etude d'interconnection de sites de TNT par fibre optique de la SCPT cas de KINSHASA-MATADI
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i REPUBLIQUE DEMOCRATIQUE DU CONGO MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE INSTITUT SUPERIEUR DE TECHNIQUES APPLIQUEES I.S.T.A B.P.6593 KIN.31 SECTION : ELECTRONIQUE DEUXIEME CYCLE KINSHASA-BARUMBU ETUDE D’INTERCONNEXION DE SITES DE DIFFUSION TNT PAR FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT « Cas de KINSHASA-MATADI » Par : MWEZE BWAMI Christian Directeur : ILUNGA MBUYAMBA Elisée Docteur en Sciences Appliquées Professeur Associé Mémoire présenté et défendu en vue de l’obtention du titre d’Ingénieur en Génie électrique, Orientation : Télécommunications Co-directeur : MANZENZA Archange Ingénieur en Informatique Appliquée Année Académique 2021– 2022 i EPIGRAPHE "c'est grâce au développement des technologies de l'information et de la communication que le monde est devenu tout petit." ii DEDICACE A nos parents François MWEZE NSOBEKA et Esperance SIKUZANI MULEGWA qui sont à l'origine de notre formation universitaire ; A nos frères Dieu merci MWEZE, Laurent MWEZE, Christophe MWEZE et Crispin MWEZE et à toutes mes soeurs Françoise, Esther, Florance, Solange, Ida, et Riane pour l'affection et le soutien moral, A notre oncle Théophile MUSHAYUMA pour son soutien. iii REMERCIEMENTS Au terme de ce travail couronnant la fin du deuxième cycle de nos études en électronique département de télécommunications, à l’Institut Supérieur de Techniques Appliquées, notre allégresse est celle d'un coureur de marathon qui vient de parcourir de milliers de mètres et qui, à l'arrivée remporte l'épreuve, oublie toutes les difficultés du parcours. Ce travail n'aurait pas vu le jour sans l'encadrement scientifique du Professeur Elisée ILUNGA MBUYAMBA qui a bien voulu nous diriger. Pour sa disponibilité, pour ses précieux conseils et encouragements, nous lui exprimons notre profonde gratitude. Nous remercions également son Assistant Archange MANZENZA pour la justesse de ses remarques. A travers eux, nos remerciements s'adressent à toutes les autorités de la section électronique et sciences humaines de l’institut supérieur de techniques appliquées, Professeurs, Chefs des travaux, Assistants pour la formation reçue. Nos remerciements vont également à tous mes grands-parents, oncles, tantes, cousins, cousines, neveux, nièces, pour l'amour qu'ils nous ont témoigné. A nos condisciples et compagnons de lutte avec qui, unis par le sort nous avons cheminé tout au long de notre cursus. Nous pensons à MWILOMWIHI Chance, IRAGABA Bernard, pour leur attachement à notre égard. A tous ceux qui, de près ou de loin, nous ont porté un secours tant moral que matériel, et dont les noms ne sont pas repris ci-haut, trouvent ici, l'expression de notre profonde reconnaissance. iv SIGLE ET ABBREVIATION DVD : Digital Versatile Disc DVB-T : Digital Vidéo Broadcasting Terrestre VCD : Versatile Compact Disc CD : Compact Disc TIC : Technologies de l'Information et de la Communication MPEG : Moving Pictures Experts Group TCP : Transfer Control Protocol IP : Internet Protocol. Www : World Wide Web PC : Personal computer VHF : Very High Frequency UHF : Ultra High Frequency UIT : Union Internationale des Télécommunications TAT : Télévision Analogique Terrestre TNT : Télévision Numérique Terrestre TV : Télévision RDC : République Démocratique du Congo RTNC : Radiotélévision Nationale Congolaise OZRT : Office Zaïrois de Radiodiffusion et de Télévision SD : Standard Définition MHz : Méga hertz GHz : Giga hertz SECAM : Séquence de Couleurs avec Mémoire v ARPTC : Autorité de Régulation Télécommunications du Congo de la Poste PAL : Phase Alternation Line RATELKI: radio television de Kinshasa OFDM: orthogonal Frequency division multiplexing et des vi TABLE DES MATIERES EPIGRAPHE .............................................................................................. i DEDICACE ...............................................................................................ii REMERCIEMENTS ..................................................................................... iii SIGLE ET ABBREVIATION ...........................................................................iv TABLE DES MATIERES................................................................................vi INTRODUCTION GENERALE ...................................................................... 1 CHAPITRE I : GENERALITE SUR LA TELEVISION NUMERIQUE ......................... 4 I.1. INTRODUCTION .............................................................................. 4 I.2. RADIOCOMMUNICATIONS CRR-06, DEBUTEE EN 2004 .................... 4 I.2.1. Accords GE06 .......................................................................... 5 I.2.2. Recommandation de l’UIT Région de Division: GE06 ................ 7 I.2.3. Frontières ................................................................................. 7 I.3. TÉLÉVISION NUMÉRIQUE .................................................................. 8 I.3.1. Occupation du canal. ............................................................10 I.3.2. Canaux de la TNT ....................................................................10 I.3.3. Débits numériques en TNT........................................................11 I.3.4. Numérique dans la TNT............................................................11 I.4. BOUQUET ......................................................................................14 I.5. AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DE LA TÉLÉVISION NUMÉRIQUE .....15 I.5.1. Avantages ..............................................................................15 I.5.2. Inconvénients .........................................................................15 I.6. TECHNIQUE DE NUMERISATION ......................................................16 I.6.1. Echantillonnage......................................................................17 I.6.2. Quantification .........................................................................17 I.6.3. Codage..................................................................................18 I.6.4. Compression...........................................................................18 I.6.5. Le filtrage: ...............................................................................18 I.7. CODAGE DE SOURCE OU COMPRESSION DE DONNEES ................19 I.8. CODAGE EN LIGNE: CODAGE DE CANAL .....................................20 I.8.1. Correcteur d’erreur ou Forward Error Correction (FEC) ...........21 I.9. MODULATION................................................................................23 vii I.9.1. Modulation OFDM et COFDM .................................................24 I.10. MULTIPLEXAGE.............................................................................26 I.10.1. Definition ...............................................................................26 I.11. CONCLUSION..............................................................................27 CHAPITRE II. TELEVISION NUMERIQUE TERRESTRE A KINSHASA ET MATADI ..28 II.1. INTRODUCTION.............................................................................28 II.2. ETAT DE LIEU DE CERTAINES CHAINES TNT DE KINSHASA ..................28 II.2.1. CONGOWEB TV ......................................................................28 II.2.2. BARAKA TV .............................................................................30 II.2.3. Chaîne B-ONE ........................................................................32 II.2.4. Chaîne RTG@ .........................................................................35 II.2.5. Centre demission Binza...........................................................37 II.2.6. Chaîne CANAL KIN TV ............................................................37 II.2.7. Chaine CCTV .........................................................................39 II.2.8. Chaîne RATELKI ......................................................................42 II.2.9. Chaine Antenne A .................................................................43 II.3. TÉLÉVISION NUMÉRIQUE TERRESTRE À MATADI................................46 II.3.1. Présentation de la Ville de Matadi ..........................................46 II.3.2. TNT à Matadi ..........................................................................47 II.4. CONCLUSION...............................................................................47 CHAPITRE III : FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT.................................................48 III. 1. INTRODUCTION ...........................................................................48 III.2. SOCIETE COMMERCIALE DES POSTES ET TELECOMMUNICATION « SCPT »......................................................................................48 III.2.2. Objectif .................................................................................49 III.2.3. Localisation ...........................................................................49 III.3. ANNEAU