Thése en Télécommunications : communications par satellite

Etude de la Migration de réseau AFISNET de l’ ASECNA vers le Satellite Intelsat 10.02.

Mémoire Mastére réseaux de télécommunications Promotion 2003-2004

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Etude de la migration du réseau AFISNET de l’ASECNA

vers le satellite INTELSAT E10.02

Auteur : Adamou Moussa Saley Mastère spécialisé en Télécommunications ESMT-Sénégal-2003

Promotion



2

REMERCIEMENTS



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INTRODUCTION GENERALE

Les télécommunications par satellites ont connu une évolution

extraordinaire durant le XXe siècle. Ce développement a été rendu possible

Non seulement grâce aux progrès techniques informatiques mais surtout

grâce à l’évolution des supports physiques des télécommunications.

La navigation aérienne, comme tous les domaines techniques, a largement

bénéficié de ce développement qui a permis aux systèmes de gestion du

trafic aérien d’échanger et de diffuser de plus en plus d’informations au

profit des utilisateurs finaux tels que les pilotes, les contrôleurs aériens…

etc.

L’ASECNA dans le cadre de la réussite de sa mission, s’est donnée

depuis sa création la vocation de mettre en œuvre les moyens nécessaires

pour fournir les services de navigation aérienne afin d’assurer la sécurité

dans l’espace aérien des pays membres.

- Échanges vocaux typiquement entre contrôleurs de la circulation

aérienne.

- Échanges de messages télégraphiques : Supports incontournables des

échanges de données opérationnelles entre centres d’exploitation.

- Échange de données numériques avec la mise en œuvre des systèmes

CNS/ ATM (Communication Navigation Surveillance / Air Trafic

Management ) bref tous les moyens nécessaires aux besoins du RSFTA

(Réseau de Service Fixe des Télécommunications Aéronautiques) préconisé

par l’OACI (Organisation de l’Aviation Civile Internationale ).



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Dans le cadre de la mise en œuvre du plan AFI ( Afric and Indian

océan) des télécommunications aéronautiques par satellites pour

l’Afrique , l’ASECNA s’est proposée et exploite le réseau AFISNET (Afric and

Indian océan Satellite Network ). Ce réseau reste et demeure le plus

ancien et le plus important réseau satellitaire international dédié aux

besoins de la navigation aérienne. Il faut notifier que ce réseau est

subdivisé en deux sous réseaux et leur couverture est assurée par les

satellites Intelsat 903 @359° E pour l’Afrique occidentale et centrale et le

satellite intelsat 707@ 325.5°E pour l’océan indien .Il est confronté à

plusieurs contraintes dont :

- Les difficultés d’interopérabilités avec les autres structures de

télécommunications aéronautiques au niveau de l’Afrique ( SADC

,CAFSAT) .

- Des architectures différentes au niveau d’un même sous réseau.

- Des technologies différentes (IBS et FASTCOM).

- Utilisation d’une polarisation A et d’une polarisation B au niveau d’un

même hub du réseau.

- Utilisation de deux (2) fréquences intermédiaires FI (70MHz et 140

Mhz).

Les contraintes ont pour conséquence majeure la complexité de la

configuration du réseau (cohabitation IBS et FASTCOM) sur des

polarisations différentes et des Fréquences intermediaires différentes).

Ainsi , l’ASECNA dans un souci de surmonter ces caprices décide de

migrer vers le satellite Intelsat 10.02. Cette migration constitue l’objet de

notre étude.

I-1 Objectifs de l’étude

Dans le cadre de la rencontre de concertation pour l’amélioration de

leurs services, les problèmes d’interconnexion et d’interopératibilité des



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différents sous réseaux AFI (Afric and Indian océan) ont été soulignés

comme les inquiétudes majeures des fournisseurs de services ATS.

Intelsat, fournisseur de la composante spatiale a proposé de

regrouper les différents sous réseaux actuellement repartis sur 3 satellites

IS(903,707,801) sur un même satellite en cours de lancement (Intelsat

10.02) .

Afin de répondre à sa mission qui est d’assurer la sécurité de la

navigation aérienne dans sa zone de responsabilité , de garantir un QOS

conforme aux recommandations de l’OACI (Organisation de l’Aviation Civile

Internationale) , l’ASECNA décide , en coordination avec les autres

fournisseurs de services de la région de migrer son réseau vers le satellite

intelsat 10.02.

Ainsi, après une présentation sommaire des structures de

télécommunications aéronautiques par satellites, notre étude s’articulera

autour de trois (3) parties principales :

• L’approche technique et dispositifs des réseaux VSAT en terme de

généralités.

• L’ étude de l’existant à travers un aperçu global sur l’ensemble du

réseau AFISNET de l’ASECNA.

• Une étude de cas sur les HUBS de Dakar et de Niamey et les stations de

rattachements.

De façon générale notre étude nous amènera à :

- Faire un aperçu sur les généralités des télécommunications par

satellites.

Analyser le réseau AFISNET dans toutes ses dimensions ( satellites ,

stations terriennes , services ,etc…) et leurs technologies y afférentes ,



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Et enfin de proposer selon un plan de contingence des solutions

adéquates afin d’assurer la continuité des services lors du basculement.

D’adopter une étude d’ingénierie au niveau des Hubs lors du

changement de satellite (Repointage des antennes , changement de

polarisation, changement des porteuses du 903 et 707 vers le 10.02 ..) .

- Faire ressortir une configuration fiable pour un fonctionnement

conséquent bref trouver tous les mécanismes de la migration du

satellite 10.02.

Cette migration permettra ainsi à l’ASECNA de participer à

l’interconnexion des différents sous réseaux des télécommunications

aéronautiques Africaines.

L’idéal serait une migration de l’ensemble des sous réseaux africains

qui nécessitera un coût d’investissement moindre sous l’égide de l’OACI en

concert avec les structures de gestion des réseaux de télécommunications

aéronautiques au niveau de la zone AFI (Afric and Indian Océan).

II- PRESENTATIONS

II-1 Présentation de l’ ESMT

L’école Supérieure Multinationale des Télécommunications (ESMT)

est une institution spécialisée dans la formation des nouvelles

Technologies de l’information et de la communication .Elle a été créee en

1981 par huit (8) pays dont : le Bénin , le Burkina Faso ; la Guinée ; le

Mali , la Mauritanie, le Niger, le Sénégal , et le Togo.

II- 1-1 Formation

L’école dispose de quatre (4) cycles en formation Initiale :

- Le cycle des Mastères spécialisés qui est une formation spécifique de 3é

cycle :



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Trois orientations sont possibles : la téléinformatique, la gestion des

télécommunications et les réseaux de télécommunications.

- Le cycle d’ingénieur de conception (INGC) qui dure trois (3) ans et dont la

dernière année est consacrée aux nouvelles technologies appliquées.

Le cycle d’ingénieur des travaux de télécommunications (IGTT) qui dure

deux (2) ans .

- Le diplôme de technicien supérieur (DTS)dont la préparation dure deux

ans (2) et forme des techniciens supérieurs en télécommunications ou

en téléinformatique. Il est ouvert aux candidats titulaires du BAC.

II-1-1-1 Présentation du Mastère spécialisé réseaux de télécommunications

C’est une formation de douze (12) mois destinée aux ingénieurs et

aux candidats titulaires de la maîtrise en mathématique , en physique ou

du DEA. Les spécialistes issus de cette formation sont aptes à travailler

aussi bien chez les opérateurs , les constructeurs que les dans les bureaux

d’ingénierie. Elle est subdivisée en trois étapes dont un tronc commun axé

sur le pré-requis , une spécialisation suivie d’un stage pratique en

entreprise qui s’achève par un mémoire de fin d’étude.

II-2 Présentation de l’ASECNA

L’Agence pour la sécurité de la navigation aérienne en Afrique et à

Madagascar (ASECNA) a été créée a Saint - Louis du Sénégal le 12

décembre 1959 .

Elle entre en vigueur effectivement le 12 octobre 1960 avec le transfert de

son siège social de PARIS à Dakar. L’ASECNA est un modèle de

coopération et d’intégration, composée de 15 Etats Africains ( BENIN ,

BURKINA FASO CAMEROUN ,CENTRE AFRIQUE , COMORES, CONGO,

COTE D’IVOIRE, GABON , GUINEE EQUATORIALE , MADAGASCAR

,MALI , MAURITANIE , NIGER ET LE SENEGAL , le TOGO, ) plus la

France . L’espace confié à



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l ‘ASECNA par les pays membres est de seize (16) millions de km2 et

héberge dix (10) centres de contrôles régionaux (CCR) , cinquante sept

(57) tours de contrôles , vingt cinq ( 25) aéroports internationaux, soixante

sinze (76) aéroports régionaux et nationaux.

Depuis sa création , l’ASECNA s’est engagée en dépit de l’évolution sans

cesse du trafic aérien à offrir des services de qualités aux usagers qui

fréquentent son espace.

II-2-1 Organisation de L’ASECNA

La structure statutaire de l’ASECNA est composée de :

� comité des Ministres de tutelles

Il définit la politique générale de l’Agence .Il se réunit au moins une (1) fois

par an en session ordinaire.

� Le conseil d’administration

Il élabore les dispositions nécessaires au fonctionnement de l’ASECNA,

notamment l’arrêt des comptes financiers et les budgets annuels de

fonctionnement et d’équipement . Il se réunit au moins deux fois par an

� Le Directeur Général

Assisté de quatre Directeurs et d’un Agent Comptable , assure la

gestion de l’Agence en exécution des décisions prises par les deux

instances statutaires précitées .Il nomme les Directeurs , les

Représentants dans chaque Etat, recrute tout le personnel de l’Agence et

est responsable de sa gestion administrative.

� Contrôleur financier

Nommé par le conseil d’administration après agrément du comité

des Ministres , contrôle la gestion de l’Agence et surveille toutes les

opérations susceptibles d’avoir directement ou indirectement une

répercussion économique et financière .

� Commission de vérification des Comptes

Composée de trois membres désignés par le conseil d’administration.

Elle établit pour le conseil d ‘Administration et pour chaque Ministre de

tutelle, un rapport sur la régularité de la gestion comptable de l’Agence et



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formule des propositions motivées sur le quitus à donner à l’Agent

comptable par le conseil d’administration.

L’ASECNA est représentée dans chaque État membre par un agent

qui porte le titre de Représentant, nommé par le Directeur Général, en

accord avec les Ministres de tutelle, et qui se tient à la disposition de ce

dernier pour lui fournir toutes les informations nécessaires sur l’Agence.

Cet Agent est responsable des activités de l’Agence dans son état

d’affectation.

II-2-2 Présentation de la direction technique

Au terme de la décision N° 2003/467/ASECNA/DGDD du 18 mars

2003, la direction technique est chargée de :

L'élaboration et la mise en œuvre de la politique de l'ASECNA en matière

de maintenance des infrastructures et équipements.

- De l'ingénierie.

- De l'approvisionnement et des achats.

- De la gestion des projets d’investissements ainsi que de la calibration

en vol des aides à la navigation aérienne et à l'atterrissage des avions.

Aussi un cadre de partenariat entre l’ASECNA et certains de ses

fournisseurs se met en place pour minimiser les coûts de mise en œuvre

des projets d’investissements et de maintenance de nouveaux systèmes.

II-2-3 Objectifs de l’ASECNA

En terme d’objectifs, l’ASECNA s’est donnée l’obligation de satisfaire ses

clients à travers un taux maximal de disponibilité des infrastructures.

Pour atteindre ses objectifs l’ASECNA s’est fixé comme mission :

- La conception.

- La réalisation.

- La gestion des installations et services ayant pour objet la transmission

des messages techniques et de trafic.



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- Le guidage des aéronefs.

- Le contrôle de la circulation aérienne, l’information en vol, la

prévision,

- Et la transmission des informations dans le domaine météorologique

aussi bien pour la circulation en vol que pour l’approche et

l’atterrissage sur les aéroports qui lui sont confiés par les états

membres.

II- 3 Présentation d’Intelsat

C’est l’organisation internationale des télécommunications par

satellite.

Elle a été créée en 1964 par onze (11) pays et a pour mission

d’établir un système mondial des télécommunications commerciales ouvert

à tous les pays.

L’organisation comprend aujourd’hui cent quarante quatre (144)

états membres.

