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EXPOSE Thème: Technologie VSAT (Very Small Aperture Terminal ) Presentation: NG

EXPOSE Thème: Technologie VSAT (Very Small Aperture Terminal ) Presentation: NGARHORBAYE Dieudonné IBRAHIM Issaka Mamane Noura Nafiou Seydou Hassane Alkairou Ismael Abdou Amadou Issa Mochi Hassoumou Boubacar Billo Souleymane 1 Plan Introduction I- Les satellites et leur évolution II- Les satellites de Télécommunications III- Les bandes de fréquences IV- Etablissement d’une liaison entre deux stations V- Eléments constitutifs d’une station terrienne VI-Présentation de la technologie VSAT VII- Gestion de la bande de fréquence VIII- Fonctionnalités VSAT IX- Pourquoi choisir la Technologie VSAT? X- Avantages et Inconvénients Conclusion 2 Introduction Dans le cadre de notre formation réseau nous nous intéressons essentiellement aux réseaux câblés et bien souvent nous avons tendance à oublier qu’il existe d’autres alternatives technologiques notamment les technologies satellites. Celles ci étant complexes et peu connues nous avons décidé de nous y intéresser. Cet exposé a donc pour vocation de présenter les concepts et les éléments clés dans l’appréhension des technologies satellites et plus particulièrement la technologieVSAT. 3 I- Les satellites Un satellite est un corps qui tourne autour d’un autre de masse prépondérante et dont le mouvement est principalement déterminé d’une façon permanente par la force d’attraction de ce dernier. I-1 Evolutions des Satellites La conquête de l’espace est une passion qui a depuis longtemps fasciné l’esprit des savants. Par contre l’idée de placer un objet en orbite autour de la terre a commencé à germer seulement au début de ce siècle. Il a fallu attendre 1945 pour que le concept de satellite voit le jour. C’est le britannique Arthur C. Clarke qui introduit le premier, le concept de communication par satellite. Le 4 octobre 1957, l’Union Soviétique lance le premier satellite artificiel : Spoutnik 1 (figure 1). Ce satellite était une simple sphère métallique d’un diamètre de 58 cm équipée d’un simple émetteur radio. 4 I- Les satellites • Fig 1: le premier satellite artificiel 5 I- Les satellites I-1 Evolutions des satellites Les premiers satellites furent d’abord passifs ; ils se contentaient simplement de réfléchir les signaux émis par les stations terrestres. L’inconvénient majeur était que ces signaux étaient diffusés dans toutes les directions et pouvaient donc être captés dans n’importe qu’elle partie du monde. De plus, il fallait être équipé de grandes antennes au sol pour pouvoir disposer d’une grande puissance d’émission et de réception. En 1960, les américains mettent en orbite leur premier satellite en mode passif : Echo 1 (figure 2). Ce satellite était un ballon de plastique aluminé de 30 mètres de diamètre. 6 I- Les satellites • Fig 2 7 I-1 Evolutions des satellites Les deuxièmes types de satellite furent ensuite actifs. C'est-à-dire qu’ils possédaient leur propre système de réception et d’émission. Le premier satellite actif, Telstar, fut américain. Mis en orbite deux ans après Echo 1, ce satellite disposait d’un enregistreur à bande qui enregistrait les données lors de son passage au dessus d’une station émettrice. Ensuite, il les diffusait lorsqu’il se situait au-dessus d’une station réceptrice. L’exploitation commerciale de ce type de satellite ne commença qu’en 1965. 8 I-2 Les satellites commerciaux Pour contrer le frein que représentait le coût de cette technologie à l’époque, INTELSAT vu le jour en 1964. Cette société était une coopération entre Etats. Elle conquit les deux tiers des communications intercontinentales et divisa par huit le coût de location de la capacité de transmission embarquée sur un satellite. Mais il a fallu attendre les années 80, pour assister au « boum des satellites commerciaux ». Cette explosion a pu se faire grâce à la déréglementation de ce secteur. Le détonateur a pour nom Livre vert sur les communications par satellites. Ce texte proposa des mesures de libéralisation du secteur terrestre sous réserve de procédure d’homologation et le libre accès au secteur spatial sous réserve de licence. 9 I-2 Les satellites commerciaux . Aujourd’hui, il y a dans le ciel plus d’une centaine de satellites qui diffusent constamment de la téléphonie, de la télévision, des data… Ce nombre commence à poser certains problèmes au niveau des bandes de fréquences utilisées et des orbites qui commencent à être quelque peu saturées 10 II- Notions sur les satellites de Télécommunications Avant de s’intéresser aux technologies satellites et VSAT en particulier, il est bon de rappeler quelques notions sur les satellites, leurs particularités et les contraintes de cette technologie. Tout d’abord précisons ce qu’est un satellite de télécommunication. II-1 Définition 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 11 II- Notions sur les satellites de Télécommunications 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 ; il peut récolter des informations venant de plusieurs stations différentes et les retransmettre vers une station particulière. De plus, il est également possible d’établir des liaisons directes entre satellites. 