Formation vsat

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I. PRESENTATION DE LA TECHNOLOGIE VSAT

Le VSAT (Very Small aperture terminal) est une technique de

transmission de données par satellite. C’est un moyen particulièrement adapté

à la diffusion d’informations sous la forme de données, de sons ou de vidéo.

Ses liaisons sont soit unidirectionnelle, soit bidirectionnelle, et il peut gérer au

niveau du réseau des applications haut débit pouvant atteindre des vitesses de

transmission de 20 Mbps en voie descendante et de 78,8 Kbps en voie

montante.

II. STRUCTURE GENERALE DU VSAT

Le VSAT est une technologie de la téléinformatique, ce dernier est

l’exploitation à distance de systèmes informatique grâce à l’utilisation de

dispositifs de télécommunication.

Le réseau de type VSAT est constitué d’une station terrestre

principale (HUB), de stations VSAT distantes et d’un segment spatial sur le

transpondeur satellite.

Figure 1 : Structure VSAT


2

Cette structure est composée de deux segments, l’un terrestre et

l’autre spatial.

Le segment terrestre est constitué du hub central et des stations

distantes. Le Hub est le point le plus important du réseau, c’est par lui que

transite toutes les données qui circulent sur le réseau. Les stations distantes

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.

Le segment spatial, quant à lui, représente les liens établis vers et

depuis le satellite. Les informations du Hub sont transmises au transpondeur

du satellite de communication qu’il retransmet aux stations VSAT distantes.

Inversement, ces dernières envoient des informations via le même

transpondeur satellite à la station Hub.

III. APPLICATIONS

La technologie Vsat est un système centralisé où il y a plusieurs

infrastructures dans un seul réseau, comme :

- Internet

- LAN (local Area Network)

- VOIP (Voice Over Internet Protocol)

- Intra et Extranet

- Télévision numérique

- Radio numérique

- Fax

- Etudes en ligne …

IV. EXPLOITATION DU SYSTEME VSAT

En télécommunication il existe plusieurs transmissions, scindées en

deux groupes de liaisons : unidirectionnelle (transmission aller simple) et

bidirectionnelle (transmission aller-retour).

La technologie Vsat exploite ces deux types de liaison.


3

- La liaison unidirectionnelle : Télévision numérique, Radiodiffusion

numérique, etc.

- La liaison bidirectionnelle : Internet, VoiP, Intranet, Extranet, LAN …

V. BANDES DE FREQUENCE

Dans ce domaine de fréquence, le système Vsat utilise le

domaine des hyperfréquences ; Ce dernier regroupe les ondes décimétriques

(UHF), centimétriques (SHF) et millimétriques (EHF) rassemblées en gamme de

fréquence correspondant à des bandes normalisées, pour l’utilisation de guide

d’ondes.

Précisément, le système VSAT exploite les bandes qui se

trouvent dans la gamme SHF (Super High Frequency ou Super Haute Fréquence

de 3 à 30 GHZ).

A. BANDES DE LA GAMME SHF

- Bande C (de 3,7 à 4,2 GHZ)

- Bande X (de 7 à 8 GHZ)

- Bande Ku (de 10,7 à 12, 75 GHZ)

- Bande Ka (de 20 à 30 GHZ

- Bande K (de 10,7 à 30 GHZ)

B. DOMAINES D’APPLICATION

- Téléphonie cellulaire

- Télécommunication par satellite

- Internet

- Radar …


4

En particulier, la technologie VSAT exploite les bandes C et Ku.

VI. UTILISATION DU SATELLITE

- SATELLITE : C’est un corps céleste en mouvement orbital au tour d’une

planète.

- ORBITE : C’est la courbe décrite par un corps céleste (planète, satellite, etc.

…) en mouvement périodique d’un autre de plus grande masse sous l’effet

de la gravitation.

Il existe plusieurs orbites satellitaires, telles que :

La technologie VSAT étant dans un système de

télécommunications utilise l’orbite Géostationnaire.