Dans sa structure actuelle, Intelsat est conçue comme une

coopérative de moyens régis par un accord entre états membres et par un

accord d’exploitation dont les opérateurs désignés par les parties sont

signataires.

Ces derniers investissent au prorata de leur utilisation de la capacité

spatiale. Ce système satellitaire est le seul à offrir une couverture à

l’ensemble du globe et des connexions dans une gamme complète de

services.

Il est également le premier fournisseur mondial de capacité

spatiale pour les services fixes des télécommunications par satellite.



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II-4 Présentation du satellite 10.02

Le satellite 10.02 @359°E est le dernier satellite déployé par

Intelsat.

Il est prévu en août 2004 et a une capacité supérieure de haute

puissance. Elle a des couvertures en bande C et bande KU à 359°E et est

pourvu de :

- Quatre (4) db de plus que le satellite 707 en bordure de faisceau

- Cinq (5) faisceaux hémisphériques et des zones pour l’Asie occidentale,

l’Europe, les Amériques et l’Afrique en bande C.

En bande KU il est doté de :

- Trois (3) faisceaux totalement orientaux

- Deux (2) faisceaux orientaux sur l’Europe

- Un (1) faisceau circulaire sur le moyen orient.

II-5 Présentation de l’OACI

La Convention relative à l'aviation civile internationale a été

signée à Chicago le 7 décembre 1944. L'Organisation provisoire de

l'aviation civile internationale (OPACI) qui en a résulté a fonctionné du 6

juin 1945 au 4 avril 1947, date à laquelle fut constituée l'Organisation

de l'aviation civile internationale (OACI)qui s’est fixée l’objectif d’assurer

la gestion efficace de l’aviation civile dans ses états membres à travers

les structures de la navigation aérienne.

Selon les dispositions de la Convention de Chicago, l'Organisation

est composée d'une Assemblée, d'un Conseil, dont le nombre de

membres est limité et auquel sont rattachés divers organes auxiliaires,

et d'un Secrétariat. Elle est dirigée conjointement par le Président du

Conseil et par le Secrétaire général.



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L'Assemblée, composée des représentants de tous les Etats

contractants, est l'organe souverain de l'OACI. Elle se réunit tous les

trois ans, procède à un examen détaillé de tous les travaux de

l'Organisation et définit la politique à suivre pour les trois années à

venir. Elle fixe également le budget de fonctionnement triennal.

Le Conseil, organe directeur élu par l'Assemblée pour trois ans, se

compose de 33 États contractants. Les États membres du Conseil

appartiennent à une des catégories suivantes:

- États d'importance majeure dans le transport aérien.

- Tass qui contribuent le plus à fournir des installations et services

pour la navigation aérienne.

- États dont la désignation assure la représentation de toutes les

grandes régions géographiques du monde.

En sa qualité d'organe directeur, le Conseil assure la continuité

de la direction des travaux de l'Organisation. C'est au Conseil que les

normes et pratiques recommandées (SARP) sont adoptées et intégrées

sous forme d'Annexes à la Convention de Chicago. Le Conseil est

assisté par la Commission de navigation aérienne (pour les questions

techniques), par le Comité du transport aérien (pour les questions

statistiques et économiques), par le Comité de l'aide collective pour les

services de navigation aérienne et par le Comité des finances.

Le Secrétariat, dirigé par le Secrétaire général, comprend cinq grandes

directions: Direction de la navigation aérienne, Direction du transport

aérien, Direction de la coopération technique, Direction des affaires

juridiques et Direction de l'administration et des services. Les experts

sont recrutés sur le plan international afin que les travaux de l'OACI

reflètent une démarche véritablement internationale.



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I - GENERALITES

I - 1 Approche technique des réseaux VSAT

I -1 –1 Définition

Un réseau VSAT est l’interconnexion de terminaux Vsat, organisés

autour d’un hub en une topologie bien précise( étoilée, maillée ou

hybride), qui s’échangent des informations (données , voix) via un satellite.

I-1-2 Bandes de fréquences

Le concept VSAT ( Very Small Aperture Terminal) est une technique

de transmission de données qui utilisent les satellites en orbite

géostationnaire autour de la terre.

Elles utilisent des antennes de réception et de transmission de données de

petites dimensions.

On distingue deux types de bandes de fréquences : La bande C et la bande

KU.

Bandes Fréquences utilisées Taille des antennes Bande C Fréquence 6/4 ghz

Emission normale 5.925 à 6.425 ghz Réception normale 3.7 à 4.2 ghz Emission élargie 5.85 à 6.65 ghz

1.8 à 4,6 mètres

Bande KU Fréquence 14/11 ghz 14/12 ghz Emission normale 14.00 à 14.5 ghz Réception normale 11.7 à 12.2 ghz

1.2 à 1.8 mètres

Tableau 1 : Taille des antennes en fonction de la bande fréquences. I-1-3 Les composantes d’un réseau VSAT

Un réseau VSAT est constitué d’une station centrale ( HUB) et de micro station (terminaux vsat).



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I-1-4 Le Hub

Il est l’élément central du réseau et est composé de :

- Equipements de commutation .

- Equipements de transmission.

- Système de gestion de réseau.

- D’une antenne.

I-1-5 Les VSAT

Une station VSAT est un terminal terrestre lié à un satellite

géostationnaire par un lien bidirectionnel, il est utilisé pour la

transmission de la voix, des données et la vidéo. Son antenne varie entre

0,8 et 3,8 mètres en fonction de la bande de fréquence utilisée.

I-1-6 Architecture du réseau

Il existe trois types de réseaux VSAT :

I-1-6-1 Réseau étoilé

Dans ce type de réseau, tous les VSAT communiquent par

l’intermédiaire d’une station principale appelée <<HUB>>, de taille, donc

de gain bien supérieur aux antennes périphériques appelées <<remote>>.

Ce type de réseaux ne permet à deux stations<<remote>>de communiquer

directement entre elles. Un double bond via le hub sera nécessaire.

I-1-6-2 Le Réseau maillé

Le réseau maillé permet à toutes les stations de communiquer entre

elles. Ce type d’architecture ne dispose pas de hub, ce qui nécessite une

taille conséquente. Toutefois une station devra faire fonction de station

maîtresse pour gérer et superviser le réseau.



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I-1-6-3 Le Réseau hybride

Le réseau hybride est la mise en commun de la configuration maillée

et étoilée.

Figure 1 : 1- Réseau étoilée ; 2- Réseau maillé ; 3- Réseau mixte

I-1-7 Les modes d’accès

Il existe trois catégories : I-1-7-1 la catégorie par répartition AMRT : Accès Multiple à Répartition dans le Temps C’est une méthode d’accès au satellite où chaque porteuse est émise pour un intervalle de temps et occupe toute la largeur de bande .

Figure 2 : Accès Multiple à Répartition dans le Temps AMRF : Accès Multiple à Répartition de Fréquence



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C’est une méthode d’accès au satellite où chaque porteuse occupe

une largeur de bande. Les porteuses doivent être séparées pour éviter les

brouillages.

Figure 3 : Accès Multiple a répartition de fréquence

AMRC :Accès Multiple à Répartition de Code

Avec la méthode CDMA ou AMRC les stations émettent sur le canal satellite à la même fréquence et indépendamment les unes des autres.

Figure 4 : AMRC :Accès Multiple à Répartition de Code Chaque station émettrice identifie les données qu’elle émet au moyen d’un

code ou d’une signature. Le récepteur de chaque station terrienne utilise



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ce code pour reconstituer l’information transmise par l’émetteur et la

dissocie des informations transmises par les autres stations terriennes.

I-1-7-2 Catégorie par réservation

DAMA :Accès Multiple avec Assignation à la Demande

La largeur de bande est partagée en petits canaux et affectée

seulement à la demande. Cette catégorie ne convient pas à la navigation

aérienne compte tenu de son délai d’attente pouvant atteindre trois (3)

secondes en fonction de la configuration du réseau .

I-1-7-3 La catégorie aléatoire

ALOHA

Les stations émettent de façon aléatoire et anarchique. Le système

gère les collisions et sollicite une nouvelle transmission lorsque les

informations sont perdues. La technique ALOHA ralentirait de façon

importante le fonctionnement du réseau et réduirait ses performances .

I-2 Fonctionnement du réseau

Un réseau de type VSAT est constitué d’un hub central, des stations

terrestres principales, des stations VSAT distantes et d’un segment spatial.

I- 2-1 Le Segment terrestre

Le segment terrestre est constitué des stations terrestres. Chaque

station est constituée de trois éléments :

- une (1) antenne

- une (1) tête satellite contenant un système électronique pour gérer les

signaux en émission et en réception.

- Un (1)boîtier interne : Pour les connexions entre les équipements des utilisateurs et le satellite.



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I-2-2 Le Segment spatial

Le segment spatial est composé d’une porteuse montante

(<<uplink>>) et d’une porteuse descendante (<<downlink>>). le satellite

réceptionne, transpose et amplifie les porteuses.

Figure 5 : Segment spatial et terrestre

Le satellite réceptionne, transpose et amplifie les porteuses.

Il représente les liens établis pour acheminer les informations du Hub au

transpondeur du satellite de communication et inversement.

I-3 Les Avantages et Inconvénients d’un VSAT

A l’instar des supports de transmission filaires, les VSAT présentent

aussi des avantages et des inconvénients entre autres :

- Indépendance par rapport aux réseaux de télécommunications

traditionnels et flexibilité.



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- Réseau reconfigurable et extensible.

- Solution économique .

- Simplicité et rapidité d’installation.

- Difficulté d’écoute.

Tableau 2 : Avantages et inconvénients VSAT

APPLICATION AVANTAGES INCONVENIENTS VSAT Données ,Voix ,

Images. Flexibilité ; Disponibilité ,Performance de haut niveau ; Grande capacité de diffusion

Solutions rentables à partir de 200 sites installés( Bvsat)

I-4 Techniques de modulation

Les Vsat utilisent la technique de modulation à deux états de phases

et quatre états de phases MDP-2 et MDP-4.

I-4-1 MDP-4

La méthode de modulation à 4 états de phases permet de moduler

des données sur une porteuse radioélectrique. Cette technique a été

choisie pour les télécommunications par satellite en raison de la nécessité

de maintenir une enveloppe ( bloc de données)constante dans un

répéteur.

Elle consiste à coder chaque paire de bits dans l’une des principales

phases. Son principal avantage par rapport à MDP-2 tient du fait qu’on

obtient la même efficacité en puissance avec seulement la moitié de la

largeur de bande.



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I-4-2 MDP-2

C’est la méthode la plus simple, le déplacement de phase s’effectue à

chaque nouveau bit de données.

I-5 Techniques de correction d’erreurs

Les VSAT font usage du codage Reed solomon Pour subvenir à la

correction des erreurs lors de la transmission des données.

II - LE SATELLITE

Le satellite est la partie centrale d’un réseau VSAT.

Il utilise des éléments actifs et assure les fonctions de relais dans le ciel. Il

est caractérisé par son angle d’inclinaison, sa couverture et la nature de

son transpondeur.

Il est constitué d’un assemblage de différents sous systèmes de

télécommunications et dispose d’éléments assurant les fonctions

suivantes :

- Alimentation en énergie .

- Commande d’orientation.

- Maintien en orbite.

- Emission/réception.

- Télémesure.

II-1 Caractéristiques principales des systèmes satellitaires

Un satellite de télécommunications est un relais en orbite. Le fait

d'être en orbite par rapport à une station terrestre conduit aux

conséquences suivantes :

- un système satellitaire demande peu d'infrastructures terrestres



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- un système satellitaire peut fonctionner indépendamment des autres

systèmes terrestres.

- un système satellitaire possède une large couverture.

Les systèmes de télécommunications par satellites sont classés en fonction

de l'altitude des satellites. On distingue ainsi :

1. Les systèmes GEO (Geostationnary Earth Orbit) qui correspondent à

des satellites évoluant sur l'orbite géostationnaire.

2. Les systèmes MEO (Médium Earth Orbit) qui correspondent à des

satellites évoluant sur l'orbite médiane de 5.000 à 15.000 km et au

dessus de 20.000 km..

3. Les systèmes LEO (Low Earth Orbit) qui correspondent à des satellites

évoluant en orbite basse de 700 à 1.500 km.

En dessous de 700 km l'atmosphère est encore trop dense pour

maintenir un satellite.