METROPOLITAIN EN FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT/KINSHASA ......50 III.3.1. Réseau de transport de la SCPT par la fibre optique ..............50 III.3.2. Equipements utilisés dans le réseau de transport de la SCPT...50 III.3.3. Système de gestion du réseau de transport optique de la SCPT ..............................................................................................................52 III.3.4. Technologie utilisée dans le déploiement de la fibre optique 52 III.3.5. Réseau de transport à fibre optique de la SCPT .....................53 viii III.3.6. Structure de câblage de l’anneau à fibre optique de la SCPT ville de Kinshasa .....................................................................................55 III.3.8. Service disponible..................................................................57 III.4. PRÉSENTATION DES TECHNOLOGIES..............................................60 III.4.1. Fibre optique .........................................................................60 III.4.2. Supports de transmission d’un réseau à fibre optique.............63 III.4.3. Equipements d’un réseau à fibre optique ..............................66 III.4.4. Pose des câbles à fibre optique.............................................72 III.4.5. Bande passante ....................................................................72 III.4.6. Avantages et les inconvénients du réseau à fibre optique .....73 III.5. CONCLUSION ..............................................................................75 CHAP IV. ETUDE D’INTERCONNECTION DE SITES TNT PAR FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT CAS DE KINSHASA-MATADI ...............................................................76 IV.1. INTRODUCTION ...........................................................................76 IV.2. BOUQUET TNT ..............................................................................77 IV.3. COMPOSITION DE NOTRE BOUQUET TNT A DEPLOIYER SUIVANT LES NORMES DVB-C/T2 DANS L’AXE : KINSHASA ET MATADI ...............78 IV.4. RAPPEL SUR LES NORMES DVB-T2 ET DVB-C ..................................78 IV.4.1. NORME DVB-T2 .....................................................................78 IV.4.2. Norme DVB-C .......................................................................80 IV.5. DÉPLOIEMENT DE MULTIPLEX R1 ET R2 PARTANT DE RENATELSAT KINSHASA À RENATELSAT MATADI VIA LA FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT ..................................................................................................82 IV.5.1. Introduction ..........................................................................82 IV.5.2. Déploiement du bouquet dans le tronçon1 ..........................82 IV.5.3. Déploiements du bouquet dans le troncon2 .........................87 IV.5.4 déploiements du bouquet dans le troncon2 ..........................96 IV.6. CONCLUSION .............................................................................98 CONCLUSION GENERALE .......................................................................99 BIBLIOGRAPHIE .................................................................................... 101 1 INTRODUCTION GENERALE I. PROBLEMATIQUE La télévision numérique terrestre (TNT) est une évolution technique en matière de télédiffusion, fondée sur la diffusion de signaux de télévision numérique par un réseau de réémetteurs hertziens terrestres. Par rapport à la télévision analogique terrestre à laquelle elle se substitue, la télévision numérique terrestre permet de réduire l'occupation du spectre électromagnétique grâce à l'utilisation de modulations plus efficaces, d'obtenir une meilleure qualité d'image, ainsi que de réduire les coûts d'exploitation pour la diffusion et la transmission une fois les coûts de mise à niveau amortis. La télévision numérique terrestre est à comparer à la télévision numérique reçue par câble ou par satellite (TNS). Dans ce dernier cas, la diffusion ne se fait pas par le réseau des émetteurs terrestres mais via un satellite (d'où l'utilisation d'antennes paraboliques au lieu d'une antenne de télévision classique dite antenne). Avec la télévision numérique terrestre, c’est une nouvelle page d’histoire de l’audiovisuel qui s’ouvre, pleine de promesses mais aussi de défis. « Pour tous les pays, cette transition représente un changement important sur le plan technologique mais également social et économique : le coût de la transition est significatif, mais cette opération permet de libérer de nouvelles fréquences, propriétés des Etats. Le passage au numérique implique également des choix relatifs à l’évolution du cadre règlementaire sur la diversité de l’information et des œuvres audiovisuelles produites et diffusées, ainsi que de l’implication de l’ensemble des acteurs et l’information publique. Pour toutes ces raisons, cette transition est donc considérée comme politique dans tous les pays : il en va de la maîtrise de leur paysage audiovisuel national. » C’est donc dans la nécessité de se conformer aux directives internationales de l’UIT et d’assurer les meilleurs conditions de réception du signal radio et télévision que la République 2 Démocratique du Congo a mis en place depuis 2014 le comité national de migration vers la télévision numérique terrestre (CNM/TNT) qui s’occupe du déploiement de réseau TNT qui est déjà opérationnelle en RDC et principalement à Kinshasa avec 4 émetteurs qui couvrent toute la capitale, en ce qui concerne l’intérieur du pays l’implantation de la TNT se fait progressivement dans d’autres provinces. Cependant, nous constatons que la ville de Kinshasa a plus de 250 chaines alors que d’autres villes de la RD Congo en pont qu’une dizaine. De ce fait, nombreux de ceux qui habitent dans des provinces ne bénéficient pas d’assez d’émissions et sont obligés de passer par les abonnements alors que ceux-ci coutent chers. Que faire pour amener les chaines de Kinshasa dans des provinces, plus particulièrement la ville de Matadi ? II. HYPOTHESE Pour pallier aux différents problèmes liés à la diffusion du signal de TNT citer ci-haut dans la problématique, on va procéder à l’utilisation de la fibre optique de la SCPT axe Moanda-Kinshasa déjà installée avec des stations de régénérations le long de l’axe Kinshasa-Matadi, ce qui permettra aussi de minimiser le cout du déploiement. On le sait désormais, la fibre optique est une technologie qui présente bien des avantages : une vitesse plus rapide avec moins d'atténuation, moins d'interférences électromagnétiques (EMI), une plus petite taille, et une plus grande capacité de transport d'informations. On utilisera donc la Fibre optique de la SCPT axe KinshasaMoanda via Matadi et ces avantages pour interconnecter les différents sites TNT Kinshasa-Matadi III. OBECTIFS ET INTERETS Ce travail dénommé étude d’interconnexion de sites de diffusion TNT par fibre optique de la SCPT cas de Kinshasa- Matadi a pour objectifs : 3 • Montrer comment peut se faire l’acheminement de l’entièreté des chaines de TNT de Kinshasa à Matadi par fibre optique et de montrer les différents points d’interconnexion. • Offrir une bonne qualité et une multitude des chaines de télévision dans la ville de Matadi. IV. METHODES ET TECHNIQUES DE RECHERCHE Tout chercheur doit se conformer aux règles rigoureuses qui obéissent à une méthodologie scientifique. Une méthode est donc un ensemble d’opérations intellectuelles par lesquelles une science cherche à étudier les vérités qu’elle poursuit, les démontre et les vérifie. Dans ce travail on s’est servi de la méthodologie analytique qui consiste à analyser les concepts de base de la fibre optique et de la TNT et de sa structure. Nous les avions complétées par des techniques ci-après : - la technique documentaire qui consiste à consulter les livres, mémoires, travaux de fin des cycles et la consultation des sites internet ; -la technique d’interview qui consiste à interviewer les spécialistes du domaine. V. SUBDIVISION DU TRAVAIL Mis à part l’introduction et la conclusion générale notre travail est subdivisé de quatre chapitres qui sont : Chapitre 1 : généralités sur la Télévision Numérique Terrestre ; qui vas nous renseigner sur les notions de base de la TNT. Chapitre 2 : TNT à Kinshasa et Matadi ; avec ce chapitre on verra brièvement comment la TNT se déploie dans l’axe Kinshasa-Matadi. Chapitre 3 : fibre optique de la SCPT ; qui nous donnera plus de détails sur la manière dont la SCPT gère la fibre optique. Chapitre 4 : Interconnexion des sites de diffusion TNT par fibre optique de la SCPT ; ici on aura à décortiquer le fond de ce présent travail. CHAPITRE I : GENERALITE SUR LA TELEVISION NUMERIQUE I.1. INTRODUCTION La TNT est le mode de diffusion audiovisuelle terrestre en numérique, dans lequel les signaux vidéo, audio et de données ont été numérisés pour être ordonnés dans un flux unique (le multiplex) avant d’être corrigés et modulés puis diffusés, c'est-à-dire transportés jusqu'aux antennes râteaux des téléspectateurs via les ondes électromagnétiques. Cette nouvelle technologie est apparue en première lieu dans les équipements