et
multiplexeurs, avant d'être amplifié et rayonné vers la
terre. La grande partie de l'énergie transmise est perdue lors de la
propagation du signal dans l'espace. La performance d'un satellite de
télécommunications est essentiellement évaluée
grâce au bilan de liaison.
1.1.2. Les bandes de fréquences
La plupart des fréquences utilisées pour les
télécommunications par satellite se situent dans les bandes SHF
et VHF du spectre de fréquences radioélectriques. Nous avons:
· La bande L (1 à 2 GHz), de 80 GHz
de largeur, réservée aux communications mobiles.
· La bande C (4 à 6 GHz), d'une
largeur de 500 MHz, très employée par les centaines de satellites
actifs aujourd'hui en orbite.
· La bande X (7 à 8 GHz)
réservée aux applications militaires.
· La bande Ku (12 à 14 GHz)
beaucoup utilisée par de grandes stations terrestres fixes
· La bande Ka (20 à 30 GHz) qui
demeure la seule encore libre.
1.1.3. Les systèmes internationaux
Ce sont des organisations chargées de gérer les
satellites dans le but d'offrir des services. Nous en avons trois principaux
qui sont:
· INMARSAT (International MARitime SATellite
organization)
· EUTELSAT (EUropean TELecommunications SATellite
organization)
· INTELSAT que nous présenterons par la suite.
1.1.3.1. Présentation INTELSAT
International TELecommunications SATellite organization
(INTELSAT) est une coopérative à but non lucratif comprenant 136
pays. Tous les pays du monde ne sont pas reliés par des fibres optiques.
Mais la plupart sont reliés aux satellites d'INTELSAT. Cette
organisation gère les satellites internationaux qui fonctionnent dans la
bande de radiofréquences réservée aux « satellites
fixes ». Les satellites d'INTELSAT transmettent simultanément
plusieurs dizaines de milliers de conversations téléphoniques. A
bord des satellites INTELSAT, l'énergie fournie par des panneaux
solaires et par de petits réacteurs utilisant un carburant
embarqué (comme l'hydrazine) maintient les antennes en direction de la
Terre, en rectifiant la position du satellite. L'ASECNA est liée
à INTELSAT par un contrat de location de bande de fréquences sur
le satellite 10-02 appelée IS 10-02.
1.1.3.2. Satellite 10-02
IS 10-02 @359°E a été conçu et
fabriqué en Europe par EADS Astrium pour le compte de l'opérateur
international INTELSAT. Il est l'un des plus gros satellites de communication
jamais construits et le plus puissant d'INTELSAT. Il offre une couverture, de
premier ordre, de l'Europe, de l'Afrique et du Moyen-Orient. Et une couverture
complète s'étendant à l'est depuis l'Asie (Inde)
jusqu'à l'ouest (Amérique du Sud et l'Amérique du Nord).
Tous les pays membres de l'ASECNA sont reliés par ce satellite.
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Paramètres principaux en bande C
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· Transpondeurs Totaux: Jusqu'à 70 espacés de
36 MHz
· Polarisation: RHCP et LHCP
· p.i.r.e: Faisceau Global : 32.0 jusqu'à 36.0
dBW
Faisceau de Hémisphérique: 37.0 jusqu'à
44.1 dBW Faisceau De Zone : 37.0 jusqu'à 46.4 dBW
· Fréquence montante: 5850 à 6425 MHz
· Fréquence descendante: 3625 à 4200 MHz
· Chaîne de G/T: Faisceau Global : -10.7
jusqu'à -7.7 dB/K Faisceau de Hémisphérique : -6.5
jusqu'à +2.4 dB/K Faisceau De Zone : -4.6 jusqu'à +3.0 dB/K
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Caractéristiques techniques d'Intelsat 1 0-02
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· Masse : 5 600 kg
· Envergure de 45 m après déploiement en
orbite
· Fréquence centrale 6280 MHz
· Polarisation dépendant du type de station au
sol
· Largeur de bande passante 36 MHz
· Orbite Géostationnaire
1.2. Le secteur terrien
Le secteur terrien est constitué de l'ensemble des
stations terriennes. Elles sont le plus souvent raccordées aux terminaux
des usagers par un réseau terrestre. La liaison est directe, dans le cas
de petites stations (VSAT :Very Small Aperture Terminal) et de stations
mobiles. Cette partie sera largement abordée dans le point suivant.