II-1-3 Polarisation d’un satellite

La polarisation concerne le champ électrique. Elle peut être linéaire,

elliptique ou circulaire selon que la trajectoire décrite soit une droite , une

ellipse ou un cercle.

On rencontre la polarisation A et la polarisation B.

La polarisation A = LHCP/RHCP et la Polarisation B =RHCP/LHCP .

II-1-4 Le Répéteur d’un satellite

Il récupère le signal émis d’une station source, l’amplifie et le

transpose en d’autres fréquences (4 Ghz en bande C) pour être transmis à

la station destinatrice.

Il constitue l’intelligence d’un satellite actif. Il est le maître des

échanges entre la station hub et les Vsat. C’est le système de traitement

d’informations et assure la couverture radioélectrique .



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II-2 Les phénomènes liés aux transmissions satellitaires

II-2-1 Temps de propagation

Le temps de propagation est le temps que prend une information

d’une station terrienne à une autre via le satellite. Il est en moyenne de

250 ms dans un seul sens.

II-2-2 Avantage géographique

Du point de vue signal reçu, une station au point sub satellite à plus

d’avantages qu’une autre située en bordure de faisceau d’antenne du

satellite. Il est possible que l’affaiblissement sur le trajet soit de 4.3 D.B.

L’affaiblissement du à la différence de longueur de trajet entre une

station terrienne au point sub satellite et le bord du faisceau pourrait

atteindre 1.3 db et le diagramme de rayonnement en bordure de satellite

pourrait compter pour un autre affaiblissement de 3 db.

II-2-3 Brouillage solaire

Le brouillage solaire est un affaiblissement provoqué par

l’alignement du satellite, du soleil et de la station terrienne. Cette

dégradation se présente deux (2) fois par an et dure cinq à six (5/6) jours.

Dans une telle situation si la station terrienne utilise un système de

poursuite automatique; elle devra être déconnecté pour s‘assurer que

l’antenne ne s’oriente pas vers le soleil au lieu du satellite.



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III- QU’EST CE QUE LA MIGRATION D’UN RESEAU

La migration d’un réseau consiste au déport de tout ou d’une partie

du dispositif infrastructural du réseau d’une technologie à une autre suite

à l’évolution de l’environnement. Ce qui nécessite un investissement

important pour la mise à jour des systèmes et des capacités humaines

conséquentes.

Dans le cas de l’ASECNA, il s’agit du changement de la composante

spatiale (satellite) qui entraînerait de petits ajustements au niveau des

infrastructures terrestres.

III-1 Le Réseau Simple bond

La technique d’interconnexion de réseau <<simple bond >> peut être

mise en œuvre lorsque deux (2) réseaux utilisent le même satellite. Dans

ce cas on peut réaliser une liaison directe via le satellite entre les stations

concernées sans avoir recours à une station terrienne intermédiaire.

Figure 6: Réseau simple bond



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I- Le Réseau AFISNET

En cette période de développement des télécommunications par

satellites, l’ASECNA exploite un réseau initié par l’OACI (Organisation de

l’Aviation Civile Internationale) dédié à la navigation aérienne.

AFISNET (Afric and Indian océan Satellite Network) est un réseau par

satellites adapté et disponible pour la résorption des lacunes en matière

des communications aéronautiques et indispensable pour la mise en

œuvre de nouveaux systèmes CNS /ATM ( Communication Navigation

System /Air Trafic Management ).

AFISNET est le réseau supranational aéronautique le plus vaste du

monde, il est présent dans vingt deux (22) pays dont: le Bénin , le Burkina

Faso ,le Cameroun, les Comores, le Congo , la Côte d’ivoire, la France, le

Gabon , le Ghana , la Guinée Bissau , la Guinée équatoriale, Madagascar,

le Mali , Maurice, Mauritanie, Niger , Nigeria, RCA ,Sao Tomé, Sénégal,

Tchad et le Togo.

Il compte cinquante deux (52) stations terriennes dont :

- Quatre (4) stations de types B ‘’ antennes de 11 m de diamètre’’

- Quatorze (14) stations de types F2 ‘’antennes de 7.3 m de diamètre’’

- Trente quatre (34) stations de types F1 ‘’antennes de 3.7m de diamètre’’.

(Voir tableau de répartition des stations terriennes par pays).

Le réseau développé par l’ASECNA est reparti en cinq (5) Hubs ou

stations terriennes principales installées à Brazzaville, Dakar , N ’

djamena, Niamey et Ivato.

A chaque hub sont rattachées des stations terriennes secondaires dont la

répartition est résumée dans le tableau ci dessous.



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Hubs de rattachement Stations terriennes secondaires Brazzaville Bouar ouesso Malabo

pointe noire Dakar Atar Nouakchott, Bamako

nouadhibou Eamac,cotonou, lomé , Tambacounda, ouagadougou

N’djamena Dirkou Am-timam Dire Faya largeau Garoua n’guiguimi

Niamey Agadez Tessalit Gao Zinder

Ivato Antsiranana tolearo Mahajanga Réunion Moroni tormasina

Tableau 3 : Répartition des stations aux Hubs de rattachement .

Il serait important dans le souci de comprendre le fonctionnement du réseau de préciser que deux satellites gèrent le réseau ; il s’agit des satellites : Intelsat [email protected]°E Polarisation A 20/20 EH/EH et Intelsat 707@359°E Polarisation B 86/86 GB/GB I-1- présentation du satellite 707

paramètres

Nom Intelsat 707 Position orbitale 1.0W Année de lancement 1996 Inclinaison orbitale 0 Durée de vie 11 ans( jusqu’en 2011) Caractéristiques du réseau couvert par le Satellite Intelsat 707 Satellite Transpon

deur/couverture

Polarisation/Bande

Mode d’exploitation

Mode de transmission

Topologie Protocole

Intelsat IS707 359°E

86/86 Global

A/C Fastcom MCPC SCPC

Etoilée et Maillée

Frame Relay



29

I-2- Caracteristiques du satellite Intelsat 903

Satellite Transpondeur/couverture

Polarisation/Bande

Mode d’exploitation

Mode de transmission

Topologie Protocole

Satellite INT903 325,5°E

105/105 Zone Sud EST

B/C IBS MCPC SCPC

Etoilée ou Maillée

Frame Relay

20/20 Hemisphere

A/C Fastcom MCPC SCPC

Le satellite 903 325,5°E est un dispositif d’Intelsat qui couvre toute l’Afrique Occidentale et centrale .

Figure 7 : Réseau des télécommunications par satélites

La répartition des Hubs par satellite est donné dans le tableau ci dessous :

Co

tono

u

Lagos

Bam ako NM Y

Kano

NDJ

B anguiDoual a

Li brevil le

Brazzavil le

Tana

M ahga

Toam asi na

Liaison IBS réaliséesLiaison FASTCOM réalisées

Station qualifiée B (11 M)

Station qualifiée F2 (7m30)

Station qualifiée F1 (3m60)

Tam ba

Ab id janAccr a

M alabo

Antsirana

To li ara

OuagaAm Ti m an

D ire

Bouar

At ar

Nouadh ib ou

NKT

Ouesso

Po in t e Noire

Casab lanca

Las Pa lm as

Conak ry

Lom

e

JOHAN ESBURG

Station Hors ASECNA

M oroni

Garoua

Liaison FASTCOM VHF déportée

Ser

vice

Fix

eS

ervi

ceM

obil

e

Dirkou

AgadezGao

Zi nder

Faya

Tessal i t

Bi r-M ogr eïn

Sal

RECIFE

Dzaoud zi

St Deni s

Alger

Ai x en Provence

Par is

Nai rob i

Luand a

Liaison en cours de projet

Liaison en cours de projetLiaison en cours de projet

Liaison VHF déportée en projet

Réseau de Télécommunication ASECNA par SatelliteSynoptique Général

Aix

Kinshasa

Dar es Sal aam

Khart oum

Le Caire

Tr ipo li

Tun i s

M aur ice

Lisbonne

Sante M ar i a

Br ia

Mdgry



30

Tableau4 : Répartition des Hubs par satellite Satellite Intelsat 903 Satellite Intelsat 707 Brazzaville oui Dakar oui N’djamena oui Niamey oui Ivato oui Légende : Oui : appartenance Les Gestionnaires du Réseau AFISNET

Au sein du réseau AFISNET, on rencontre plusieurs gestionnaires de

télécommunications aéronautiques, qui dans le cadre de leurs

fonctionnements utilisent une diversité de stations terriennes.

Types d’antennes

ASECNA GCAA NAMA MAURICE FIR ROBERTS

B 2 * 2 * * F1 31 1 * 1 1 F2 7 1 6 * * Légende : * Aucun Aussi il faut notifier qu’au niveau de la zone ASECNA , le réseau est

subdivisé en deux sous réseaux : AFISNET 1 qui regroupe les stations

terriennes de l ’ Afrique occidentale et centrale et AFISNET 2 qui

recouvre l’océan indien.

Le tableau ci dessous nous donne la repartition des types d’antennes au

sein

Du réseau AFISNET de l’ASECNA.

Types Stations Terriennes

Afisnet 1 (Nombres)

Afisnet 2 (Nombres)

B 1 1 F1 26 5 F2 6 1 Tableau 5 : Stations terriennes du Réseau AFISNET



31

Comme défini précédemment, le réseau AFISNET est constitué de trois

types de stations terriennes .

- Stations de type B

- Stations de type F1

- Stations de type F2.

I-3 Les concepts de base des équipements d’une station terrienne

La composition de chaque station terrienne est similaire et

comprend : *Un sous système d’antenne. *Un système de réception à faible bruit. *Un système d’amplification de puissance. *Un terminal modem. *Un terminal bande de base. *Un Mux/demux. * Interfaces . I-4 Les Classes d’antennes

I-4-1 Antennes standard ’’B’’

C’est une antenne de 11 mètres de diamètre qui permet une

orientation en azimut de 190° en cinq (5) zones continues de 70° avec

recouvrement de 40°.

L’élévation est comprise entre 2° et90°. Il est associé à l’antenne un

dispositif d’asservissement comprenant une unité de motorisation de type

‘’C’ associée à des moteurs dont la puissance est inférieure à 1kw en

poursuite.



32

I-4-2 Antenne standard ‘’F2’’

Elle a un diamètre de 7.30 mètres et permet une orientation en

azimut de plus de 90°en trois bonds de 120° avec recouvrement.

Le débattement élévation est compris entre 0°et 90°.

L’antenne est équipée de deux vérins actionnés manuellement à

l’aide d’une manivelle. Une motorisation est offerte en option : Elle est de

même type que l’antenne de type ‘’B’’ avec des moteurs moins puissants .

I-4-3 Antenne standard de type ‘’F1’’

C’est une antenne de 3. mètres de diamètre d’une source à deux

accès : un accès à l’émission et un accès à la réception.

II- LES SERVICES DU RESEAU AFISNET

Afin de faire face à l’augmentation croissante du trafic télégraphique

et téléphonique, les services des télécommunications aéronautiques

doivent mobiliser toutes leurs ressources en exploitant au maximum les

techniques déjà éprouvées et en créant de nouveaux moyens pour

répondre à sa mission :

- D’assurer la sécurité de la navigation aérienne et tel que recommandé

par l’OACI (organisation internationale de l’aviation civile).

- Des informations opérationnelles entre les différents sites

d’exploitation.

Ces besoins peuvent être classés en deux (2) catégories :

Les Besoins d’ordre opérationnels dont les communications fixes et

mobiles. Parmi les communications fixes on peut citer :

- Le téléphone ATS/DS.

- Les messages du RSFTA.

- Les messages du SMT.



33

- Les données de supervision et la voie pour la maintenance

Les communications mobiles, elles se limitent entre un centre (point fixe)

et un avion ( point mobile.

Les Besoins d’ordre administratifs dont le téléphone, le fax et les

messages électroniques.

II-1 Les Besoins opérationnels

Communications fixes : Ce sont les services indispensables à la

navigation aérienne :

ATS/DS : c’est le moyen de communication assurant la coordination entre

les centres adjacents. Il permet aux contrôleurs de s’échanger sur les

trafics aériens pendant un délai d’établissement de 15 secondes

maximum. La capacité disponible (codée) pour ce service est 8Kbit/s.

Les messages du RSFTA : C’est un service de transmission de données qui

décrit le plan de vol, l’heure de départ et d’arrivée bref toutes les

informations relatives au vol.

