Les communications satellites.
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1. Les communications par satellite.

                  1.1 Les communications publiques.
                  1.2 Les communications d'entreprises.
                  1.3 La diffusion de programmes televises,
                  1.4 Les communications mobiles.
                  1.5 Les communications de remplacement.           
2. Modes de communication

                  2.1 Unidirectionnel.
                  2.2 Bidirectionnel.
 
                            2.2.1 Bidirectionnel point a point.
                            2.2.2 Bidirectionnel point a multipoints.
                            2.2.3 Bidirectionnel multipoints a multipoints.
 

1. Les communications par satellite.

Les satellites de communication ont trouvé leur origine dans les communications de longue distance. Ils ont permis le franchissement d'obstacles naturels tels que les océans ou les chaînes de montagne. Ils ont également permis de supprimer les difficultés administratives liées à la traversée de pays politiquement hostiles.

Le principe de base d'une communication par satellite consiste à utiliser un relais hertzien satellisé autour de la Terre. Les opérateurs de télécommunications à usage intensif (téléphonie, transfert de données, etc.) exploitent des satellites disposés sur des orbites dites géostationnaires.

L'équilibre d'un satellite en orbite, critère principal de sa durée de vie, est la résultante de l'équilibre entre l'attraction terrestre, qui tend à l'attirer vers le sol, et la force centrifuge due à sa vitesse de rotation, qui tend à le projeter dans l'espace.

Plus un satellite sera sur une orbite basse, plus il devra tourner rapidement afin de compenser l'attraction terrestre. Paradoxalement, lorsque l'on accélère un satellite, il est éjecté de sa trajectoire vers une orbite plus haute où il tournera plus lentement.

Un satellite est dit géostationnaire lorsqu'il tourne à ma même vitesse que la Terre et qu'il se trouve toujours à la verticale d'un même point par rapport à elle. Ces deux conditions sont remplies lorsque le satellite croise à une altitude d'environ 36 000 kilomètres, et que son axe de rotation est celui de la Terre. Il se trouve alors à la verticale de l'équateur.

De cette position, le satellite géstationnaire peut couvrir une surface théorique équivalente à la moitié du globe.

Cette couverture n'est cependant que théorique, et chaque satellite concentre son énergie hertzienne sur une ou plusieurs zones préférentielles d'exploitation. Par exemple, l'Europe, L'Amérique du Nord, ou l'Europe et les Antilles pour le satellite Télécom 1.

Cette déformation de la zone de couverture, obtenue par configuration de ses antennes, permet ainsi au propriétaire du satellite de disposer de toute la capacité de transmissions sur ses zones d'exploitation.
 
 

 
                          Fig : Exemple de zone de couverture : Eutelsat II.
 
Certains satellites, tels que ceux de la flotte Inmarsat par exemple, ont, au contraire, pour vocation la couverture globale du globe. Leur zone de couverture est donc proche de la zone de couverture théorique. Ces satellites sont utilisés pour le suivi et la détection de balises de secours, ou pour la téléphonie à partir des navires, et autres mobiles.

La conception, le lancement, l'exploitation d'un satellite sont extrêmement coûteux. La location d'une ressource (ou segment spatial) est par voie de conséquence très élevée.

Par contre, de par sa très grande surface d'arrosage, il sera aisé de partager cette ressource en de nombreux points. La rentabilité globale d'un réseau ainsi configuré pourra être aisément atteinte.

Les satellites de telecommunications sont donc utilises dans cinq configurations de base :
 

• les communications publiques,
• les communications d'entreprises,
• la diffusion de programmes televises,
• les communications mobiles,
• les communications de remplacement.

1.1 Les communications publiques.

Les satellites sont comme nous l'avons dit utilises pour les communications a longue distance et en particulier pour les communications internationales et intercontinentales.

Les routes internationales sont mises en place a la suite d'accords bilateraux entre agences nationales de telecommunication entre agences nationales de telecommunication. Les satellites evitent le passage par des transporteurs intermediaires (fonction de transit). Ces liaisons satellites sont etablies entre deux stations terriennes en configuration point a point. Ces liaisons point a point vehiculent en general aussi bien du trafic telephonique, y compris de s transmissions de donnees, que des programmes televises.

