Décryptage d'un signal de télévision numérique par satellite

1. 1
CHAPITRE I LA TELEVISION NUMERIQUE TERRESTRE
Un concept reste flou si le champ de sa compréhension n'est pas clairement
défini selon le contexte de son usage. Ce chapitre répond à ce besoin et définit
le cadre théorique de l'étude et tente de circonscrire le concept de base utilisé
dans notre travail, de manière à baliser le champ de leur compréhension et de
l'extension retenue dans le cadre de notre étude.
I.1. CADRE THEORIQUE
La Télévision Numérique Terrestre est certes une innovation qui a révolutionné
la télévision analogique et pose de ce fait le problème de son usage et de son
appropriation. L'étude des facteurs sur l'intégration de la télévision numérique
terrestre, relève de la théorie d'usages techniques et de l'appropriation des
innovations technologiques. Cette théorie prend en compte les effets de
contexte et montre les multiples manières dont les groupes sociaux s'emparent
d'une innovation technologiques.
Patrice Flichy, figure de prou de cette théorie, dans son ouvrage devenu
célèbre, s'inspire de l'ethnométhodologie et du paradigme interactionniste.
Ainsi, contrairement aux analyses qui privilégient les effets directs de
l'innovation sur le changement social, les usagers sont perçus comme résultant
d'un ensemble des négociations et des compromis entre les apprentissages et
savoir faire des acteurs, les contextes sociaux des usages et les règles imposées
par la technique (machine ou outil).
S'agissant des cadres d'usages techniques, Patrice Flichy affirme qu'une
innovation ne devient stable que si les acteurs techniques ont réussi à créer un
alliage entre le cadre de fonctionnement et le cadre d'usage. Tous les usages
techniques ultérieurement effectifs ne sont pas contenus dans les innovations.
Les usages techniques peuvent même devenir des objets valises ou des objets
frontières, symbolisant à eux seuls les grandes mutations et les grandes
interrogations d'une société.
L'auteur fournit par là un bel ensemble de réflexions, utiles à quiconque
cherche à comprendre les formes sociales de la création, de l'accès, de
l'adoption ou de l'appropriation de nos nouvelles techniques ou machines de
communications.

2. 2
Cependant, avant de définir les concepts relatifs à la Télévision Numérique
Terrestre et à son étude, nous commencerons par analyser les concepts de la
théorie de l'innovation.
I.1.1. Cadre de fonctionnement
Ordinairement, dans un laboratoire, on élabore un objet technique tout en
imaginant ses usages. Les représentations que les ingénieurs se font de
l'utilisation influent sur leur travail de conception. Les concepteurs d'une
innovation en définissent les modalités de fonctionnement, ils en fixent au
préalable les finalités. Ce faisant, ils construisent un cadre de fonctionnement
pour l'innovation qu'ils conçoivent.
Cela s'applique également pour la télévision numérique terrestre dont la
dimension personnelle apparait dans la réceptivité du signal contrairement à la
télévision analogique.
I.1.2. Cadre d'usage
Le cadre d'usage est toujours lié à un objet technique. Le terme employé seul,
sans le complément qui précise de quoi est fait l'usage, sonne mal. Dans le
langage courant l'usage est toujours de quelque chose. C'est pourquoi
s'intéresser à un usage, c'est convoqué une situation particulière dont on sait
par avance qu'elle comportera un objet technique identifié.
C'est aussi le théâtre des échanges entre les apprentissages et savoirs faires des
acteurs ou concepteurs, les contextes sociaux des usages et les possibilités
offertes par l'objet technique. Pour autant que toute invention répond à un
besoin social, autant dire que le cadre d'usage est celui des contextes sociaux
des usages.
Autrement, il est question de l'utilisation, de l'usage que la société fait de
l'innovation. Le cadre d'usage fait intervenir un autre concept, celui de
l'appropriation. S'agissant de la TNT l'objectif du départ était l'amélioration de
la qualité du signal et la réduction de fréquence de télévision.
Cette idée a peu à peu laisser place à une visée commerciale qui permet aux
téléspectateurs ou aux usagers de la télévision numérique terrestre de ne plus
être soumis aux impératifs de la télévision analogique. L'obtention d'un
abonnement permet désormais à l'usager grâce au décodeur de choisir ou
sélectionner au préalable les programmes qu'il aimerait suivre et cela, sans
aucune restriction d'ordre éthique.

3. 3
I.1.3. Cadre sociotechnique
Le développement d'un objet technique ne se fait pas comme on l'imagine
souvent, en deux temps : élaboration technique puis diffusion. Mais au
contraire, par un processus plus complexe où le cadre de fonctionnement et le
cadre d'usage sont construits en parallèle. Le cadre sociotechnique ainsi formé
n'est pas la somme du cadre de fonctionnement et du cadre d'usage, mais une
nouvelle entité.
En d'autres termes, le cadre sociotechnique renvoie à la manière dont se
retrouvent dans la société les conceptions et réalisations scientifiques et
techniques ainsi que les usages qu'on en fait.
Dans le cas de la TNT, l'articulation entre l'élaboration du cadre de
fonctionnement et du cadre d'usage est encore plus étroite comme avec
l'Internet. En effet, au niveau du cadre de fonctionnement, la télévision
numérique terrestre permet de diffuser sur un même canal plusieurs
programmes de télévision. Quant au cadre d'usage, il est particulièrement
adapté au libre choix des téléspectateurs ou des abonnés qui ont le loisir de
choisir le programme qu'ils préfèrent et d'y accéder sans restriction.
I.1.4. L'appropriation
Étymologiquement, cette expression renvoie à l'action de s'approprier, de
s'attribuer quelque chose. Le terme implique l'idée de prendre en son compte,
de faire une adaptation en soi de quelque chose et, dans cet entendement, il a
comme synonyme l'adoption. Le terme appropriation apparaît chaque fois
qu'une invention se trouve mis à la disposition du public et se trouve récupéré
par lui. Le problème de relation entre la nouveauté et le groupe social se pose
en termes d'appropriation.
L'appropriation peut également être perçue sous l'angle d'une utilisation, d'une
consommation ou encore d'un accès. Ainsi, on parle d'accès aux technologies
de l'information et de la communication (TIC), l'accès aux nouveaux médias,
l'accès à l'eau potable, l'accès aux médicaments génériques ou aux organismes
génétiquement modifiés (OGM)...
I.2. Notion de la Télévision Numérique Terrestre
Les technologies de l'information et de la communication sont d'un abord
complexe. Des différents auteurs continuent à faire l'objet de Télévision
Numérique Terrestre plusieurs traitements selon leurs orientations théoriques.

4. 4
C'est ainsi que dans ce travail nous tenterons de mettre en surface, quelques
définitions et explications que nous avons jugé exploitables.
I.2.1. Définitions
Définir la Télévision Numérique Terrestre ne revient pas à le faire isolement
d'un mot à l'autre pris hors de ce contexte de manière distincte. La manière à
laquelle nous souscrivons pour définir la Télévision Numérique Terrestre, est
celle de le faire comme étant un concept, pris dans son ensemble du point de
vue de ses caractéristiques, ses composantes, ses enjeux et ses implications.
En effet, la Télévision numérique terrestre (TNT) est la dénomination française
désignant les systèmes de diffusion numérique de la télévision via un réseau
d'émetteurs terrestres.
En outre, La TNT est le mode de diffusion audiovisuelle terrestre en numérique,
dans lequel les signaux vidéo, audio et de données ont été numérisées pour
être ordonnés dans un flux unique (le multiplex) avant d'être modulés puis
diffusés, c'est-à-dire transportés jusqu'aux antennes râteaux des
téléspectateurs.
Selon l'encyclopédie électronique encarta, la télévision numérique terrestre,
TNT en abrégé, est un dispositif de diffusion instantanée de données
numérisées par faisceaux hertziens.
I.2.2. Historique de la TNT
Vers le milieu des années 1990, de nombreux pays, parmi lesquels la France,
s'intéressent à l'évolution de la télévision numérique hertzienne. L'ensemble
des missions de réflexion qui sont alors constituées confirme l'avènement
proche et inéluctable de la télévision numérique terrestre (TNT).
En France, le rapport des groupes de travail chargés de cette réflexion est
publié en avril 1999. Dès lors, la société Télédiffusion de France (TDF), diffuseur
historique de la télévision hertzienne qui avait déjà tenté de petites
expériences de télévision numérique à Metz et à Nogent-le-Roi en 1998, se
lance immédiatement dans une mise à l'épreuve à grande échelle du dispositif
dans les principales villes bretonnes. En août 2000, la France vote avec un
retard certain sur le Royaume-Uni, la Suède et l'Espagne une nouvelle loi sur
l'audiovisuel qui donne un cadre juridique à la télévision numérique terrestre.
Un an plus tard, le Conseil supérieur de l'audiovisuel (CSA), sous l'impulsion de
son nouveau président Dominique Baudis, lance un appel à candidatures pour

5. 5
l'exploitation des canaux de diffusion. Le 23 octobre 2002, les candidatures de
vingt-huit chaînes dont quatorze diffuseront gratuitement sont jugées
recevables. La même année, et bien que tout paraisse se dérouler sous des
auspices favorables, un rapport, commandé par le Premier ministre Jean-Pierre
Raffarin, repousse le lancement de la TNT, tout d'abord à fin 2004, puis au 1er
mars 2005 pour les chaînes gratuites et au 1er septembre 2005 pour les
chaînes payantes.
Les conflits pour le choix de la norme de compression des données retardent
également le calendrier de lancement. En décembre 2004, le standard de
compression MPEG-2, qui a les faveurs du milieu de l'audiovisuel et du CSA, est
finalement retenu pour les chaînes gratuites seules, tandis que sa version plus
développée, le MPEG-4, doit être appliquée aux chaînes payantes. La
coexistence des deux standards, critiquée par les éditeurs de services et les
diffuseurs techniques, ne pose toutefois pas de problèmes techniques, excepté
la nécessité de s'équiper d'un décodeur compatible avec les deux normes.
Enfin, le 31 mars 2005 débute officiellement la diffusion de la TNT en France.
Les quatorze premières chaînes gratuites de la TNT sont : TF1, France 2, France
3, Canal+ (programmes en clair), France 5, M6, Arte, Direct 8, W9, TMC, NT1,
NRJ 12, LCP-Assemblée nationale/Public Sénat, et France 4. Depuis l'automne
2005, quatre autres chaînes gratuites sont diffusées : i>télé, Europe 2 TV, BFM
TV et Jeunesse TV.
Quant au bouquet payant, qui commence à diffuser également à l'automne
2005, il est composé de Canal + (programmes cryptés), Canal + Cinéma, Canal +
Sport, Planète, Canal J, Paris Première, AB1, LCI, Eurosport France et enfin TPS
Star.
I.2.3. PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT DE LA TNT
I.2.3.1. La compression en numérique
La compression en informatique ou en numérique, est la technique qui consiste
à faire une réduction de données informatiques sur un support de stockage,
dans le but d'optimiser leur transmission. Ceci pour rendre la télévision
numérique terrestre transportable, donc accessible. Ce sont les techniques qui
facilitent la compression des images fixes ou animées et du son sous un format
précis.