et les régies de production et de diffusion de télévision et de radio, elle a ensuite gagné le secteur des réseaux de transmission et de diffusion, permettant ainsi une restitution plus fidèle des images et des sons, alors que les technologies analogiques ne permettaient pas d’échapper à la dégradation des signaux lors de leur exploitation et de leur transmission. Dans ce chapitre, nous allons parler de l’intégralité des notions fondamentales de la télévision numérique. I.2. RADIOCOMMUNICATIONS CRR-06, DEBUTEE EN 2004 1 La Conférence Régionale des Radiocommunications (CRR06), tenue en juin 2006 à Genève en Suisse. Le déploiement des réseaux TV analogiques en Afrique est réalisé conformément à l’accord signé L’introduction des réseaux numériques TNT a nécessité l’élaboration d’un nouveau plan, La conférence régionale de radiocommunications CRR-2006 tenue à Genève du 15 Mai au 16 Juin 2006, a permis de : • Effectuer un nouveau partage du spectre UHF et VHF ; 1 BENOIT Hervé, La télévision numérique, Paris, Dunod, 2OO2, p 20 5 • Elaborer un plan permettant le passage de l’analogique au numérique ; • Fixer la période transitoire et la date de la fin de la protection des services de radiodiffusion analogique : Juin 2015 pour la bande UHF et 2020 pour la bande VHF. I.2.1. Accords GE06 GE06 était purement une conférence de diffusion de la télévision numérique. La Conférence régionale des radiocommunications de 2006 (GE06) est une conférence de l'UIT qui a remplacé parties de l'Accord de Stockholm de 1961 pour la région et certaines parties de l'Accord de Genève de 1989 pour la Zone africaine de radiodiffusion européenne de radiodiffusion. Accord GE06, Genève, 2006 Zone d'aménagement Région 1 (parties de la Région 1, tels que définis au n ° 5.3 des Règlement des radiocommunications, situés à l'ouest du méridien 170 ° E et au nord du parallèle 40 ° S, à l'exception des territoires de la Mongolie) et en République islamique d’Iran. Bandes de fréquences : Bande III: 174-230 MHz Bande IV: 470-582 MHz Bande V: 582-862 MHz L’avènement imminent de la Télévision numérique par voie de terre (TNT) dans le paysage audiovisuel congolais est une conséquence de deux accords internationaux, ayant valeur de « traités » signés en juin 2006 à Genève en Suisse, lors de la deuxième session de la Conférence régionale des radiocommunications (CRR06), à savoir : Le GE06 (l’Accord régional relatif à l’utilisation de bandes de fréquences 174-230 Mhz et 470-862 Mhz par le service de radiodiffusion et les services de Terre primaires autres que les services de radiodiffusion dans la Région 1) ; 6 et le GE89 (l’Accord régional relatif à la planification de la radiodiffusion télévisuelle en CRR-06-Rev.GE89). Ces accords étaient les plans de fréquences pour des missions de radiodiffusion analogique. La diffusion numérique offre la possibilité de créer plus de programmes de radio en utilisant plus efficacement moins de spectre de la télévision. Ce fait est au cœur de la disponibilité du dividende numérique. GE06 est entièrement axée sur la réduction des interférences transfrontalières de la télévision numérique et non - à ce stade - sur les avantages de la désignation d'une partie importante du spectre excès pour le haut débit mobile. GE06 a fait des recommandations sur la gestion du plan de fréquences établies pour la radiodiffusion analogique et numérique en bande III (174-230MHz) et la bande IV / V (470-862MHz). GE06 également prendra fin le 17 Juin 2015, date butoir de la fin de la période de transition pour l'élimination progressive de la télévision analogique. Les pays ont commencé à mettre en œuvre le processus GE06 du 17 Juin 2006 et de nombreux pays l'ont fait. GE06 était purement une conférence de diffusion et n'a pas tenu compte de tout autre service. Afin de maximiser les bénéfices du dividende numérique à travers une affectation d'une partie de celui-ci pour mobiles, de nombreux pays peuvent avoir besoin de planifier à nouveau certains des accords conclus par GE06. Cette activité a déjà été menée dans toute l'Europe, et l'UIT fournit des directives claires quant à la façon dont cela devrait être effectuée. La figure I.1 illustre l’image de processus de l’accords GE06 7 Figure I.1 : Image de processus d’accords GE06 I.2.2. Recommandation de l’UIT Région de Division: GE062 L’Union internationale des télécommunications (UIT), sous son aspect international Règlement des radiocommunications, divise le monde en trois régions de l'UIT aux fins de la gestion de l'économie mondiale de radio spectre. Chaque région a son propre ensemble de l'attribution des fréquences, la raison principale pour définir les régions. GEO6 : Recommandations sur le règlement de radiocommunication de la réunion tenue à Genève le 11 Novembre 2006. I.2.3. Frontières Les recommandations de L’UIT ont permis pendant leurs assises qui se passer en Genève de classifier de pays selon la région c’est ainsi qu’ils ont définis le pays se trouvant dans la région : DEREZE Gérard, Méthodes empiriques communication, Bruxelles, Deboeck, 2009, p 22 2 de recherche en 8 Région (1) comprend l’Europe, l’Afrique, le Moyen-Orient à l'ouest du golfe Persique, y compris l’Irak, l'ancien Union soviétique et la Mongolie .La limite ouest est définie par la ligne B. Région (2) couvre les Amériques, du Groenland et d'autres de l'est des îles du Pacifique. La frontière orientale est définie par la ligne B. Région (3) contient la plupart des non-ex-Union Soviétique en Asie, et notamment à l'est de l’Iran, et la plupart d’Océanie. Lignes: La ligne B est une ligne allant du Pôle Nord le long méridien 10 Ouest de Greenwich jusqu'à son intersection avec 72 ° parallèle Nord, de là, par un grand cercle à l'arc à l'intersection de méridien 50 ° Ouest et 40 ° parallèle Nord, puis l'arc de grand cercle à l'intersection de méridien 20 ° Ouest et 10 ° parallèle Sud, enfin le méridien 20 ° Ouest au pôle Sud. I.3. TÉLÉVISION NUMÉRIQUE La télévision numérique terrestre (TNT) est une nouvelle technologie de diffusion des images de télédiffusion plus efficace que la télévision analogique, la TNT offre une image plus nette et une qualité sonore. Ainsi, la figure I.2 ci-dessous illustre la structure de la Télévision numérique terrestre : TNT 9 Figure I.2 : Télévision numérique terrestre : TNT Pourquoi passé à la télévision numérique terrestre TNT, figure I.3 Figure I.3. Les propriétés de la TNT Le passage au numérique représente une véritable révolution universelle pour la radiodiffusion sonore et la télévision, car il induit des changements fondamentaux dans la façon dont on produit, distribue et consomme la radio et la télévision. Ses avantages sont multiples comme en témoigne l’image de la figure I.3 citée ci-haut. 10 I.3.1. Occupation du canal. La figure I.4 représente un spectre de la bande UHF montrant un canal TNT à côté d’un canal TV analogique. Figure I.4 : spectre de la bande UHF Dans ce même canal, on transmet une et une seule chaine la télévision analogique. L’occupation optimale du canal permet avec une même largeur (8MHz) de transmettre 6 Figure.1.4 : Occupation de canal TNT et TAT L’occupation du canal est bien meilleure, puisqu’avec une même largeur (8 MHz) on transmet 6 à 9 chaînes en qualité « normale » (ou 3à 4 chaînes en Haute définition : TVHD. Dans ce même canal, on transmet une et une seule chaîne de télévision analogique. L’occupation optimale du canal permet avec une même largeur (8MHz) de transmettre 6 chaînes (Multiplex) en qualité « normal ». Pour la TNT l’occupation du canal est bien meilleure, puisqu’avec une même largeur (8 MHz) on transmet 6 chaînes en qualité « normale » (ou 3 chaînes chaines (Multiplex) en qualité « normal ». La technologie TNT permet de diffuser 6, voire 7 chaines format standard dans la même largeur de bande qu’un canal analogique soit 8 MHz, 3 chaines en HD (Haute Définition). I.3.2. Canaux de la TNT 11 Les émissions de la TNT s’effectuent pour l’essentiel dans la bande UHF qui va de 470 à 860 MHz. Cette bande a été divisée en canaux de largeur 8 MHz pour la TV analogique, numérotés de 21 à 69. La TNT a repris les mêmes canaux. Le TS modulé doit être transmis dans un canal (un spectre de fréquence) qui est de 8 Mhz et peut contenir 6 chaînes appelées << Multiplex>> qui doivent être diffusées. Le débit DSPTS de chacune des 6 SPTS d’un multiplex est de 4 Mbit/s ; le débit DTS du multiplex est 24 Mbit/s. Un codage de canal permet d’obtenir un seul TS protégé (TSp) c’est à dire crypté, embrouillé et corrigé contre les erreurs de transmission. Le débit maximale Dc pour chacun de TS protégé est en réalité de 40 Mbit/s. I.3.3. Débits numériques en TNT Les émissions TNT existent en différentes qualités d’image et de son tel que donné sur le tableau ci-après. Le tableau I.1. Les débits numériques en TNT. Tableau I.1 : Débits numérique de la TNT I.3.4. Numérique dans la TNT Pour la TNT comme pour la télévision TAT les "ondes électromagnétiques" utilisées pour transporter l'image sont analogiques et de façon plus générale. Ce sont d'ailleurs les mêmes bandes de fréquences qui sont utilisées dans les 2 cas. Ce sont donc les mêmes ondes, mais encodées