2. STATION TERRIENNE 2.1. Présentation
générale
Une station terrienne constitue le terminal d'émission et
de réception d'une liaison de télécommunications par
satellite.
2.1.1. Fonctionnement en émission
Les signaux utiles à transmettre attaquent la station
terrienne en bande de base au travers d'équipements de multiplexage et
de numérisation pour leur mise en trame. Ces équipements sont
présentés sous forme de carte. Les signaux traversent les
étapes suivantes:
· La modulation
Ces signaux numériques mis en trame vont moduler une
fréquence porteuse dite Fréquence Intermédiaire (FI) de 70
MHz ou 140 MHz selon le cas.
· La transposition de fréquence en
émission
La FI est ensuite transposée par un convertisseur de
fréquence, Up Converter, dans la bande SHF sur une fréquence
définie sur le trajet Station / Satellite par l'exploitant du
satellite.
· Amplification de puissance
Cette fréquence radio en bande SHF va être
amplifiée au niveau des amplificateurs de puissance SSPA pour être
ensuite rayonnée au niveau de l'antenne et envoyée vers le
satellite.
2.1.2. Fonctionnement en réception
Le système d'antenne reçoit les signaux
émis par le satellite sur lequel il est pointé et sur les
fréquences appariées aux fréquences d'émission. Les
signaux captés suivent les étapes suivantes:
· Amplification à faible bruit Les signaux
reçus étant très faibles, ils sont amplifiés avec
un minimum de bruit électronique.
· Transposition de fréquence en réception
Ces signaux sont ensuite abaissés en fréquence par
un convertisseur, Down Converter, pour fournir des signaux exploitables en
bande de fréquence intermédiaire (FI) à 70 ou 140 MHZ.
· Démodulation
Les fréquences intermédiaires utilisées
sont filtrées (passe bande selon le critère de Nyquist) avant
d'être démodulées (reconstituées) pour fournir les
signaux en bande de base.
· Restitution utilisateur en bande de base
Les circuits de démultiplexage et de conversion assurent
alors la restitution des trains numériques aux différents
utilisateurs.
La taille des antennes paraboliques permet de distinguer deux
catégories principales de station terrienne:
· Les stations de grandes tailles dont le diamètre
varie entre 4 et 32 m (station de type IBS).
· Les stations de petites tailles dont le diamètre
est inférieur à 4 m (station VSAT).
2.2. Station de type VSAT
Le VSAT est un système qui repose sur le principe d'un
site principal (le hub) et d'une multitude de points distants (les stations
VSAT). Les stations VSAT permettent de connecter un ensemble de ressources au
réseau. Dans la mesure où tout est géré par le hub,
les points distants ne prennent aucune décision sur le réseau. Ce
qui a permis de réaliser des matériels relativement petits et
surtout peu coûteux. Une station VSAT n'est donc pas un investissement
important et l'implantation d'un nouveau point dans le réseau ne demande
quasiment aucune modification du réseau existant.
Elle comprend deux modules:
· Une unité extérieure constituée
d'une antenne et d'émetteur-récepteur (RF).
· Une unité intérieure comportant le modem
interfaçant avec les terminaux.
Ainsi, une nouvelle station peut être implantée en
quelques heures et ne nécessite pas de gros moyens.
3. LES TECHNIQUES UTILISEES
La mission de télécommunication d'un
système à satellite consiste à prendre en charge les
informations générées à partir d'une station
terrienne, et à les acheminer grâce à un support
radioélectrique (ondes porteuses) vers une ou plusieurs stations
réceptrices, en utilisant le satellite comme relais
radioélectrique. En ce qui concerne les échanges (transmissions
et réceptions), il faut distinguer plusieurs techniques,
associées entre elles, qui sont utilisées pour les
télécommunications par satellite.
3.1. Les modes de liaison
Il y a essentiellement deux types de liaison pour les
télécommunications par satellites:
· Les liaisons fixes (de type point à point):
Il s'agit des liaisons montantes vers un satellite. Dans ce cas,
le point d'émission et le point de réception sont parfaitement
connus géographiquement, et le trajet de l'information est parfaitement
défini.