6. 6
I.2.3.2. Principe de compression
Le stockage des données informatiques nécessite plus ou moins d'espace
mémoire, mesuré en octets, pour ranger l'information. Par exemple, sur un
octet, il est possible de représenter un nombre inférieur à 256. Sur 20 octets, il
est possible de représenter un mot de 20 caractères.
En revanche, lorsqu'il s'agit d'images, de son ou de vidéo, l'espace mémoire
requis est beaucoup plus important. Par exemple, pour représenter une image
en qualité 256 couleurs avec 1024 × 768 pixels, il faut 2,3 Mo (méga-octets).
Pour une vidéo qui, selon les formats, contient 25 images (format PAL/SECAM)
ou 30 images (format NTSC) par seconde, le problème est encore plus évident.
Pour représenter une heure de vidéo au format PAL/SECAM, il faudrait 212 Go
(giga-octets).
La compression de données a donc pour but de minimiser le nombre d'octets
nécessaires pour représenter une donnée, soit minimiser l'espace de stockage,
mais aussi de minimiser l'utilisation de la bande passante pour le transfert des
données sur les réseaux, notamment sur Internet. Cette opération nécessite de
grandes capacités de calcul, mais l'augmentation de la puissance des
processeurs (et microprocesseurs) permet de banaliser l'exécution des
opérations de compression et de décompression des données.
I.2.3.3. La compression d'images fixes
Pour la compression des images fixes ou des photos, l'un des formats les plus
répandus est le format JPEG (Joint Photographic Expert Group), qui est un
standard depuis 1992. Cette méthode de compression résulte d'un algorithme
avec perte. Tout cela permet de réduire la taille des images d'un facteur 20 à
25, sans perte évidente de qualité notable en pratique.
I.2.3.4. Compression de la vidéo
Pour la compression des vidéos ou des images en mouvement, le format le plus
utilisé est le format MPEG (Moving Pictures Experts Group). Ce format utilise la
redondance des images constituant une courte séquence vidéo. Par exemple, si
une caméra enregistre 25 images par seconde et que l'on fait un plan fixe de 10
secondes, on aura 250 images très proches au niveau du contenu. Il est donc
intéressant de profiter de cette propriété pour factoriser l'information. Le
format MPEG atteint un taux de compression compris entre 15 et 30 et permet
la synchronisation des images et des sons compressés.

7. 7
Toutes les diffusions sont compressées en MPEG-2 pour les chaînes courantes.
Cela implique qu'au lieu d'utiliser une fréquence par chaîne, comme pour
l'analogique, on peut envoyer plusieurs chaînes sur un même canal. L'intérêt
est de pouvoir recevoir plus de chaînes en exploitant les canaux déjà en place.
I.2.3.5. Compression du son
De la même manière que l'on comprime la vidéo, on s'attaque au son. Pour la
musique, l'Internet a permis le développement rapide de la technologie MP3
"MPEG Audio Layer-3", qui constitue le niveau 3 du format MPEG. Ce format
connaît un grand succès car il s'agit d'un format ouvert, dont les spécifications
sont disponibles pour tous. Ainsi, de plus en plus de documents sonores suivant
cette norme sont diffusés sur le réseau Internet. Dans cet élan, des lecteurs
MP3 ont été développés pour écouter des CD de musique MP3 de la même
façon que l'on écoute des CD audio du commerce.
I.2.3.6. Le multiplexage des programmes en TNT
Le principe du multiplexage consiste à regrouper tous les codeurs MPEG et le
multiplexeur en un même ensemble, et à faire bénéficier les programmes les
plus gourmands des mégabits dont les autres programmes n'ont pas besoin à
ce moment-là. Le multiplexeur ajuste en temps réel les paramètres de débit de
chaque programme pour que le débit total du transport stream reste constant.
Il sied de signaler que le multiplexage en MPEG-4 s'avère encore plus efficace
en matière de compression, donc de chaînes par bouquet. Avec ce type de
multiplexage, on peut atteindre jusqu'à 9 chaînes en Standard Définition (SD)
au lieu des 6 chaînes en MPEG-2. Davantage de chaînes peuvent donc être
diffusées mais pas dans le cas de la TVHD plus expansive. Le CODEC de
compression MPEG-4 ultra efficace a déjà fait ses preuves et est très largement
utilisé dans le monde du multimédia et de la micro-informatique (films MPEG-
4, DivX, Xvid, etc.).
Dans les faits, et de par son rapport d'image/compression de qualité, c'est pour
le moment la seule norme vidéo capable de véhiculer une diffusion en Haute
Définition, plus gourmande en bande passante que le MPEG-2 mais aussi de
meilleure qualité. Le multiplexage MPEG-4, lorsqu'il est adopté pour les chaînes
payantes en mode TVHD (résolution en pixels plus élevée), est naturellement
composé de beaucoup moins de chaînes que le MPEG-2. Dans ce cas précis, il y
a une régulation au détriment de la compression et en faveur de la qualité
d'image et du son.

8. 8
I.2.3.7. La transmission en TNT
En application de la norme DVB-T, la vidéo en définition standard peut
exploiter un encodage MPEG-2 pour les chaines gratuites et H.264 (également
appelé MPEG-4 AVC) pour les chaînes à péage. Les chaînes gratuites ou à péage
diffusées en HD exploitent la norme MPEG-4. La télédiffusion numérique utilise
la modulation COFDM à 1 705 porteuses en 2K (Royaume-Uni) ou 6 817
porteuses en 8K.
Plus évoluée, la DVB-T2 dans son mode de diffusion pourrait être plus
performante face à la norme DVB-T de base, les expérimentations allemandes
débouchant sur ce constat. Cette norme évoluée est en vigueur au nord des
Pays-Bas et au Royaume-Uni selon une observation en avril 2009 ainsi qu'en
Autriche depuis mars 2010.
Les performances obtenues sont plus particulièrement favorables pour les
transmissions HD car cette norme évoluée accroît la bande passante
numérique vidéo pour chaque multiplex ou canal (32 Mbits sont évoqués,
contre 24 Mbits pour une porteuse principale de 8 MHz) dans les mêmes
conditions d'émission.
La norme officielle de la DVB-T2 est approuvée en juin 2008. Un démodulateur
(récepteur décodeur) DVB-T2 est compatible avec les signaux de la DVB-T de
première génération ; en revanche, les démodulateurs DVB-T ne permettent
pas de traiter et restituer les signaux à la norme T2.
I.2.3.8. La réception en TNT
Pour le téléspectateur, l'intérêt majeur est la réception, via une simple antenne
râteau adaptée aux UHF, voire d'une antenne d'intérieur, des chaînes de
télévision diffusées en numérique. En effet, pour recevoir la TNT, il n'est pas
nécessaire de changer l'antenne UHF existante, sauf dans des cas limités.
En revanche, la TNT nécessite sur un téléviseur ancien l'utilisation d'un
décodeur TNT (démodulateur de réception numérique pour télévision
analogique). Ce décodeur injecte un signal analogique en Composite NTSC ou
PAL ou SECAM ou en S-VHS, voire idéalement en RVB sur les téléviseurs
équipés d'entrées RVB. Il est capable en outre d'effectuer le Letterbox ou le Pan
and scan d'émission 16/9 pour une télé 4/3, de sélectionner une langue, des
sous-titres. On est donc très proche des fonctionnalités d'un lecteur DVD.

9. 9
Il n'est donc pas nécessaire de remplacer un téléviseur analogique par un
téléviseur avec TNT intégré (terminal DVB-T). Mais le recours à un décodeur
TNT externe achemine le signal par un raccordement vidéo analogique : dans
ce cas le système ne fonctionne qu'en numérique partiel puisque seule la
réception (haute fréquence) est en numérique, mais pas le signal démodulé
destiné à l'affichage vidéo, qui est transmis par le câble de raccordement au
téléviseur (via une prise Péritel).
Cependant, certains décodeurs comportent une sortie en numérique grâce à
une prise DVI ou HDMI. Si la TV est numérique (LCD ou Plasma) et possède une
prise HDMI et/ou DVI, cette solution doit être privilégiée.
I.2.3.9. Les décodeurs TNT
Ce sont des adaptateurs DVB (Digital Video Broadcasting) parés pour la «
diffusion vidéo numérique » dont les modalités et normes ont été prescrites
par le consortium européen DVB. C'est pourquoi le matériel disponible aux
quatre coins du monde est, sauf exception, compatible (Royaume-Uni,
Amérique du Nord) avec celui que l'on peut trouver en France.
Il existe trois types de décodeurs : DVB-T, DVB-C, DVB-S. Plus un quatrième
pour le matériel portable : DVB-H (Handheld). Puis, enfin, un autre spécifique à
l'ADSL (Freebox, Livebox, Cbox, etc.). On doit choisir le sien en fonction de son
type de réception (antenne collective « râteau », réseau câblé, parabole, ADSL,
etc.)
a. Le terminal DVB-T
Le terminal DVB-T (terrestre) couvre les trois sous-bandes de fréquences VHF
de 47 à 68 MHz pour la télévision, de 87,5 à 108,5 MHz pour les radios en
modulation de fréquence (FM) et de 174 à 230 MHz à la fois pour la télévision
et la radio numérique (DAB). Mais aussi, les deux sous-bandes UHF de 470 à
614 MHz, et de 614 à 862 MHz pour la télévision.
b. Les terminaux DVB-C et DVB-S
Les terminaux DVB-C (Câble) et DVB-S (Satellite) exploitent les plages de
fréquences inexploitées restantes.
Ce sont les interbandes de 108 à 310 MHz en VHF et les hyperbandes entre 310
et 470 MHz en UHF. Tandis que les récepteurs intégrés dans les matériels
mobiles (téléphone, assistant personnel, etc.) tirent profit du DVB-H ou de son

10. 10
concurrent le T-DMB (VHF entre 174 et 230 MHz, UHF entre 470 et 830 MHz) et
bande L (de 1,452 à 1,492 GHz).
I.2.4. NOTION DE FREQUENCE
L'utilisation du spectre des fréquences par les états a conduit rapidement à la
création d'un organisme international, dénommé union internationale de
télécommunications depuis 1932, ayant vocation à optimiser l'usage du spectre
par la communauté internationale et à éliminer les risques de brouillage entre
stations d'émission. Ces règles sont précisées dans la convention internationale
des télécommunications, ainsi que dans le règlement des radiocommunications
qui y est annexé.
Le fait que les fréquences hertziennes ne respectent pas les frontières des Etats
va rendre nécessaire l'élaboration de règles pour éviter le brouillage d'émission
sur un territoire frontalier et limiter, autant que faire se peut, la zone de
diffusion du service au territoire du pays d'émission. Par ailleurs, le contenu des
messages transportés étant susceptible de porter atteinte aux bonnes relations
entre Etats, un code de bonne conduite s'impose. En outre, les fréquences
constituant un bien rare et qui, par nature, ne saurait être la propriété des
états, des dispositions devront être édictées afin d'assurer un égal accès de
tous au spectre. Ce principe devra prévaloir aussi bien au niveau international
que national.
Décrite par l'article 8 du règlement de la convention internationale des
télécommunications, la répartition du spectre s'effectue en trois étapes : celui-
ci est d'abord divisé en bandes de fréquences dont l'usage est attribué à une ou
plusieurs catégories de services (radiodiffusion, radionavigation,
radioamateur,...) ; ces bandes sont allouées en trois zones géostratégiques, la
bande I comprenant notamment l'Europe ; il est enfin procédé, à l'intérieur de
ces bandes, à l'assignation des fréquences pour la diffusion des services. Ces
assignations, qui relèvent de la compétence des Etats, doivent toutefois être
portées à la connaissance du comité internationale d'enregistrement des
fréquences, organe de l'UIT chargé de la gestion du fichier des utilisations du
spectre.
Ces utilisations devront notamment respecter deux principes essentiels. D'une
part, les Etats doivent s'efforcer de limiter cet usage « au minimum
indispensable pour assurer de manière satisfaisante le fonctionnement des
services nécessaires » (article 33 de la convention Internationale des
télécommunications) ; d'autre part, la puissance de la plupart des stations de