différemment. Ce qui est numérique dans la TNT, c'est l'information elle-même. Typiquement un fichier vidéo – MPEG par exemple - est transporté 12 par la modulation d'ondes électromagnétiques. Le démodulateur extrait les données numériques du signal électrique (analogique) reçu sur l'antenne. Les données aux deux bouts de la chaîne étant numériques, on peut profiter des traitements numériques de données : Compression des fichiers pour réduire leur taille (ce qui permet de mettre plusieurs programmes dans un seul canal de fréquence) ; MPEGE-2 et MPEG-4 utilisée par la norme DVB-T2. Codes correcteurs d'erreurs (on ajoute quelques données à la source, le récepteur les utilise pour détecter et corriger les erreurs introduites par le transport de l'information), etc. La TNT passera toujours par les ondes, recevable sur l'antenne râteau disposé sur le toit de votre habitat. C'est simplement la façon dont les signaux sont envoyés qui changent : les ondes ne sont pas envoyées de manière analogique mais numérique, ce qui est plus performant. Pour faire au plus simple : une onde analogique est une courbe et un signal numérique une suite d'informations binaires (des 0 et des 1, composante de base de l'informatique). La figure I.5 ci-dessous illustre la structure de la transmission numérique émission et réception. Figure I.5 : Transmission numérique du signal TS : émission et réception 13 I.3.5. Multiplex en TNT Le multiplex est un ensemble de chaines partageant la même fréquence hertzienne. Il peut regrouper jusqu’à 5 des programmes (chaînes) ou plus selon la norme de compression utilisées avec canaux différentes. I.3.5.1. Structure globale d’un Multiplex : La figure I.6 nous montre la structure globale d’un multiplex= Emetteur TNT. Figure I.6 : Structure globale d’un multiplex = Emetteur TNT Le Multiplex de Télévision Numérique Terrestre (TNT) permet la diffusion de plusieurs chaînes sur la même fréquence hertzienne, on parle de multiplex. Un multiplex peut regrouper jusqu'à six canaux différents. Le signal « vidéo+son+données » est échantillonné et compressé en MPEG-4, mélangé à 5 autres signaux, protégé contre les erreurs de transmissions, puis module la porteuse. Les émetteurs TNT peut émettre près de dix fois moins de puissance que les anciens émetteurs pour une même couverture. Le tableau I.2 résume la composition de multiplex TNT en France. Le tableau I.2 donne un exemple de composition d’un multiplex TNT en RD Congo, on propose 6 multiplex principaux. 14 Tableau I.2 : composition d’un multiplex TNT en RD Congo R1 RTNC1 R2 R3 R4 R5 R6 RTNC2 DIREK TV TELE 7 RTVS1 CONGO WEB SSM RTVH CMTV RATELKI ANTENNE A TKM RAGA TV CMB DIGI CVV GLOBAL TV TV5 H33 RTG@ RTK DIGITAL CGO MOLIERE TV MIRADOR TV RTMV RTDV BARAKA TV ATV NTV BARAKA TV CKTV RTVA COULEUR KIN 24 TV NUMERICA TELE 50 HOPE TV I.4. BOUQUET Un Bouquet de chaînes est un ensemble d’un multiplex ou plus qui regroupe de nombre des chaînes importante de radio ou de télévision selon la norme de compression utilisées partageant la même bande de fréquence avec des canaux différents, figure I.7 15 Figure I.7 Bouquet TNT I.5. AVANTAGES ET INCONVÉNIENTS DE LA TÉLÉVISION NUMÉRIQUE I.5.1. Avantages Il est possible d’obtenir de la haute définition (TVHD), de multiplexer plusieurs programmes télévisés sur le même canal (permettant de proposer à l’utilisateur un choix varié de programmes, voire des programmes interactifs) ; Il est plus facile d'obtenir une qualité d'image optimale numérique qu'une qualité d'image optimale analogique ; Certaines chaînes peuvent diffuser leurs programmes en haute définition (HD) ; Beaucoup plus de chaînes peuvent tenir sur le même spectre dans la transmission numérique : ceci conduit à la fois à une augmentation drastique du nombre de chaînes, ainsi qu'à la libération de certaines portions du spectre hertzien (dividende numérique) ; La transmission de la télévision en numérique est plus efficace en termes de consommation d'énergie que la transmission en analogique ; Réception d'un plus grand nombre de programmes et meilleure gestion des fréquences de transmission ; Meilleure qualité de l'image et du son (amélioration); Meilleure compatibilité des contenus, la source audiovisuelle étant codée en MPEG2 ou MPEG4; Passage naturel de la définition standard (SD) à la haute définition (HD); Possibilité de sauvegarder les contenus (émissions, films, etc.) sur un disque dur ou sur un DVD aussi facilement qu'un fichier sur un ordinateur et en conservant la qualité d’origine ; I.5.2. Inconvénients 16 Il peut être assez difficile de régler l'antenne, en raison de l'absence de rétroaction qui serait fournie par une image progressivement dégradée en mode analogique ; Un indicateur de puissance du signal fourni sur la plupart des syntoniseurs contribue considérablement à régler ce problème, mais certains téléviseurs n'en disposent pas. Le même problème peut aussi rendre très difficile de sélectionner et tester les antennes ; Les anciens récepteurs ne sont plus utilisables tels-quels ; il peut être nécessaire d'acheter de nouveaux équipements (convertisseur analogique-numérique, nouveau téléviseur), ou bien de souscrire à un service de télévision par câble ou par satellite) ; La consommation d'électricité augmente si la télévision et un boîtier décodeur sont branchés en même temps. Il peut être nécessaire de remplacer l'antenne de réception, éventuellement par une antenne amplifiée. La télévision analogique pouvait fonctionner avec un signal plus faible, lequel suffisait pour obtenir une image visible. Par extension, le numérique ne se dégrade pas aussi gracieusement que l'analogique ; Les normes TNT changent régulièrement provoquant des coûts récurrents. I.6. TECHNIQUE DE NUMERISATION La numérisation est le procédé permettant la construction d’une représentation discrète d'un objet du monde réel. Cela signifie que l'objet sera représenté par un nombre fini de nombres entiers et bornés. Dans son sens le plus répandu, la numérisation est la conversion d'un signal (vidéo, image, audio, caractère d'imprimerie, impulsion, etc.) en une suite de nombres binaire « 0 ou 1 » représentant sous forme de données pouvant être traitées par un dispositif informatique ou d'électronique numérique. 17 La numérisation comporte quatre étapes principales : L'échantillonnage, la quantification, le codage et la compression. Le processus de la numérisation est illustré par la figure I.8 ci-dessous. Figure I.8 : Procédé de la Numérisation I.6.1. Echantillonnage C’est une opération qui nous permet de passer du domaine continu au discret. C'est-à-dire que ce passage de la forme initiale du signal à une forme impulsive dans laquelle le signal contenant l’information à transmettre est représenté par une série d’impulsions prélevés à fréquence déterminée et codé en binaire. Comme illustre dans la figure I.9 ci-dessous. Figure I.9 : représentation d’un signal échantillonné I.6.2. Quantification La quantification consiste à représenter la valeur instantanée d’un signal par nombre sur une échelle possèdent un nombre fini de valeurs ; le signal peut être continu variable (signal échantillonné) ou un signal discret (déjà quantifié). En pratique il faudra approximer l’amplitude par un ensemble de valeur discrète. La figure I.10 ci-dessous illustre la structure d’un signal quantifie. 18 Figure I.10 : représente la forme d’un signal quantifié I.6.3. Codage La discrétisation permet d’obtenir un signal échantillonné, les tableaux de valeur ainsi relevées sont théoriquement des nombres avec une précision infinie. Ces nombres sont représentés mathématiquement en décimal avec éventuellement une virgule et nous pouvons leur attribuer un nombre infini de chiffres. I.6.4. Compression La compression de données ou codage de source est l’opération informatique consistant à transformer une suite A en une suite de bits B plus courte pouvant restituer les mêmes informations en utilisant un algorithme particulier. Opération de codage, elle raccourcit la taille (de transmission ou de stockage) des données au prix d’un effort de compression et de compression. I.6.5. Le filtrage: Un filtre est un dispositif qui laisse passer certaines composantes sinusoïdales et en arrêtent d'autres. Filtrage par condensateur en tête, permet d'éliminer toutes les composantes sinusoïdales pour ne laisser que la composante continue. La figure I.11 illustre le filtre passe haut et passe bas. Figure. 1.11 : Filtre passe haut et passe bas 19 I.7. CODAGE DE SOURCE OU COMPRESSION DE DONNEES C’est l’ensemble des opérations de codage destinées à réduire le débit d’une source d’informations, plus communément appelé « Compression ». Pour le codage de la source audio vidéo, deux standards MPEG ont été envisagés, MPEG-2 et MPEG-4, auxquels s'ajoute le JPEG-2000. Depuis peu, un autre format est apparu, WM9 (Windows Media 9 Séries). Il s'agit ici de mettre au point des techniques de compression vidéo et audio visant à réduire le débit numérique en termes de mégabits par seconde d'images animées de résolution donnée à une valeur aussi faible que possible, mais compatible avec une dégradation pratiquement imperceptible du rendu de l'image télévisée en mouvement et du son associé. La figure I.12 ci-dessous illustre la structure de codage source. Figure I.12 : Codage de source L’occupation optimale du canal permet avec une même largeur (8MHz) de transmettre 6 chaînes (Multiplex) en qualité « normal ». 