- Les messages de METEO du SMT : Ils donnent les prévisions

météorologiques et les caractéristiques du temps qui peuvent influencer le

vol.

- Les données de supervision : Elles concernent les données relatives au

niveau de puissance, au rapport signal à bruit. Elles garantissent la liaison

entre deux centres.

- Voie de service pour la maintenance : C’est la communication

téléphonique entre agents de la maintenance pour subvenir à une

défaillance.

II-1-2 Communications mobiles

C’est un moyen de communications qui s’effectue à travers un

système émission/réception entre un centre de contrôle et un avion.



34

II-1-3 Le système de communication (voie et données ) de la zone

ASECNA

Dans le cadre du RSFTA, l’ASECNA dispose d’un système constitué :

MAC 6 (Mini autocommutateur de Commandement)

Le MAC6 est un PABX qui permet aux principaux responsables de

l’ASECNA de communiquer via le réseau satellite. Tous les appels qui sont

effectués dans ce réseau ne passent pas dans le réseau national. Tous les

MAC 6 constituent un réseau fermé.

MAS6 (Mini autocommunicateur de Sécurité) : ATS/DS

Le MAS 6 est un PABX qui permet aux contrôleurs de l’ASECNA de

communiquer via le réseau satellite en vue de la coordination du trafic

aérien. Ces communications sont nécessaires pour les contrôleurs

d’espaces aériens adjacents pour leur permettre de faire part de trafics

réciproques allant d’un espace à l’autre. Ces liaisons sont nécessaires pour

la coordination ATS ( Air Trafic Service ) et sont souvent appelées ATS/ DS

(Air Trafic Service/ Direct Speech)

Le sous système téléphonique utilise la technologie numérique pour offrir

de la téléphonie de sécurité.

III- TECHNOLOGIES DU RESEAU AFISNET

Dans le souci d'améliorer les supports de transmission et pour

assurer une continuité, ainsi qu'une confidentialité des informations entre

pays membres et collaborateurs de l'ASECNA, un réseau de transmission

par satellite est mis en place dans chaque pays membre. C'est à travers ce

réseau que l'Agence effectue ses appels internationaux au sein du réseau

de l’ASECNA.



35

III-1 Équipements de transmission FASTCOM

C’est un équipement de transmission de voies téléphoniques et de

données. Il est constitué d’un ensemble d'éléments de base appelé TCU

(Trafic Channel Unit) capables de transmettre et de recevoir un ou

plusieurs circuit(s) terrestres à travers une liaison satellitaire.

Le terminal FASCOM peut fonctionner selon trois architectures .

> Architecture SCPC ( porteuse monovoie).

> Architecture MCPC ( porteuse multivoie ).

> Architecture mixte SCPC/ MCPC.

la station terrienne utilise l'architecture SCPC et MCPC.



36

Figure 8 : Architecture du réseau Fastcom

INTELSAT [email protected]°EA POL XDER 20/20 EH/EH

INTELSAT 707@359°EB POL XDER86/86 GB/GB

BAMAKO

COTONOU

OUAGADOUGOU

POINTE-NOIRE

OUESSO

BOUAR

DIRE

AM-TIMANGAROUA

NIAMEY

DAKAR

NDJAMENA

IVATO

BRAZZAVILLE

TOLEARA

ANTSIRANANA

MAHAJANGATOAMASINA

ATAR

MALABO

TAMBACOUNDA

NOUAKCHOTT

NOUADHIBOU

LE RESEAU FASTCOM DE L'ASECNATopologie en 2001

Remarque: - Les couleurs des antennes indiquent le(s) Hub(s) de rattachement des VSAT

GAO

LOME

TESSALIT

AGADES

ZINDER

FAYA LARGEAU

DIRKOU

MORONI

MAURICE

SAINT DENIS



37

III-2 Equipements de transmission ( IBS)

Le réseau AFISNET utilise également les équipements de

transmission numérique pouvant transmettre la voie et les données. Le

trafic de débit est compris entre 64 Kbps et 8 Mbps. Les équipement d'IBS

sont composés de châssis de voie; et chaque châssis comprend une

interface TIM, un modulateur, un démodulateur. ( Voir figure en annexe)

IV- LES LIAISONS DU RESEAU AFISNET

Dans le souci d’élargir ses domaines de communication, Le réseau

AFISNET s’est rattaché à plusieurs structures aéronautiques étrangères à

travers des liaisons spécifiques.

Les liaisons d’interface du réseau AFISNET sont les suivantes:

Interface AFI/Nord: Le réseau AFISNET est relié à la partie nord de la

Région AFI par le Circuit principal RSFTA Casablanca/Dakar qui

fonctionne à 75 bauds. L’autre liaison d’interface Alger/Niamey qui est

également un circuit principal du RSFTA (main circuit) ne fonctionne pas

actuellement.

Interface AFI/Est: Le réseau AFISNET est relié à la partie orientale de la

Région par le circuit principal RSFTA Addis-Ababa/Niamey. Lorsqu’il sera

mis en œuvre, le circuit principal Brazzaville/Nairobi sera la deuxième

liaison d’interface.

Interface AFI/Ouest: Le réseau AFISNET est relié au réseau VSAT de la

FIR Roberts par le circuit Conakry/Dakar.

Interface AFI/Sud: L’interface avec la partie australe de la région est

réalisée par le circuit principal RSFTA Dakar/Johannesburg. Le circuit

principal Brazzaville/Johannesburg et le



38

circuit tributaire Brazzaville/Luanda seront des interfaces

supplémentaires avec l’Afrique australe.

Interface AFI/SAM (SAT): La station VSAT du réseau CAFSAT installée à

Dakar assure la liaison entre AFISNET et la région CAFSAT.

V- LES CARACTERISTIQUES DU RESEAU AFISNET

Nous avons dans le cadre de notre étude, limité les caractéristiques

du réseau à un certain nombre de spécificités dont la répartition est

donnée dans le tableau ci dessous:

satellite Transpo/

couvert Pol/band Mode

D’expl Mode de trans

topologie protocole

Intelsat IS 903325°E

105/105 zone sudEest

B/C IBS MCPC SCPC

ETOILEE MAILLEE

FRAME RELAY

20/20 hemisphere

A/C FASTCOM

MCPC SCPC

ETOILEE MAILLEE

V24 X25 Frame Relay

INTELSAT IS 707359°E

86/86 GLOBAL

A/C FASTCOM

MCPC SCPC

ETOILEE MAILEE

FRAME RELAY

Tableau 6 : Spécificités du réseau AFISNET VI- EXPRESSION DES LACUNES ET BESOINS

Les circuits du réseau AFISNET fonctionnent à 2400 bits/s

minimum, à l’exception des circuits faisant intervenir les centres d’Accra et

Kano, lesquels fonctionnent à 50 bauds.

Ces circuits à faible vitesse du réseau créent des points de

congestion dus au volume de trafic. La plupart des circuits d’interface (3)

entre la zone AFISNET et les autres sous - régions ne sont pas mis en

œuvre ou ne fonctionnent pas correctement (c’est par exemple le cas du

circuit Addis-Abeba/Niamey qui fonctionne à 50 bauds), à l’exception du

centre de Dakar, point de sortie dans la partie occidentale du réseau.



39

En réalité, les flux de trafic vers/de l’Afrique du Nord, l’Afrique de

l’Est et l’Afrique du Sud sont réacheminés et concentrés sur un centre

unique, d’où un phénomène d’encombrement du réseau et des durées

d’acheminement très longues qui affectent négativement les performances

et l’efficacité globale du RSFTA.

Aussi, la zone couverte par le 903 est caractérisée par un

accroissement d’équipements, conséquences de deux polarisations

(polarisation A pour le transpondeur 20/20 et la polarisation B pour le

transpondeur 105/105 )disposant chacune d’un amplificateur.

Au niveau de la zone AFI II (Afric and Indian Océan) toutes les

porteuses émises sur le satellite Intelsat se font sur le répéteur 86/86 en

polarisation A et en global. Ce récepteur global dispose d’une puissance de

réception faible qui oblige les stations terriennes rattachées à émettre avec

des puissances élevées ; ce qui entraîne des problèmes de brouillages

provoqués par les phénomènes d’intermodulation du fait de la non

linéarité des amplificateurs.

A l’égard de toutes ces inquiétudes, il est important de procéder au

basculement sur un répéteur hémisphérique. Le principal avantage est de

pouvoir regrouper toutes les porteuses sur un même répéteur avec la

même polarisation d’où un retrait d’équipements de services

(amplificateurs) qui pourront non seulement servir de secours mais aussi

facilite la maintenance.

Ainsi de façon générale, il est prévu de mettre toutes les porteuses

IBS et FASTCOM sur un seul et même répéteur. A l’heure actuelle toutes

les porteuses FASTCOM sont émises sur le 20/20 en polarisation A, ces

porteuses seront conservées avec les mêmes fréquences et la même

polarité A.



40

Au niveau du 707 la migration exigera le changement de fréquences

mais aussi de niveau de réception à cause de la puissance élevée du

10.02.

Il est attendu que l’interconnexion et l’interopérabilité entre le réseau

AFISNET et les autres réseaux VSAT sous-régionaux qu’offre la migration

contribuera à l’amélioration significative de cet état des choses en

permettant d’éliminer les carences persistantes du RSFTA.

De plus, la numérisation du réseau a été mise en œuvre par la

plupart des états, à l’exception du Ghana et du Nigeria. L’objectif de cette

évolution est de doter le réseau AFISNET d’une bande passante adéquate

et des fonctionnalités de contrôle d’erreurs pour l’intégrité des données.

Nous pensons que ce rêve se concrétisera à travers cette étude axée

sur la migration vers le nouveau satellite 10.02.



41

Cas des Stations Terriennes <<HUBS>> de Dakar et de Niamey.



42

INTRODUCTION

En conformité avec les recommandations formulées par

l’organisation de l’aviation civile internationale (OACI), les services de la

navigation aérienne doivent mettre en œuvre les liaisons relevant des

services fixes aéronautiques. Celles-ci relevant de deux (2) composantes :

* Le RSFTA (Réseau de Service Fixe des Télécommunications

Aéronautiques) répondant aux besoins de la transmission de données

alphanumériques entre les services de la navigation aérienne.

* Le réseau ATS/DS (Air Trafic Service/Direct Speech) répondant à des

besoins de liaisons téléphoniques entre contrôleurs d’espaces aériens

adjacents.

L’ASECNA, afin de répondre à ces besoins dans sa zone de

responsabilités, décide d’équiper ses aéroports principaux des stations

terriennes permettant l’établissement des liaisons de télécommunications

par satellites. Elle souhaiterait mettre en œuvre des liaisons

conséquentes avec une performance accrue.

Dans le cadre de ce projet, nous allons accentuer notre étude sur la

liaison Dakar -Niamey.

I- ANALYSE DES STATIONS DE DAKAR ET NIAMEY

Les stations terriennes de Dakar et Niamey constituent les deux (2)

Hubs des cinq que disposent l’ASECNA .

I-1 La station terrienne de Dakar

Le Hub de Dakar est de type ‘B’ autrement dit il dispose d’antenne

de 11 mètres de diamètre avec capacité de poursuite automatique et

comporte :

- Récepteur de balise.



43

- Système d’asservissement.

- Contrôle de position et moteurs d’entraînement capables de

repositionner l’ antenne.

Il est doté d’un dispositif de pressurisation avec déshydrateur. Elle prend

aussi en compte tous les composants précédemment cités entre autres les

équipements d’une station terrienne conformément aux recommandations

d’Intelsat relatives aux stations de type ‘’B’’. Elle répond aux spécifications

de la documentation IESS 202.

Caractéristiques Techniques

Accès :

Elle dispose de :

Deux (2) accès émission et deux (2) accès réception.

Bandes de fréquences :

Émission : 5.850 à 6.425

Réception : 3.625 à 4.200

Polarisation

Émission : polarisation circulaire gauche et droite

Réception : polarisation circulaire droite et gauche

La salle RF (Radio Fréquency )de la station de Dakar dispose :

* D’un convertisseur élévateur de fréquence (upconverter) 140Mgz/6Ghz

en émission et d’un convertisseur abaisseur 4Ghz/140Mgz en réception.

* D’un récepteur de balise rattaché au système de poursuite automatique

qui permet grâce au signal envoyé par le satellite (de l’ordre de 3947Mhz)

d’ajuster l’antenne grâce à sa motorisation pour bien pointer le satellite.