11. 11
radiodiffusion diffusées par voie hertzienne terrestre ne doit pas dépasser la
valeur nécessaire pour assurer économiquement un service national de qualité
à l'intérieur des frontières du pays considéré.
I.2.5. La gestion de fréquence en TNT
Le spectre radioélectrique constitue la ressource fondamentale sur laquelle se
constituent les radiocommunications. Or cette ressource est très limitée. Et
même si ce spectre s'étend jusqu'à quelques centaines de gigahertz, les
fréquences inférieures à quelques dizaines de gigahertz sont pratiquement les
seules à être utilisées.
C'est pour cette raison que le passage de la diffusion de télévision terrestre du
mode analogique au mode numérique suscite un intérêt extraordinaire dans la
mesure où il devrait s'accompagner d'un gain spectaculaire en efficacité
d'utilisation dudit spectre et donc permettre de libérer une quantité très
importante de spectre dans deux gammes de fréquences particulièrement
prisées dans la communication et la télécommunication, à savoir : les bandes
174-223 MHz et 470-862 MHz.
En effet, les lois de la physique font que la portée de la télécommunication
radioélectrique décroît très vite avec la fréquence, ce qui décourage l'utilisation
des fréquences élevées et suscite un engouement jamais vu vers les fréquences
basses, les seules qui, naturellement, offrent les meilleures conditions
technico-économiques de déploiement de grands réseaux tendant vers des
couvertures nationales. Il se fait que, de toutes les fréquences basses, celles qui
présentent des caractéristiques physiques de propagation radioélectrique
particulièrement attractives et devraient, en principe, offrir des services de
qualité avec un nombre d'émetteurs réduits, sont celles situées dans la sous-
bande 790-862 Mhz. Ce sont ces 72 MHz qu'on qualifie de fréquences en or
parce qu'elles sont les plus convoitées des opérateurs de télévision et de
télécommunication.
L'on doit savoir que, de par leur spécificité physique naturelle, une fois
utilisées, elles peuvent contribuer à l'enrichissement de l'offre de chaînes de
télévision diffusées en numérique terrestre, à l'élargissement des offres des
chaînes numériques terrestres en haute définition, au lancement des services
complémentaires de radio en numérique élargissement de l'offre de télévision
mobile (en complément également des services qui seront lancés sur les
fréquences actuellement disponibles), mais aussi et surtout lancement de
nouveaux réseaux de communications électroniques tant il est attesté que ces

12. 12
fréquences, de par leurs caractéristiques physiques de propagation électrique
particulièrement attractives, non seulement elles permettent une très longue
portée (donc peu d'émetteurs), mais aussi et surtout une excellente
pénétration dans les bâtiments et du très haut débit fixe ou mobile.
I.2.6. La TNT et la télévision analogique
Les avantages de la télévision numérique terrestre sont nombreux.
En effet, les ondes hertziennes sont actuellement saturées partout dans le
monde et aucun pays ne peut guère se permettre d'avoir plus de 6 chaînes
hertziennes. Heureusement grâce à la technologie numérique et au
multiplexage, la TNT contourne le problème et propose actuellement 12
nouvelles chaînes en plus des 6 chaînes traditionnelles pour un total de 18
chaînes en qualité numérique.
La Télévision Numérique Terrestre, tout comme la télévision hertzienne
analogique, utilise les bandes VHF (Very High Frequency) et UHF (Ultra High
Frequency) et les émetteurs. Le flux audio/vidéo véhiculé n'est pas représenté
par une courbe analogique mais bel et bien par un signal numérique binaire
souvent symbolisé par une suite de 0 et de 1.
Comme tout matériel exploitant un tuner, la TNT n'échappe pas à la règle et
exploite une bande de fréquence qui lui est propre. Ainsi, un tuner de
TV/magnétoscope exploite la bande de fréquence qui se situe 40 et 860 MHz,
un tuner TNT, celle qui se situe entre 170 et 860 MHz, et un tuner satellite,
celle qui va de 950 à 2150 MHz.
En outre, la technologie MPEG-2 et multiplex pour plus de chaînes, toutes les
diffusions sont compressées en MPEG-2 pour les chaînes courantes. Cela
implique qu'au lieu d'utiliser une fréquence par chaîne, comme pour
l'analogique, on peut envoyer plusieurs chaînes sur un même canal. L'intérêt
est de pouvoir recevoir plus de chaînes en exploitant les canaux déjà en place.
Grâce à la technologie multiplex, ce sont des bouquets de programmes
numérisés qui occupent les chaînes payantes en mode TVHD (résolution en
pixels plus élevée).
1. La qualité de l'image numérique
La TNT diffuse les émissions en numérique. Elle utilise le codage MPEG-2 pour
faire transiter les images que vous connaissez déjà dans les DVD. Cela assure

13. 13
une netteté et une pureté des images qui sont impossibles à obtenir par la
télévision classique ou hertzienne, même très bien réglée.
2. Le son en numérique
En plus de l'image, la TNT permet de bénéficier du son numérique. De ce fait, le
son 5.1 Dolby digital n'est plus l'exclusivité du DVD et du cinéma et les chaînes
de la TNT peuvent proposer une bande-son en 3D (le son est spatialisé).
Actuellement seule l'une d'entre elles utilise cette option, mais le monde de la
TNT évolue régulièrement.
3. La réception
Le numérique apporte aussi sa contribution à la qualité de réception. Dans la
théorie avec la TNT, soit vous recevez parfaitement les chaînes soit pas du tout.
Il n'y a pas de réceptions de piètre qualité. Dans la pratique, cette affirmation
est à nuancer, mais la qualité reste toujours supérieure à la qualité de
réception de la télévision hertzienne.

14. 14
CHAPITRE II LE RESEAU INTERNET
1.1. - Présentation du réseau Internet
1.1.1. - Historique d'Internet
En 1962 alors que le communisme battait son plein, l'US air force demande à
un groupe de chercheurs de créer un mode de communication militaire capable
de résister à une attaque nucléaire. Le concept reposait sur un système
décentralisé permettant aux réseaux de fonctionner malgré la destruction d'un
ou de plusieurs machines.
PAUL BARON, en 1964, mit au point un réseau hybride d'architecture étoilée et
maillée dans lequel les données se déplaceraient de façon dynamique en
cherchant le chemin le moins encombré et en patientant si toutes les routes
étaient occupées.
En août 1969 indépendamment de tous objectifs militaires, le réseau
expérientiel ARPANET fut créé par ARPA (Advanced Research Project)
dépendant du DOD (Département Of Defense) afin de relier quatre instituts
militaires. Le réseau ARPANET est considéré comme le précurseur d'Internet. Il
comptait déjà à l'époque certaines caractéristiques fondamentales du réseau
actuel à savoir :
-un ou plusieurs nœuds du réseau pouvaient être détruits sans perturber le
fonctionnement de celui-ci ;
-la communication entre machine se faisait sans machine centralisée ;
-les protocoles utilisés étaient basiques.
En 1971, RAY TOM mit au point un mode de communication courrier
électronique. En 1972, LAWRENCE G. ROBERT améliora les possibilités
apportées par RAY TOM en développant la première application permettant de
lister, de lire de manière sélective, d'archiver, de répondre ou faire suivre un
courrier électronique. Depuis lors, la messagerie électronique n'a cessé de
croître pour devenir la principale utilisation du réseau des réseaux au début du
21e siècle. C'est également en 1972 que l'ARPANET fut pour la première fois
présenté au public lors de la conférence ICCC (International Computer
Communication Conference).

15. 15
Arrivé à ARPA en 1972, BOB KAHL commence à travailler sur les bases d'un
nouveau protocole déjà baptisé TCP permettant d'acheminer les données sur
un réseau en les fragmentant en petits paquets.
En 1976 le DOD décida de déployer le protocole TCP sur le réseau ARPANET
composé de 111 machines reliées entre elles. En 1978 le protocole TCP fut
scindé en deux protocoles TCP et IP pour constituer ce qui est la suite TCP/IP.
Le système de nommage DNS utilisé de nos jours fut mis en œuvre en 1984 afin
de pallier au manque de souplesse du nommage par table de nommage
demandant la mise à jour manuel du journal des correspondances entre le nom
de la machine et son adresse IP.
En 1980 TIM BERNERS mit au point un système de navigation hypertexte et
développa avec l'aide de ROBERT CAILLIAU un logiciel baptisé « Enquire »
permettant de naviguer selon ce principe. Fin 1990, TIMBERS LEE met au point
le protocole http ainsi que le langage http permettant de naviguer à travers
différents réseaux ; le World Wide Web est né et avec lui, l'expansion
d'Internet.
Internet ou InterNetwork est le diminutif de International Network, réseau
informatique mondial constitué par l'ensemble de plusieurs réseaux reliés par
le protocole de communication TCP/IP afin d'offrir à leurs utilisateurs des
services comme : la messagerie électronique, le transfert de fichier, le transfert
de pages hypermédias, le transfert de bases de données
1.1.2. - L'objectif d'Internet
L'objectif d'Internet est de relier entre eux tous les ordinateurs du monde à
l'image du téléphone qui permet de converser avec toute personne dont on
connaît le numéro. Internet est un système mondial d'échange de documents
électroniques : textes, images, sons et séquences audiovisuelles.
1.1.3. - Fonctionnement d'Internet
Le fonctionnement d'Internet repose sur la suite de protocole utilisée (TCP/IP),
sur le système d'adressage (adresse IP), sur le système de nommage des
ordinateurs (DNS) et sur les services réseaux offerts.

16. 16
1.1.3.1. - Les protocoles
Un protocole est une méthode standard qui permet la communication entre
deux machines, c'est-à-dire un ensemble des règles et de procédures à
respecter pour émettre et recevoir des données sur un réseau.
Il existe plusieurs types de protocoles. Chaque protocole a des fonctions
propres et, ensemble, ils fournissent un éventail de moyens permettant de
répondre à la multiplicité et à la diversité des besoins sur Internet.
Les principaux sont les suivants :
- IP (Internet Protocol) existe en version 4 (IPv4) et en version 6 (IPv6) : c'est un
protocole réseau qui définit le mode d'échange élémentaire entre les
ordinateurs sur un réseau en leur donnant une adresse unique.
- TCP : il s'agit d'un protocole opérant un contrôle de transmission des données
pendant une communication établie entre deux machines. Dans un tel schéma,
la machine réceptrice envoie des accusés de réception lors de la
communication, ainsi la machine émettrice est garante de la validité des
données qu'elle envoi. Les données sont envoyées sous forme de flot. TCP est
un protocole orienté connexion.
- UDP : il s'agit d'un mode de communication dans lequel la machine émettrice
envoie des données sans prévenir, la machine réceptrice reçoit les données
sans envoyer d'accusé de réception à la machine émettrice. Les données sont
ainsi envoyées sous forme des blocs (datagrammes). UDP est un protocole non
orienté connexion.
- HTTP (HyperText Transfer Protocol) : protocole mis en oeuvre pour le
chargement des pages web.
- HTTPS : protocole de chargement de pages web en mode sécurisé.
- FTP (File Transfer Protocol) : protocole utilisé pour le transfert de fichiers sur
Internet.
- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) : mode d'échange du courrier
électronique en envoi.
- POP3 (Post Office Protocol version 3) : mode d'échange du courrier
électronique en réception.

17. 17
- IMAP (Internet Message Access Protocol) : un autre mode d'échange de
courrier électronique.
- IRC (Internet Relay Chat) : protocole de discussion instantanée.
- NNTP(Network News Transfer Protocol) : protocole de transfert de message
utilisé par les forums de discussion
- SSL ou TLS : protocoles de transaction sécurisée, utilisés notamment pour le
paiement sécurisé.
- DNS (Domain Name System) : système de résolution de noms Internet.
- ICMP (Internet Control Message Protocol) : protocole de contrôle du
protocole IP.
1.1.3.2. - Les adresses IP
Sur Internet, les ordinateurs communiquent entre eux grâce au protocole IP
(Internet Protocol), qui utilise des adresses numériques, appelées adresses IP.
L'adresse IP permet d'identifier de façon unique une machine dans un réseau.
Elle est composée de deux parties:
· L'identifiant du réseau appelé «Network Identifier» ou «Net ID»
· L'identifiant de la station appelée «Host ID»
La frontière entre ces deux champs est également variable. Elle peut prendre
trois positions entraînant trois types de réseaux :
· Les réseaux de classe A
· Les réseaux de classe B
· Les réseaux de classe C
L'adresse IP est composée de 32 bits soit 4 octets qui sont traduits
généralement en 4 chiffres décimaux. Les bits de poids forts déterminent la
classe et donc la frontière entre Net ID et Host ID.
La classe A induit un champ Net ID sur 7 bits, les 24 bits restants sont affectés
au Host ID.
La classe B induit 14 bits de Net ID et 16 bits de Host ID.
La classe C induit 21 bits de Net ID et 8 bits de host ID.