20 Les informations de chaque chaîne sont d’abords codées et compressé en MPEG-2 ou MPEG 4 on obtient un ensemble de six SPTS : Single Program Transport Stream. Ces six SPTS sont ensuite multiplexés pour obtenir un seul TS : Transport Stream (ou Multiplex). I.8. CODAGE EN LIGNE: CODAGE DE CANAL C’est une opération qui ajoute une redondance destinée pour permettre la correction d’erreurs de transmission, donc c’est un élément indispensable puisqu’il permet d’assurer la protection et le contrôle des erreurs de l’information transmise (bruit, Echoc etc.). Il consiste à représenter le signal des données de façon à être résistant aux erreurs de transmission, pour le transport de données numériques, le codage en ligne est souvent utilisé. La forme du signal est utilisée pour représenter les 1 et les 0 d'un signal numérique sur un lien, ce processus est appelé codage en ligne. Après le codage en ligne, le signal peut être directement transmis sur le canal de transmission, sous la forme de variation de tension ou de courant comme démontré dans la figure I.13 ci-dessous. Figure I.13: Codage de canal Le multiplexeur de service va transmettre un signal TS qui sera transmis après modulation, cryptage, embrouillage et correction pour la diffusion en utilisant les modes suivants : DVB-T, DVB-S et DVBC. Un canal assurant ce taux d’erreurs est dit « quasi sans erreur » (QEF, Quasi Error Free) ; on utilise aussi l’expression de « super canal ». Il 21 convient donc de prendre des mesures préventives avant modulation pour permettre la détection et la correction dans le récepteur de la plupart des erreurs apportées par le canal de transmission dans des conditions normales d’exploitation. Ces mesures, dont la principale consiste toujours à réintroduire une redondance calculée dans le signal (donc à diminuer l’efficacité du processus de compression), sont appelées Forward Error Correction (FEC) et constituent l’essentiel du codage de canal. Elles devront être bien sûr adaptées aux spécificités du canal de transmission. I.8.1. Correcteur d’erreur ou Forward Error Correction (FEC) Un code correcteur est une technique de codage basée sur la redondance. Elle est destinée à corriger les erreurs de transmission d'une information (plus souvent appelée message) sur une voie de communication peu fiable. Figure I.14 Figure I.14 : schéma synoptique de correcteur d’erreur Il convient donc de prendre des mesures préventives avant modulation pour permettre la détection et la correction dans le récepteur de la plupart des erreurs apportées par le canal de transmission dans des conditions normales d’exploitation. Actuellement, ils vont de 1/2 à 7/8. Dans le premier cas, pour deux bits transmis, un seul est utilisé. Dans le deuxième, pour huit envoyés, sept sont utiles. Seul le huitième est une information redondante servant à la protection du signal. Lorsqu'il atteint 1/2, le FEC offre donc une protection optimum. 22 Les plus utilisés sont le 3/4 et à un degré moindre le 2/3.Ces erreurs devront être bien sûr adaptées aux spécificités du canal de transmission. C’est l’ensemble des dispositifs de correction d’erreur de transmission par adjonction de redondance calculée à l’émission. Il consiste aussi à développer des algorithmes de correction d'erreurs associés à des techniques de modulation les plus efficaces possibles (en termes de Mb/s par MHz), compte tenu de la bande passante disponible et des défauts prévisibles du canal de transmission (bruit, échos...). Il existe plusieurs systèmes de correcteurs d’erreurs comme : Codage de Reed-Solomon (codage externe) 1. Principes Il permet, en combinaison avec « l’entrelacement » qui le suit, la correction des erreurs « en rafale » introduites par le canal. - Afin de pouvoir corriger la majeure partie des erreurs introduites par le canal de transmission, nous avons indiqué précédemment qu'il était nécessaire d'introduire une redondance dans le signal permettant de détecter et, jusqu'à un certain point, corriger ces erreurs. - Un codage dit externe (outer coding), par opposition au codage complémentaire interne (inner coding) décrit plus loin pour les cas du satellite et du terrestre, est spécifié par DVB pour tous les modes de transmission. 2. Codage convolutif (codage interne) Le principe de ce codage est décrit, dans ses grandes lignes, à l'annexe A, figure I.15 23 Figure I.15 : Codage convolutif (paramètres de base DVB) Il est destiné à corriger des erreurs aléatoires relativement isolées, les plus souvent en complément d’un codage par blocs. Il transforme le train binaire entrant en n trains binaires sortants, qui sont autant des combinaisons de sommes (modulo 2) entre le train d’entrée et des sorties ou <<prises>> (tops) à chaque étage d’un régistre à décalage à l’entrée duquel le train est également appliqué. 3. Correcteur Viterbi Il permet de corriger, dans une certaine mesure, les erreurs survenues lors d'une transmission à travers un canal bruité. Son utilisation s'appuie sur la connaissance du canal bruité, c'est-à-dire la simplifier radicalement la complexité de la recherche du message d'origine le plus probable. D'exponentielle, cette complexité devient linéaire. Il a pour but de trouver la séquence d'états la plus probable ayant produit la séquence mesurée. N.B Il existe d’autres correcteurs d’erreurs : L’entrelacement et le codage interne qui crée deux trains binaires à partir du train original. Il permet une correction d’erreurs très puissante, en cas de transmission à très faible rapport signal/bruit. I.9. MODULATION C’est un procédé utilisé dans les télécommunications consistant à faire varier les caractéristiques (amplitude, fréquence, périodicité, etc.) d’une onde dite porteuse en fonction d’un signal à transmettre. La modulation est le fait d'utiliser une fréquence haute (HF) pour transporter un signal électrique dans l'air. Tous les signaux électriques rayonnent, mais plus la fréquence est élevée plus le rayonnement est énergique. On dit que la fréquence HF "porte" le signal à transmettre. 24 I.9.1. Modulation OFDM et COFDM a) Modulation OFDM Modulation OFDM (Multiplex par Division fréquentielle orthogonale) est une technique de transmission numérique qui utilise un grand nombre de porteuses espacées à des fréquences légèrement différentes. OFDM améliore la robustesse des signaux débit binaire élevé contre les effets indésirables tels que la dispersion chromatique, ce qui peut causer des interférences entre symboles. En effet, diviser le signal en des signaux de débit binaire plus faible et par sousporteuse en utilisant un préfixe de cyclix contrecarre les pénalités induites par la fibre optique. Cette modulation utilise une transmission multi-porteuses (8k, 6817 porteuses orthogonales), Chaque porteuse est modulée en QPSK (2 bits), 16QAM (4bits) ou 64QAM (6bits) b) Principe de fonctionnement de modulation OFDM Plusieurs sous-porteuses sont disposées d'une manière qui évite les interférences croisées, de sorte que ce procédé de modulation de la livraison de débits de données soit élevé de manière très efficace. Les derniers processeurs IC numérique haute vitesse ont fait ont été pratiqués pour mettre en œuvre OFDM pour un calcul rapide des sous-porteuses. En revanche, les systèmes plus anciens tenus plusieurs oscillateurs, une alternative coûteuse. La figure I.16 ci-dessous illustre la modulation OFDM. 25 Figure I.16 : Modulation OFDM Le débit maximale Dc pour chacun de TS protégé est en réalité de 40 Mbit.s-1 Les sous-porteuses OFDM peuvent être modulées par n'importe quelle méthode, bien QAM et QPSK sont généralement utilisés (QAM et PSK ). Coded OFDM (COFDM) ajoute la correction d'erreur. c) Modulation COFDM COFDM = Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex. COFDM est un procédé de modulation numérique des signaux qui associe l'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) et un codage de canal. La spécification de la modulation COFDM est de résistée aux échos caractéristiques d’une diffusion terrestre (bâtiments, relief). Le COFDM a été adopté par DAB, WiMax, etc. La figure I.17 illustre des porteuses de COFDM Figure I.17 : Porteuses de COFDM 26 Pour la TNT, les autorités ont choisi une modulation à porteuses espacées de 1116 Hz. Ce choix dépend du nombre de chaînes optées par le Gouvernement ; certaines sont gratuites et d’autres sont payantes. Un codage convolutif qui nécessite 3 bits pour en transmettre 2 (FEC 13) ⇒le débit passe à 26x3/2 ≈39 Mbits/s Le flux de données à 39 Mbits/s est transformé en 6048 flux de débit 39M/6048 = 6,448 kbits /s ; Ces flux sont filtrés par des filtres passe-bas puis modulent 6048 porteuses légèrement décalées ; 769 porteuses sont synchronisation/service modulées par des signaux de I.10. MULTIPLEXAGE I.10.1. Definition Le multiplexage est une technique qui consiste à faire passer plusieurs informations à travers un seul support