* D’une pressure qui assure l’injection de l’air chaud dans le guide d’onde

(pressurisation ) pour éviter que le guide d’onde soit humide, donc de

provoquer des brouillages.

* D’un amplificateur DATENO (HPA) de capacité de 480w (6*80w) pour la

composante IBS ( Intelsat Bisness Service) en polarisation B.

Au niveau de l’antenne se trouvent deux (2) SSPA (20w) qui fonctionnent

en normale secours et servent d’amplificateurs pour la composante

FASTCOM en polarisation A.



44

* Deux LNA en redondance (2+1)et des équipements de commutation.

Satellite 10.02

Multi

plexeur

Modu

lateur

Elévateur de

fréquence

HPA

(Dateno)

Demul

plexeur

Demodu

lateur

Abaisseur

fréquence

LNA

Figure 9 : Equipements de La Station terrienne de Dakar



45

I-2 La station terrienne de Niamey

La station terrienne de Niamey est de type ‘’F2’’ de 7.3 mètres

de diamètre. Elle permet une orientation en azimut de 90° en trois bonds

de 120° avec recouvrements (source : document A de la station terrienne

de dakar de Alcatel telspace) .

Le débattement élévation est compris entre 0° et 90°. En version de base,

l’antenne est équipée de deux vérins actionnés manuellement à l’aide

d’une manivelle. Une motorisation est offerte en option : Elle est de même

type que pour l’antenne de 11métres, avec des moteurs moins puissants.

Cette antenne a fait l’objet de la qualification de type Intelsat enregistrée

sous le numéro ISTA02.

La salle RF (radio Fréquency ) de Niamey

Elle dispose des mêmes équipements que celle de Dakar sauf qu’elle

dispose de deux modems avec des fréquences intermédiaires différentes

(70 Mhz pour l’IBS en polarisation B et 140 Mhz pour le FASTCOM en

polarisation A).



46

Multi-

plexeur

Modu

Lateur

FI = 70

Pol B

Elévateur de

fréquence

HPA

(Dateno)

(6*80w)

Multi-

plexeur

Modu

Lat.(Pol A)

FI=140

Mgz

Elevateur de

fréquence

SSPA

(20w)

Emission

Demul

plexeur

Demodu

Lateur

FI=70Mhz

POL B

Abaisseur de

fréquence

LNA

Demul-

tiplexeur

Demodula

teur

FI=140

Mhz

POL A

Abaisseur de

fréquence

LNA

Réception Figure 10 : Architecture de la station de Niamey



47

II. ÉTUDE DU BASCULEMENT VERS LE SATELLITE INTELSAT 10.02

Le problème fondamental du basculement consiste à assurer la

continuité de services lors des activités du transfert vers le satellite

intelsat 10.02 359°E . Dans ce cadre deux solutions sont envisageables

dont un aspect Securitaire.

II- 1 solutions

Nous tenons à préciser ici que compte tenu du nombre élevé des

liaisons du site de Dakar avec le reste du réseau de l’ASECNA et des

autres structures de la navigation aérienne , un plan de contingence est

mis en place axé sur les services minimums obligatoires, l’ATS/DS et les

services du RSFTA pour assurer la sécurité de la navigation aérienne .

Tout en tenant compte de ce plan de secours issu de l’exploitation de

l’aviation civile, nous envisageons les solutions suivantes pour chaque cas

spécifique :

II-1- 1 Solution relative au réseau fixe :

II-1-1-1 Les lignes louées

Dans le souci d’assurer la continuité des services fixes du RSFTA

lors du basculement, des lignes spécialisées peuvent être sollicitées auprès

de l’opérateur des télécommunications pour les liaisons ciblées par le plan

de contingence. Cette solution permettra à l’Agence de garantir les

services obligatoires ne serait ce que lors ces périodes d’urgences.

Pour le hub de Dakar et de Niamey, ce plan de contingence tiendra

compte de toutes les liaisons principales entre autres (Abidjan, Brazzaville,

Tananarive, Accra, kano, N’djamena ) et certaines liaisons extérieures

comme celles avec le CAFSAT et le SADC.



48

II-1-1-2 La valise Immarsat (ATS/DS)

C’est une station terrienne mobile.

C’est une solution à laquelle on fait appel lors de la rupture

momentanée avec les liaisons d’un satellite.

Ainsi grâce à ce dispositif doté d’émetteurs, Les communications à

destination du site de Dakar peuvent être reprises par cette technologie

mise en service par l’opérateur des télécommunications pour déployer les

services obligatoires aussi bien de données comme de la voix.

En effet chaque centre disposera d’une valise Immarsat et tous les

numéros des liaisons prises en compte par le plan de contingence sont

enregistrés dans la valise lors de sa configuration.

Ce qui par conséquent facilitera les communications entre un

aéronef et un contrôleur lors du basculement.

III- Solution relative au mobile

III-1 La HF

La HF est un dispositif avec une grande largeur de couverture

(jusqu’à 1500 Nautiques) , elle assurera les échanges entre les

contrôleurs et les pilotes.

Au sein de la zone AFISNET, le meilleur moyen de communication

dans la gestion du trafic aérien est la VHF (Very High Frequency). Mais

compte tenu de la rupture des liaisons avec le satellite , on fait recours au

HF(High Frequency) pour assurer les informations de vol .



49

IV- LE REPOINTAGE DES ANTENNES

Le Repointage consiste à positionner nos antennes (celles de Niamey

et de Dakar ) sur le satellite cible (IS10.02@359°E). Il se réalise grâce à un

balayage continu jusqu'à l'obtention d’un signal à l’abri de toute

perturbation.

Ainsi pour bien positionner nos antennes par rapport au satellite

10.02, nous analyserons les positions actuelles de nos deux antennes

orientées sur le satellite 903 @325,5°E puis nous entreprendrons les

techniques qui s’imposent pour les orienter sur le satellite 10.02 @359°E .

Ainsi pour bien pointer le satellite il faut utiliser une motorisation pour

les débattements au niveau des antennes de types ‘’B’’ et ‘’F2’’.Quand aux

VHF déportées les manipulations peuvent s’effectuer manuellement.

Afin de s’assurer du pointage du satellite, il faut faire usage d’ une

balise à tension qui varie à son maximum lorsqu’on trouve la position

idéale du satellite.

En effet au niveau des stations de Dakar et de Niamey toutes les stations

(de type B et F2 )disposent d’une motorisation leur facilitant les

ajustements.

Aussi ; il serait intéressant une fois la bonne position acquise d’utiliser

un analyseur de spectre pour mesurer le niveau C/N afin de maîtriser les

brouillages et d’éviter le phénomène d’intercorelation.

Avant de se lancer dans les calculs d’élévation et d’azimut pour le 10.02 ,

nous tenterons d’appréhender les positions actuelles afin de voir les

mesures et dispositions adéquates à entreprendre .



50

IV-1 Cas de la Station de Dakar et ses rattachements

Longitude actuelle

du site

-17°28 Azimut

Latitude actuelle

Du site

14°44 231.18°

Satellite actuel et

sa position

IS903

325°5E

Calculs Elévation

Nouveau satellite

Et sa position

10.02

359°E

63.8°

Stations de rattachement au Hub de Dakar Station de Bamako Longitude actuelle -7.57° Azimut actuel Lattitude actuelle 12.32° calculs 247.21° Satellite actuel Avec sa position

IS903 325.5°E

Elévation actuelle

Nouveau satellite Avec sa position

IS10.02 359°E

55.686°

Station de Nouakchott Longitude Actuelle du site

-15.07° Azimut actuel

Lattitude actuelle du site

18.06 92.33°

Satellite actuel et sa position

IS903 325.5°E

Elévation actuelle

Nouveau satellite Et sa position

10.02 359°E

Calculs -1.56°

Station de Tambacounda Longitude actuelle -13°39’00 Azimut

Actuel Lattitude Actuelle

13°44’00 238,06°

Satellite actuel avec sa position

IS903 calculs Elévation actuelle


IS10.02 359°E

68,19°



51

Site de Nouadhibou Longitude actuelle -17°02’00 Azimut

Actuel Lattitude actuelle 20°56’00 221,37° Satellite Actuel avec sa position

IS903 325.5°E

Calculs Elévation actuelle


IS10.02 359°E

58,4°

Station de BIR Longitude Actuelle

-11°36’00 Azimut actuel

Lattitude actuelle 25°13’00 224,76° Satellite actuel Avec sa position

IS903 325°E



IS10.02 359°E

50,99°

Station de Atar Longitude Actuelle

13°03’00 Azimut actuel

Lattitude Actuelle

20°13’00 228,27°

Satellite Actuel avec sa position

IS903 325.5°E

calculs Elévation actuelle


IS10.02 359°E

62.31°

Station de Gao Longitude actuelle 00°08’00 Azimut actuel Lattitude actuelle 16°18’00 247.89° Satellite actuel Avec sa position

IS903 325°E



IS10.02 359°E

46.17°



52

Station de Lomé Longitude Actuelle

01°15’00 AzimutActuel Actuel

Lattitude actuelle 06°10’00 calculs 272.04° Satellite actuel avec sa position

IS903 325.5°E

Elévation Actuelle

Nouveau satellite avec sa position

IS10.02 359°E

31.73°

Station de Cotonou Longitude actuelle 02°23’06 Azimut actuel Lattitude actuelle 06°21’14 261.61° Satellite actuel avec sa position

IS903 325.5°E

Calculs Elévation Actuelle


IS10.02 359°E

81.53°

Station de Ouagadougou Longitude actuelle -01°31’00 Azimut actuel Lattitude actuelle 12’21’00 251.76° Satellite actuel avec sa position

IS903 325.5°E



IS10.02 359°E

81.53°

Station de Bobo Longitude actuelle 11°10’00 Azimut actuel Lattitude actuelle -04°17’00 calculs 251.76°


IS903 325.5°E

Elévation actuelle


IS10.02 359°E

52.71°



53

IV-2- Station de Niamey et ses rattachements

Longitude actuelle du site

02.11° Azimut actuel

Lattitude actuelle du site

13.29° 252.80°


IS903 325.5°E


Nouveau avec sa position

IS10.02 359°E

45.25°

Stations de rattachement au Hub de Niamey Station d ’ Agadez Longitude Actuelle


Lattitude Actuelle 17°00’00 2525,30°

Satellite actuel Avec sa position

IS903 325.5



IS10.02 359°E

37,99°

Station de Zinder Longitude Actuelle


Lattitude Actuelle

13°50’00 252,30


IS903 325.25E


Nouveau satellite IS10.02 359°E

67,51°E

Site de Tessalit Longitude actuelle 00°59’00 Azimut

actuel Lattitude actuelle

20°15’00 Calculs 244,10


IS903 325.5°E

Elévation actuelle


IS10.02 359°E

43.51



54

Station de Gao

Longitude actuelle 00°08’00 Azimut actuel Lattitude actuelle 16°18’00 247.89° Satellite actuel avec sa position

IS 903 325°E



IS10.02 359°E

46.14°

V- LES NOUVELLES ORIENTATIONS

Je tiens à notifier que ces calculs ont été établis grâce à un logiciel

du nom de pointage, telechargé sur Internet et dont la fiabilité a été

confirmée.