Cette orbite est la plus utilisée, car c’est là où sont placés la plupart

de satellites utilisés dans la télécommunication. Elle a une période de

révolution égale à celle de terre soit 23h56m 4sec, d’une distance d’environ

36.000 km par rapport à la terre, ses satellites sont placés directement sur la

ligne de l’Equateur, c’est qui donne une latitude égale à 0° ; La position orbitale

est mesurée par dégrée de longitude.

Les avantages sont nombreux dans cette orbite, telle que :

- Aucune utilité de système de poursuite de satellite par la station terrestre,

le satellite apparaît à une position fixe du ciel.

- Le satellite opère de manière continue dans la zone de visibilité du satellite

- Utilisation de multiplexage

Figure 2 : Orbites satellitaires


5

- 3 à 4 satellites suffisent pour couvrir la terre entière

- Installation simple et rapide

- Une durée de vie de satellite de 10 à 15 ans

Chaque emplacement d’une station distante a une distance unique

du satellite géostationnaire.

Figure 3 : Ceinture de Clark


6

Chaque station distante a une position unique sur la terre, avec

des coordonnées en dégrée, minutes et secondes de la latitude et longitude.

Cela explique pourquoi le RTT (Round Tripe Time) est différent dans chaque

zone.

VII. EQUIPEMENT

L’équipement VSAT est composé de deux éléments :

IDU (InDoor Unit) est relié à l’ODU par un simple câble (distance

maximale d’éloignement : environ 60m). Le rôle de l’IDU est de transformer

le signal reçu à partir de l’antenne parabolique afin qu’il soit exploitable par

un ordinateur. De même le terminal numérique va « traduire » le signal en

provenance de l’ordinateur pour qu’il puisse être relayé par l’antenne

parabolique.

Figure 4 : image Satellite

Figure 5 : Modulateur démodulateur (Système Bidirectionnel


7

- MODEM (Modulateur démodulateur) : ce type d’IDU est utilisé pour les

infrastructures Vsat bidirectionnelles (liaison full duplex), c'est-à-dire les

liaisons où il y a nécessité d’un chemin aller-retour simultanément, tels

que : Internet, télémédecine, études en ligne, VoiP etc.

- RECEPTEUR, DECODEUR ou DEMODULATEUR : ce type d’IDU est exploité

pour les services Vsat unidirectionnel (liaison simplex), c'est-à-dire les

liaisons avec un chemin allé simple, tels que : Télévision numérique,

Radiodiffusion numérique, etc.

ODU (OutDoor Unit) est une antenne parabolique équipée d’un

récepteur et d’un émetteur de fréquence radio. En fonction du débit

souhaité et de la position du satellite, les antennes ont un diamètre de 90

cm à 3 mètres.

Figure 6 : Démodulateur (Système Unidirectionnel)


8

Il existe plusieurs sortes d’antennes à réflecteur parabolique, telles

que : Toroïdale, Ellipsoïdale, Grégorienne, etc. Toutes ces antennes sont

reparties en trois types de montage, qui sont :

- Prime-Focus (A foyer centré) : Dans ce montage le réflecteur est

circulaire et la source est placée dans l’axe du lobe de l’antenne. Cette

disposition fait que la source constitue un écran pour les ondes et le

rendement, ainsi le gain global de l’antenne est diminué. Ce type de

montage est utilisé de préférence pour les réflecteurs de diamètres

supérieurs à deux mètres.

- Offset : Pour éviter l’inconvénient du montage prime-focus, il est courant

de décentrer la source, le réflecteur est dans une position de paraboloïde

au contour elliptique : on parle alors de « parabole offset ».

Figure 7 : Antenne parabolique (montage prime-focus)

Figure 8 : Antenne parabolique (montage Offset)


9

- Cassegrain : pour rendre plus compact une antenne de grande focale,

on utilise le montage de type Cassegrain comme commun dans les

télescopes. Le réflecteur secondaire peut être plan ou hyperbolique.