de transmission. Elle permet de partager une même ressource entre plusieurs utilisateurs. Les flux d'informations sont combinés dans un signal unique à l'aide d'un multiplexeur. La figure I.18 illustre l’opération de multiplexage des signaux. Figure I.18 : Multiplexage et Démultiplexage 27 On appelle multiplexeur l'équipement de multiplexage permettant de combiner les signaux provenant des émetteurs pour les faire transiter sur la voie haute vitesse. On nomme démultiplexeur l'équipement de multiplexage sur lequel les récepteurs sont raccordés à la voie haute vitesse. I.11. CONCLUSION La télévision numérique est un mode de diffusion terrestre de télévision dans lequel les signaux vidéo, audio et données ont été numérisés puis orientés dans un flux unique ensuite multiplexés avant d’être diffusés via les ondes électromagnétiques. Dans ce chapitre, nous venons de parler sur les notions fondamentales des bases de la télévision numérique sur les points suivants comme : la définition, la structure, la migration, les normes utilisées dans le globe, les avantages et inconvénients de la TNT, les dividendes, la technique de numérisation, l’étude du codage de source et de canal des canaux de la TNT, la modulation OFDM/COFDM, l’accès conditionnel, les logiciels de cryptage et décryptage de la TNT. En effet, cette nouvelle technologie représente une véritable révolution universelle pour les communications audiovisuelles dont entre autres la radiodiffusion et induit des changements fondamentaux dans la façon dont on produit, distribue et consomme la radio et la télévision. Le passage de l’analogie au tout numérique va finalement libérer des fréquences appelle dividende. En résumé, nous pouvons confirmer que la TNT a révolutionné la technique audiovisuelle ces dernières années. Dans le prochain chapitre, nous allons présenter les deux cadres d’étude de ce travail. CHAPITRE II. TELEVISION NUMERIQUE TERRESTRE A KINSHASA ET MATADI II.1. INTRODUCTION Le Réseau national des télécommunications par satellite (Renatelsat) joue son rôle de support de transmission pour les opérateurs audiovisuels et de télécommunication de l'Etat. C’est aussi le cas Pour la TNT en RDC plus particulièrement en ville de Kinshasa et celle de Matadi. RENATELSAT possède 54 antennes de diffusion TV en dans kinshasa, il diffuse aussi la TV par satellite RASCOM à 22Mhz qui est le segment loué par RENATELSAT II.2. ETAT DE LIEU DE CERTAINES CHAINES TNT DE KINSHASA La ville de Kinshasa contient exactement 102 chaines TNT partenaires de RENATELSAT. Vu le vaste champ d’information concernant la TNT en ville de Kinshasa, on a préféré parler sur 8 chaines dans le cadre du développement de nos mémoires. Il s’agit de chaines : RTG@, ANTENNE A, B-ONE, CCTV TV, CONGO WEB TV, CANAL KIN TV, RATELKI, BARAKA TV. II.2.1. CONGOWEB TV a) Historique Créé en octobre 2005, CONGOWEB TV est une société privée à responsabilité limitée, et est la propriété de Monsieur Gabriel Shabani, qui en est le Président Délégué général. Elle est une télévision en relais à la radio. Elle diffuse à Kinshasa, et émet également sur satellite et sur Internet. Elle se veut une chaîne d’information, d’éducation et de divertissement. Par rapport à sa ligne ééditoriale, elle est comptée parmi les chaînes non-alignées, neutres et objectives dans la collecte, traitement et diffusion de l’information. 29 b) Schéma structurel de fonctionnement Figure II.1 : schéma du fonctionnement technique de Congo web TV C. fonctionnement 1.Centre de production de Gombe Le plateau est l’endroit dans lequel on trouve 3 à 4 caméras selon les émissions ou programmes à diffuser, et ces caméras servent à la capture des images. La régie de production gère les images issues des caméras et le son issu des microphones qui viennent du plateau. La régie finale bien qu’elle contrôle le signal venant du plateau et régie de production, la régie finale ajoute d’autres ingrédients au signal issu du plateau et régie de production, tels que : le logo, les bandes passantes en filagramme, les spots publicitaires, etc. Et de l’autre part le signal est envoyé par faisceau hertzien vers le centre d’émission de BINZA. Centre d’émission Binza 30 Apres réception du signal par faisceau hertzien, ce signal produit à Gombe doit être rayonné ou diffusé en analogie dans la cité à partir de BINZA au moyen de l’émetteur de l’Antenne A d’une puissance de 1,4KW. Et l’antenne arrose la cité avec les programmes/émissions de Congoweb TV. II.2.2. BARAKA TV a) historique BARAKA TV, Est une chaine de télévision de la République de Démocratique du Congo. Située dans la capitale Kinshasa, et appartenant à l’honorable député Serge Kayembe. Créée depuis 2012 avec une statue d’une chaine privée. C’est une entreprise fonctionnant avec une administration, dans laquelle, nous trouvons la direction technique qui coordonne toute la partie technique de la production et la transmission du signal audiovisuel vers le centre d’émission Binza. b) Structure technique de BARAKA TV BARAKA TV n’est diffusée que sur le réseau terrestre local UHF de Kinshasa. Sachant qu’elle n’est pas en encore en numérique, ni au satellite, ni sur câble, ADSL non plus. c) Centre de production 1. Studio BARAKA TV possède un studio utilisé pour le journal télévisé, les émissions en caractère politique, social, culturel… Ce studio est composé d’un plateau, de trois caméras en général, des microphones, un haut-parleur (HP) pour l’écoute et des projecteurs d’éclairage. Grande Régie (régie de production et régie finale) 31 La grande régie est une salle où se font la réalisation des émissions et la correction des images issues du studio. Elle en même temps la régie de production et régie finale. On y trouve des équipements suivants : Un Mixeur audio : un dispositif où convergent toutes les sources audio (microphones, lecteurs) et l’opérateur peut corriger le son moyennant la table mixeur Un Mixeur vidéo : un dispositif qui permet de connecter toutes les caméras du studio par ses voies d’entrées et ayant une seule sortie vers le moniteur. Un Contrôle caméra (une table de contrôle caméra à deux manettes) : un dispositif pour la correction d’erreur des images et contrôle à distance des caméras se trouvant au studio. Un Titreur : Un équipement qui permet de saisir les informations en bande passante en filagramme aux postes récepteurs des téléspectateurs Un VTR : magnétoscope destiné à la lecture et à l’enregistrement des programmes en direct sur une bande magnétique Un lecteur DVD : pour la lecture de disque DVD Deux moniteurs : un moniteur pour retour antenne et un autre pour contrôler les images issues de la régie. Centre d’émission Binza Pour transmettre le signal vidéo du centre de production vers le centre d’émission, BARAKA TV utilise un faisceau hertzien analogique. En fait de compte, c’est à Binza où se passe la diffusion à la cité des programmes de BARAKA TV produits à Gombe avec un émetteur de puissance 1,4Kw. 32 Schéma du fonctionnement analogique de BARAKA TV, figure III.2 Figure II.2 : Schéma du fonctionnement technique de BARAKA TV II.2.3. Chaîne B-ONE a) Historique B ONE TÉLÉVISION est une chaîne généraliste diffusée en République démocratique du Congo située sur l’avenue KOKOLO au quartier Binza PIGEON dans la commune de Ngaliema/ville de Kinshasa. La chaine a été créée vers l’année 2009, B One Télévision sort du lot en termes d’équipement. Son propriétaire, Jean-Pierre Mutamba, qui affirme y avoir investi 2 millions de dollars (1,5 million d’euros), jette un regard critique sur le paysage audiovisuel. B-one émet sur satellite et sur mode terrestre avec la technologie analogique et numérique dans la bande UHF. Figure II.12 : Logo de la chaine B-one 33 b) Équipements utilisés actuellement en analogique La chaîne B-ONE en fonctionnement comprend les équipements suivants : Le plateau de télévision où sont placés les caméras analogiques, les microphones, les moniteurs, la régie finale, les projecteurs etc. Le centre Nodal, le modulateur ; Les câbles coaxiaux ; Un mini Lan composé de 3Pcs dont deux serveurs HP Compact de grande capacité. La chaîne B-ONE dispose : D’un plateau de télévision qui est l’espace d’un studio de télévision destiné à être filmé ou à recevoir les techniciens les plus proches de la zone couverte par les caméras : Journal, émissions etc. D’un studio de télévision qui est une installation dans laquelle les productions télévisuelles ou vidéo ont lieu pour une diffusion en direct, pour une diffusion différée, ou pour l’acquisition de séquences brutes pour la postproduction : trois caméras analogiques, 3 microphones etc. La régie lumière est située en fond de salle, au-dessus des spectateurs, face à la scène, pour permettre au régisseur d’être dans le même rapport que les spectateurs vis-à-vis de l’espace scénique. La communication s’effectue le plus souvent par casque d’écoute « intercoom » avec les manipulateurs d’éclairage, de son et les différents machinistes. La Régie de plateau, dans un studio, la régie est l’équivalent de la régie de théâtre ; proche du plateau, c’est le local où se concentrent et où sont gérés les différents signaux vidéo et son. C’est