· Les liaisons en diffusion hertzienne (de type point
à multipoint):
Le point émetteur est parfaitement connu. Mais la
réception se fait sur une zone généralement large dans
laquelle les récepteurs sont fixes ou mobiles. Il s'agit, notamment, des
émissions de radio ou de télévision reçues par voie
hertzienne à partir d'un satellite.
3.2. La transmission des signaux radioélectriques
en bande de base
Les signaux en bande de base représentent les signaux
générés par les terminaux des usagers. Ils sont fournis
aux stations terriennes de transmission soit sous forme analogique, soit sous
forme numérique.
Pour être transmis par satellite, ces signaux
délivrés à la station terrienne modulent une porteuse
radioélectrique. Cette porteuse est reçue par le satellite lors
d'une liaison ascendante. Et ensuite la station terrienne destinatrice
reçoit également à son tour la porteuse lors de la liaison
descendante. Pour caractériser la qualité d'une liaison
radioélectrique, on considère le rapport C/No entre la puissance
C (en W) de la porteuse et la densité spectrale No (en W/Hz) du
bruit.
3.3. Le multiplexage
Les signaux délivrés à la station
terrienne peuvent être transmis individuellement sur une porteuse
radioélectrique ou bien multiplexés. Dans le premier cas, on
parle de transmission d'une voie par porteuse SCPC (Single Channel Per
Carrier). Dans le second cas, on parle de transmission multivoies par porteuse
MCPC (Multi-Channel Per Carrier).
Le multiplexage peut être fréquentiel : c'est le
FDM (Frequency Division Multiplex). Ou bien, il peut être temporel :
c'est le TDM (Time Division Multiplex).
· Le FDM permet de partager la bande de fréquence
disponible sur la voie haute vitesse en une série de canaux de plusieurs
largeurs afin de faire circuler en permanence sur la voie haute vitesse les
affluents provenant des différentes voies basses vitesses.
· Le TDM permet d'échantillonner les signaux des
différentes voies basses vitesses et de les transmettre successivement
sur une voie haute vitesse en leur allouant la totalité de la bande
passante.
De plus, les multiplexages TDM et FDM sont
complétés respectivement par des systèmes
d'interfaçage comme le TDMA (Time Division Multiple Access), FDMA
(Frequency Division Multiple Access) et le CDMA (Coded Division Multiple
Access) qui représenterons les techniques d'accès.
3.3.1. Le TDMA
Le TDMA permet de travailler à plusieurs émetteurs
sur une même fréquence. Chaque émetteur émet
successivement son signal et nécessite une bonne gestion des
périodes d'émission.
3.3.2. Le FDMA
Le FDMA sépare la bande en canaux juxtaposés.
Chaque ensemble émetteur-récepteur utilise un canal et donc une
fréquence de porteuses différentes. L'émetteur émet
une porteuse modulée qui reste à l'intérieur du canal et
le récepteur est muni d'un filtre sélectif dont la bande passante
correspond à la largeur du canal. Ainsi, le récepteur peut isoler
le signal de l'émetteur correspondant et supprimer les signaux des
émetteurs adjacents. Deux variantes existent:
· PAMA (Pre Assigned Multiple Access): On alloue
préalablement des fréquences de transmission aux stations
terriennes. La liaison est donc permanente et il n'y a pas de délai
d'initialisation d'appel.
· DAMA (Demand Assigned Multiple Access): les
fréquences de transmissions sont allouées dynamiquement aux
stations terriennes. La liaison est donc temporaire et il y a un délai
dû à l'initialisation de l'appel.
C'est historiquement la première technique de
multiplexage utilisée. Et elle l'est encore bien aujourd'hui car c'est
cette technique que nous utiliserons mais en mode PAMA. En effet, le domaine de
la sécurité de la navigation aérienne étant
très délicat. Alors, il est préconisé de rendre
prioritaire tous les échanges vocaux.
3.3.3. Le CDMA
Le CDMA permet à plusieurs utilisateurs de travailler
simultanément sur la même fréquence. La bande disponible
est divisée en canaux assez larges. A l'intérieur de chaque
canal, plusieurs utilisateurs peuvent travailler simultanément. Le
signal à transmettre est mélangé à un code binaire
au débit beaucoup plus rapide ce qui donne une émission à
spectre relativement large. A chaque émission est associé un code
différent ce qui permet à la réception de
récupérer le signal à condition de connaître le code
utilisé à l'émission. Cela peut provoquer un
étalement de spectre.