18. 18
Il existe deux autres classes particulières :
· La classe D, utilisée pour les adresses de groupes «multicast»
· La classe E réservée
La classe A, qui dispose de 7 bits pour le Net ID, permet de créer un faible
nombre de réseaux: 126. Evidemment, 7 bits autorisent 128 combinaisons mais
nous verrons que certaines valeurs sont réservées. Les 24 bits de Host ID
permettent de connecter un nombre important de stations par réseau: jusqu'à
16. 777. 214 stations. Ainsi, le Net ID des réseaux de classe A peut prendre les
valeurs de 1.0.0.0 à 126.0.0.0
La classe B, avec ses 14 bits de Net ID autorise la création de 16.384 réseaux et
les 16 bit de Host ID: un maximum de 65.534 stations par réseau. Ainsi, le Net
ID des réseaux de classe B peut prendre les valeurs de 128.0.0.0 à 191.255.0.0
La classe C, et ses 21 bits de Net ID permet de créer un nombre important de
réseaux soit 2.097.152 par contre, les 8 bits de Host ID: ne permettent de
connecter qu'un maximum de 254 machines par réseau. Ainsi, le Net ID des
réseaux de classe C peut prendre les valeurs de 192.0.0.0 à 223.255.255.0
Dans l'adressage Internet, on distingue deux types d'adresses:
· Les adresses publiques
· Les adresses privées
- les adresses publiques
Une adresse publique est une adresse officielle affectée par l'organisme IANA
qui est chargé de l'attribution des adresses IP d'Internet. Ce type d'adresse est
unique au monde.
- Les adresses privées
IANA a réservé certaines plages d'adresses pour les réseaux privés
d'entreprises. Ces adresses ne peuvent pas circuler sur Internet. Plusieurs
réseaux privés d'entreprises peuvent utiliser le même Net ID. Il n'y a pas de
risque d'ambiguïté tant que les réseaux ne sont pas interconnectés.
Les plages d'adresses réservées par IANA sont les suivantes:
Dans la classe A : le réseau 10.0.0.0/8
Dans la classe B: 16 réseaux 172.16.0.0 /12

19. 19
Dans la classe C: 256 réseaux 192.168.0.0/16
D'autres adresses peuvent aussi être considérées comme adresses privées
lorsque ces adresses, bien que situées dans les plages d'adresses publiques,
n'ont pas été attribuées par IANA et sont utilisées dans des réseaux privés.
- Adresses particulières
Lorsqu'on met à 0 les bits réservés aux machines (Host ID) sur une adresse IP,
on obtient ce que l'on appelle l'adresse réseau. Par exemple, 194.28.12.0 est
une adresse réseau et on ne peut donc pas l'attribuer à un des ordinateurs du
réseau.
Lorsqu'on met à 1 le premier bit du Host ID de l'adresse réseau, on obtient une
adresse d'hôte, c'est-à-dire, une adresse qu'on peut attribuer à une machine du
réseau. Par exemple 194.28.12.1 représente une machine se trouvant sur le
réseau.
Lorsque tous les bits de la partie Host-ID sont à 1, on obtient ce l'on appelle
l'adresse de diffusion, c'est à dire une adresse qui permettra d'envoyer un
message à toutes les machines se trouvant dans le réseau spécifié par le Net ID.
Lorsque tous les bits de la partie Net-ID sont à 1, on obtient ce que l'on appelle
l'adresse de diffusion limitée.
L'adresse 127.0.0.1 est appelée adresse de boucle locale (en anglais loupback),
elle désigne la machine locale.
1.1.3.3. - Système de nommage des ordinateurs (DNS)
a. - Résolution de nom de domaine
Chaque ordinateur connut sur Internet possède au moins une adresse IP.
Cependant il est possible d'associer des noms en langage courant aux adresses
IP grâce à un système de résolution de nom de domaine appelé DNS (Domaine
Name Système). On appelle résolution de nom de domaine (ou résolution
d'adresse) la corrélation entre les adresses IP et les noms de domaines
associés.
Avec l'explosion de la taille des réseaux et leur interconnexion, il a fallu mettre
en place un système de gestion de nom hiérarchisé facilement administrable.
Le DNS a été mis au point à cet effet en 1983 par Paul Mocka Pétris.

20. 20
Il s'appuie sur une structure arborescente dans laquelle sont définis les
domaines des niveaux supérieurs appelés TLD (Top Level Domaine) rattaché à
une racine représentée par un point.
On appelle nom de domaine, chaque nœud de l'arbre.
Chaque nœud possède une étiquette d'une longueur de 63 caractères.
L'ensemble des noms de domaine constitue ainsi un arbre inversé où chaque
nœud est séparé du suivant par un point. L'extrémité d'une branche est appelé
hôte et correspond à une machine ou une entité du réseau.
Le mot domaine correspond au suffixe d'un nom de domaine c'est-à-dire à
l'ensemble des étiquettes des nœuds d'une arborescence à l'exception de
l'hôte.
Le nom absolu correspond à l'ensemble des étiquettes des nœuds d'une
arborescence séparé par des points.
b. - Les Serveurs de nom.
Les machines appelés serveurs de nom de domaine permettent d'établir la
correspondance entre le nom de domaine et l'adresse IP de la machine d'un
réseau. Chaque domaine possède un serveur de nom de domaine appelé
serveur de nom primaire (Primary Domaine Name Serveur) ainsi qu'un serveur
de nom secondaire (Secondary Domaine Name Serveur) permettant de prendre
le relais du serveur de nom primaire en cas d'indisponibilité de celui-ci.
Les serveurs correspondant aux domaines de plus haut niveau (TLD : Top Level
Domain) sont appelés serveur de nom racine. Un serveur de nom définit une
zone c'est à dire un ensemble de domaine sur lequel le serveur a autorité.
c. - Domaine de haut niveau
Il existe deux catégories de TLD :
Les domaines dits génériques notés GTLD (Generic TLD) de niveau supérieur
proposant une classification selon le secteur d'activité.
· GTLD Historiques
- Arpa : correspond aux machines issues du réseau historique.
- Com : correspond aux entreprises à vocation commercial.
- Edu : correspond aux organismes éducatifs.

21. 21
· GTLD introduit en 2003 par l'ICANN
- Name : correspond aux noms de personnes imaginaires.
- Info : correspond aux organismes ayant trait aux infos.
- Coop : correspond aux coopératifs.
· Les GTLD spéciaux.
Arpa : correspond aux infrastructures de gestion du réseau et sert à la
résolution inverse en faisant correspondre le nom d'une machine à une adresse
IP.
1.1.3.4. - Les ports
De nombreuses applications peuvent être exécutées simultanément sur
Internet. Chacune d'elle fonctionne avec un protocole bien définit. Toute fois
l'ordinateur doit pouvoir distinguer les différentes sources de données. Ainsi,
pour faciliter ce processus chacune des applications se voit attribuer une
adresse unique sur la machine codée sur 16 bits. Cette adresse est appelée :
port.
La combinaison d'une adresse IP et d'un port est une adresse unique au monde
appelée socket. Il existe des milliers de ports :
- Les ports 0 à 1023 sont des ports reconnus ou réservés au processus serveur
ou au programme exécuté par l'utilisateur.
- Les ports 1024 à 49151 sont appelés ports enregistrés.
- Les ports 49152 à 65531 sont des ports dynamiques et/ou privés.
Ports Services et application
21
23
25
53
63
70
FTP
telnet
SMTP
DNS
Whois
Gopher

22. 22
79
80
110
119
Finger
http
POP3
NNTP
Tableau 2 : exemple de ports
Un serveur possède des numéros de ports fixes aux quels l'administrateur
réseau associe des services. Les numéros de ports d'un serveur sont
généralement compris entre 0 et 1023.
1.1.3.5. - L'URL
Le sigle URL signifie Uniform Resource Locator, littéralement « localisateur
uniforme de ressource », c'est un format de nommage universel pour désigner
une ressource sur Internet. Il s'agit d'une chaine de caractères ASCII qui se
décompose en cinq parties :
· Le nom du protocole
· L'identifiant et le mot de passe
· Le nom du serveur
· Le numéro de port
· Le chemin d'accès à la ressource.
Une URL a donc la structure suivante :
protocole Mot de passe Nom du serveur N° de port Chemin
http Password user www.ead.edu 80 /classe/etudiant.html
Tableau 3 : Structure d'une URL
1.2. - Les services d'Internet
Les principaux services d'Internet sont : le mail, le web, le FTP, Telnet et SSH. Ils
sont pour la plupart liés à la communication.

23. 23
1.2.1. - Le mail
Mail ou e-mail, messagerie électronique permettant un échange asynchrone
(les deux correspondants ne sont pas forcément présents simultanément sur le
réseau, par opposition au téléphone) de messages textuels et, de manière plus
générale, de fichiers, entre plusieurs personnes connectées à un réseau privé
ou public (Internet).
1.2.2. - Le FTP
Le FTP est un protocole de transfert de fichier. Il permet le téléchargement de
fichier entre un hôte et un serveur distant dans le sens hôte - serveur et
serveur - hôte. C'est le protocole de transfert le plus fréquemment utilisé.
1.2.3. - Le forum
A l'inverse du mail, les forums de discussions sont des lieux et des moyens
d'échange entre plusieurs personnes.
La métaphore la plus précise est celle de Kiosque à journaux à la seule
différence que tous les utilisateurs d'Internet sont des journalistes potentiels.
Tous sont capables de rédiger un article qui pourra être diffusé dans le groupe
discussion de son choix.
1.2.4. - Telnet et SSH
Ces services permettent à un internaute de se connecter sur une machine
distante comme s'il se trouvait face à elle. Cela offre la possibilité de travailler à
distance.
Telnet commence à être abandonné au profit du SSH pour des raisons de
sécurité : avec Telnet, toutes les informations transitent en claire sur le réseau
y compris les mots de passe. Ce qui permet à un pirate simplement à l'écouté
du réseau, d'intercepter toutes les données sensibles qui y transiteraient. Par
contre, avec le SSH toutes les données envoyées sont cryptées et donc illisibles
par toute autre personne que les destinataires.
1.2.5. - Le Web
Système d’information multimédia utilisé sur Internet. Il est basé sur la
technologie de l’hypertexte. Il permet d’accéder aux pages web, aux serveurs,
et aux bases de données à l'aide d'un navigateur.

24. 24
1.2.6. - Autres services Internet
- La voix sur IP
- Les moteurs de recherches
- Les boutiques virtuelles
- Le partage des documents (peer to peer)
- Les chaines de radios et de télévisions en broadcasting (temps réel)
- La publication d'info sur des blogs, des wiki
Les moyens d'accès à Internet
Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessible au public des
services variés comme la messagerie, le web et bien d'autre en utilisant la suite
de protocole de communication TCP/IP. Son architecture technique repose sur
une hiérarchie de réseaux, ce qui lui vaut l'appellation de réseau des réseaux.
L'accès à Internet ce fait par l'intermédiaire d'un fournisseur d'accès via divers
moyens de télécommunication (filaire ou sans fil).
La connexion à Internet nécessite un accès IP. Pour cela, l'utilisateur doit se
prémunir des éléments suivants :
· Un équipement terminal de réseau :
- Assistant personnel
- Console de jeu vidéo
- Ordinateur
- Téléphone mobile
· Un canal de communication :
- Fibre optique
- Ligne téléphonique fixe : ligne analogue, RNIS, xDSL
- Ligne téléphonique mobile : 4G ou WIMAX, 3,5G ou HSDPA, 3G ou UMTS,
2,75G ou EDGE, 2,5G ou GPRS,
- liaison satellitaire