là, grâce aux différents équipements et commandes qui y sont installés (tels que les serveurs vidéo, stations de montage et de ralenti), que l’émission sera dirigée – par le réalisateur, la scripte, le truquiste, l’ingénieur de la vision, l’opérateur magnétoscope, l’opérateur LSM (gestion des ralentis), l’ingénieur du son, le chef d’édition, etc. 34 Régie finale de diffusion, la régie finale d’une chaîne de télévision permet de mettre à l’antenne les signaux TV en provenance (réglage du signal complexe vidéo à 1 volt crête à crête= 0.7 V : vidéo et 0.3V : impulsions) : D’un direct venant d’un plateau situé dans la station de télévision ou distant en provenance d’un car régie ; Des programmes enregistrés : émissions, séries, films ; Des inter-programmes enregistrés : jingles, autopromotions, publicités…Une régie de production, annexée au centre nodal, supervise et complète l’élaboration et la succession des programmes envoyés sur l’antenne, en particulier en insérant les annonces des speakerines, les annonces écrites, les mires etc. Le Centre Nodal : assure le contrôle de la qualité des signaux et insère, à la sortie du mélangeur, les lignes – test destinées à la vérification permanente du bon fonctionnement des voies d’émission et de transmission. Schéma synoptique de la chaîne B-ONE Figure III.3 : schéma du fonctionnement technique de B-ONE 35 II.2.4. Chaîne RTG@ a) Historique La Radiotélévision Groupe l’Avenir a été créé en 1993. Elle est une société privée à responsabilité limitée, gérée par Monsieur Pius MUABILU MBAYO MUKALA, actuellement député national. Il en est le président directeur général. La finalité de cette chaîne est de contribuer à la réduction de la sous-information, grâce à l’accès des populations à l’information saine et objective, leur formation et leur mobilisation en vue de l’auto prise en charge. La RTG@ offre le divertissement sain et éducatif sauvegardant la famille comme cellule de base et assurant l’épanouissement humain tant matériel que spirituel. Elle privilégie le dialogue culturel ainsi que la tolérance des opinions. Elle est aussi une chaîne généraliste, la RTG@est progouvernementale. 2. Aspects techniques b) Diffusion RTG@ TV ne diffuse ni en numérique, ni sur câble, ou encore moins sur ADSL mais plutôt elle est en analogique diffusée sur le canal UHF 45 (663,25 MHz) à Kinshasa et dans toute l’Afrique sur le satellite Intelsat 4 à 72° Est (3729 V). c) Moyens de production Elle comprend le matériel, équipement et infrastructure ci – après : - Deux studios professionnels de production, avec 5 plateaux Tv ; - Plus ou moins 15 camera professionnelles, ainsi que semi – professionnelles ; - Equipements complets de production et de reportage ; - Une régie TV avec matériel numérique professionnel ; - Des faisceaux de liaison fixe entre le centre de production et d’émission distance de plus ou moins 10 km à vol d’oiseau ; 36 - Un équipement pour transmission en direct hors studio (faisceaux mobiles) ; - 1 émetteur UHF de 100w pour diffusion ; - 1 émetteur UHF de 500w pour secours. c) Organisation administrative Le groupe l’avenir dispose d’un effectif de 128 employés composés de 11 cadres dirigeants, 22 cadres moyens et de 95 techniciens et journalistes. Cet effectif est réparti comme suit entre les activités du groupe : - Personnel administratif : 23 - Personnel de la presse écrite : 25 - Personnel de la rédaction Internet : 06 - Personnel de la radio – télévision : 59 - Personnel d’appoint : 15. Le groupe l’avenir a plusieurs directions subdivisées en services, comme ceci : - Direction du personnel ; - Direction de la rédaction centrale : PAO (presse assistée par ordinateur) - Direction de la production et intendance Intendance Distribution et ventes Charroi - Direction commerciale et marketing - Direction des informations audiovisuelle Rédaction TV Rédaction radio 37 II.2.5. Centre demission Binza Pour transmettre le signal vidéo du centre de production vers le centre d’émission, la RTG@ utilise deux faisceaux hertziens (FH1 qui est le faisceau local et FH2 qui est le faisceau satellitaire). En effet c’est à Binza que les programmes de la RTG@ produits à Gombe sont diffusés à la cité moyennant un émetteur analogique et partout dans le monde via le satellite. Schéma technique fonctionnel de la RTG@ Figure III.4. Schéma du fonctionnel analogique de la RTG@ II.2.6. Chaîne CANAL KIN TV a. Historique CANAL KIN TV est créée en 1993 par l’homme d’affaires Jean BEMBA SAOLONA à la suite de la période de démocratisation de l’audiovisuel initiée, en avril 1990 et qui est à l’origine d’une floraison de chaines de télévision privées en zaïre devenu République Démocratique du Congo, en 1997 la chaine tire son nom au diminutif donné au capital de la RDC par ses habitants. Le 22 septembre 2000 Laurent désiré KABILA confisque la chaine qu’il rebaptisé le 30 octobre RTNC3. Le 13 octobre la chaine est rendue à son propriétaire le 13 octobre 2001 par décision du ministre de la communication et presse KIKAYA 38 BIN KARIBU, et reprend son nom de canal kin télévision. Cette chaine est dirigée par un Directeur général, actuellement monsieur Maurice blondel BOKOKO secondé par le Sous-directeur : Patrick PALATA. La chaine de CANAL KIN TV est située sur avenue du port n°6, immeuble Cancell, Kinshasa Gombe Sa mission est de promouvoir le développement et la démocratie proprement dite. La chaine de Canal Télévision TV émet en mode analogique VHF SECAM canal 10(kin) à une fréquence de 223.30 Mhz. b) Équipements : La chaîne CANAL KIN TV concernant son fonctionnement technique comprend les équipements suivants : Les caméras numériques et analogiques ;les microphones ;les moniteurs ; Le VTR ;Banc de montage ;les projecteurs ; Le mixeur audiovisuel, le modulateur ;générateur de mire ; antenne d’émission ; Les câbles coaxiaux ;Le faisceau hertzien ;Le VSAT ;Emetteur TV, etc. Schéma du fonctionnement analogique de CANAL KIN TV Figure III.5 : Schéma du fonctionnement technique de CANAL KIN TV 39 II.2.7. Chaine CCTV a. Histoire de la chaîne Canal Congo Télévision (CCTV) est une chaîne de télévision généraliste commerciale privée de la République démocratique du Congo diffusée depuis Kinshasa situé à l’Immeuble Comcell 6, Avenue du Port dans la commune de (Gombe. La chaîne appartient à la famille Bemba Saolona dont le père a été ministre de l’Économie dans le gouvernement de Laurent -Désiré Kabila et le fils, Jean-Pierre Bemba, est chef du mouvement rebelle (Mouvement pour la libération du Congo, MLC) et principal opposant au président Joseph Kabila. Cette chaine diffuse en mode analogique dans la bande UHF avec le système SECAM, canal 48 à la fréquence de 689.25 Mhz, il est non numérique, non sur Satellite non plus sur la liaison câblée. Lundi 18 septembre 2006, un incendie a détruit les studios des chaînes de télévision Canal Kin Télévision et Canal Congo télévision, appartenant à Jean-Pierre Bemba. Pour son parti, le MLC, c’est un « attentat ». Stéphane Kitutu O’Leontwa, directeur général de la chaîne Canal Congo télévision (CCTV) et de Canal Kin télévision (CKTV) a été brûlé au troisième degré. Canal Congo télévision a cessé d’émettre le 29 octobre, au soir du scrutin du second tour de l’élection présidentielle dont Jean-Pierre Bemba est candidat, suscitant des interrogations sur l’origine des pannes, le camp Bemba sous-entendant que le camp Kabila n’y était pas étranger. Après avoir finalement admis l’existence d’un problème technique à la régie de CCTV, la chaîne a repris ses émissions le 4 novembre. b. Programmes Depuis le début de la campagne électorale présidentielle de 2006, la chaîne diffuse énormément d’émissions-débat politiques ainsi 40 que toutes les réunions publiques du candidat Jean-Pierre Bemba. Elle est régulièrement accusée de propagandisme en faveur de ce dernier par le camp adverse. c. Mission Sa mission est de promouvoir le développement et la démocratie proprement dite. d. Organisation 1) Directeurs Généraux : Stephane Kitutu O’Leontwa : 22/09/2000 – 18/09/2006Maurice Blondel Bokoko (par intérim) : 18/09/2006 – 22/09/2006 Nicolas Madimba : depuis le 22/09/2006 2) Directeur de l’information : Maurice Blondel Bokoko 3) Sous-directeur des informations : Patrick Palata e. Equipements : La chaîne CANAL CONGO TV concernant son fonctionnement technique comprend les équipements suivants : Les caméras numériques et analogiques, Les microphones, les moniteurs, Le VTR, Banc de montage, les projecteurs, Le mixeur audiovisuel, le modulateur, générateur de mire, antenne d’émission, Les câbles coaxiaux, Le faisceau hertzien, Le VSAT, Emetteur TV, etc. f. Schéma du fonctionnement analogique de CANAL CONGO TV 41 Site de production à Gombe (Téléconsult) site d’émission à Binza Figure III.6 : Schéma du fonctionnement technique de CANAL CONGO TV Fonctionnement de la chaîne Nous avons plusieurs sources qui produisent les signaux audiovisuels tel que : les caméras, les microphones, le LAN, les ordinateurs, le DVD, le réseau VSAT, le faisceau mobile, etc. Tous ces signaux sont envoyés vers la grande régie qui sert au contrôle de la qualité du signal. Il y a un équaliseur de fréquence qui sert au contrôle au niveau du signal à diffuser. Une fois le signal est contrôlé, il va subir l‘opération de la modulation pour modifier le paramètre du signal qui attaque le faisceau hertzien installer dans la commune de Gombe qui est en visibilité directe avec celui installer à Binza pigeon Delà, le signal va attaquer l’émetteur qui va fournir une puissance nécessaire pour le rayonnement du signal via une antenne omnidirectionnelle dans la ville de Kinshasa et ses environs. 