Outre les communications intercontinentales, les satellites sont utilises ans un contexte similaire pour les communications continentales, voire nationales. Avant d'etablir ce type de liaison, les organismes nationaux ou regionaux louent des capacites de transmission aux organismes internationaux. Cette location evite des investissements trop lourds et permet d'identifier les besoins.

1.2 Les communications d'entreprises.

Dans ce type d'application, une station maitresse alimente via le satellite une serie de stations en general de taille moins importante ou micro-stations, formant un reseau hierarchise. Les micro-stations receptrices peuvent etre disseminees sur des territoires relativement importants, les Etats-Unis par exemple.

1.3 La diffusion de programmes televises.

La diffusion de programmes televises reste le service qui permet a un grand nombre d'operateurs d'assurer la rentabilite de leur satellite par exemple TELECOM-1 de France Telecom, et ECS 1F1 et 1F4 d'Eutelsat ne doivent leur equilibre financier qu'a ce type de service. Il existe deux types de configuration pour cette application :
 

• une station maitresse alimente via un satellite de faible puissance des stations receptrices, qui a leur tour, alimentent des reseaux cables de telediffusion, operant dans un cadre urbain (reseau metropolitains).
 
• une station maitresse alimente via un satellite de forte puissance des stations de petite taille, placees directement chez les usagers (Telediffusion directe par satellite ou Direct Broadcasting Satellite (DBS)).

1.4 Les communications mobiles.

Les satellites sont a ce jour le seul moyen de fournir des services de telecommunication aux navires. Ils peuvent egalement etre utlises pour les communications avec des mobiles aeriens et terrestres, camion dans un premier temps, voiture. En plus des communications mobiles, les satellites peuvent jouer un role important dans la localisation des mobiles tant terrestres que maritimes ou meme aeronautiques.

            1.4.1 Les communications maritimes.

Un systeme de communication maritime a partir de satellites geostationnaires se compose de trois elements principaux :
 

• un secteur spatial constitue de satellite disposant de capacite de transmission en bande-L pour les connexions avec les navires, et en bande-C ou KU pour les connexions avec les stations cotieres.
 
• des stations cotieres permettent la connexion aux reseaux terretres.
 
• des stations embarquees sur les navires.
 
           1.4.2 Les communications aeronautiques.

INMARSAT propose d'etendre au secteur aeronautique le reseau mis en place pour les communications maritimes, avec des stations aeroportees en bande-L pour la partie mobile, et des stations en bande-C ou KU pour la partie fixe.
Les communications aeronautiques sont aujourd'hui supportees par des systemes traditionnels en voie de saturation et limites quant a leur capacites fonctionnelles. Ainsi un service de communication pour les passagers n'est possible qu'au dessus d'un continent. Les satellites geostationnaires peuvent jouer un role dans trois domaines :
 

•  le developpement des communications voix/donnees pour les passagers avec une couverture mondiale.
 
• les communications operationnelles en remplacement des systemes traditionnels.
 
• la navigation la ou les stations au sol des systemes conventionnels ne peuvent etre implantes (regions montagneuses ou desertiques, domaine maritime).
 
            1.4.3 Les communications terrestres.

En matiere de communications terrestres, les systemes cellulaires ont ete preferes aux satellites. La technique cellulaire permet de reutiliser le spectre des frequences quasi indefiniment, en creant un tissu de cellules irriguees par des emetteurs a faibles  puissances. Un systeme de gestion sophistique permet d'assurer la continuite du service lorsqu'un mobile passe d'une cellule a une autre. Le developpement de ces reseaux bute sur deux problemes:
 

• le deploiement national des cellules est une entreprise longue dans la mesure ou la taille moyenne d'une cellule est d'une dizaine de kilometres carres.
 
• le developpement des reseaux cellulaires dans les diffrents pays europeens n'a ete harmonise que tardivement et il faudra attendre l'an 2 000 pour disposer d'un reseau a couverture vraiment euopeenne.