ACCESSOIRES DE L’ANTENNE

- OMT (Orthogonal Mode Transducer) : Ce dispositif placé dans la source

de l’antenne partage le signal entre le BUC et le LNB, c’est-à-dire son

rôle est de faire en sorte que le signal à émettre arrive au BUC, afin qu’il

soit rayonné, et le signal reçu de pouvoir être acheminé vers le lieu du

traitement.

- BUC (Block Up Converter) : Cet équipement comme nous illustre la

figure 1.4 ci-dessous, est également placé dans la source de l’antenne, il

rayonne ou émet les signaux modulés et amplifiés à l’aide de l’antenne.

Pour son bon fonctionnement, il possède les caractéristiques suivants :

les interfaces IF et RF, les fréquences IF et RF, oscillation locale et

puissance maximale en sortie.

Figure 9 : Antenne parabolique (montage Cassegrain)

Figure 10 : Block Up Converter (BUC)


10

- LNB (Low Noise Block) : La figure 1.5 ci-dessous nous montre cet

équipement qui se place dans la source, et permet de recevoir ou de

capter les ondes électromagnétiques à l’aide de l’antenne ; Ses

caractéristiques sont les interfaces IF et RF, les fréquences IF et RF et

l’oscillation locale.

Figure 11 : Low Noise Block (LNB)


11

VIII. FONCTIONEMENT DU SYSTEME VSAT

IX. TECHNOLOGIE DVB

La technologie DVB (Digital Vidéo Broadcasting) est l’un des

standards internationaux qui interviennent lors de la numérisation et la

transmission de données, sons, images, vidéos et autres éléments sur satellite.

Elle est subdivisée en plusieurs sous-multiples selon l’utilisation, à savoir :

Figure 12 : Transmission VSAT (émission-réception)


12

- DVB-S (satellite) : Celle-ci concerne la transmission numérique en liaison

simplex, c'est-à-dire unidirectionnelle par satellite.

- DVB-RCS (Return Channel over Satellite) : Celle-ci offre une aide à la

précédente, en apportant la possibilité d’avoir un canal de retour par

satellite.

- DVB-T (Terrestrial) : Celle-ci offre la possibilité d’une transmission

numérique en liaison unidirectionnelle terrestre (en faisceaux hertzien).

X. POLARISATION

Pour améliorer l’émission et ra réception des ondes provenant du

satellite, le signal émis ou reçu est généralement polarisé linéairement en

horizontal ou vertical, mais il peut aussi être d’une polarisation circulaire droite

ou gauche.

Figure 13 : DVB-S et DVB-RCS


13

- Polarisation verticale : les vibrations sont parallèles à une direction donnée

dans un plan perpendiculaire au sol.

- Polarisation horizontale : les vibrations sont parallèles à une direction

donnée dans un plan parallèle au sol.

- Polarisation circulaire droite : les vibrations tournent de la gauche vers la

droite.

- Polarisation circulaire gauche : les vibrations tournent de la droite vers la

gauche.

XI. PHASES DE L’INSTALLATION

XI.1. POINTAGE

A. Outils de l’installation

L’installation et configuration des stations Vsat se diffèrent d’un

système à un autre. Sauf les étapes qui restent les mêmes. Nous prenons les

cas de ‘’Dstv multichoice’’ et ‘’Ip.com system’’. Ces deux systèmes utilisent le

même satellite (Eutelsat W4). Par rapport à la position géographique de notre

Figure 14 : Polarisation du signal


14

zone (emplacement du site), ce satellite se positionne sur azimut de 165° de

latitude Est, et d’une élévation de 70°.

Pour réaliser un bon pointage, nous allons impérativement avoir

besoin de certains outils, qui vont nous permettre de bien effectuer cette tâche

primordiale d’installation. Voici la liste non exhaustive de ces outils et leur

utilité :

Analyseur de spectre : Ce dispositif électronique, avec son système de

détection, nous permettra d’avoir un signe de connexion lors du

pointage de l’antenne.