25. 25
· Un fournisseur d'accès à Internet (FAI en anglais ISP pour Internet service
provider)
· Les logiciels suivant :
- Courrier électronique : un client SMTP et POP (ou POP3), IMAP (ou IMAP4)
- Transfert de fichiers : un client ou un serveur FTP
- World Wide Web: un navigateur web.
- Peer to peer : l'un des nombreux logiciels de P2P en fonction de l'usage
(partage de fichier en pair a pair, calcul distribué, P2P VoIP...)
2.1. - Les accès filaires
2.1.1. - Le RTC (Réseau Téléphonique Commuté)
Le RTC, via un modem (V90 par exemple) que l'on branche à la ligne
téléphonique, permet de se connecter à Internet avec un débit de 56kbps.
Cette solution apportait de nombreux avantages mais aussi quelques
inconvénients.
L'utilisation des modems sur le RTC pour accéder à Internet offre les avantages
suivants :
- Les lignes téléphoniques sont déjà installés ce qui ne nécessite aucun travail
particulier donc aucun frais supplémentaire pour l'utilisateur.
- Les frais se limitent à l'achat du modem, au paiement de la communication
téléphonique et éventuellement au payement d'un abonnement à Internet.
Il existe cependant plusieurs inconvénients :
- Le débit de transmission est peu élevé (56kps au maximum en débit
théorique)
- On ne peut pas téléphoner et se connecter à Internet en même temps,
puisque la ligne téléphonique est utilisée dans sa globalité pour accéder à
Internet.
- Le coût des communications peut devenir très élevé si le temps de connexion
est important.
2.1.2 - Le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Service)

26. 26
Le RNIS est une liaison autorisant une meilleure qualité de service et des
vitesses pouvant atteindre 2Mbps.
On peut voir l'architecture du RNIS comme une évolution entièrement
numérique des réseaux téléphoniques existants, conçu pour associer la voix, les
données, la vidéo et toute autre application ou service.
Sa mise en oeuvre ne nécessite pas un investissement important.
Le progrès technologique qu'a connu notre millénaire nous permet d'échanger
des informations de plus en plus volumineuses nécessitant des moyens de
transmission offrant des débits élevés.
Ainsi le RNIS permet de combler les lacunes du RTC mais ne permet pas encore
l'échange des données multimédia telles que les services de télévision haute
définition (TVHD), la visiophonie et la visioconférence. Ceci est dû au fait que,
chez l'abonné, le RNIS n'offre que deux débits, 64Kps et 128Kps.
2.1.3. L'ADSL
L'Asymmetric Digital Subscriber Line (ADSL) qui se traduit par liaison numérique
à débit asymétrique sur ligne d'abonné, est une technique de communication
qui permet d'utiliser une ligne téléphonique, ou une ligne RNIS pour
transmettre et recevoir des données numériques de manière indépendante
du service téléphonique proprement dit, contrairement
aux modems analogiques du RTC.
Comme son nom l'indique, la technologie ADSL implique un débit asymétrique,
c'est-à-dire que le débit est plus important dans un sens de transmission que
dans l'autre. L'ADSL induit un débit montant (Upload) plus faible que le débit
descendant (Download).
Le signal ADSL transite sur la paire cuivrée téléphonique au même titre que le
signal téléphonique, et la cohabitation de ces deux types de signaux requiert
l'installation de filtres destinés à séparer les fréquences respectives des deux
flux. Au niveau de l'autocommutateur public, ces filtres sont installés sous la
forme d'armoire de filtrage qui regroupe plusieurs centaines, voire plusieurs
milliers de cartes électroniques de filtrage. Chez l'abonné, la séparation des
deux flux est réalisée au moyen d'un filtre ADSL placé entre la prise
téléphonique et la fiche de connexion du téléphone.
Dans le cas où la ligne n'est utilisée que pour l'ADSL (cas des lignes en ADSL nu
ou en dégroupage total) un filtre n'a aucune utilité.

27. 27
Le signal à destination de l'ordinateur, arrive au modem lequel extrait les
données numériques du signal ADSL. Ces données sont ensuite transmises à
l'ordinateur, par l'intermédiaire d'un câble Ethernet, ou encore grâce à une
liaison Wi-Fi.
ADSL est actuellement une des technologies disponibles sur le marché qui offre
l'accès à la télévision numérique (MPEG1 ou MPEG 2) en utilisant un
raccordement téléphonique. Il permet le transport de données TCP/IP, ATM et
X.25.
Le standard ADSL a été finalisé en 1995 et prévoit :
· Un canal téléphonique avec raccordement analogique ou RNIS
· Un canal montant avec une capacité maximale de 800 kbps
· Un canal descendant avec un débit maximal de 8,192 Mbps
Comme pour toutes les technologies DSL, la distance de la boucle entre le
central et l'utilisateur ne doit pas dépasser certaines échelles afin de garantir
un bon débit de transmission des données (voir tableau).
Downstream :
[Kbit/s]
Upstream :
[Kbit/s]
diamètre du fil :
[Mm]
Distance :
[km]
2048 160 0.4 3.6
2048 160 0.5 4.9
4096 384 0.4 3.3
4096 384 0.5 4.3
6144 640 0.4 3.0
6144 640 0.5 4.0
8192 800 0.4 2.4
8192 800 0.5 3.3
Tableau 4 : Débits en fonction de la distance et du diamètre du câble

28. 28
2.2.5 - Internet par satellite
C'est à la fois une méthode d'accès et un mode de large diffusion du réseau
Internet via une transmission satellitaire à destination du grand public et/ou
des entreprises. Ce système permet d'accéder à Internet en tout lieu couvert
par le satellite. Il assure une grande fiabilité de service du fait qu'il n'est pas
tributaire d'un intermédiaire.
Pour ce faire, l'abonne doit avoir une antenne parabolique (Vsat), pour la
réception et la transmission des données dont le débit peut aller jusqu'à
16Mbps.
Les services offerts sont :
- Web.
- Web TV.
- Messagerie électronique (SMTP, POP ou POP3), IMAP ou IMAP4
- P2P (calcul distribué, P2P VolP, etc)
Le problème majeur de la connexion Internet par satellite est le coût des
équipements et la nécessité d'un technicien qualifié par sa mise en oeuvre.
2.2.6 -La Boucle Locale Radio
Historiquement, le recours à la voie radio pour le raccordement d'abonnés est
presque exclusivement réservé à la desserte d'habitats isolés ou difficiles
d'accès. Plus récemment, la boucle locale radio a été utilisée dans les pays à
faible taux de pénétration du réseau téléphonique câblé comme le Congo. La
boucle locale radio est un moyen de communication pour les opérateurs et
providers (FAI) désirant relier leurs clients sans utiliser un réseau câblé mais des
liaisons hertziennes.
Elle permet un débit allant de 64 Kbps à 2 Mbps.
Sous certaines conditions météorologiques (forte pluie, nuages épais), la
puissance des ondes radio peut être atténuée, causant une diminution du débit
de 30% à 40%.
2.3 - Le Fournisseur d'Accès à Internet (FAI)
FAI ou ISP (Internet Service Provider) est un organisme ou une entreprise
offrant une ou plusieurs possibilités de connexion à Internet. C'est un

29. 29
intermédiaire (connecté à Internet par des lignes spécialisées) qui procure un
accès à Internet par son biais, grâce aux différentes technologies d'accès
proposées par celui-ci.
Le choix d'un FAI se fait selon de nombreux critères, qui sont :
· La couverture: certains FAI ne proposent une couverture que des grandes
villes, d'autres proposent une couverture nationale.
· La bande passante: c'est le débit total que propose le FAI. Cette bande
passante se divise par le nombre d'abonnés, ainsi plus le nombre d'abonnés
augmente plus celle-ci diminue.
· Le prix: celui-ci dépend du FAI et surtout de la technologie utilisée.
Certains fournisseurs d'accès à Internet offrent également des services de
création et d'hébergement de site web ainsi que de redirection de courrier
électronique.

30. 30
CHAPITRE III ETUDE DETAILLEE DE SATELLITES DE TELECOMMUNICATIONS
1. introduction
Les systèmes de télécommunications par satellite ont connu des mutations
radicales ces dernières années, Passant d’une technologie dominée par les
pouvoirs publics et les satellites géostationnaires à des systèmes de satellites
en orbite basse et moyenne exploités par des entreprises privées. Il s’agit de
nouveaux systèmes multifaisceaux qui forment à la surface de la terre des
cellules semblables à celles utilisées par les systèmes de téléphonie cellulaire
terrestre, et peuvent acheminer divers types de données allant de la voix aux
Communications par Internet.
Les satellites de télécommunications sont des stations hertziennes dans
l’espace. Ils servent en gros à la même chose que les tours hertziennes que l’on
voit le long des autoroutes. Ces satellites reçoivent des signaux radio transmis
depuis la terre, les amplifient et les renvoient vers le sol. Leur altitude élevée
leur permet de “voir” une grande partie de la terre, ce qui constitue leur
principal avantage dans le domaine des télécommunications: ils peuvent
couvrir de vastes surfaces sur la planète.
Un satellite est un objet qui doit remplir des fonctions spécifiques dans un
environnement spatial. Son architecture résulte des objectifs définis par la
mission et des contraintes particulières liées à son évolution dans l'espace.
2. Architecture d’un système de télécommunication satellite
2.1. Introduction :
La figure1.1, donne une vue d'ensemble d'un système de communication par
satellite et illustre les interfaces avec les entités terrestres. Le système satellite
se compose d’une station spatiale, un segment de commande et un segment au
sol:
La mission de télécommunications d’un système par satellite consiste à prendre
en charge ces informations à partir de la station terrienne, et à les acheminer
grâce à un support radioélectrique (onde porteuse) vers une ou plusieurs
stations réceptrices, en utilisant le satellite comme relais radioélectrique .les
informations recueillies par chaque station réceptrice sont ensuite acheminées
vers le terminal destinataire, directement connecté à cette station, ou relié à
elle par des liaisons terrestre

31. 31
Figure 1.1 : la structure d’un système de télécommunication par satellite.
2.2. Secteur terrien :
Il comprend le centre ou sont élaborés les signaux d’informations à transmettre
c’est- à-dire les signaux vidéo et audio pour la télévision ou d’autres signaux
comme les signaux téléphoniques ou les données pour les communications
professionnelles, les signaux sont transmis par câble, fibre optique ou relais
hertzien à la station d’émission proprement dite ou se trouve la liaison
montante qui comprend l’émetteur.
2.2.1 Modulation
Il y a seulement deux états du signal (1 et 0), la modulation consiste à coder ces
deux états suivant une des deux méthodes suivantes : Frequency Shift Keying
(FSK) consiste à produire deux fréquences porteuses f 1 et f 2 pour représenter

32. 32
les deux états, Phase Shift Keying (PSK) consiste à changer la phase entre les
deux états.
Figure 1.3 : Méthodes de modulation.
Dans la théorie, le FSK est plus commode, car le récepteur peut toujours
distinguer les deux fréquences et identifier par conséquent correctement l'état
du chiffre reçu (0 ou 1). De même, PSK a un inconvénient du fait que le
récepteur ne peut pas identifier le chiffre reçu à moins qu'il ne connaisse la
nature de la phase.
Cependant, dans la pratique il est plus difficile de mettre en application FSK,
alors que l'ambiguïté de phase peut être résolue, si tous les systèmes
numériques de transmission utilisent des horloges.
En conséquence, PSK est la méthode la plus utilisée par les satellites de
communications. Binary Phase Shift Keying (BPSK), avec un changement de
phase de 180°, est la forme basique de PSK. (Etant donné qu’il n’y a que deux
symboles à coder 0,1). Cela renforce les réussites du détecteur d’amplitude et
de phase face au bruit qui est susceptible d’altérer le signal.
La capacité de charge de l'information d'un BPSK modulé sur le canal est limitée
à un bit par symbole. Cette contrainte est surmontée avec Quadrature Phase
Shift Keying (QPSK), dans lequel les données binaires sont converties en
symboles de deux bits, pour des raisons de limitation de puissances dans les
communications via satellites c’est la technique de QPSK qui est utilisée dans le
standard DVB-RCS.
Les caractéristiques de DVB pour QPSK utilisent une amélioration en changeant
les configurations binaires qui sont codées dans l'émetteur et décodées dans le
récepteur. L'amélioration s'appelle Gray coded QPSK, parce qu'il emploie le