12 II- Notions sur les satellites de Télécommunications L’avantage évident présenté par les solutions satellites est que les stations terrestres ne dépendent plus des infrastructures terrestres existantes à travers le monde et donc peuvent être mobiles. Par ailleurs les transmissions satellites permettent de mettre en œuvre aisément (à comparer avec les structures câblées) les principes de diffusion. En effet il est possible de diffuser facilement et de façon économique (en bande)depuis un satellite la même informations à de nombreuses stations ou à l’inverse relayer depuis un satellite la synthèse de multiples sources terrestres ou spatiales. 13 II- Notions sur les satellites de Télécommunications II-1 Les orbites des Satellites II.-1-1 Orbite géostationnaire L’orbite géostationnaire est sans aucun doute l’orbite la plus répandue aujourd’hui, car le satellite se déplace en même temps que la terre ; il fait donc le tour de la terre en 24h (durée qui correspond au temps de rotation de la terre) et paraît donc immobile dans le ciel. Dans cette orbite, le satellite est placé à 35 786 Km d’altitude et peut couvrir une large calotte d’une superficie qui peut atteindre un hémisphère. L’avantage que ces satellites ont, c’est que l’on peut utiliser des antennes fixes au sol. Ils présentent cependant l’inconvénient d’être situés bas sur l’horizon lorsqu’ils couvrent des zones éloignées rapprochant des pôles 14 Orbite géostationnaire 15 II- Notions sur les satellites de Télécommunications II-1 Les orbites des Satellites II.-1-2 Orbite polaire Comme leur nom l’indique, ces satellites passent au-dessus des deux pôles, et peuvent au bout d’un certain temps couvrir toute la surface du globe. Leur domaine d’application se situe surtout dans l’observation ou la communication différée. Le satellite d’observation français Spot, situé à 800 km d’altitude, permet de couvrir toute la surface du globe en 21 jours. 16 Orbites polaires 17 II-1-3 Orbites elliptiques Ces satellites en orbite elliptique ont une vitesse très variable en fonction de l’endroit où ils se placent sur l’ellipse. Ils n’occupent donc pas une position fixe par rapport à la terre, ce qui suppose d’utiliser des antennes terrestres mobiles pour suivre ces satellites, contrairement aux satellites géostationnaires. Par contre, ils possèdent l’avantage de pouvoir desservir plus aisément des zones éloignées de l’équateur sous un angle assez élevé, ce qui implique que les signaux à transmettre traversent une couche atmosphérique plus étroite. 18 Orbite elliptique 19 III- Les bandes de fréquences Pour éviter un chaos total dans le ciel, une réglementation internationale spécifique et stricte a été mise en place par l’Union Internationale des Télécommunications (UIT-T) concernant la répartition des fréquences; elle fait partie intégrante du règlement international des radiocommunications. Cette réglementation définit notamment la position orbitale des satellites et les bandes de fréquences qu’ils doivent utiliser et respecter. Plusieurs types de services de communications par satellites sont définis dans la réglementation : • le service fixe par satellite (SFS); • le service mobile par satellite (SMS), qui comporte un service mobile terrestre et un service mobile maritime; • le service de radiodiffusion par satellite etc. 20 Bandes de Fréquences Bandes Sens UP/DOWN Largeur utilisation Service Fixe par Satellite Bande C 6/4 GHz 1100MHZ Liaison intercontinentale Bande X 7/8GHz 500MHZ Militaires Bande Ku 14/11 GHz 1000MHZ VSAT Télécoms internat. Bande Ku 14/12GHz 250MHZ VSAT nationaux domest. Bande Ka 30/20GHz 2500MHZ USAT (Terminaux GSM) Service Mobile par Satellite Bande L 1,6/1,5GHz 29MHz Satellites en orbite basse Service de radiodiffusion par Satellite Bande K 17/12 GHz 800Mhz Diffusion Internet 21 IV- Etablissement d’une liaison entre deux stations La station terrienne émettrice diffuse les signaux en direction du satellite à travers un faisceau montant (Up-Link) tandis que le satellite réémet ces signaux vers la Terre (station réceptrice) par l’intermédiaire d’un faisceau descendant (Down-Link). Les stations terriennes ont des dimension qui peuvent aller de 0,5 m de diamètre à 30 m. Lorsque la dimension de la station terrienne est autour de 3,5 m de diamètre, elle est aussi appeléVSAT. 22 V-1-Eléments constitutifs d’une station terrienne La station terrienne constitue le terminal d’émission et de uploads/Science et Technologie/ expose-vs-at.pdf