Grâce à ces systèmes d'interfaçage,
les informations multiplexées peuvent être correctement
démultiplexées et envoyées au bon destinataire sans risque
de confusion.
3.4. La modulation
3.4.1. Modulation analogique
Pour les signaux analogiques, on utilise le plus souvent la
modulation de fréquence. Le choix de la modulation de fréquence
résulte de deux considérations:
- La robustesse vis à vis des non
linéarités d'amplitude du canal satellitaire.
L'information modulante contenue dans la fréquence
instantanée de la porteuse n'est pas affectée par les distorsions
d'amplitude.
- La possibilité d'optimiser économiquement la
liaison radioélectrique par un échange entre puissance et
bande.
3.4.2. Modulation numérique
Pour des signaux numériques ou analogiques
numérisés, on utilise, le plus souvent une Modulation par
Déplacement de Phase (MDP) du type PSK (Phase Shift Keying). Les plus
usuelles sont les modulations à deux et quatre états, du type
BPSK (Binary Phase Shift Keying) ou MDP2, et QPSK (Quaternary Phase Shift
Keying) ou MDP4. Le choix de modulations par déplacement de phase
provient de deux caractéristiques:
- La première concerne la robustesse, pour les
mêmes raisons évoquées pour le cas de signaux analogiques
vue ci-dessus.
- La seconde caractéristique correspond à une
meilleure efficacité spectrale comparée à celle des
modulations par déplacement de fréquence du type FSK (Freqeuncy
Shift Keying).
Le type de modulation QPSK est celui qui est le plus
utilisé dans les télécommunications par satellite.
3.4.3. Autres types de modulation (DSSS)
Dans son principe, la modulation par étalement de
spectre par séquence directe, DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum),
est une technique qui vise à réduire la densité spectrale
de puissance du signal à émettre en l'étalant sur une
bande de fréquence de très grande largeur. Ce
procédé DSSS de modulation à étalement de spectre
constitue une technique particulièrement souple. Elle permet, dans le
cadre des télécommunications par satellites, de satisfaire les
normes d'allocation de bandes comme
la liaison descendante des satellites où la
densité spectrale de puissance ne doit pas dépasser un seuil
fixé.
De plus, ce type de modulation peut être utilisé
pour des applications militaires. En effet, les émissions
d'informations, via les satellites, sont sensibles et peuvent être
facilement interceptées si elles ne sont pas codées efficacement.
L'étalement de spectre par évasion (ou saut) de fréquence
FHSS permet de crypter ces informations afin que toute personne n'étant
pas autorisée à accéder à ces informations ne
puisse:
- pas les décoder;
- soit les brouiller volontairement pour les fausser ou les
rendre inopérantes.
Cette méthode a donc un but de confidentialité.
Ce procédé consiste à changer la valeur de la
fréquence porteuse en fonction d'une convention secrète
prédéterminée. La continuité de la phase est
difficile à maintenir lorsque l'évasion couvre une très
large bande. De ce fait, le récepteur opère de façon non
cohérente.
CHAPITRE III. PRESENTATION DU PROJET 1. ETUDE DE
L'EXISTANT
1.1. Présentation de l'existant
Au niveau du bureau RAD, se trouvent deux types de moyens
différents qui sont:
· Les moyens satellitaires
· Les moyens radios
1.1.1. Moyens satellitaires (Station de type IBS
d'Abidjan)
L'ASECNA dispose d'une station de type IBS (INTELSAT Business
Services) à Abidjan. Ce modèle fait intervenir plus
d'équipements donc des coûts excessifs avec des antennes casse
grain de types F2 (7.3 m de diamètre). Elle se présente comme
suit:
- A l'extérieur, nous avons l'antenne avec juste en
dessous de la parabole les SSPA et Les LNA.