33. 33
codage de Gray, (Robert M. Gray est un professeur d'université de Stanford au
début des années 70). Ce code améliore la résistance au bruit, en réduisant au
minimum le nombre de bit d'erreurs par symbole. Son principe et que chaque
transition d'un symbole à l'autre se fait en ne changeant qu’un seul bit, ce qui
simplifie la détection des erreurs tout en réduisant la proportion de bit mal
transmis.
2.2.2 Les codes d’erreur
Il y a deux types de codages différents pour assurer l’intégrité des données
transmises : D’une part les codes pour la détection d’erreur, détectent l’erreur,
mais ne sont pas capables de la corriger. Ils entraînent alors la réémission de
l’information. Puis il y a les codes de correction d’erreur, en plus de la même
fonction des codes de détection ils ont la possibilité de corriger l’erreur sans
nécessiter la réémission de l’information. Les Forward Error Correction (FEC).
2.2.3 Multiplexage et démultiplexage :
Le multiplexage consiste à recombiner les signaux amplifiés provenant des
différents canaux vers une seule voie pour permettre l'émission du signal utile
à l'aide d'une antenne d'émission unique. Le démultiplexage consiste à diviser
le signal provenant du récepteur en différentes sous bandes avant
l'amplification canal par canal.
Remarque :
Les éléments du secteur terrien peuvent être fixes (stations de
télécommunications) se que on appelle dans ce cas le service fixe par satellite
(SFS), ou bien elle peut être une station terrienne mobile (navires, avions,...) ce
que on appelle le service mobile par satellite(SMS).
2.3. Secteur spatial :
Il comporte le satellite et l’ensemble des moyens de contrôle situées au sol
c’est-à-dire l’ensemble des stations de poursuite, de télémesure et de
télécommande (TT&C : tracking, telemetry and command) ainsi que le centre
de contrôle du satellite où sont décidées toutes les opérations liées au maintien
à poste et vérifier les fonctions vitales du satellite.
2.3.1. Composition du satellite
Il n’existe pas, à priori, de configuration type pour les satellites. Cependant, il
peut être décomposé en deux sous parties : la « charge utile », servant à

34. 34
l’observation, à la communication ou à toute autre fonction utile : la « plate
forme », ou module de service, qui supporte la charge utile et qui lui fournit les
ressources dont elle a besoin pour son fonctionnement, qui maintient le
satellite sur son orbite selon l'orientation demandée et assure la liaison avec les
stations à terre et les principales caractéristiques d'un satellite sont :
2.3.1.1. Charge utile
La charge utile est le sous-ensemble du satellite chargé de mener à bien sa
mission. Elle varie en fonction du type de satellite :
• Transpondeurs pour un satellite de télécommunications.
• Caméra ou radar pour un satellite d'observation.
• Télescope pour un satellite d'observation astronomique.
• etc.
2.3.1.1.1. Le sous système antenne :
Les principales fonctions de ce sous système sont :
- D'assurer une densité de puissance reçue au sol obéissant à une
répartition imposée à l'intérieur d'une ou de plusieurs zones géographiques
("zones de couverture") aux contours quelconques.
- De disperser un minimum d'énergie à l'extérieur des zones de
couverture, cette énergie étant soit inutilisée (océans,…), soit gênante pour
d'autres systèmes de télécommunications.
- De recevoir les signaux transmis par une ou des régions particulières de
la terre.
- De capter le moins de signaux parasites possibles.
Pour cela, les antennes à réflecteurs, les antennes à lentilles et les antennes
réseaux sont fréquemment utilisées.
2.3.1.1.2. Le sous système répéteur :
Le sous système répéteur a pour rôle de transposer en fréquence et d'amplifier
les signaux de très faibles amplitudes issus de l'antenne de réception. La figure
1.4 .présente la structure classique d'un sous système répéteur.

35. 35
Figure 1. 4 : Structure classique du sous-système répéteur d'un satellite de
télécommunications.
a) Le filtre de réception :
Le filtre de réception est situé juste après l'antenne de réception. Il permet de
sélectionner la bande de fréquences à amplifier et d'éliminer les signaux
parasites susceptibles de perturber le fonctionnement des répéteurs. Dans le
cas où le satellite de télécommunications utilise plusieurs bandes de
fréquences en réception, ce filtre doit présenter une excellente réjection sur
une grande largeur de bande. De plus, ses pertes d'insertion doivent être
minimales pour ne pas détériorer le facteur de bruit du récepteur.
b) Le récepteur :
Il assure la première étape de l'amplification et la transposition de la fréquence
de réception (montante) à la fréquence d'émission (descendante). Il est
constitué d'un amplificateur faible bruit (LNA), d'un mélangeur, d'un oscillateur
local et d'un amplificateur faible puissance. Un second récepteur est utilisé en
redondance pour palier à une éventuelle défaillance.
c) La partie canalisée :
Elle est constituée par un démultiplexeur d'entrée (IMUX), un ensemble de
chaînes d'amplification en parallèle et un multiplexeur de sortie (OMUX).
d) Le démultiplexeur d'entrée (IMUX) :
Il a pour rôle de séparer la bande de réception en plusieurs canaux. Les filtres
doivent être très sélectifs afin d'éviter l'amplification d'un signal par plusieurs

36. 36
canaux, et donc de distordre l'information après recombinaison. Ces filtres
doivent présenter un temps de propagation de groupe le plus linéaire possible
pour éviter les distorsions de phase. L'ondulation dans la bande doit être faible
pour éviter de produire une modulation d'amplitude parasite qui risque de
perturber la réception du signal. Le démultiplexeur étant placé avant
l'amplificateur de puissance, les pertes d'insertion ne sont pas un point critique.
e) L’amplificateur de canal :
L'amplificateur de canal (Camp) se situe juste avant l'amplificateur de
puissance. Il contrôle la puissance à l'entrée de ce dernier de sorte qu'elle
conserve toujours une valeur optimale malgré les variations d'amplitude de la
liaison montante lors de sa propagation dans l'atmosphère.
f) L’amplificateur de puissance :
L'amplificateur de puissance doit fournir au signal une puissance élevée afin
qu'il puisse être reçu au sol dans de bonnes conditions. Il est réalisé par un tube
à onde progressive (ATOP) qui est caractérisé par un faible encombrement, un
haut rendement et une grande fiabilité. Ces amplificateurs peuvent consommer
jusqu'à 80 % de la puissance d'un satellite de télécommunications. L'ATOP doit
répondre à deux critères que sont le rendement et le bruit D’intermodulation.
g) Le multiplexeur de sortie (omux) :
L'OMUX a pour rôle de recombiner les canaux après l'amplification de
puissance. L'OMUX étant placé après l'amplificateur de puissance, les pertes
d'insertion doivent être réduites au minimum. Les canaux étant proches les uns
des autres, les contraintes sur les pertes d'insertion sont d'autant plus difficiles
à tenir. Les filtres d'OMUX sont soumis à de fortes puissances pouvant
atteindre aujourd'hui plusieurs centaines de Watts, risquant de provoquer des
claquages et altérer le bon fonctionnement de l'OMUX.
h) Le filtre d'émission :
Ce filtre de type passe bas est situé juste avant l'antenne d'émission et a pour
rôle, d'une part d'éliminer les harmoniques générés par les amplificateurs et,
d'autre part d'atténuer les signaux dans la bande de réception pour éviter le
rebouclage par les antennes. Il doit présenter de faibles pertes puisqu'il est
placé en fin de chaîne d'émission – réception. L'ensemble des éléments
constitutifs de la charge utile d'un satellite de télécommunications doit donc

37. 37
remplir une fonction bien définie, avec des spécifications précises suivant leur
emplacement dans la chaîne de transmission.
Remarque : La durée de vie d'un satellite est liée uniquement à la possibilité
pour le satellite d’être maintenu à poste dans une attitude nominale, c’est- à-
dire à la quantité de carburant disponible pour le sous-système de propulsion
et de contrôle d’attitude et d’orbite. La vie d’un satellite de
télécommunications est construite pour fonctionner entre dix à quinzaine ans,
tandis qu'un satellite d'observation, comme ceux de la série Spot, est construit
pour une durée de vie de 5 ans.
2.4. La plate-forme :
La plate-forme qui intègre les moyens logistiques indispensables à la mise en
œuvre correcte de la charge utile. Il s’agit des sous-systèmes de propulsion, de
contrôle d’attitude et d’orbite, D’alimentation électrique, de contrôle
thermique, de télécommande et de télémesure.
2.4.1. La production d'énergie
Le satellite doit disposer d'énergie électrique pour le fonctionnement de la
charge utile et de la plate-forme. Les besoins en énergie électrique varient en
fonction de la taille des satellites et du type d'application. Les plus gourmands
sont les satellites de télécommunications qui consomment énormément
d'énergie en amplifiant les signaux reçus.
La puissance électrique est généralement fournie par des panneaux solaires
utilisant l'énergie solaire. Pour un satellite en orbite autour de la terre, il faut
en moyenne 40 m 2 de panneaux solaires les panneaux solaires doivent donc
être réorientés en permanence pour que les rayons du Soleil les frappent à la
perpendiculaire. Le satellite en orbite autour de la terre peut se trouver sur sa
trajectoire dans le cône d'ombre de la terre. Durant les périodes d'obscurité, le
satellite puise son énergie dans des batteries qui sont alimentées durant la
phase éclairée.
2.4.2. Le système de contrôle thermique
Le système de contrôle thermique doit maintenir la température des
composants du satellite dans une plage de valeurs qui est souvent proche de
celle rencontrée sur terre (environ 20 °C). Le satellite subit de fortes
contraintes thermiques avec des écarts de température qui peuvent atteindre
200 °C entre la face éclairée par le Soleil et les faces tournées vers l'espace. Les

38. 38
équipements et instruments embarqués convertissent l'énergie électrique
qu'ils utilisent en énergie thermique qu'il est nécessaire d'évacuer. Or, le vide
ne permet pas de dissiper cette énergie par convection de l'air et l'énergie doit
donc être évacuée par radiation, un processus de refroidissement moins
efficace.
2.4.3. La gestion du bord
La gestion du bord pilote le fonctionnement du satellite. Elle regroupe les sous-
systèmes suivants:
Portant sur le fonctionnement du satellite, les données issues des instruments
et après compression les transmettent au centre de contrôle lorsque les
stations sont en visibilité.
Le système de surveillance et le contrôle du vol : maintient la trajectoire et
l'orientation du satellite. Ce système repose sur un logiciel qui utilise les
données fournies par différents types de capteurs pour déterminer les écarts et
effectue des corrections à l'aide d'actuateurs (orientation) et des moteurs
généralement chimiques (trajectoire).
2.4.4. Le système de propulsion
Le système de propulsion du satellite remplit plusieurs missions :
• il assure le transfert du satellite depuis son orbite d'injection vers son
orbite définitive.
• dans le cas d'un satellite lancé vers une planète autre que la terre, le
système de propulsion peut également assurer l'injection sur une trajectoire
interplanétaire.
Une fois le satellite à poste :
• il corrige les modifications de l'orbite induites par les perturbations
naturelles (traînée atmosphérique, irrégularités du champ de gravité…).
• il permet les changements d'orbite prévus dans le cadre de la mission de
certains satellites scientifiques.

39. 39
2.4.5. Le contrôle de l'orientation
Les instruments du satellite, pour pouvoir fonctionner correctement, doivent
être en permanence pointés avec une bonne précision, Or le satellite est
soumis à des couples qui modifient son orientation : phénomènes naturels
(pression de la radiation solaire, pression aérodynamique, couples créés par le
champ magnétique ou le champ de gravité terrestre, etc.) ou résultant de
déplacements de mécanismes du satellite (pointage d'instrument). Pour
contrer les changements d'orientation (ou attitude) le satellite utilise les
données fournies par des capteurs qui utilisent comme repère, selon le
satellite, le centre la terre, le Soleil ou les étoiles les plus brillantes.
3. Bandes de fréquences
Le seul moyen de communiquer avec un engin spatial est l'onde hertzienne.
Tout satellite est muni de divers instruments de télécommunication qui lui
permettent d'être en relation avec la terre : liaisons montantes, de la terre au
satellite, liaisons descendantes, du satellite à la terre, liaisons de service, de
télémesures et de télécommandes. On utilise même aujourd'hui des liaisons
inter-satellitaires. Toutes ces liaisons utilisent des bandes de fréquences
différentes.
Les bandes de fréquences mises en œuvre pour les communications par
satellite sont le plus souvent comprises entre 1 et 30 GHz. En dessous de 1 GHz
les ondes sont principalement réfléchies et diffusées par l'atmosphère. Au
dessus de 30 GHz les liaisons satellitaires sont possibles mais l'absorption
atmosphérique est importante et la technologie d'amplification plus complexe.
La bande de fréquence 1-60 GHz est divisée en sous bandes désignées par des
lettres :
bandes fréquences services
L 1-2 GHz communications avec les mobiles
S 2-3 GHz communications avec les mobiles
C 4-6 GHz communications civiles internationales et nationales
X 7-8 GHz communications militaires
KU 11-14 GHz communications civiles internationales et nationales
KA 20-30 GHz nouveaux systèmes d'accès au réseau large bande
EHF 21-45 GHz communications militaires
V 60 GHz Liaisons inter satellites
Tableau 1.1 : bandes de fréquences et leurs services.