            1.4.4 La localisation de mobiles.

Un systeme de localisation de mobiles a partir de satellites geostationnaires se compose de trois elements principaux :
 

• un secteur spatial constitue d'au moins deux satellites par zone de couverture.
 
• un secteur terrestre constitue d'un calculateur associe a une base de donnees, couple a une antenne par satellite.
 
• un secteur utilisateur consttue d'un terminal transportable monovoie.

1.5 Les communications de remplacement.

Une partie des capacites de transmission d'un satellite peut etre affecte a des moyens de communications de remplacement necessaire a la suite de catastophe (tremblement de terre par exemple), mais aussi a la suite de pannes des reseaux terrestres. Cet usage necessite des stations terretres mobiles et des capacites de transmission en reserve ou faisant l'objet de droit de reprise sur un satellite.
 

Il existe quatres grands modes d'exploitation d'un réseau satellite en matière de communication : les modes unidirectionnel, bidirectionnel point à point, bidirectionnel point à multipoints, et enfin bidirectionnel multipoint à multipoint.

2.2.1 Unidirectionnel.

Le mode unidirectionnel, appelé également diffusion, est certainement le plus connu du grand public.
 

 
 
 
Il utilise un émetteur et un nombre illimité de recepteurs situés dans la zone de couverture du satellite utilisé. Il n'y a aucun dialogue entre ces différentes entités. Les informations ne circulent que dans le sens de la station émettrice vers les récepteurs. Un récepteur ne peut en aucun cas demander la retransmission d'une information qu'il n'aurait pas ou mal reçu.

Ce mode de transmission est utilisé en télévision et en radio pour la diffusion d'émissions ou la retransmission d'événements. D'autres organismes, tels que les diffuseurs d'informations spécialisées utlisent ce système. Citons par exemple, l'agence France Presse, Reuter (pour les informations boursières et financières).

La technique de diffusion unidirectionelle ne fait pas de distinction entre transmission analogique et numérique. De fait, l'utilisation qui en est faite aujourd'hui reste principalement analogique (télévision et radio).

Cependant, rien n'empêche de se servir de ce type de canal pour la transmission d'informations numériques. Les avantages offerts par cette technologie ne seront pourtant guère exploités.

En effet, la communication d'éléments numériques est généralement associé à des mécanismes de détection et correction d'erreur, à des systèmes de reprise en cas de perte de la connexion, ainsi qu'à des échanges destinés à la régulation du flux. Or tous ces protocoles reposent sur un dialogue constant entre le récepteur et l'émetteur.

Si la diffusion unidirectionnelle peut véhiculer des informations numériques elle ne permet pas d'en exploiter les principaux avantages. Les usages faits aujourd'hui de ce type de communication se trouvent dans la télévision ou la radiophonie numérique.

La télédiffusion des données informatiques présente un fonctionnement principalement unidirectionnel mais se doit d'être préparée et suivi de phases bidirectionnelles. La méthode utilisée par la télédiffusion de données est détaillée plus loin.

 
 
 
 
Pour résumé, ce mode de communication a pour principale cible la diffusion sur un tr&egarve;s grand nombre de points d'un signal de qualité discontinue. Ces principales applications en sont la diffusion d'image et de son.

2.2.2 Bidirectionnel.

Le mode bidirectionnel a pour cible la transmission de la voix numérique ou analogique, ainsi que des donneées informatiques. Dans ce mode, toutes
les erreurs de transmission seront corrigées par les protocoles bidirectionnels de couches basses. Le mode bidirectionnel comporte deux types de communication : les communications point à point et les communications miltipoints.
 

• Bidirectionnel point à point.

Les transmissions point à point offrent un niveau de service sensiblement identique à celui d'une liaison spécialisée. Le choix de ce type de liaison peut être motivé par plusieurs raisons.

L'interconnexion de sites trés éloignés lorsque les coûts d'une solution classique s'avéraient prohibitifs, fut certainement la premiere motivation du choix de cette technologie.

Cette utilisation voyait ses flux principaux s'établir au niveau transcontinental, principalement en Amérique du Nord et Transatlantique.
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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