- A l'intérieur, c'est-à-dire dans un
bâtiment, nous avons les autres équipements dans des baies ou
armoires. Dans les différents étages des baies se situent:
· les équipements chargés de la transposition
de fréquence (Telspace de ALCATEL)
· Les modems IBS (carte TIM, carte CoDec) et Datum
· Le combiner sur lequel débouchent les câbles
venant des différents modems. Il regroupe toutes les différentes
porteuse pour la transposition.
· Le MOL2P (Multiplexeur Optimisant la Liaison avec
Priorité à la Parole) :C'est un multiplexeur de voix et de
données utilisant un multiplexage dynamique avec priorité
à la parole. Les MOL2P sont de type MARATHON de MICOM.
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Caractéristiques de la station terrienne d'Abidjan
· Diamètre antenne : 7.3 m
· Azimut: 193°.4 Elévation : 73°8
· Fréquence montante: 6280.8775 MHz polarisation B
(droite) ou RHCP
· Fréquence descendante : 4050.8755 MHz polarisation
A (gauche) ou LHCP
· Service: Transmission de voix et données pour
le service fixe aéronautique (pour les liaisons
téléphoniques entre contrôleurs et liaisons de
données entre centre voir annexe 3 page 82).
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1.1.2. Equipements de radiocommunications
Les équipements radiocommunications servent à la
communication par onde électromagnétique dans les environs
immédiats et lointains de l'aéroport. Ces communications sont
celles qui lient les contrôleurs aux pilotes, les pompiers et les
techniciens. Elle utilise plusieurs fréquences dans les bandes HF et
VHF.
- Opérateur VCSS;
- Périphériques radios;
- Emetteurs & récepteurs;
- Antennes (émission et réception).
1.1.2.1. Opérateur VCSS
La chaîne radio VCSS 1002 est un système de
petite et moyenne capacité de gestion des voies radio principalement
destiné aux tours de contrôle. La capacité maximale du
système, entièrement analogique, est de huit (8) voies radio
pouvant être gérées par huit (8) postes opérateurs
(PO). Le nombre de PO n'est pas lié à celui des voies radio
installées.
y' Présentation du MCNS 1002
Le module de commutation normal/secours MCNS 1002 est un
élément de la chaîne radio VCSS 1002. Il est conçu
pour permettre à l'opérateur de basculer indépendamment
les émetteurs et les récepteurs de chaque fréquence
normale en secours ou sur deux sites différents. Il est associé
à un poste opérateur pour commander le basculement des
émetteurs des voies 1 à 4.
Si la chaîne radio comprend entre 5 et 8 voies, un
deuxième MCNS 1002 (associé à l'extension des postes
opérateurs 1002) est utilisé.
y' Présentation PO 1002
Le poste opérateur PO 1002 est un des
éléments de la chaîne radio VCSS 1002. Il est conçu
pour permettre l'exploitation de 1 à 4 voies radio dans un
système géré par une unité de sélection et
de commutation SEL 1002A pouvant comporter jusqu'à quatre (4) postes
opérateurs.
Une extension à huit (8) voies radio et huit (8) postes
opérateurs est possible par l'adjonction d'un module EPO 1002 et de
l'unité de sélection et de commutation SEL 1002B.
y' Matrice de commutation SEL 1002
Les matrices de commutation SEL 1002 sont des équipements
qui, associés aux postes opérateurs PO 1002, permettent de
gérer l'exploitation de plusieurs ressources radio.
1.1.2.2. Périphériques radios
y' Micro-casque
Il s'agit d'un ensemble micro casque léger avec
écouteur de type ouvert et cellule de micro dynamique.
y' Microphone différentiel bas niveau
Ce microphone de télécommunications de type
dynamique est indiqué pour les transmissions en milieu bruyant (cellule
différentielle).
y' Multicoupleur réception VHF 8 voies MC900B
Le MC900B est un module de démultiplexage 1 vers 8 d'un
signal VHF. Il permet de coupler sur une même antenne de un à huit
récepteurs fonctionnant dans la gamme de fréquence prévue
par le multicoupleur.
y' Dispositif de sélection DS900
Le DS900 est un dispositif de sélection permettant
l'exploitation de fréquences climaxées sur deux ou trois voies
BF.
1.1.2.3. Emetteurs & récepteurs
L'ASECNA dispose de divers émetteurs et
récepteurs de type NARDEUX exploitant les bandes HF et VHF. Tous les
émetteurs et récepteurs ont été rassemblés
dans un bâtiment appelé salle technique. Chaque émetteur
est calé sur une fréquence bien précise pour
l'établissement des communications.