Boussole : Cet instrument d’orientation, nous aidera à localiser notre

satellite.

Inclinomètre : Cet instrument nous aidera à bien mesurer les angles de

l’élévation de notre antenne.

Deux câbles Ethernet croisé et droit : Ces câbles vont nous être utiles

pour la connexion du modem au laptop, pour la configuration ou les

essaies techniques.

Un câble coaxial : ce support de transmission va relier l’antenne à

l’analyseur de spectre lors du pointage.

Un laptop : l’ordinateur portable nous aider à configurer le signal dans le

site.

Clés à pipes 10-22 mm : ces outils seront utilisés pour visser ou dévisser

les boulons de l’antenne lors de montage et du pointage.

B. Assemblage de l’antenne

Nous devons effectuer une étude préalable dans le site

d’implantation de notre station, afin de trouver le meilleur emplacement

possible pour notre antenne.

Une fois que l’emplacement est trouvé. Nous allons procéder à

l’assemblage de notre antenne à réflecteur parabolique.

La figure IV.1 A et B, illustrent l’antenne parabolique avant et

après l’assemblage.


15

Réflecteur

Mât de fixation BUC

LNB

LNB ET BUC

Figure 15 : Equipement VSAT (ODU)


16

D’après l’étude que nous allons mener sur le site, nous aurons à

opter pour la fixation en mode terrasse ou mur.

C. Connexion au satellite

Pour nous connecter au satellite en vue d’avoir le signal, nous

allons nous procéder de la manière suivante :

- Le mât de l’antenne est fixé sur le béton armé coulé au sol.

- L’antenne montée est posée sur le mât et fixée en direction de son azimut

de 165°, repéré à l’aide d’une boussole.

- Nous relions le low noise block (LNB) à l’analyseur de spectre au moyen du

câble coaxial RG6.

- Sur l’analyseur de spectre mis sous tension, nous procédons à l’insertion

des données de transpondeur : fréquence, polarisation, etc.

Une fois que ces éléments sont réunis, nous commençons

l’opération de recherche du signal ou de connexion au satellite. Cela consiste à

pivoter l’antenne de l’est vers l’ouest ou vice-versa (azimut) ou, de sud vers le

nord ou vice-versa (élévation) afin de se connecter ; La figure IV.2 suivante

illustre la connexion de l’analyseur de spectre à l’antenne.

Figure 16 : Antenne monté en émission-réception)


17

XII. CONNEXION DES EQUIPEMENTS INTERNE ET

EXTERNE

Dans cette implantation, nous disposons de deux groupes

d’équipement ; l’IDU, qui est l’ensemble de matériel qui sera installé et

configuré à l’intérieur du bâtiment et, l’ODU, l’ensemble de matériel qui va être

installé à l’extérieur du bâtiment.

Transmission (Tx)

Satellite

Analyseur de spectre

Antenne parabolique

Réception (Rx)

Figure 17 : Liaison satellite-station distante

Figure 18 : Analyseur de spectre (connexion)


18

Selon la figure IV.3 ci-dessous, nous allons relier les unités

internes et externes à l’aide de câble coaxial sat RG6/Ellis, blindé avec le

connecteur F dans tous les deux sens, afin d’établir un lien de communication

entre ces deux entités.

BUC

LNB

Câble coaxial RG6/ELLIS

IDU (UNITES INTERNES)

ODU (UNITES EXTERNES)

ODU IDU

Figure 19 : Connexion IDU-ODU

Figure 20 : Connexion IDU-ODU (répartition du signal


19

XIII. CONFIGURATION DES SYSTEMES

A. Introduction

Le signal satellite que nous allons obtenir à partir de notre ODU,

en l’occurrence, antenne à réflecteur parabolique, va être acheminé jusqu’à

l’IDU, rendant ainsi possible la liaison entre l’IDU et l’ODU au moyen de câble

sat RG6/Ellis.

