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Les Réseaux satellites et leur utilisation. Plan de la Bibliographie Introduction Introduction Architecture dun système de communication par satellite.

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1 Les Réseaux satellites et leur utilisation

2 Plan de la Bibliographie Introduction Introduction Architecture dun système de communication par satellite Architecture dun système de communication par satellite Les orbites Les orbites Les différents types de services Les différents types de services Les modes de transmission du signal Les modes de transmission du signal Internet par satellite Internet par satellite Les évolutions Les évolutions Avantages et inconvénients Avantages et inconvénients Conclusion Conclusion

3 La Map Monde

4 Historique 1945 : Arthur C. Clarke introduit le concept de communication par satellite : Arthur C. Clarke introduit le concept de communication par satellite : Spoutnik (émetteur) 1957 : Spoutnik (émetteur) 1962 : les américains lancent le premier système actif : Telstar1 (émission - réception) 1962 : les américains lancent le premier système actif : Telstar1 (émission - réception)

5 Architecture

6 Secteur Spatial Charge utile Plateforme

7 Secteur Terrien

8 Orbites des Satellites Orbite Géostationnaire Orbite Géostationnaire Orbites Basses Orbites Basses

9 Orbite Géostationnaire Kms daltitude Kms daltitude Fixe dans le ciel Fixe dans le ciel Débit : 155Mbps Débit : 155Mbps Délai : 250ms Délai : 250ms

10 Orbites Basses Les MEO (Middle Earth Orbit) Les MEO (Middle Earth Orbit) – Kms, –Data bas débit,voix, –Débit : 300bps à 38.4 kbps, –Délai : 80ms. Lorbite LEO (Low Eath Orbit) Lorbite LEO (Low Eath Orbit) –500 à Kms Les « Petits LEO » Les « Petits LEO » Les « Gros LEO » Les « Gros LEO » Les « Méga LEO » Les « Méga LEO » –Débit 2.4 kbps 155 Mbps, –Voix, data haut et bas débit, –Délai : 6 à 21ms. – –Exemple de constellation : Globalstar, Iridium Constellation de satellite : -Suppression effets décho, -Demande une faible puissance à lémission et à la réception (Ex : Tel. Portable).

11 Les types de services Services de « PUSH » Services de « PUSH » Services Interactifs Services Interactifs

12 Services de « PUSH » Service de push sans voie de retour

13 Services Interactifs avec retour par réseau terrestre Service interactif avec voie de retour par réseau terrestre

14 Services Interactifs avec retour par satellite Service interactif avec retour par satellite

15 Transmission du Signal Les bandes de fréquences Les bandes de fréquences Les modes de transmissions Les modes de transmissions Réutilisation de fréquence Réutilisation de fréquence Liaisons inter satellites Liaisons inter satellites

16 Les Bandes de Fréquences Polarisations Polarisations –Les ondes électromagnétiques sont polarisées verticalement ou horizontalement -> elles oscillent dans un plan vertical ou horizontal. –Permet de densifier lutilisation de la bande passante

17 Les Bandes de Fréquences Bande C : bande la + basse Bande KU : bande de + en + saturé Bande L : bande orbite basse Bande KA : bande nouvellement utilisée (double hub). Bandes Fréquence s (en GHz) Lien montant (en GHz) Lien descenda nt (en GHz) Service C6/45,725 à 6,7253,4 à 4,5SFS Ku12/11 11,7 à 12,2SRS 18/1112,75 à 18,110,7 à 12,7SFS Ka20/3027,5 à 30,517,7 à 21,7SFS L1,5/1,61,62 à 1,651,52 à 1,55SMS 1,9/2,92,95 à 2,991,97 à 2,01SFS/SMS

18 Les modes de transmissions Traitement à bord, multiplexage : Traitement à bord, multiplexage : Charge utile transparente, amplification, transposition en fréquence -> passage aux transmissions numériques. La généralisation des transmissions numériques -> le traitement à bord (multiplexage et commutation de paquets). Les modulations : Les modulations : Modulation de phase 4 états (similaire au GSM). Politiques daccès aux canaux satellites. Politiques daccès aux canaux satellites.