V-1 Station de Dakar et ses rattachements

Satellite IS10.02 Azimut Position 359°E Nouvelles

Orientations 130.46°

Longitude -17.28 Elévation Lattitude 14.44 64.65° Site de Nouakchott Satellite IS10.02 Azimut Position 359°E Nouvelles

Orientations 140.00

Longitude -15.57 Elévation Lattitude 18.06 63.021 Site de Bamako satellite IS10.02 Azimut Position 359°E Nouvelles 151.69 Longitude -07.57° Orientations Elévation Lattitude 12.35° 73.58 Station de Tambacounda Satellite IS10.02 Azimut position 359°E Nouvelles 136.31° Longitude

-13°39’00 orientations Elévation

Lattitude 13°44’00 68.19°



55

Station de Nouadhibou

Satellite IS10.02 Nouvelles azimut position 359°E orientations 141.19° Longitude -17°02’00 Elévation lattitude 20°56’00 68.19° Station de BIR Satellite IS10.02 Nouvelles Azimut Position 359°E 158.99° Longitude -11°36’00 orientations Elévation Lattitude 25°13’00 69.19° Station de Atar Satellite IS10.02 azimut Position 359°E 148.66° Longitude -13°03’00 Nouvelles Elévation

Lattitude 20°13’00 orientations 62.31° Station de Lomé

Satellite IS903 azimut Position 325.5° Longitude 01°15’00 Nouvelles Elévation Lattitude 06°10’00 orientations -8.60 Station de Cotonou satellite IS10.02 azimut position 359°E Nouvelles 208.12° longitude 02°23’06 orientations élévation Lattitude 06°21’14 81.53° Station de Ouagadougou Satellite IS10.02

Nouvelles Azimut

Position 359°E Orientations 177.59° Longitude -01°31’00 Elévation Lattitude 12°21’00 75.46° Station de Bobo Satellite IS10.02 Azimut Position 359°E 163.50° Longitude 11°10’00 Nouvelles Elévation Lattitude -04°17’00 orientations 76.32°



56

V-2 - Site de Niamey et ses rattachements

Station de Niamey

Satellite IS10.02 Azimut position 359°E Nouvelles

Orientations 193.29°

Longitude 02.11° Elévation Lattitude 13.29 73.96 Station de Agadez Satellite IS10.02 Azimut position 359°E Nouvelles 208.45° Longitude 08°00’00 orientations Elévation Latitude 17°00’00 67.51° Station de zinder Satellite IS10.02 Azimut Position 359°E Nouvelles 216.41° Longitude 09°00’00 orientations Elévation

Lattitude 13°50’00 70.03° Station de Tessalit satellite IS10.02 azimut position 359°E Nouvelles 185.92° Longitude 00°59’00 orientations Elévation Lattitude 20°15’00 66.14° Station de Gao Satellite IS10.02 Azimut Position 359°E Nouvelles 247.89° Altitude 16°18’00 orientations Elévation Longitude 00°08’00 46.14° Par souci d’éclaircissement, nous signalons que certaines stations prises

en compte dans le cadre de notre étude sont à la fois reliées au hub de

Dakar et de Niamey en même temps, c’est le cas des stations de Lomé,

Cotonou, et Ouagadougou.

Dans un souci d’accélérer le ralliement, il serait prudent bien avant le jour

des travaux du basculement, rendre tous les tests de ralliement de toutes

les antennes qui nécessitent un débattement qui sort de sa zone



57

d’orientation. Par exemple le hub de Dakar pour qu’il puisse pointer le

satellite 10.02, il doit subir une orientation en azimut de 100° (voir

tableaux ) ; or cette station est dotée d’une antenne de type ’B’ autrement

dit qui permet une orientation en azimut de 190° en 5 zones 70° avec

recouvrement de 40°.

Donc pour la déplacer de 100° en azimut, il faut obligatoirement

jouer sur le bras de levier grâce au système de motorisation.

Comparativement aux calculs réalisés les Stations de Bamako et

Nouakchott (respectivement 247° et 92° contre 151.69° et 140°) , ces sites

sont très à l’ouest du nouveau satellite (IS10.02) et une différence d’azimut

assez élevée , ainsi les antennes doivent être complètement démontées afin

de tourner le parabole de 90° à l’aide d’une grue.

Il y a des stations VHF déportées, telles que Tambacounda, Atar, Bir,

et Nouadhibou. Ces antennes ne posent pas de problème à priori, il suffit

seulement de changer les positions élévation et azimut.

Le tableau ci dessous nous établit un large détail des activités à

entreprendre.

Il faut ici notifier que les changements de fréquences au niveau de

ces stations citées ne s’imposent que lorsque Intelsat ne reconduit pas le

même répéteur.



58

sites Taille antenne Activités à

mener Atar 3.70m Pointage

antenne Changement de fréquence

Nouakchott 3.70m Pointage antenne Changement de fréquence

nouadhibou 3.70m Pointage antenne Changement de Fréquence

Bir 3.70m Pointage antenne Changement de fréquence

Ouagadougou 3.70m Pointage antenne Changement de fréquence

Bobo 3.70m Pointage changement de fréquence

Bamako 3.70m. Pointage antenne+chanchangement de fréquence

Eamac 3.70m Pointage antenne +changement de fréquence

Cotonou 3.70m Pointage Antenne Changement de fréquence

Lomé 3.70m Pointage antenne +changement de fréquence



59

VI- Changement de fréquence intermédiaire

VI-1 Site de Dakar

Au niveau de la station de Dakar , le problème de changement de

fréquence intermédiaire ne se pose pas du moment où les fréquences

intermédiaires aussi bien en FASTCOM qu’en IBS sont de 140 Mhz .

VI-2 SITE DE NIAMEY

La station de Niamey dispose de FI (Frequence Intermediaire) de 70

Mhz. En émission il n ’y a pas de problème , cependant c’est au niveau de

la réception qu’il va falloir utiliser un convertissuer 140/70 Mhz pour

pouvoir ramener les 140Mhz à 70 Mhz.

Il faut notifier que l’autre alternative est le changement complet du

modem de l’IBS (70 Mhz) pour résoudre le probléme de la complexité du

réseau.

VI-2-2- Cas où les convertisseurs seront utilisés.

Figure 11 : Cas de l’utilisation des convertisseurs

LNA

D/C

DIV

IBS

Convertisseur 140/70 Mhz

VSAT



60

VI-2-3 Cas des Stations se rattachant au HUB de Niamey

Les stations se rattachant au hub de Niamey ne nécessitent pas un

changement de fréquence intermédiaire mais un certain nombre de

services résumés dans le tableau ci dessous s’imposent.

Sites Taille des

antennes Activités à mener

AGADEZ 3.70m Pointage antenne Changement de Fréquence

ZINDER 3.70m Pointage antenne Changement de fréquence

Tessalit 3.70m Pointage antenne Changement de fréquence

GAO 3.70m Pointage antenne Changement de fréquence

VII- LE DEPLACEMENT DE LA POLARISATION

L’une des activités majeures lors de la migration est le déplacement

de la position émission (Tx) de la polarisation B à la position émission (Tx)

de la polarisation A. L’accès de la polarisation B de L’IBS sera inhibé et

fermé par un bouchon.



61

Figure 11 : Situation actuelle

Après travaux sur la chaîne émission

Figure 12 : Après travaux sur la chaîne émission Après travaux sur la chaine Réception

Figure 13 : Après travaux sur la chaine Réception

TX POL B

DATE NO 6*80w

SSPA 20 w

U/C

VSAT

U/C

IBS

TX POL A DATE

NO 6*80w

U/C

SOMMATEUR

VSAT

IBS

POL B frmé

RX POL A

LNA

D/C

DIV

VSAT

IBS

TX POL A



62

VIII- LE CHANGEMENT DE FREQUENCE

Le changement de fréquence doit être mené par Intelsat. Il est

proposé un plan de fréquence qui tient compte de la fréquence d’émission,

de la fréquence de réception afin d’éviter les brouillages co-canals et entre

les canaux adjacents. Aussi, il serait important dans le même souci, de

déterminer le débit afin de disposer de porteuse nécessaire entre deux

liaisons.

En ce qui concerne le nouveau satellite 10.02 , toutes les fréquences

relatives aux stations orientées sur le satellite 707 ne changent pas(au cas

où les mêmes répéteurs sont retenus) .

Ainsi pour éviter des changements de fréquences majeurs sur les

stations orientées sur le satellite 903 325.5°E, nous souhaiterions que les

fréquences qui seront attribuées soient sur le même transpondeur que

celles du satellite 707 359°E .

IX - CONFIGURATION AVEC LE SATELLITE 10.02 : EXPLOITATION DU FRAME RELAY

Afin de pouvoir adopter une organisation adéquate, nous nous

basons sur les liaisons existantes du réseau AFISNET, dans cette

configuration la liaison Dakar- Niamey devra disposer d’une porteuse de

128 Kbit/s en liaison montante et descendante .

Comme toutes les deux (2) stations terriennes seront couvertes par le

même satellite Intelsat 10.02,nous envisagerons un réseau à simple bond

avec une configuration à double routage (simultanée) aussi bien de voix

(ATS/DS, téléphonie de services)que de données (RSFTA).

L’ensemble de ces services est multiplexés avant d’attaquer la carte

TIM pour être modulés.

Nous instaurons aussi une interconnexion des Vsat rattachés à chaque

hub au réseau AFISNET de l’ASECNA, ainsi les services qui s’imposent au



63

niveau de Bamako par exemple (qui est rattaché au hub de Dakar)

peuvent être exploités au niveau de la station de Niamey du moment où

chaque station sera exploitée du point de vue des besoins domestiques et

besoins internationaux.

En effet la technologie d’accès au satellite 10.02 utilisée est le SCPC

(forme simplifiée du FDMA). L’ensemble des stations du réseau AFI (Afric

Indian Océan) constitue un support sur lequel s’appuie un réseau frame

relay.

Ce type de réseau permet de disposer d’un double routage dynamique des

conduits de multiplexage(routage simultané).

Ainsi la station terrienne ciblée ( hub de Dakar ou celui de Niamey )

peut être exploitée aussi bien pour les besoins qui lui sont propres que

par le reste du réseau.



64

VIII-2 Topologie avec le 10.02

Satellite 10.02

Liaison montante liaison descendante

Segment terrestre

Station terrienne De Dakar

Station terrienne De Niamey

TIM TIM DATA TIM DATA 64KBIT/S DATA

TIM TIM DATA TIM DATA 64KBIT/S

MUX

MUX

ATS/DS RSFTA TEL



65

IX- ASPECT SECURITAIRE

Par mesure de sécurité, il serait prudent de répondre au principe de la

redondance des équipements , mais aussi d’une seconde solution alternative

en cas d’éventuelle panne. C’est ainsi que nous suggérons de prévoir une

station de remplacement mobile qui prendra en compte toutes les données

d ’ une station qui serait en dysfonctionnement temporel et les achemine

vers l’autre destination .

Toujours est il que la disponibilité de l’opérateur des

télécommunications est un atout à exploiter .

X- BILAN DE LIAISON

Ainsi tout en négligeant les avantages géographiques ( point sub

satellite et point en bordure de faisceau du satellite) , l’étude de la liaison

permettra d’assurer une performance spécifiée du signal transmis entre les

sites constituant la liaison. Cette connexion étant assurée par le satellite

10.02 alors la performance est limitée sous le rapport de la capacité par les

facteurs suivants :

1 - Puissance de la liaison descendante du satellite 10.02.

2- Puissance de la liaison montante de la station terrienne.

3- Bruits du satellite et de la station terrienne.

4- Effets de la propagation atmosphérique.

Compte tenu du nombre limité de nos informations sur le satellite

intelsat 10.02 , nous ne ferons pas les applications numériques. Les notions

ci- dessous developpées sont propres aux stations terriennes de Niamey , de

Dakar (types F2 et B) et du satellite intelsat 10.02. Elles faciliteront les

calculs lors du ralliement.

La liaison par satellite est composée de trois sections principales :



66

1 . Station émettrice : Dakar avec sa liaison montante.

2. Le satellite 10.02.

3. Station réceptrice : Niamey avec sa liaison descendante.

En conséquence, la liaison totale doit comprendre la somme des trois

rapports porteuses/bruits (C/N total) .

C /N total = (C/N uplink+ C/N downlink+ C/I satellite)- D

Avec C/I le rapport porteuse à brouillage et D la dégradation de la liaison.

Avant de calculer les rapports porteuses/bruits de la liaison montante(C/N

uplink) et descendante (C/N downlink), nous tenterons de donner les

spécifications de la liaison , du satellite 10.02 , de la station émettrice et

réceptrice ( Dakar et Niamey ) .

VIII-1 Satellite 10.02

G/T du satellite 10.02 = G/T du satellite IS VII +9.3 Affaiblissement du trajet d’émission = 199 db

Affaiblissement sur trajet de réception = 195 db

P.I .R. E reçue du satellite = 37.5 dbw

X-1 Station terrienne de Dakar

Fréquence d’émission de la porteuse = 6Ghhz

P.I.R.E de la station terrienne = 52.4dbw

Largeur de bande occupée par la porteuse = 128 KBIT/S

Elévation d’antenne = 64.24°

X-2 Station terrienne de Niamey

Fréquence de réception de la porteuse = 4Ghz

* G/T de la station terrienne = 32 db/°k

* Gain réception = 51.9db (à4ghz)

* Température antenne = 32°K

Pour tenir le G/T, il est proposé des amplificateurs à faible bruit en

redondance.