B. Configuration COM.IP SYSTEM

A l’acquisition des matériels de COM.IP system, un CD nous sera

particulièrement livré, contenant les données utiles à la configuration du

matériel. Les différents programmes seront installés dans le PC. Nous

retrouvons l’adresse MAC, les fichiers d’option, de configuration et autres.

Présentation allumage

Etape 1 : Mise sous tension et processus de démarrage de l’IDU

Dans ce premier étape, il s’agit de la mise sous tension des unités internes et, la

connexion de l’IDU au PC afin de débuter la configuration, nous procédons à

cette opération de la manière suivant :

PWR : on = Alimentation connectée

Rx : on = Signal de réception est bon

Tx : on = ligne de transmission disponible

SYNC : on = Modem synchronisé au Hub

Figure 20 : Connexion IDU-ODU (répartition du signal

Figure 21 : Présentation allumage (Modem)

Figure 22 : Connexion Modem-Pc


20

Etape 2 : l’accès au système Com. IP

Après la mise en sous tension et la connexion des unités, cette deuxième étape est celle de l’accessibilité de l’administrateur au système. Au moyen d’un « nom d’utilisateur » et un « mot de passe », l’administrateur accède dans le système de la manière suivante :

Etape 3 : Paramétrage

Dans l’étape 3, la page du setup s’ouvre, nous procédons alors à

l’enregistrement de paramètres comme suit :

COM.IP with

COM.IP with

Figure 23 : Boîte d’accès au système

Figure 24 : Paramétrage du modem


21

Etape 4 : Chargement des fichiers

Après la validation et l’enregistrement de paramètres, nous allons utiliser

l’interface web afin de configurer d’autres fichiers utiles à l’utilisation de l’IDU,

en suivant la procédure suivante :

Etape 5 : Vérification du signal par le système COM.IP

Dans la cinquième étape, le système Vsat va faire le check-up du signal

satellite, afin d’apporter les modifications si possible (opération facultative).

Cela se fait de la manière suivante :

Etape 6 : Assistance à l’ajustement final du signal (Figure IV.10)

Figure 25 : Chargement de fichiers

Figure 26 : Vérification du signal


22

Dans cette partie l’IDU débute la vérification du niveau du signal, afin de

déterminer si l’ODU doit oui ou non être ajusté de nouveau ; Ainsi l’IDU va

procéder de la manière suivante :

Etape 7 : Finissage d’ajustement du signal

Au cas où l’IDU ne trouve pas satisfaction au signal qui a été trouvé, il va faire

apparaître une boîte de dialogue permettant de réajuster le signal, comme suit

:


23

Etape 8 : Mise en ligne de Vsat

Dans cette phase, nous procédons aux tâches finales afin de mettre le Vsat en

ligne par la procédure suivante :

Après cette étape, nous procédons maintenant au ‘’STATION

COMMISSIONING’’, ceci veut dire la procédure de l’activation des services de

l’acquisition de l’abonnement. Notre configuration étant signalée au ‘’SAC’’,

nous allons maintenant entrer en communication avec le centre d’activation de

Service, afin de commencer l’activation des services.

Pour notre cas, cette opération ‘’station commissioning’’ va

permettre l’activation des services : internet et la voix sur IP. Selon la logique

de la configuration VSAT du système COM.IP, l’activation de la station Vsat

débutera par la mise en marche de l’Internet; Ensuite viendra la voix sur IP

(VoiP). Une fois que nos services sont activés, nous allons procéder à la

connexion et la configuration des équipements au nouveau système ; cette

tâche sera effectuée par les ingénieurs de ‘’COM.IP SYSTEM’’.

Selon la technologie de ‘’COM.IP SYSTEM’’, la configuration et

connectivité des matériels au nouveau système est par téléguidage à partir du

‘‘SAC’’. Nous allons donc suivre les instructions en direct pour le reste de

travail.