19 Les politiques daccès aux canaux satellite Les politiques de réservation Les politiques de réservation –Laccès multiple à répartition en fréquence ( AMRF ou FDMA ) –Laccès multiple à répartition dans le temps ( AMRT ou TDMA ) –Laccès Multiple à répartition par code ( AMRC ou CDMA )

20 Les politiques daccès aléatoires la technique ALOHA L'accès aléatoire consiste, pour les stations terrestres, à émettre dès qu'elles ont un paquet de données en leur possession, la technique ALOHA. Chaque station reçoit lensemble des paquets et en prélève ceux qui lui sont destiné (similaire à Ethernet). Les politiques de réservation par paquets Les techniques de réservation par paquet consistent essentiellement à réserver à l'avance des tranches de temps pour les stations qui ont des paquets à émettre.

21 Réutilisation de fréquence Par diversité de polarisation Par diversité de polarisation Par diversité spatiale Par diversité spatiale

22 Liaisons inter satellites Liaisons entre deux satellites : Liaisons entre deux satellites : –Permet de relier les stations seules à des distances supérieures sans double bon avec retour au sol intermédiaire Ex : TELEDESIC, IRIDIUM, GLOBALSTAR, SKYBRIDGE. Ex : TELEDESIC, IRIDIUM, GLOBALSTAR, SKYBRIDGE.

23 Liaisons inter satellites Exemple Globalstar : Exemple Globalstar : satellites / 100 stations terriennes (RTC). - Petit satellite (1.50 m), grappe de satellites. - 7 par orbite. - Débit 9.6 kb/s (identique au GSM). - Racheté par fond dinvestissement THERMO. - Lancement prévu de 8 satellites de remplacement. - Fin 2004 essai avec Airbus liaison mobile entre avion et satellite et 1 / minute mais abonnement cher.

24 Les technologies daccès a Internet par satellite VSAT(Very Small aperture terminal) VSAT(Very Small aperture terminal) DVB-S( Digital Video Broadcast Satellite ) DVB-S( Digital Video Broadcast Satellite ) DVB-RCS (Digital Video Broadcast – return Channel via Satellite ) DVB-RCS (Digital Video Broadcast – return Channel via Satellite ) UDLR ( Unidirectional Link Routing ) UDLR ( Unidirectional Link Routing )

25 Les technologies daccès a Internet par satellite (suite 1) VSAT VSAT –propriétaire –Premier standard daccès par satellite –Satellites en orbite géostationnaire + antennes de 0.9 à 1.8 mètres –Download 8Mbps, Upload 512 Kbps UDLR UDLR –le protocole UDLR permet de masquer l'unidirectionnalité d'une liaison satellitaire en utilisant une voie de retour terrestre. Ce protocole, transparent pour le niveau IP, émule une connectivité bidirectionnelle et broadcast sur un lien unidirectionnel. –le protocole UDLR permet de masquer l'unidirectionnalité d'une liaison satellitaire en utilisant une voie de retour terrestre. Ce protocole, transparent pour le niveau IP, émule une connectivité bidirectionnelle et broadcast sur un lien unidirectionnel. –Mise au point par LINRIA –Peut être utilisée avec nimporte quel voie de retour (ADSL, RTC, GSM …) –Quasi-absence de modifications des infrastructures existantes ( satellites géostationnaires )

26 Les technologies daccès a Internet par satellite (suite 2) DVB-S (déclinaison satellite du DVB ) DVB-S (déclinaison satellite du DVB ) –Définition de transmissions des signaux MPEG-2 –Capable dacheminer des données TCP/IP à grande vitesse –Diffusion unidirectionnelle –Ce standard ne prévoit pas de voie retour DVB-RCS DVB-RCS –Récemment validé (fin 2000) –Déclinaison des standards DVB avec un retour par satellite (2 kbps) –Permet le transport du protocole IP, de nombreux protocoles des routage et de transport –Petites antennes (75 cm à 1 m) –Download 60 Mbps, Upload 1.2 Mbps

27 Les prochaines évolutions des réseaux satellites La couverture multi pinceaux La couverture multi pinceaux Traitement et routage a bord du satellite Traitement et routage a bord du satellite L ipv6 par satellite L ipv6 par satellite Lévolution du matériel daccès Lévolution du matériel daccès

28 Les prochaines évolutions des réseaux satellites (suite 1) La couverture multi pinceaux La couverture multi pinceaux –Plusieurs spots à faible ouverture –Multiplication par 10 le trafic total en utilisant plusieurs fois la même bande passante –Possibilité dutiliser des antennes plus petites Traitement et routage a bord du satellite Traitement et routage a bord du satellite –Mise en place de système de correction derreurs entre les systèmes de réception et de re-émissions(on board processing) –Combinée avec la couverture multi pinceaux, cela permettrait lintégration de routage a bord du satellite.