1.1.2.4. Antennes
Les antennes d'émission et de réception sont
distinctes, omnidirectionnelles avec de très grande capacité de
rayonnement.
1.2. Analyses et critiques
1.2.1. Analyse
La station terrienne est totalement indépendante du
réseau de radiocommunications car aucune communication radio ne passe
par elle. Ainsi, elle assure le transport des messages et les communications
téléphoniques entre les différents aéroports. La
technique d'accès utilisée par celle-ci est le FDMA en mode SCPC.
La station terrienne dispose en son sein d'un faisceau hertzien (FH)
numérique destiné à transmettre les voix des
contrôleurs vers le centre émission.
Pour les communications radio en VHF, trois (3) fréquences
sont utilisées.
- 118.1 MHz utilisée par la tour de contrôle pour
guider les avions au sol;
- 121.1 MHz utilisée par le TMA dans les environs
immédiats de l'aéroport.;
- 129.1 MHz utilisée par le CIV dans un rayon de 400 Km
autour de l'aéroport.
Pour les communications radio en HF, toutes les fréquences
sont utilisées par le CIV (voir annexe 1 page 89) dans les zones
au-delà de 400 Km (zone limite de la VHF).
1.2.2. Critiques
La propagation des ondes courtes est régie quasiment
exclusivement entre 1 et 30 Mhz par l'activité solaire. En effet, les
éruptions solaires, taches et autres flammèches rendent les
couches ionosphériques imperméables aux ondes HF, ce qui permet
d'utiliser certaines couches situées aux confins de l'atmosphère
comme des miroirs pour les ondes de ciel. De cette manière, les signaux
radio (onde HF) pourront franchir des dizaines de milliers de kilomètres
en réalisant plusieurs bonds. Ce qui permet aux ondes HF de se propager
en dépit de la rotondité de la terre. Par contre, ces
fréquences faibles et non réutilisables correspondent à de
faible capacités de transmission et se limitent aux transmissions du son
en modulation d'amplitude, peu encombrantes en largeur de spectre.
Les ondes VHF, quant à elle, ne profitent pas des
effets de l'activité solaire. En effet, la diffraction est faible, ce
qui limite la portée des émetteurs mais non négligeable.
Les conséquences découlant sont les suivantes :
- Les communications HF porte loin avec une qualité
d'écoute médiocre
- Les communications VHF ont une portée limitée
avec une qualité d'écoute bonne.
Il conviendra, alors dans ce cas, de déterminer une
solution correspondant aux activités de l'agence pour étendre la
couverture VHF.
2. SOLUTIONS POSSIBLES
Plusieurs solutions sont possibles pour étendre la
couverture VHF. 2.1. La ligne PTT
Utilisation de la ligne PTT comme une ligne
téléphonique classique. Il s'agit de balancer la voix du
contrôleur ou du pilote sur une ligne classique de
téléphonie comme une communication téléphonique
entre Abidjan et Bouaké. Ensuite, le signal
récupéré servira à exciter un émetteur pour
le retransmettre en VHF. Cette solution présentée n'est pas
adaptée car le facteur temps réel est absent et, de plus, la
ligne peut être occupée.
2.2. Le RNIS
Il convient d'établir une liaison
spécialisée RNIS entre Abidjan et Bouaké. Cette solution
est adaptée puisque le débit est suffisant pour la voix.
Cependant, cette solution ne peut être appliquée pour un souci
d'harmonisation des représentations ASECNA. Et les risques potentiels
liés aux réseaux d'accès.
2.3. Le déport par VSAT
Il s'agit d'utiliser la station terrienne (déjà
patrimoine de l'ASECNA) pour le transport des communications radio entre
contrôleurs et pilotes.
3. SOLUTIONS RETENUES
La solution retenue est le déport par VSAT. C'est un
système de télécommunication par satellite directement
intégrable au réseau de télécommunications du
client. Ses avantages sont:
- Optimisation de la bande passante avec une large
variété d'interfaces utilisateurs grâce
au mux Frame Relay.