SAC

SAC


24

C. Configuration DSTV MULTICHOICE

Etape 1 : Choix du menu

Dans cette première étape, il s’agit d’accéder au menu principal,

afin de débuter la configuration.

Sur ce, nous appuyons sur le bouton ‘’menu ‘’ de la

télécommande, afin d’accéder à cette boîte ci-dessous (Figure IV.13). Nous

remarquons la présence de sept menus, nous utilisons les touches de direction

de la télécommande pour sélectionner le menu 7 « Advanced options », puis

nous validons par la touche « OK ».

Etape 2 : Choix d’option de paramétrage (Figure IV.14)

Dans l’étape deux, la boîte de dialogue ci-dessous est celle des

paramètres avancés pour les différentes configurations du système

multichoice.

Nous sélectionnons l’option 1 « Dish installation » et nous

validons avec la touche « OK », afin de configurer notre signal satellite.


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Etape 3 : check-up de sécurité (Figure IV.15)

Dans cette étape, nous allons pouvoir accéder dans les

paramètres de service du système multichoice, afin de procéder à la

configuration proprement dite. Nous devons mettre le code PIN pour y

accéder, qui est Le « 9949 » ; une fois que le code est inséré, nous validons

avec la touche « OK ».

Etape 4 : Choix de satellite

Dans cette étape nous retrouvons une liste non exhaustive de

satellites avec des configurations bien définies (Figure IV.16). Nous optons pour

l’option 1, et à l’aide des boutons de direction « gauche et droite », nous

sélectionnons dans la liste le satellite « Eutelsat W4 », puis nous validons avec

la touche « OK »


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Etape 5 : Configuration (Figure IV.17)

Cette avant dernière phase est sans doute la plus importante de

toutes les opérations. C’est l’étape de la configuration proprement dite. C’est

durant cette opération que nous allons définir tous les paramètres de l’unité

interne (IDU) et ceux de l’unité externe (ODU).

Pour la partie interne, il s’agira d’insérer les éléments suivants :

la fréquence de la bande (12245 Mhz), le symbol rate (27500 Mhz), la

polarisation (horizontale) et le FEC (3/4), pour la bande KU. Tous ces éléments

nous en avons parlé dans les chapitres précédents.

Pour la partie externe, il sera question de définir les paramètres

de prise en charge du feed (source du signal). Nous configurons ici les éléments

qui ont trait à l’alimentation du LNB, c'est-à-dire donner l’accès au signal

d’arriver au récepteur. Il est également question de définir les éléments de

compatibilité de la liaison. Ces éléments sont : alimentation LNB « ON »,

fréquence de LNB LO 9750 Mhz, LNB HI 10600 Mhz, mode « single ».


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Etape 6 : Scanning des canaux

Cette dernière étape consiste à la validation des informations

configurées et, lancement de l’opération de scanning, si cela est souhaité dans

l’immédiat.

Une fois que la configuration est terminée, nous sélectionnons

l’option 11 « Accept all displayed values and leave screen » et nous validons.

Une boîte de dialogue apparaîtra pour demander le lancement du scanning

(recherche de canaux) ; En appuyant sur « OK » l’opération sera lancée, et sur

« EXIT », l’opération sera annulée pour être effectuée plus tard. Le scannage

des canaux est illustré par la figure IV.18 ci-dessous :


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BIBLIOGRAPHIE

I. OUVRAGES

1. JAQCUES NEIRYNCK., Système de télécommunications, éd. Presse

polytechnique et universitaires romandes, 1996.

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complémentarités, éd. De Boeck, 2002.

4. MACKIN, J.C., Microsoft Windows server 2003 : mise en œuvre,

administration et maintenance d’une infrastructure réseau : examen 70-291,

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1. LE PETIT LAROUSSE COMPACT., éd. Richardson, Montréal, 2001

2. DICTIONNAIRE ENCARTA., Microsoft corporation, 2008

3. ENCYCLOPEDIE MICROSOFT ENCARTA., Microsoft corporation, 2008

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