29 Les prochaines évolutions des réseaux satellites (suite 2) L ipv6 par satellite L ipv6 par satellite –Le fait que les satellites actuels ne disposent pas encore de moyens de routage, les opérateurs satellites ont une chance à saisir pour offrir très rapidement de lIPv6 à grande échelle. Lévolution du matériel daccès Lévolution du matériel daccès –grâce aux succès de la télévision par satellite, le prix des antennes et des démodulateurs ne cessent de baisser

30 Avantages de laccès par satellite permet, à un prix relativement abordable, une connexion haut débit forfaitaire et permanente là où il nexiste pas déquipement dans dautres technologies daccès (ADSL, câble, BLR…) permet, à un prix relativement abordable, une connexion haut débit forfaitaire et permanente là où il nexiste pas déquipement dans dautres technologies daccès (ADSL, câble, BLR…) Le satellite est particulièrement bien adapté aux villages éloignés des grandes voies de communication électronique ou bien pour connecter des entreprises isolées. Le satellite est particulièrement bien adapté aux villages éloignés des grandes voies de communication électronique ou bien pour connecter des entreprises isolées. L'association avec une autre technologie de boucle locale permet de mutualiser la liaison satellite et ainsi les coûts. On retombe alors sur le schéma Satellite Wi-Fi dans lequel l'accès à Internet est assuré par une liaison satellite mutualisée (réseau de collecte) et la capillarité est assurée à moindre coût par la technologie Wifi (réseau d'accès). L'association avec une autre technologie de boucle locale permet de mutualiser la liaison satellite et ainsi les coûts. On retombe alors sur le schéma Satellite Wi-Fi dans lequel l'accès à Internet est assuré par une liaison satellite mutualisée (réseau de collecte) et la capillarité est assurée à moindre coût par la technologie Wifi (réseau d'accès).

31 Inconvénients de laccès par satellite Les coûts sont plus élevés aussi bien pour le forfait mensuel (actuellement entre deux à trois fois le prix dune connexion ADSL à débit équivalent) que pour léquipement de base (aujourdhui autour des ) Les coûts sont plus élevés aussi bien pour le forfait mensuel (actuellement entre deux à trois fois le prix dune connexion ADSL à débit équivalent) que pour léquipement de base (aujourdhui autour des ) Les temps de latence peut être gênant pour la téléphonie sur IP ou de la visiophonie (on observe un délai comme lorsquon utilise une liaison téléphonique passant par satellite) et surtout rend impossible certaines applications nécessitant une synchronisation serrée comme le jeu en ligne par exemple Les temps de latence peut être gênant pour la téléphonie sur IP ou de la visiophonie (on observe un délai comme lorsquon utilise une liaison téléphonique passant par satellite) et surtout rend impossible certaines applications nécessitant une synchronisation serrée comme le jeu en ligne par exemple

32 Les coûts des satellites Satellite : * 2 Satellite : * 2 Lancement : Lancement : Fonctionnement : Fonctionnement : Total : Total : La capacité dun satellite est denviron lignes, soit 100 milliards de minutes disponibles sur 10 ans. Le coût dune minute revient donc à 0,002 /min. La capacité dun satellite est denviron lignes, soit 100 milliards de minutes disponibles sur 10 ans. Le coût dune minute revient donc à 0,002 /min.

33 Conclusion Les systèmes de télécommunications par satellites sont bien adaptés pour assurer, en complémentarité avec les réseaux terrestres, des services de télécommunications à la fois régionaux et mondiaux. Les systèmes de télécommunications par satellites sont bien adaptés pour assurer, en complémentarité avec les réseaux terrestres, des services de télécommunications à la fois régionaux et mondiaux. Les satellites offrent lavantage dune couverture étendue favorisant les liaisons à longue distance, les liaisons entre sites multiples et la radiodiffusion. Les satellites offrent lavantage dune couverture étendue favorisant les liaisons à longue distance, les liaisons entre sites multiples et la radiodiffusion. Limmatérialité des ondes leur permet de saffranchir des obstacles géographiques et offre un accès aisé aux zones déshéritées. Limmatérialité des ondes leur permet de saffranchir des obstacles géographiques et offre un accès aisé aux zones déshéritées. Les progrès technologiques, la concurrence croissante entre opérateurs de satellite et opérateur terrestre, ont fait évoluer à la baisse les coûts daccès. Cette tendance devrait se poursuivre. Les progrès technologiques, la concurrence croissante entre opérateurs de satellite et opérateur terrestre, ont fait évoluer à la baisse les coûts daccès. Cette tendance devrait se poursuivre.

34 Questions ? ? ?


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