67

Le G/T est alors obtenu de la méthode suivante :

G/T= Grx-10log (Tant +Trec )

Elévation d’antenne = 73.72°

Autres dégradations de la liaison : Ces dégradations sont dues par les

bruits causés par les équipements de la station terrienne ( 0.2 db) +les

pertes externes .

X-3 Rapport porteuse/bruit de la liaison montante (C/N up)

Le C/N up se calcule au moyen de la formule suivante :

C/N up =PIRE st+ LP +G/Tsat -10logK -10logB (w) avec :

LP : affaiblissement en espace libre(db)

K :constante de boltzman =1.38 *10exp(-23)

B(w) :largeur de bande occupée par la porteuse(hz) .

VIII-5 Rapport porteuse à bruit de la liaison descendante

Le rapport porteuse/bruit de la liaison descendante se calcule de la

façon suivante :

C/N dn =P.I.R.E sat +Lp +G/T st -10logK -10log B(w) avec :

LP : affaiblissement en espace libre(db)

K : constante de boltzman =1.38 *10exp(-23)

B(w) :largeur de bande occupée par la porteuse(hz)

En conséquence le bilan de liaison permet d’obtenir :

C/N dn (db)= PIRE(sat)-196.1+ G/T st- 10log1.38*10exp(-23) -10log128

Et enfin, nous pouvons aboutir à notre objectif qui est le calcul de C/N total:



68

C /N total = (C/N uplink+ C/N downlink+ C/I satellite)- D.

X-4 Optimisation de la porteuse

Dans le cadre de notre étude, il a été préconisée l’exploitation de la

technologie qui permet de disposer des débits de 16,19,32,64,128Kbit/s.

Il serait important , dans un souci d’utilisation adéquat de la porteuse dédiée

aux services de la navigation de la liaison Dakar -Niamey d’appréhender au

préalable les capacités d’occupation de chaque service.

Services Services fixes Débit Utilisé Téléphone ATS/DS 8Kbit/s Messages de données(RSFTA) Et Météo

1.2Kbit/s

Voie de service pour la maintenance 4.8Kbit/s Données de supervision 19.2Kbit/s Services mobiles

Messages entre centre et avion(voix) 16Kbit/s Capacité totale 49.2Kbit/s

Tableau 7 :de la capacité des services opérationnels.

X-4-1 Les capacités des services Administratifs

Au niveau de la zone ASECNA les besoins des services administratifs

sont non moins importants. Parmi eux on peut citer le téléphone , le fax et le

courrier électronique .

*Le téléphone : c’est un moyen de communication aussi bien en interne

qu’en externe. il est indispensable compte tenu de l’acheminement de

l’information en temps réel.

*Le fax : Il est généralement installé sur la même ligne que le téléphone et

permet l’envoie de messages à l’écrit en temps réel.

Ces différents types de services expriment leurs besoins en capacités en

fonction du volume et du temps nécessaire pour l’acheminement .



69

Le tableau ci dessous nous donne les débits nécessaires à leurs réalisations :

Type de service Débit utilisé Téléphone 16Kbit/s Fax 16Kbit/s Courrier électronique 16Kbit/s Capacité 48Kbit/s

Tableau 8 : Capacité pour les besoins administratifs

Au regard de tous les services (opérationnels ) et des capacités y

afférentes nous envisagerons la solution suivante :

IX-2 proposition

Dans le souci de rendre plus performante la porteuse, il nous revient

d’ajuster un certain nombre de paramètres entre autres :

* La correction d’erreurs directe

Elle permet d’améliorer la qualité du signal :

En corrigeant automatiquement les erreurs.

En assurant la redondance de la transmission initiale.

En augmentant le nombre de bits envoyés.

X-5 Reed solomon

C’est un autre paramètre de la porteuse qui intervient pour utiliser la

puissance et la largeur de bande de façon optimale et assurer la meilleure

fiabilité dans la limite du système.

Ainsi nous avons jugé utile de faire la combinaison suivante dans le cadre

de notre étude.

CED ¾

Eb/NO : 11,0 D’après la courbe d’Intelsat( voir annexe) ces deux paramètres nous

permettent d’atteindre un taux d’erreurs binaires de 10 exp.(-10).



70

X-5-1 Authenticité et confirmation de choix

Afin de confirmer notre combinaison , nous tenterons de calculer la

probabilité d’erreurs proportionnellement à la performance de la porteuse

(Eb/NO).

P = ½ exp (-Eb/No)=1/2 * 10 exp(-11)= 5 exp(-11).

Cette probabilité est abordable car elle est en dessous de la référence

d’Intelsat.

XI- DIMENSIONNEMENT DES HPA

L’amplificateur à élévation de puissance permet d’amplifier le signal

de la porteuse. Il est fonction de la taille , de la performance de la porteuse

et de la sensibilité du répéteur.

La zone ASECNA utilise des HPA (High Power Amplifier) qui sont des

amplificateurs non linéaires. Ainsi , il faut les dimensioner pour éviter les

phenoménes d’intermodulation.

Nous développerons une méthode qui s’adapte aux deux situations

(Station de Dakar qui dispose d’un ampli HPA DATENO 480w et de Niamey

qui dispose d’un SSPA de 20 w ). Il faut aussi prendre en compte certains

paramètres propres à chaque antenne tels que la PIRE de la station

terrienne et le gain de l’antenne .

HPA (dbw) = PIRE(st) + Gain Antenne – pertes dans le guide d’onde

émission

Ce dimensionnement permet de limiter la puissance d’entrée de

l’amplificateur ; ce qui permettra d’éviter les phénomènes d’intermodulation

donc les brouillages des signaux utiles.



71

XII- ÉVALUATION FINANCIERE

L’évaluation des dépenses à engager est déterminante car elle permet

de conclure sur la faisabilité du projet. C’est pourquoi nous tenterons de

faire une approximation des charges à supporter.

Ressources et Services Nombres Prix unitaire

Valise Immarsat Chaque centre dispose

déjà des valises

Immarsat.

Lignes Spécialisées

(Sonatel)

8 lignes de 64Kbit/s

pour chaque hub.

8*2

600000fcfa

Guide d’onde souple 12 mètres*2 80.000*2

Prix total 9.760 .000 Fcfa

Dans le cadre de cette migration, l’ASECNA doit être en possession

d’un certain nombre d’équipements dont la nécessité s’impose pour la

réussite des activités sur les sites. Les besoins d’équipements par stations et

les frais y afférents sont enregistrés dans le tableau ci dessous :



72

XII-1 Station de Niamey et ses rattachements

Sites Appareils de

mesure ou de

communication

Et équipements

complementaires .

Nombres Coût unitaire

Niamey Analyseur de

spectre (1.5Ghz)

Multimètre

Pc portable

Atténuateur

Modem 140 MHZ

Boussole +

Inclinomètre

Diviseur

comstream

1

1

1

1

1

1

1

1500.000Fcfa

15.000Fcfa

1.500.000Fcfa

1.050.000Fcfa

10.000.000 Fcfa

25.000Fcfa

1500.00Fcfa

Zinder Téléphone

Thuraya

Boussole

+inclinomètre

1

1

600.000 Fcfa

25000Fcfa

Tessalit Téléphone

Thuraya

Boussole

+inclinomètre

1

1

600000Fcfa

25000Fcfa

Gao Téléphone

Thuraya

1 600000Fcfa

25000fcfa

Agadez Téléphone

Thuraya

(Boussole

+inclinomètre)

1

1

600000Fcfa

25000fcfa

Total 16.155.000FCFA



73

XII-2 Stations de Dakar et ses rattachements

Sites

Appareils de

Mesure ou de

Communication

et Appareils

complémentaires

Nombres Coût

unitaire

Dakar Portable

Multimètre

Atténuateur

Boussole +

Inclinomètre (1)

Diviseur

Comstream

1

1

1

1

1

1.500.000 fcfa

15.000 fca

10.50.000fcfa

25.000Fcfa

1.500.000fcfa

Nouakchott Analyseur de

Spectre

Boussole +

inclinomètre

1

1

600000fcfa

25000fcfa

Nouadhibou Boussole +

inclinomètre (1)

1 25000fcfa

Tombouctou Téléphone

Thuraya

Boussole

+inclinomètre

1

1

600000fcfa

25000fcfa

Atar Téléphone

Thuraya

Boussole

1

1

600.000fcfa

25.000fcfa

Eamac Analyseur de 1 600000fcfa



74

Spectre 1.5Ghz

Boussole

Inclinomètre

1

25000fcfa

Bir Téléphone

Thuraya (1)

Boussole +

inclinométre

1

1

600000fcfa

25000fcfa

Lomé Analyseur de

spectre 1.5Ghz

Boussole +

inclinométre

1

1

1500000fcfa

25000fcfa

Cotonou Analyseur de

spectre 1.5Ghz

Boussole +

inclinométre

.

1

1

1500000fcfa

25000fcfa

Ouagadougou Analyseur de

spectre 1.5Ghz (1)

Boussole +

inclinométre

1

1

1500000cfa

25000fcfa

Total 10.190.000 fcfa

Le bilan financier des équipements nécessaires s’élève à :

10.190.000f+16.155.000f = 26.345.000fcfa



75

XII-3 Planification du personnel

Pour que les travaux de la migration soient effectués dans des brefs

délais, il faut faire appel à tous les techniciens de la maintenance selon une

planification, tout en tenant compte de leurs positions géographiques pour

réduire les coûts de déplacement.

Une équipe de maintenance de Dakar réalisera les travaux de Dakar

Et une autre se rendra à Tambacounda et Atar pour effectuer les travaux sur

les sites y afférents.

Nombre de techniciens Frais de déplacement Frais de mission

2

Dakar- Tambacounda

134500f *2

Dakar – Atar

159500f *2

total:518000fcfa

60000Fcfa*2

60000Fcfa*2

total:240000Fcfa

TOTAL : 758.000fcfa

Une équipe de maintenance de Niamey réalisera les travaux de

Niamey

Et une autre se rendra à Zinder ; , Agadez pour effectuer les travaux sur les

sites.

Nombre de techniciens Frais de Transport Frais de mission 3 Niamey – Agadez

140000F *3 Niamey – Zinder 112000F*3 total:420000Fcfa

60000Fcfa*3

60000Fcfa*3

total:180000fcfa

Total:600.000fcfa



76

Une équipe de maintenance de Bamako réalisera les travaux de Bamako

Et une autre se rendra à Tessalit et à Gao et Tombouctou pour effectuer les

travaux sur les sites y afférents.

Nombre de techniciens Frais de transport Frais de Mission 3 Bamako-Gao

113500F*3

Bamako-Tessalit

185500F*3

Bamako-Tombouctou

146500F*3

total :1336500Fcfa

60000Fcfa*3

60000*3

60000*3

total : 540000fcfa

Total :1.876.500fcfa

Le bilan financier des ressources humaines et leurs déplacements s’élève à :

7580.000f+ 600.000f+1.876.000f = 3.234.500f

Bilan financier total = bilan financier des équipements + bilan financier des

ressources humaines, d’où on a :

Bilan financier total = 26.345.000f +3.234.500f

= 29.579.500 fcfa.



77

XIII- CONCLUSION

Cette étude nous a permis d’appréhender l’environnement dans lequel

évolue l’ASECNA et les différentes approches techniques qu’il a su mettre en

exergue pour exploiter et assurer sa mission qu’est la gestion du trafic

aérien.

Cette migration qui a été l’objet de notre étude lui permettra de

répondre aux recommandations de l’ OACI.

Cet appel à l ’interconnexion des réseaux africains de télécommunications

aéronautiques nous a amené à trouver les issues ou les solutions techniques

qui s’imposent et permettront à l’ASECNA qui dispose du plus grand espace

aérien sous sa couverture d’être à jour quant aux nouvelles technologies de

l’information et de la communication.

Du point de vue technique, le déplacement vers la polarisation A,

permettra à l’ASECNA de disposer de la même technologie dans tous ces

sites, ce qui répond à l’interopratibilité entre ses équipements et avec les

autres structures de la navigation aérienne. Aussi, cette migration permettra

de revoir les débits utilisés afin d’accroître les capacités de transmission ;

mais aussi il faut penser à satisfaire les besoins informatiques tels que les

transferts de fichiers à travers le BVSAT( Broadband Vsat).



78

XIV-GLOSSAIRE

ASECNA : Agence pour la sécurité de la Navigation Aérienne en Afrique et

Madagascar .

