SOMMAIRE

Introduction …………………………………………………………….……………………. 2

I- Présentation du cadre d’étude …………………………………………...………………………… 3

1- Facteurs militants pour l’utilisation des VSAT ……………………….………………...…… 3

2- Présentation du lieu d’implantation ……………………………………….……………...….. 3

II- Etude technique du projet …………………………………………………...……………………..3

1- Présentation de la technologie VSAT …………………………………..…………………...… 3

2- Principe de fonctionnement d’un VSAT …………………………………………………….. 4

3- Architecture des réseaux satellites …………………………………………….……………... 4

3.1 Architecture Maillée ………………………………………………….………………….. 4

3.2 Architecture en Étoile ………………………………………………….……………….... 5

4- Architecture matérielle …………………………………………………….……………….... 6

5- Synoptique de fonctionnement du VSAT de ZOUAR ………………………………………. 7

III- Evaluation financière …………………………………………………………..………………... 8

IV- Insuffisances ………………………………………………………………………..………….... 9

Conclusion ………………………………………………………………….………………. 10

Liste des figures ………………………………………………………….…………….…… 11

Webographie ………………………………………………………….…………………….. 11

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INTRODUCTION

L'accès universel est considéré comme l'objectif politique de fournir un accès

convenable et des moyens de communications à une population entière quelque soit sa

position géographique et à des tarifs raisonnables. Il peut être mesuré par exemple par le

nombre de cabines téléphoniques ou de points d'accès à Internet par 100 habitants. Cet

indicateur sert de référence au nombre de personnes qui peuvent avoir accès à un téléphone ou

à Internet.

En 2009, le taux de pénétration de l’Internet représentait 74,2% de la population pour

l’Amérique du Nord, 60,4% pour l’Océanie, 52% pour l’Europe, 19,4% pour l’Asie contre 6,8

% pour le continent africain qui abrite 14,6% de la population mondiale. (Taux de pénétration

tirés des statistiques mondiales de l’internet). Ces statistiques montrent une forte disparité

d’accès aux services de télécommunications entre les continents et c’est l’Afrique qui est à la

traine.

L’accès universel est considéré comme vital aux pays en voie de développement et est

un objectif de court terme plus réaliste pour eux compte tenu de leurs niveaux de

développement.

C’est conscient de cela que les gouvernements, dans leur politique et stratégie de

développement définissent des contenus (l'accès aux services d'annuaire et de secours, la

définition d’un seuil minimum de qualité de service (QoS)) sous forme d’Obligations de

Service Universel (OSU).

Ainsi, les opérateurs ont obligations d’assurer le service universel à travers diverses

technologies telles que le VSAT, CDMA, GSM fixe, Wi max, WIFI, BLR, GPRS, UMTS etc.

Cependant, ces technologies ne sont pas adaptées à toutes les situations. Dans le cadre

de ce projet, nous étudierons la technologie VSAT pour la résolution du problème de l’accès

universel. A travers un cas particulier, nous ferons ressortir la pertinence ainsi que les

insuffisances de cette technologie pour les services de données.

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I- PRESENTATION DU CADRE D’ETUDE

3- Facteurs militants pour l’utilisation des VSAT

Le VSAT ou Very Small Aperture Terminal permet d’interconnecter des sites distants

pour des échanges d’informations (voix, données et vidéo) à travers un satellite. C’est une

solution économique pour desservir des sites dispersées géographiquement, difficile d’accès

(grande distance, zone accidentée, forêt, désert, montagnes…), où les infrastructures de

télécommunications sont inexistantes ou de mauvaises qualités.

4- Présentation du lieu d’implantation

Notre étude a porté sur le Tchad. En effet, le Tchad, avec ses 1.284.000 km2, est un

territoire inégalement peuplé et accidenté. Comme la plupart des pays africains, il existe de

grandes disparités d'accès aux services de télécommunications entre les zones urbaines et les

zones rurales et isolées où vit la majeure partie de la population. Plus de 70% de sa population

vit dans la zone rurale tandis que 80% de son parc se localise à N'Djamena, la capitale.

L’étendue du territoire ne permet pas de couvrir normalement tout le pays si bien qu’il

existe toujours des localités importantes qui ne sont toujours pas couvertes. Est de ceux-là

ZOUAR.

La ville de ZOUAR est située dans le Sahara oriental, à l’extrême nord du Tchad, à

1330 km de N'djamena, la capitale, à une altitude moyenne de 742m. Elle est située dans une

vallée entourée par des montagnes et a une population d’environ 10000 habitants. La zone

difficile d’accès et ne dispose d’aucunes infrastructures de télécommunications. Par contre

elle dispose d’une formation sanitaire. Nous avons choisi de desservir cette localité surtout

pour l’accès à l’INTERNET et pour les besoins de Télémédecine étant donné que la zone est

difficile d’accès.

II- ETUDE TECHNIQUE DU PROJET

1- Présentation de la technologie VSAT

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Le VSAT est composé essentiellement de deux modules - une unité extérieure et une

unité intérieure. L'unité extérieure se compose d'une antenne et les fréquences radio émetteur-

récepteur. La taille de l'antenne est typiquement de 1,8 mètre ou 2,4 mètre de diamètre, bien

que des antennes plus petites soient également en cours d'utilisation.