40. 40
Globalement on peut résumer les phénomènes de propagation en considérant
que plus la fréquence est basse la propagation est meilleure car l'atténuation
due aux précipitations croît avec la fréquence. Cette atténuation, causée par
l'absorption d'énergie par les gouttes d'eau est ainsi pratiquement inexistante
en bande L et devient sensible à partir de 4 GHz.
Bande L : bande utilisée actuellement par le système INMARSAT pour les
services mobiles aéronautiques par satellite (AMSS). Le débit maximum fourni
est égale 10,5 Kbps/canal pour les services aéronautiques classiques.
Bande S : pour certains canaux de télévisions (Arabsat) et pour la
communication (Météosat).
Bande C : le sens montant (terre vers satellite) est compris entre 5.9 et 6.4 GHz,
le sens descendant entre 3.7 et 4.2 GHz. Cette bande est partagée avec
d'autres systèmes (faisceaux hertziens) et demande une coordination. La pluie
n'a que peu d'effet. Il y a par contre des interférences provenant de systèmes
terrestres (les radars par exemple).
Bandes X, EHF : gamme réservée pour les communications militaire.
Bande Ku : bande qui est principalement employée pour la radiodiffusion par
satellite (BSS : Broadcasting Satellite Service), elle est aussi utilisée
actuellement pour les systèmes d'accès Internet par satellite. Un exemple
d’application de la bande Ku dans le domaine aéronautique est le système
Connexion By Boeing dédié aux services pour les passagers.
Bande Ka : Cette bande dispose d’une large bande passante attribuée en
allocation primaire aux services MSS (AMSS). De plus, par rapport a la bande
Ku, elle permet l’utilisation d’antennes plus petites pour un même débit ou
bien, a taille équivalente, un débit plus élevé. Cependant, les signaux de cette
bande sont beaucoup plus sensibles à l’atténuation atmosphérique et
principalement, à la pluie. La période ou l’atténuation rend la bande de
fréquence inutilisable pour la transmission est appelée « outage » (coupure),
cet impact des conditions de propagation peut conduire à la réduction de la
disponibilité des services de communication lies a cette bande.
3.1. Réutilisation de fréquence :
La réutilisation de fréquence consiste à utiliser plusieurs fois la même bande de
fréquence de façon à accroitre la capacité d’un réseau sans demander une
allocation en bande supplémentaire.

41. 41
La réutilisation peut se faire de deux façons
Par diversité de polarisation : deux porteuses de même fréquence et de
polarisations orthogonales sont séparées par l’antenne de réception en
fonction de leurs polarisations respectives. Le facteur de réutilisation est alors
égal à 2.
Par diversité spatiale : deux porteuses émises à la même fréquence dans deux
faisceaux disjoints sont séparées par l’antenne de réception grâce à l’isolation
angulaire entre les lobes des faisceaux. Le facteur de réutilisation dépend de la
valeur de l’isolation angulaire. Il est au plus égal au nombre de faisceaux.
Les deux techniques peuvent être combinées : en théorie, un satellite
multifaisceaux à 10 faisceaux disjoints peut offrir 20 fois plus de capacité pour
la même bande allouée qu’un satellite mono faisceau travaillant sur une seule
polarisation.
Figure 1.5 : Réutilisation de fréquence.
4. Techniques d’accès utilisés dans la transmission par satellite
4.1. Politiques d'accès aux canaux satellites
4.1.1. Introduction :
Supposons que le signal reçu par le satellite avec une fréquence f1 est
retransmis vers la terre avec une fréquence f2 vers l'ensemble des stations
terrestres.
Nous allons supposer aussi que toutes les stations terrestres n'ont à leur
disposition qu'une seule fréquence f1, qui est transposée en la fréquence f2 de
retour. Les stations terrestres n'ont de relation entre elles que via le satellite :

42. 42
si une station veut émettre un signal, elle ne peut le faire qu'indépendamment
des autres stations s'il n'y a pas de politique commune.
Si une autre station émet dans le même temps, il y a collision des signaux qui
deviennent incompréhensibles puisque impossibles à décoder. Il y a perte des
deux messages qui devront être retransmis ultérieurement.
Les politiques d'accès aux canaux satellites doivent permettre une utilisation
maximale du canal, celui-ci étant la ressource cruciale du canal.
4.1.2. Politiques de réservations :
4.1.2.1. Le FDMA : (Frequency Division Multiple Access)
Supposons toujours qu'il y ait n stations terrestres.
On découpe la bande de fréquence f1 en n sous-bandes permettant à chaque
station d'émettre indépendamment des autres liaisons.
Figure 1.6 : décomposition de la bande de fréquence a n utilisateurs (FDMA).
Chaque station terrestre comporte de ce fait un modulateur, un émetteur, n
répéteurs et n démodulateurs. De plus, le satellite doit amplifier
simultanément n porteuses. Il se crée donc nécessairement des produits
d'intermodulation dont la puissance croît très rapidement avec la puissance
utile : il peut y avoir perte de plus de la moitié de la capacité de transmission
par rapport à un accès unique. On évite les collisions en répartissant le canal
entre les divers utilisateurs.
On voit les limites de cette technique puisque, si une ou plusieurs liaisons sont
inutilisées, il y a perte sèche des bandes correspondantes. Si l'on veut rendre
cette politique dynamique en répartissant la fréquence f1 entre les utilisateurs
actifs, ou si l'on veut introduire une nouvelle station dans le réseau, il faut
imposer une nouvelle répartition des fréquences, ce qui pose de nombreux
problèmes et ne peut se faire que sur des tranches de temps assez longues.
Remarquons que ce procédé tend à disparaître.

43. 43
4.1.2.2. Le TDMA : (Time Division Multiple Access)
On découpe le temps en tranches que l'on affecte successivement aux
différentes stations terrestres.
Figure 1.7 : décomposition du temps a n tranches (TDMA).
Toutes les stations terrestres émettent avec la même fréquence sur l'ensemble
de la bande passante, mais successivement. A l'opposé du fonctionnement en
FDMA, chaque station doit être équipée d'un seul récepteur démodulateur.
Chaque tranche de temps est composée d'un en-tête qui a plusieurs fonctions :
les premiers éléments binaires sont utilisés pour l'acquisition des circuits de
recouvrement de porteuse et de rythme du démodulateur. L'en-tête transmet
également les informations nécessaires pour permettre d'identifier la station
terrestre émettrice. De plus, il est nécessaire de synchroniser l'émission en
début de tranche pour qu'il n'y ait pas de chevauchement possible. Il existe
entre chaque tranche un intervalle réservé à cet effet.
Globalement, le rendement de la politique TDMA est bien meilleur que celui du
FDMA. De plus, il est facile de découper de nouvelles tranches de temps si de
nouvelles stations sont connectées sur le canal.
La valeur de la tranche de temps varie selon l'application devant être
supportée.
Dans le cas du transport de la parole en numérique sur un multiplex normalisé
à 2MB/s, une tranche de temps est composé de 6 blocs de 125 µs. Les signaux
transmis pendant cette tranche forment une trame de 750µs qui est précédée
d’un en -tête. L'augmentation de la durée des tranches de temps diminue la
fraction du temps perdu en en-tête et augmente l'efficacité de la transmission
et le taux d'utilisation réel du canal satellite.
Toute la difficulté de la politique TDMA est de donner la main aux stations
terrestres qui en ont réellement besoin, au bon moment et avec une tranche
de temps la plus longue possible. Une politique d'allocation dynamique doit
donc être utilisée. Les stations demandent, au fur et
A mesure de leurs besoins, les tranches nécessaires pour écouler leur trafic. Ces
demandes d'allocation ont, en revanche, le désagrément d'alourdir la gestion

44. 44
du système et d'augmenter sensiblement le temps de réponse, puisqu'il faut au
minimum deux aller-retour avant d'obtenir de la station maître qui gère le
système les tranches de temps correspondant à la demande. Dans le cas d'une
application téléphonique, ce délai est inacceptable puisque déjà un seul temps
de propagation aller-retour rend la conversation à la limite du compréhensible
En résumé :
Avantage : simplicité et gestion pas très compliquée.
Inconvénient : taux d'utilisation du canal souvent loin de l'optimum.
4.1.2.3. Le CDMA : (Code Division Multiple Access)
TDMA et FDMA sont deux exemples des systèmes orthogonaux, mais il y a des
autres. CDMA est une technique de multiplexage par code. Chaque utilisateur
reçoit en effet un code différent
Figure 1.8 : technique de multiplexage par N code différant pour chaque
utilisateur (CDMA).
Cette technique permet d'éviter tout problème de synchronisation temporelle.
De plus, CDMA partage le canal de façon dynamique. Il n'est pas nécessaire
d'avoir une allocation rigide des ressources. On peut tolérer plusieurs usagers
qui transmettent en même temps, jusqu'à un maximum.
5. Mode d’accès utilisés dans la transmission par satellite
L’UIT (union international des télécommunications) considère que l’accès
multiple est la possibilité, pour plusieurs stations terriennes, d’émettre
simultanément leurs porteuses dans un même répéteur satellite, et les modes
d’accès peuvent être classés en deux catégories :
5.1. Mode d’accès multiple avec pré allocation PAMA : (Permanent
Assignement Multiple Access), dans lequel les voies dont on a besoin pour
écouler le trafic entre deux stations terriennes sont assignées en permanence à
celle-ci pour leur usage exclusif.

45. 45
5.2. Mode d’accès multiple avec allocation à la demande DAMA : (Demande
Assignement Multiple Access), dans lequel l’allocation des voies est modifiée
selon les nécessités de chaque communication. Le choix de la voie s’opère
automatiquement (par le hub) et elle reste connectée tant que la
communication se poursuit. Avec ce système le rendement d’un répéteur de
satellite et d’une manière plus générale de l’ensemble du système de
communication est nettement plus élevé qu’avec le système d’accès multiple
avec pré allocation.
Remarque :
Un réseau peut avoir un mélange des liens de PAMA et de DAMA. D'une façon
générale PAMA est préféré pour des données et DAMA pour la voix. En outre il
peut y avoir DAMA multiples et de PAMA du même endroit. Enfin le lien de
DAMA peut être facilement transformé en lien de PAMA. Ceci ne réclame
aucune chance de matériel. Ceci peut être effectué du système de commande
de réseau (NCS).
6. Les différents types de satellite et leurs orbites
6.1. Introduction
La quasi-totalité des satellites, qu’ils soient à usage d’observation ou de
télécommunication, ont des orbites, c’est à dire des trajectoires spécifiques à
un corps animé d’un mouvement périodique, propres à leur utilisation. On peut
ainsi distinguer trois types de satellite différents, chacun ayant des
caractéristiques différentes des autres.
6.1.1. Satellites géostationnaires.
Aujourd'hui, la majorité des satellites en orbite autour de la terre sont placés
sur une orbite circulaire, à une altitude de 36000 Km dans un plan voisin de
l'équateur. Cette orbite est l'orbite géostationnaire (Geosynchronous Earth
Orbit - GEO).
Ils tournent à une vitesse angulaire de rotation égale à celle de la rotation de la
terre sur elle-même soit 23 heures, 56 minutes et 4 secondes ainsi, de la terre
le satellite donne l'impression d'être fixe, Cela permet bien entendu que les
stations terrestres ne soient pas obligées de poursuivre les satellites.
L'orbite de tels satellites à 36000 km de la terre, leur confère pour un signal un
temps aller-retour de 0.27 sec environ. Ce délai de propagation très important
aura un rôle prépondérant dans les techniques d'accès au canal satellite. C’est