ATS/DS : Air Trafic Service/Direct Speech.

AMRF : Accès multiple à Répartition de Fréquence.

AMRT : Accès Multiple à Répartition de temps.

CED : Correction d’Erreurs Directe : Algorithme de codage conçu pour

protéger l’intégrité des données .

DTT : Direction Technique.

Données : Informations non vocale transitant par un réseau de

télécommunications.

Facteur de qualité (G/T) : Quotient du gain maximum d’une antenne de

réception sur la temperature de bruit équivalente du système récepteur.

généralement exprimé en db/K, il mesure la capacité d’une station terrienne

à recevoir un signal satellitaire de bonne qualité(rapport signal à bruit

élevé).le G/T augmente avec le diamètre de l’antenne.

Gain d’une antenne : il Mesure le pouvoir d’amplification ou de

concentration d’une antenne lorsqu’elle émet ou reçoit un signal vers ou

depuis une direction donné dans l’espace. il est exprimé en dbi.

IESS : Spécification et normes d’équipements Intelsat. Par exemple IESS308

d’Intelsat est la spécification des porteuses numériques.

Intermodulation : Brouillage mutuel entre des signaux espacés en fréquence

après ne amplification non linéaire par un amplificateur commun.



79

KBIT/S : Paramètres de débits de transmission exprimant la quantité de

bits transmis sur une liaison.

Modem : Modulateur /Démodulateur qui est un dispositif de conversion de

signaux numériques en signaux analogiques et vice versa afin de permettre

une transmission numérique dans un support qui n’est pas purement

numérique.

Multiplexage : Combinaison d’un certain nombre de voies sur un même

support de transmission.

Moduler : Superposer l’information à transmettre sur un signal porteur.

Recouvrement d’antenne : C’est la zone commune entre deux bonds d’une

antenne en orientation d’azimut.

Pire : Puissance isotrope rayonné équivalente. Elle mesure l’intensité du

signal émis par un satellite sur la terre, ou par une station terrienne vers un

satellite ; elle s’exprime en dbw.

RSFTA : Réseau de Services Fixe des Télécommunications Aéronautiques

SMT : Service Mondial des Télécommunications.

TEB : Taux d’erreurs sur les bits ; c’est le rapport de bits erronés au nombre

total de bits transmis.

Db/k : unité utilisé pour exprimer le facteur de qualité (G/T) d’une station

terrienne sur l’échelle logarithmique des décibels.

Dbi : gain relatif d’une antenne par rapport à une antenne isotrope

équivalente.



80

Bruit : Toute perturbation électrique non désirée dans un circuit ou canal de

communication. l’adjectif ‘’thermique’’ vient du fait que l’intensité de bruit

généré par un objet dépend de la temperature physique de l’objet.

Capacité : Partie de la bande passante et de la puissance du satellite qui est

utilisée pour établir un ou plusieurs canaux de communication.

Précision de pointage : la précision de pointage dans une direction donnée

par exemple sur les coordonnées du satellite cible. Elle se définit comme

l’intervalle angulaire entre cette direction et la direction de rayonnement

maximum.

S/B : Rapport signal à bruit, Mesure la qualité d’un signal électrique,

généralement à la sortie d’un récepteur. C’est le rapport entre le niveau du

signal sur le bruit mesurée dans une bande passante donnée ;il est exprimé

en décibels ; plus le rapport est élevé , la qualité du signal est élevé.

Secteur spatial : taille de largeur de bande louée dans un répéteur de

satellite.

Temperature de bruit : Convention mathématique permettent de définir

l’influence du bruit dans un système de télécommunications.

VSAT : Very small aperture terminal . C’est un équipement de réception des

signaux émis par des satellites. Il est composé d’une antenne parabolique de

petite taille ainsi que des équipements de traitement des signaux.

Zone de couverture d’une antenne :c’est la portion de l’antenne où il est

possible de viser un satellite. Cette zone de couverture représente plus de la

moitié du ciel.



81

IX-Bibliographie

IX-1 Ouvrages

- Revue technique de la Navigation Aérienne (Télécommunications par

satellites de Michel Areno).

- Cours sur la technologie des télécommunications numériques par

satellites (Intelsat).

- Les réseaux de télécommunications par satellites .

IX-2Internet

http:/www.asecna.com

http:/www.stna.aviation.gouv.fr

http:/www.perso.infonie.fr/g.guenin/theo/calcule.htm

http:/wwwg.guenin.chez.tiscali.fr/theo/calcule.htm



82

Introduction Générale .......................................................................... 4 I-1 Objectifs de l’étude ....................................................................................................................................... 5

II- Présentations ................................................................................... 7 II-1 Présentation de l’ ESMT .............................................................................................................................. 7

II- 1-1 Formation ............................................................................................................................................. 7 II-1-1-1 Présentation du Mastère spécialisé réseaux de .............................................................................. 8 télécommunications ..................................................................................................................................... 8

II-2 Présentation de l’ASECNA ......................................................................................................................... 8 II-2-1 Organisation de L’ASECNA ............................................................................................................ 9 II-2-2 Présentation de la direction technique............................................................................................... 10 II-2-3 Objectifs de l’ASECNA .................................................................................................................... 10

II- 3 Présentation d’Intelsat ............................................................................................................................... 11 II-4 Présentation du satellite 10.02 ................................................................................................................ 12 II-5 Présentation de l’OACI ............................................................................................................................. 12

I - GENERALITES ................................................................................ 15 I - 1 Approche technique des réseaux VSAT .................................................................................................... 15

I -1 –1 Définition ........................................................................................................................................... 15 I-1-2 Bandes de fréquences ........................................................................................................................... 15 I-1-3 Les composantes d’un réseau VSAT .................................................................................................... 15 I-1-4 Le Hub.................................................................................................................................................. 16 I-1-5 Les VSAT ............................................................................................................................................ 16 I-1-6 Architecture du réseau .......................................................................................................................... 16

I-1-6-1 Réseau étoilé ................................................................................................................................. 16 I-1-6-2 Le Réseau maillé ........................................................................................................................... 16 I-1-6-3 Le Réseau hybride ........................................................................................................................ 17

I-1-7 Les modes d’accès ................................................................................................................................ 17 I-1-7-1 la catégorie par répartition ............................................................................................................ 17 I-1-7-2 Catégorie par réservation .............................................................................................................. 19 I-1-7-3 La catégorie aléatoire .................................................................................................................... 19

I-2 Fonctionnement du réseau ........................................................................................................................... 19 I- 2-1 Le Segment terrestre............................................................................................................................ 19 I-2-2 Le Segment spatial ............................................................................................................................... 20

I-3 Les Avantages et Inconvénients d’un VSAT ............................................................................................... 20 I-4 Techniques de modulation ........................................................................................................................... 21

I-4-1 MDP-4 .................................................................................................................................................. 21 I-4-2 MDP-2 .................................................................................................................................................. 22

I-5 Techniques de correction d’erreurs ............................................................................................................. 22 II - LE Satellite ................................................................................... 22

II-1 Caractéristiques principales des systèmes satellitaires ............................................................................... 22 II-1-3 Polarisation d’un satellite .................................................................................................................... 23 II-1-4 Le Répéteur d’un satellite ................................................................................................................... 23

II-2 Les phénomènes liés aux transmissions satellitaires .................................................................................. 24 II-2-1 Temps de propagation ......................................................................................................................... 24 II-2-2 Avantage géographique ...................................................................................................................... 24 II-2-3 Brouillage solaire ................................................................................................................................ 24

III- Qu’est ce que la Migration d’un réseau .......................................... 25 III-1 Le Réseau Simple bond ........................................................................................................................ 25

I- Le Réseau AFISNET ..................................................................................................................................... 27 I-1- présentation du satellite 707 ...................................................................................................................... 28 I-2- Caracteristiques du satellite Intelsat 903 ................................................................................................... 29 I-3 Les concepts de base des équipements d’une station terrienne .................................................................. 31

TABLE DES MATIERES



83

I-4 Les Classes d’antennes ................................................................................................................................ 31 I-4-1 Antennes standard ’’B’’ ....................................................................................................................... 31 I-4-2 Antenne standard ‘’F2’’ ....................................................................................................................... 32 I-4-3 Antenne standard de type ‘’F1’’ ........................................................................................................... 32

II- Les Services du réseau AFISNET..................................................... 32 II-1 Les Besoins opérationnels .......................................................................................................................... 33

II-1-2 Communications mobiles .................................................................................................................... 33 II-1-3 Le système de communication (voie et données ) de la zone ............................................................. 34 ASECNA ....................................................................................................................................................... 34

III- Technologies du réseau AFISNET .................................................. 34 III-1 Équipements de transmission FASTCOM ............................................................................................... 35 Figure 8 : Architecture du réseau Fastcom ...................................................................................................... 36 III-2 Equipements de transmission ( IBS) ......................................................................................................... 37

IV- Les liaisons du réseau AFISNET .................................................... 37 V- Les caractéristiques du réseau AFISNET ......................................... 38 VI- Expression des lacunes et besoins ................................................. 38 I- Analyse des stations de Dakar et Niamey........................................ 42

I-1 La station terrienne de Dakar ..................................................................................................................... 42 I-2 La station terrienne de Niamey ................................................................................................................... 45

II. Étude du Basculement vers le satellite Intelsat 10.02 .................... 47 II- 1 solutions .................................................................................................................................................... 47

II-1- 1 Solution relative au réseau fixe : ........................................................................................................ 47 II-1-1-1 Les lignes louées .......................................................................................................................... 47 II-1-1-2 La valise Immarsat (ATS/DS) ..................................................................................................... 48

III- Solution relative au mobile ..................................................................................................................... 48 IV- Le Repointage des Antennes ......................................................... 49

IV-1 Cas de la Station de Dakar et ses rattachements ....................................................................................... 50 IV-2- Station de Niamey et ses rattachements ................................................................................................. 53

V- Les Nouvelles orientations ............................................................ 54 V-1 Station de Dakar et ses rattachements ........................................................................................................ 54 V-2 - Site de Niamey et ses rattachements ........................................................................................................ 56 VI-1 Site de Dakar ............................................................................................................................................ 59

VI-2 Site de Niamey ............................................................................ 59 VI-2-3 Cas des Stations se rattachant au HUB de Niamey ......................................................................... 60

VII- Le déplacement de la polarisation ................................................ 60 VIII- Le changement de fréquence ...................................................... 62 IX - Configuration avec le Satellite 10.02 : Exploitation du ................. 62 Frame Relay ....................................................................................... 62

VIII-2 Topologie avec le 10.02 ......................................................................................................................... 64 IX- ASPECT SECURITAIRE ........................................................................................................................ 65

X- Bilan de Liaison ............................................................................. 65 VIII-1 Satellite 10.02 ................................................................................................................................. 66 X-1 Station terrienne de Dakar.......................................................................................................................... 66 X-2 Station terrienne de Niamey ...................................................................................................................... 66 X-3 Rapport porteuse/bruit de la liaison montante (C/N up) ............................................................................ 67 VIII-5 Rapport porteuse à bruit de la liaison descendante ................................................................................ 67

X-4 Optimisation de la porteuse ......................................................... 68 Services ......................................................................................................................................................... 68 Services fixes ................................................................................................................................................ 68 Services mobiles ........................................................................................................................................... 68

X-4-1 Les capacités des services Administratifs ............................................................................................... 68 IX-2 proposition ................................................................................................................................................ 69

X-5 Reed solomon........................................................................................................................................ 69 X-5-1 Authenticité et confirmation de choix................................................................................................. 70

XI- Dimensionnement des HPA ........................................................... 70 XII- Évaluation Financière .................................................................. 71



84

XII-1 Station de Niamey et ses rattachements .................................................................................................. 72 XII-2 Stations de Dakar et ses rattachements .................................................................................................. 73 XII-3 Planification du personnel ....................................................................................................................... 75

Frais de Transport ......................................................................................................................................... 75 Nombre de techniciens .................................................................................................................................. 76 Frais de transport ........................................................................................................................................... 76 Frais de Mission ............................................................................................................................................ 76

XIII- Conclusion ................................................................................. 77 XIv-Glossaire ...................................................................................... 78

IX-1 Ouvrages ................................................................................................................................................... 81 IX-2Internet ....................................................................................................................................................... 81

Documents

Thése en Télécommunications : communications par satellite