L'unité d'intérieur est composée d’un ensemble d’équipements comme les modems et

les interfaces permettant de raccorder les équipements souhaités.

Le système VSAT offre des débits pouvant atteindre 45 Mbits/s. Il utilise plusieurs

bandes de fréquences parmi lesquelles on a : la bande C (4-6Ghz), la bande Ku (10-18Ghz), la

bande Ka (18- 31Ghz) …

Les VSATs peuvent appuyer toute obligation de communication que ce soit la voix, de

données, ou par vidéoconférence.

6- Principe de fonctionnement d’un VSAT

Les terminaux terrestres (par exemple, VSAT) transmettent leurs données sur la voie

montante (fréquence f1), que le satellite reçoit, amplifie, traduit en une bande passante plus

étroite (fréquence f2) pour éviter les interférences, puis, les diffuse sur la voie descendante à

toutes les stations terrestres de son champ de vision. Dans ce cas, le satellite ne joue que le

rôle d’un tuyau physique reliant différentes stations terrestres par un canal satellite.

On distingue deux cas de figure pour la transmission :

Transmission avec régénération à bord : la régénération veut dire l’extraction du signal et

son amplification sans bruit. Ceci nécessite la mise en place d’un démodulateur et de filtrer

les bruits sur la voie montante.

Transmission sans régénération à bord : cette solution suppose que la régénération est faite

dans le HUB donc elle simplifie le satellite mais amplifie les signaux de bruit.

7- Architecture des réseaux satellites

3.1 Architecture Maillée

Dans cette architecture les VSATs sont reliés par le biais du canal satellite.

Malheureusement dans le contexte de satellites géostationnaires (donc une distance de 35786

Km), les réseaux VSATs maillés subissent une atténuation de puissance de 200 dB sur la voie

montante et sur la voie descendante.

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3.2 Architecture en Étoile

Pour résoudre les problèmes précédemment cités, un HUB a été introduit. Celui-ci a

un diamètre supérieur à celui des VSATs (4-11m). L’architecture est dite ‘en étoile’.

L’ensemble de la voie montante et la voie descendante allant du VSAT émetteur vers le HUB

est appelé ‘inbound link’ tandis que l’ensemble de la voie montante et la voie descendante

allant du HUB vers le VSAT récepteur est appelée ‘outbound link’.

NB : On peut avoir également une architecture mixte qui est la combinaison des deux

précédents.

5

Figure 1 : Architecture maillée

4. Architecture matérielle

Pour pouvoir desservir Zouar, nous avons besoin du satellite connu sous le nom de

Stellat5 (intégrant les services spécifiques permettent de réaliser l’accès universel tels que

les services de téléphonie, de télécopie, de transmission de données, d’accès internet,

réception audio/vidéo), mise en service à 5°Ouest. Ce satellite disposant d’un transpondeur

pouvant recevoir, amplifier et retransmettre des signaux sur des fréquences de la bande C

(Gamme de fréquences comprises entre 4 et 6 GHz). Elle est beaucoup plus robuste aux

intempéries que la Bande Ku, ce qui la rend irremplaçable dans la bande tropicale. Dans notre

architecture à Zouar, nous allons utiliser une antenne VSAT de 2,4 m de diamètre, qui sera

orienté vers le satellite.

L’objectif principal de notre étude est de fournir aux habitants de Zouar des services de

transmission de données mais nous avons jugé utile d’adjoindre des services de voix dans la

mesure où Zouar ne dispose d’aucune infrastructure téléphonique. Nous utiliserons deux

fréquences porteuses.

Dans la partie accès, nous aurons besoin d’un routeur pour les données et d’une URAD pour la voix.

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Figure 3 : Architecture de déploiement

Après la mise en service de la station, nous avons procédé à l’installation d’un

cybercafé constitué de 4 ordinateurs, deux cabines téléphoniques et un Fax pour la population.

Nous avons également desservi le centre médical en lignes téléphoniques et en liaison de

données pour leur besoin en communication et de télémédecine. Il reste assez d’accès pour

desservir la base militaire, les ONG … en connexion de données et en téléphones.

5. Synoptique de fonctionnement du VSAT de ZOUAR

Up Converter : permet de transformer le 70 Mhz en 6 GHz avec deux transposition de fréquence : de 70 Mhz à 1Ghz et de 1Ghz à 6 GHz et amplifie le signal émis ;

Down Converter : transposition réception des 4 GHz en 70 Mhz ;

DTX : Compresseur/décompresseur de circuits voix, permet de passer de 64 à 32 Kbit/s pour attaquer le satellite et vis versa.

Echo canceller : utilisé en réception pour éliminer l’écho des voix

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Modem : transformation analogique vers numérique et vis versa

LNA : utilisé en réception pour amplifier le signal venant du satellite.