- Possibilité de construction d'un réseaux
maillé permettant de suivre des besoins futurs des clients.
- Un système de supervision centralisé en local ou
à distance.
- Un coût relativement acceptable.
Cette partie concerne la conception du projet. Nous
présenterons la solution dans sa globalité ainsi que les
équipements. Par la suite, nous fournirons des méthodes faciles
d'installation et de configuration des équipements. Enfin, nous ferons
un bilan et proposerons des méthodes de supervision et de
maintenance.
Cette partie est subdivisée en cinq chapitres.
CHAPITRE I. PRESENTATION DE LA SOLUTION PAR
VSAT
Il est question de permettre à un contrôleur
aérien depuis le CIV (Centre d'Information au Vol) de communiquer avec
le pilote d'un avion survolant l'espace aérien. Ce procédé
permettra à l'ASECNA d'utiliser une seule fréquence la 129.1 MHz
pour couvrir le centre et le nord de la Côte d'Ivoire. Ce qui n'est pas
sans conséquence au niveau de l'allocation des bandes de
fréquences. Il est clair qu'une communication VHF ne peut se faire que
dans un rayon d'environ 400 Km. Le centre d'émission se trouvant
à Abidjan, les zones du nord et du centre ne peuvent être
couvertes d'où le besoin d'étendre cette couverture. L'extension
sera effectuée par un déport VSAT à partir de la station
terrienne d'Abidjan. Pour ce faire, la ville de Bouaké ou Korhogo sera
choisie pour abriter la station VSAT déportée et les
équipements pour la réémission du signal VHF car un seul
déport est suffisant pour couvrir tout le territoire. Les sites
étant déterminés, nous distinguons deux types
d'architecture.
1. AU NIVEAU D'ABIDJAN
1.1. Schéma
synoptique
Légende:
MOL2P : Multiplexeur optimisant la liaison avec
priorité à la parole U/C :UpConverter
D/C: DownConverter
SSPA: Solid State Power Amplifier
LNA: Low Noise Amplifier
CIV: Centre d'Information au Vol
|
Pupitre de
commande
|
CIV
129.1 MHz
|
U/C
Transposition
de fréquence
D/C
Vers d'autres services (ATS/DS, MAC, RSFTA Etc.)
MOL2P
Multiplexeur
SSPA
Modem
Satellite
LNA
Vers d'autres modems satellite
Figure 5 : Schéma synoptique de la liaison au
niveau du hub (Abidjan)
Emetteur VHF
Récepteur VHF
1.2. Commentaire
Il s'agit de transporter le signal vocal émis sur la
fréquence 129.1 MHz par un lien satellitaire. D'autres types de services
autre que la voix du contrôleur peuvent être transmis.
Tous les équipements sont presque présents, il
suffira d'installer un nouveau modem dans la baie pour cette liaison. Aussi,
diverses configurations et connexions doivent être effectuées au
niveau des équipements existant pour qu'ils prennent en charge le
nouveau modem. Il faudra définir un plan de fréquence pour la
liaison. Enfin, un câble doit être tiré du CIV à la
station terrienne pour le transport de la voix.
2. AU NIVEAU DU SITE DISTANT 2.1. Schéma
synoptique
Légende:
MOL2P : Multiplexeur optimisant la liaison avec
priorité à la parole RF: Radio
Fréquence
VHF : Very High Frequency
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Possibilité d'autres services
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Onde radio VHF 129.1 MHz
RF ou
Transceiver
Modem
Satellite
MOL2P
Multiplexeur
Figure 6 : Schéma synoptique de la liaison au
niveau du site distant
2.2. Commentaire
Le signal vocal transmis est correctement reçu par la
station VSAT au niveau du site distant. Par la suite, il sera rayonné
par un émetteur sur la fréquence 129.1 MHz. La liaison
étant flexible, d'autres services pourront être utilisés
lorsque le besoin se fera sentir.
Les équipements seront installés sur le site de
l'aéroport. Il va falloir installer une station VSAT qui sera
associée à une chaîne d'émission réception
VHF composée un ensemble émetteur-récepteur muni d'une
antenne.
Cette étude repartie permettra d'établir la liste
du matériel général, l'installation et la configuration,
le bilan de liaison et l'étude économique, puis la supervision et
la maintenance préventive.
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