46. 46
l’orbite parfaite pour les satellites de télécommunications et pour certains
satellites d’observation (météo) qui doivent couvrir une zone fixe. Trois
satellites géostationnaires suffisent pour couvrir l'ensemble de la surface du
globe terrestre.
6.1.2. Satellites en orbite moyenne.
Ces dernières années, les innovations technologiques en matière de
communications spatiales ont donné naissance à de nombreuses nouvelles
orbites. L'orbite moyenne (Medium Earth Orbit - MEO) a une altitude de 12800
km. Un signal transmis d'un satellite d'orbite MEO parcourt une distance plus
courte et donc la puissance à l'arrivée est supérieure, ce qui permet d'utiliser
un terminal de réception moins puissant. De plus, la distance à parcourir étant
réduite, donc on réduit le problème du délai, facilitant par la même les
communications en " temps réel " (téléphonie par exemple). Il faut savoir que
le signal met 0.1 seconde pour un MEO contre 0.27 seconde pour un GEO. Les
satellites MEO utilisent des fréquences de 2 GHz.
6.1.3. Satellites en orbite basse.
L'orbite basse requiert l'utilisation d'une constellation de satellites pour une
couverture constante. En d'autres termes, quand un satellite n'est plus en vue
de la station terrestre, un autre satellite apparaît et prend la relève.
L'orbite basse (Low Earth Orbit - LEO) se divise en 3 catégories :
* Little LEO
* Big LEO.
* Mega LEO.
- Les satellites qui utilisent l'orbite LEO se situent entre 800 Km et1600
Km. Ces faibles altitudes permettent de réduire encore le délai de transmission
jusqu'à 0,05 seconde.
- Les satellites Little LEO utilisent des fréquences de 0,8 GHz, les Big LEO 2
GHz et plus et les Mega LEO de 20 à 30 GHz.
- Les satellites Mega LEO associés à des fréquences élevées permettent de
réaliser des transmissions extrêmement rapides.

47. 47
7. Domain d’utilisation d’un satellite
7.1. Introduction :
Les satellites sont divisés en deux catégories :
• les satellites d'application, les plus nombreux, sont mis en œuvre pour
prendre en charge les télécommunications sur de vastes territoires et observer
la terre (observation, géo-positionnement, télédétection, reconnaissance
militaire). Leur service ne devant pas s'interrompre, ils nécessitent des
redondances en orbite et des remplacements par de nouvelles générations.
• les satellites scientifiques ont un éventail très vaste de missions allant de
l'étude de l'espace lointain grâce à des télescopes spatiaux jusqu'à l'étude du
milieu spatial.
7.1.1. Les satellites scientifiques
Les satellites scientifiques regroupent les satellites dédiés aux études
scientifiques depuis l'espace. On retrouve dans cette catégorie les premiers
satellites comme Spoutnik 1 dont les émissions radio ont permis d'étudier les
couches atmosphériques supérieures.
• L'étude de la terre et de l'espace proche
On trouve dans cette catégorie des satellites dont les missions portent sur la
géodésie (niveau des océans, la géodynamique (étude de la tectonique des
plaques), la modélisation du fonctionnement de la biosphère (devenue un
enjeu vital dans le cadre de la théorie du réchauffement climatique).
7.1.2. Les satellites d’application :
7.1.2.1. Les satellites de télécommunications
Les satellites de télécommunications sont utilisés pour transmettre des
informations d'un point
A l'autre de la terre, notamment les communications téléphoniques, la
transmission de données (par exemple Thuraya), les communications par
satellite et les programmes télévisés. C'est le seul domaine qui génère des
revenus très supérieurs aux dépenses. Les clients sont des sociétés privées ou
d'anciens organismes internationaux privatisés qui disposent généralement
d'une flotte de satellites en orbite.

48. 48
Les principales flottes de satellites de télécommunications sont celles :
• d'Intelsat, couvrant tous les pays du monde pour les communications
générales ;
• d'Inmarsat, pour les communications maritimes ;
• d'Eutelsat (Hot-Bird, Atlantic Bird 3, W1, 2,3, etc.) et de la SES ou Société
européenne de satellites, (Astra 1 et 2), pour l'Europe ;
• d'Arabsat couvrant depuis les années 1980 l'ensemble des pays de la
ligue arabe.
7.1.2.2. Les satellites d'observation
Les satellites de télédétection observent la terre, dans un but scientifique
(température de la mer, manteau neigeux, sécheresse…), économique
(ressources naturelles, agriculture…) ou militaire (rôle majeur dans les guerres
contemporaines ; ils sont plus couramment désignés sous le nom de satellites-
espion). Le spectre d'observation est vaste, optique, radar, infrarouge,
ultraviolet, écoute de signaux radioélectriques. La résolution atteint
actuellement moins d'un mètre pour certaines gammes de fréquence. Celle-ci
dépend de la technologie employée mais aussi de l'altitude du satellite : une
bonne résolution exige une orbite basse en général héliosynchrone utilisée par
exemple par les satellites d'observation de la terre de la famille SPOT.
7.1.2.3. Les satellites de localisation et de navigation
Ces satellites permettent de connaître la position d'objets à la surface de la
terre, dans les airs (avions, missiles) et dans l'espace. Exemples : DORIS, le
système américain GPS, le futur système européen Galileo, le système russe
GLONASS.
Dans cette catégorie, se situe également le système Argos de positionnement
d'objets mobiles, datant de 1978 et emportés par les satellites
météorologiques américains et l'européen MetOp.
7.1.2.4. Les satellites militaires
Les besoins des militaires sont à l'origine des premiers satellites d’observation :
dès 1959, dans le cadre de la guerre froide, les États-Unis et l’URSS ont
développé des satellites militaires d’observation, que l’on appelle couramment
et abusivement « satellites-espions ». Ils permettaient d'observer les

49. 49
ressources militaires de l’ennemi dans des zones peu accessibles, Parmi eux on
trouve :
les satellites de reconnaissance (par exemple Helios), qui utilisent les
techniques optiques, infrarouges, radars pour obtenir des images des
installations stratégiques (installations militaires, champs de bataille…). Ces
satellites parfois dotés de capacités hors normes (résolution de quelques
centimètres, capacité à descendre à basse altitude).
Les satellites de télécommunications utilisés pour les liaisons militaires
généralement cryptées (par exemple satellites Syracuse).
Les satellites d'écoute des télécommunications et des signaux radars qui
déploient des antennes dont le diamètre pourrait atteindre plus de 100 mètres
(satellites américains Mentor).
Les satellites de suivi des flottes marines (RORSAT) qui repèrent les navires de
guerre grâce aux émissions radar.
Les satellites d'alerte équipés de senseurs infrarouges (série des satellites
américains DSP) permettant de détecter la chaleur émise par le lancement d'un
missile balistique. les satellites de navigation utilisés dans le cadre des
opérations militaires (constellation GPS avec un usage mixte civil/militaire)
pour le guidage précis des missiles de croisière, des obus et le positionnement
des unités de tous types. Les satellites de météorologie dédiés aux missions
militaires.
8. conclusion partiel
Nous avons étudié dans ce chapitre les notions de base de télécommunications
par satellite. Nous avons pu voir leurs structures, ainsi que leurs modes de
transmissions (codage, modulation, …). Nous avons aussi constaté que les
applications sont très nombreuses : téléphonie, transmission de données,
localisation, météorologie …
Certains satellites sont déjà en service, comme le GPS et la télévision par
satellite, et ont un grand succès. Pour la téléphonie et la transmission des
données, les satellites sont à peine lancés ou leur lancement est prévu pour
bientôt, mais ils promettent un grand avenir et la possibilité d’être joignable
n’importe où sur terre.

50. 50
De plus, l’heure est à la miniaturisation des satellites. Mini-satellites,
microsatellites et nano-satellites sont sûrement l’avenir des
télécommunications par satellite. En effet, leur petite taille permettra des
diminutions des coûts et l’on pourra donc en lancer plus qu’actuellement.
Les télécommunications par satellite ont donc encore de nombreux jours
devant eux.

51. 51
CHAPITRE IV. LA MISE EN PLACE D’UN SERVEUR CCCAM POUR LE
DECRYPTAGE D’UN SIGNAL DE TELEVISION NUMERIQUE PAR INTERNET VIA
UN DECODEUR STRONG
I. INTRODUCTION
Le monde de la télévision numérique et les services (le câble, La TNT et les
services Satellites) ont évolué rapidement dans le temps, une quatrième
plateforme pour la télévision est apparue et appelée l’IPTV qui est définie
comme un meilleur service multimédia et diffusé à travers un réseau IP. Cette
technologie permet de transmettre les données à partir du protocole IP et
présente beaucoup d’avantage notamment la large bande passante et le débit
de transmission.
II. service IPTV
IPTV est un service qui permet aux abonnés de l’opérateur de regarder des
chaînes télévisées tout en exploitant la même infrastructure qui leur permet
l’accès à Internet. Le client en s’abonnant à un bouquet de chaînes donné
(découverte, prestige, évasion) aura accès à toutes les chaînes disponibles dans
le bouquet choisi.
La version ADSL actuellement utilisée supporte des débits maximal de 8 M b/s
ce qui est largement insuffisant pour des prestations de L’IPTV, La version
ADSL2 améliore les débits en voie descendante à 11 M b/s, ce qui reste
toujours assez faible. Pour cette raison, il est fort probable que les opérateurs
utiliseront la version ADSL2+ qui supporte des débits de 24 M
b/s. En effet le défini des opérateurs désirant offrir cette prestation, consiste à
envoyer plusieurs chaînes de télévision dans une bande passante minimale tout
en conservant une qualité optimale du son et des images.
La différence majeure par rapport à un réseau de «broadcasting» traditionnel
de chaînes de télévision, comme un téléréseau, est la possibilité de transmettre
des informations de manière bidirectionnelle, ce qui permet aux usagers
d'interagir en direct.

52. 52
Le transmettre des flux en continu sans demander d'accuser de réception, la
technologie IPTV a été conçue pour recevoir les contenus vidéos sur un écran
TV et non plus uniquement sur un ordinateur. Les contenus doivent être
encodés afin de pouvoir être transmis. En d'autres termes le format analogique
est converti en format numérique afin d'être transmis au système de
Broadcast. L'encodage est primordial par rapport à la qualité de l'image
obtenue.
Le flux vidéo arrivant en IP, il est nécessaire également de pouvoir le convertir
en signal composite Pal/Secam ou NTSC. Pour ce faire, un petit boîtier appelé
STB (Set-Top-Box) est connecté entre la sortie du modem ADSL2 et le téléviseur
III. CARDSHARING
Avec l'introduction de restrictions sur l'accès à voir certains canaux CT avec des
cartes d'accès spéciales. Connu sous le nom de partage de mots de contrôle,
consiste à permettre à plusieurs utilisateurs d’accéder aux chaînes de télévision
payantes à partir d’une seule carte d’abonnement mise en partage. Tous les
utilisateurs ne sont pas en mesure d'acheter les cartes d’abonnement, pour
une raison quelconque, nous avons commencé à penser, comment organiser
l'affichage des canaux pour de nombreux utilisateurs grâce à un nombre
minimum de cartes d'accès. D'où le mot « Cardsharing », traduit par carte
d'accès d'actions.
L’opération est rendue possible en partageant par voie électronique les clés de
déchiffrement délivrées par ces cartes à puce, permettant à tous les
destinataires un accès simultané aux flux chiffrés des bouquets de télévision.
En pratique, la crte à puce légitime de l’administrateur d’un réseau de
cardsharing est branchée à un récepteur de télévision, ou à un ordinateur
équipé d’un logiciel dédié au partage de mots de contrôle via internet.
Une fois en possession de cette clé, le client peut déchiffrer le contenu chiffré
comme s’il utilisait sa propre carte d’abonné.