Sens émission :

En émission, le DTX fait une compression de débits de 64Kbit/s à 32 Kbit/s du signal

voix qui est par la suite modulée. Parallèlement, les signaux de données subissent également

une modulation et les deux sorties (voix et données) sont combinées par le diplexeur qui

fournit un signal de fréquence intermédiaire (FI) de 70 MHz. Ensuite la FI est transposée à

6GHz par le Up Converter. Enfin ce signal de 6 GHz est amplifié par un amplificateur de

haute puissance (HPA : High Power Amplifier), dans la mesure où avant d’atteindre le

satellite qui est à 35786 Km, il subit une forte dégradation.

Sens réception :

Le signal reçu par le satellite est transposé de 6GHz à 4GHz par le transpondeur et

transmis à la station VSAT.

En réception de la station VSAT, le signal reçu par l’antenne est extrêmement affaibli

et son niveau est souvent critique. Son traitement nécessite donc une précaution particulière

sans apport de bruit. Ce qui conduit à l’utilisation d’amplificateurs spéciaux dits à faible bruit

LNA (Low Noise Amplifier). Le convertisseur abaisseur (Down Converter) transpose ce

signal amplifié (4GHz) en signal de fréquence intermédiaire (FI) de 70 MHz. Le diplexeur va

ensuite séparer les signaux voix et données qui seront traiter par des démodulateurs pour

donner les signaux bandes de base. Le DTX fait la décompression du signal voix qui est par

suite filtré à travers un annuleur d’écho (Echo Canceller)

III- EVALUATION FINACIERE

Afin d’avoir une idée des investissements nous avons fait une évaluation financière.

Elle a portée sur les équipements suivant : la Station VSAT, le nœud Internet (routeur), les

ordinateurs, les postes téléphoniques, le fax…

Les estimations de prix sont consignées dans le tableau suivant :

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8

Prix unitaire ($) Quantité Prix total ($)Station VSAT 1800 1 1800URAD 4000 1 4000Routeur CISCO série 2800

1875 1 1875

Ordinateur 400 4 1600Postes téléphoniques + taxeurs

100 2 200

Fax 300 1 300Location de fréquences 2000 1 2000Main d’œuvre 3000 1 3000Divers 740

Total 15515

Nos estimations s’élèvent à 15515$. Mais à ce montant il faudrait ajouter le coût de

l’énergie. En effet, il faudrait un champ solaire, un groupe électrogène, des onduleurs et des

batteries.

Ce montant peut paraitre important, mais comparativement à d’autres technologies

(offrant les mêmes services) qui auraient pu être déployées il est très avantageux ne serait-ce

qu’en considérant le facteur distance.

IV- INSUFFISANCES

Comme insuffisance, la transmission est sujette à aux perturbations d’origine

atmosphérique telles que les interférences… Il y a également, les problèmes propres aux

satellites comme ceux liés aux transpondeurs qui peuvent entrainer des microcoupures. Il faut

noter également que le délai de transmission peut jouer sur la qualité pour certaines

applications. En effet, le délai d'un système par satellite géostationnaire est d'environ 270

millisecondes : c'est le temps que prend un signal pour parcourir 35786 Km dans l'espace et

revenir. En ajoutant à cette durée le temps requis pour le traitement des signaux par le

matériel du satellite et de la bande de base, on obtient un délai total de près de 320

millisecondes. Certaines applications de par leur nature (les applications temps réel par

exemple) ne pourront donc pas être supportées par toutes les structures satellites ou du moins

pas avec les mêmes performances. Ce délai parait important au vu d’autres technologies, mais

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il peut être tout à fait acceptable pour certaines applications comme les transferts de données

qui privilégient la fiabilité et les débits.

CONCLUSION

L’étude de ce projet nous a permis de constater qu’avec peu de moyen et de volonté

politique, on peut contribuer à la réalisation de l’accès universel qui est un droit pour tous.

La technologie VSAT n’est pas la seule possibilité pour résoudre le problème de

l’accès universel. D’autres technologies existent. Cependant, compte tenue de son coût

abordable, sa flexibilité, sa facilité de déploiement et les services offerts, le VSAT  est la

solution la plus appropriée pour la ville de ZOUAR.

Malgré ses insuffisances, le VSAT présente des perspectives prometteuses pour le

développement de l’Afrique dont les pays sont de vastes étendues souvent accidentées.

Toutefois, il faut que les dirigeants accompagnent les opérateurs à travers une meilleure

gestion du budget alloué dans le cadre de l’accès universel.

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LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Architecture maillée………………………………………………………...page 5

Figure 2 : Architecture en étoile……………………………………………………… page 5

Figure 3 : Architecture de déploiement……………………………………………... page 6

WEBOGRAPHIE

http://fr.wikipedia.org/wiki/Zouar

http://www.internetworldstats.com/stats1.htm

http://www.internetworldstats.com/stats.htm

http://www-igm.univ-mlv.fr/~duris/NTREZO/20022003/VSAT.pdf

http://www.isoc.org/isoc/conferences/inet/09/docs/gnansounou_20091103.pdf

http://www.cipaco.org/sources/Tendances%20du%20service%20et%20de%20l'acc%E8s%20universel2.pdf

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