42 II.2.8. Chaîne RATELKI a). Historique Comme histoire de la RATELKI, elle a été créée en 2012 suite à une division de l’église kimbanguiste qui à l’époque été « KITUADI » bien avant la mort de son chef spirituel DIALUNGANA KIANGANI Salomon, après sa mort l’église se divisant en 2001. Dérivé d’une chaine appelée « RTK (Radiotélévision Kintuadi) », qui est aujourd’hui entre les mains des fidèles du côté de MOKOTO (26=1), pour ne pas s’handicapé la partie restante (3=1). Ils ont décidé de crée RATALKI (radiotélévision kimbanguiste) en 2012.Elle est située sur l’avenu saïo n° Kasa-Vubu/Kinshasa/RDC. La RATELKI émet sur une fréquence de 487.25 Mhz sur canal 22. b). Mission Elle a pour mission est de bien véhiculer le message du kimbanguisme qui est de transformé les païens en disciples de Jésus Christ, afin d’accomplir ce que le Christ nous a confier comme mission en tant que chrétien. c). Equipements utilisés actuellement en analogique La chaîne RATELKI comprend les organes et les équipements suivants : Le plateau de télévision où sont placés les caméras analogiques, les microphones, les moniteurs, la régie finale, les projecteurs etc. ; Le centre Nodal, le modulateur ; Les câbles coaxiaux ; Un mini Lan composé de 3Pcs dont deux serveurs HP Compact de grande capacité. 43 d). Schéma synoptique de la chaîne RATELKI analogique Figure III.7. Schéma synoptique de la télévision analogique RATELKI e). Fonctionnement La production du signal complexe vidéo s’effectue par différentes sources (studio analyseur d’images, magnétoscope, lecteur casette, truqueur, le DVD, le générateur de mires, les Ordinateurs, les programmes extérieurs convertis etc.). Le Centre Nodal mélange tous les signaux provenant des différentes sources et les transmet vers l’émetteur analogique et le signal attaque l’antenne pour la diffusé dans la ville et ses environs. II.2.9. Chaine Antenne A a). Historique Antenne A est la première chaine de télévision privée à caractère apolitique généraliste et commerciale en RDC (République Démocratique du Congo) créé en 1991. En effet le (13 juin 1991 la chaîne est reconnue par la signature de l’acte constitutif de « Antenne A» société privée à responsabilité limitée avec pour objet social : 44 Implantation d’émetteurs de télévision destinés a diffusé les programmes récréatifs pour enfants et adultes entrecoupés de spots publicitaires et annonces ; Le 14 avril 1993 : Antenne A diffusé des émissions en clair. Le 24 avril 1993 : Antenne A lancé la première publicité du jeu-télévisé loto. En avril 1996 : Antenne A transfert son Siège Social au 2 e niveau de l’immeuble CCCE, 3, avenue des cataractes. En mai 1997 : Antenne A installé l’émetteur VHF 500 W. Le 30 mai 2002 : l’installation de la Liaison Faisceau Hertziens du Complexe BRALIMA au centre d’émission TV à BINZA IPN au CETV / BINZA –IPN. Le 21 juin 2002 : l’installation de l’émetteur VHF 1,3 KVA. Le 22 septembre 2002 : Antenne A transfert la domiciliation du Siège Social de l’Immeuble Afrique-éditions 51 avenue du livre, transfert du Faisceau du Complexe sur l’Immeuble Afrique-éditions. b). Structure et organisation ANTENNE A est pilotée par un comité appelé Conseil des Associés. Ces personnalités sont à la charge de l’entreprise et se sont eux qui sont les responsables premiers de la chaîne. Ainsi, ANTENNE A, regorge pour son organisation, le 7 services ci – après. 1. La Direction générale ; 2. La Direction des programmes ; 3. La Direction technique ; 4. La Direction de production ; 5. La Direction financière ; 6. La Direction commerciale ; 7. La Direction des informations. 45 De toutes ces directions énumérées ci – haut, nous allons nous focaliser seulement sur la direction des informations en raison des missions qui lui sont confiées par ANTENNE A. La direction des informations contribue et participe à la définition de la politique éditoriale de la chaîne et veille la stricte application de ladite politique, elle anime l’ensemble des activités procédant de la collecte, du traitement et de la diffusion des informations, cette direction approuve le planning de couverture de l’actualité quotidienne, le pré-conducteur et le conducteur du journal télévisé avant le visa de la direction générale, elle veille à la tenue régulière des séances de visionnage de critique des reportages en autres séquences d’illustration de l’actualité. c). Schéma structurel de fonctionnement de l’Antenne A Figure III.8 : schéma du fonctionnement technique de l’Antenne A d). Fonctionnel de l’Antenne A 1. Centre de production de Gombe Le plateau est l’endroit dans lequel on trouve 3 à 4 caméras selon les émissions ou programmes à diffuser, et ces caméras servent à la capture des images. La régie de production gère les images issues 46 des caméras et le son issu des microphones qui viennent du plateau. La régie finale bien qu’elle contrôle le signal venant du plateau et régie de production, la régie finale ajoute d’autres ingrédients au signal issu du plateau et régie de production, tels que : le logo de l’Antenne A, les bandes passantes en filagramme, les spots publicitaires, etc. La régie satellitaire gère le signal qui sera envoyé au satellite. En effet, la régie satellitaire gère le signal c’est-à-dire elle contrôle le programme qu’on peut laisser passer sur satellite tel que le film dont l’antenne A n’est pas autorisée à diffuser sur satellite de peur à courir des poursuites judiciaires. Et de l’autre part le signal est envoyé par faisceau hertzien vers le centre d’émission de BINZA. 2. Centre d’émission Binza Apres réception du signal par faisceau hertzien, ce signal produit à Gombe doit être rayonné ou diffusé en analogie dans la cité à partir de BINZA au moyen de l’émetteur de l’Antenne A d’une puissance de 1,4KW. Et l’antenne arrose la cité avec les programmes/émissions de l’Antenne A. II.3. TÉLÉVISION NUMÉRIQUE TERRESTRE À MATADI II.3.1. Présentation de la Ville de Matadi Matadi est la capitale de la province du Kongo central disposant d'un port. La ville, fondée en 1886 pour acheminer des marchandises de l’extérieur vers l'intérieur du pays par la rive gauche du fleuve, abrite quelque 245 862 habitants (2004). Matadi est située sur la rive gauche du fleuve Congo, environ à mi-chemin entre l'océan Atlantique et la capitale Kinshasa, à proximité de la frontière avec l'Angola. La carte suivante représente le parcourt Moanda-Kinshasa via Matadi 47 Figure II.9. Carte de Congo-central II.3.2. TNT à Matadi La technologie de la télévision numérique terrestre est encore naissante à Matadi, en 2020 l’Etat congolais a fait don d’un émetteur de TNT qui est géré par RENATELSAT et installé à Soyo où se trouve la station de diffusion TNT de Matadi. La ville ne bénéficie que de 11 chaines numérique (RTNC1, RTNC2, RTNC3, Digital Congo, RTG@, RTVS, télé 50, 10eme rue, B One, canal future et FJTV) soit 10 pourcents de chaines TNT diffusées à Kinshasa. II.4. CONCLUSION Dans ce chapitre, nous avions eu à présenter la TNT dans la Ville de Kinshasa en mettant l’accent sur quelques chaines diffusées à Kinshasa mais non disponible dans la ville de Matadi. En second lieu, nous nous sommes attachés à la ville de Matadi. La ville ne bénéficie que de 11 chaines numérique (RTNC1, RTNC2, RTNC3, Digital Congo, RTG@, RTVS, télé 50, 10eme rue, B One, canal future et FJTV) soit 10 pourcents de chaines TNT diffusées à Kinshasa. Dans le chapitre qui suit, nous avons présenter la fibre optique de la SCPT. CHAPITRE III : FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT III. 1. INTRODUCTION Dans ce troisième chapitre, nous présenterons la Société Commerciale des Postes et Télécommunications « SCPT » en sigle, de la technologie de sa fibre optique, du fonctionnement, des éléments qui les composent, leurs différents modes de mises en place. Nous terminerons ce chapitre par la présentation des critères de choix de la technologie à utiliser. III.2. SOCIETE COMMERCIALE DES POSTES ET TELECOMMUNICATION « SCPT » Le siège de la Société Congolaise des Postes et Télécommunication est situé sur le boulevard du 30 Juin n° 635 dans l'immeuble portant le nom de l'entreprise dans la commune de la Gombe. III.2.1. Bref historique de la société 3 Les services des postes et télécommunications ont été créés le 16 septembre 1885 par décret-loi du roi Léopold II, en exécution de l'acte générale des congrès de Berlin du 25 février 1885. C'est une entreprise publique à caractère industriel et commercial dotée de la personnalité juridique et de l'autonomie financière, L'OCPT assumait à la fois les fonctions d'exploitation et de réglementation du secteur des postes et des télécommunications sans que cette dernière prérogative soit convertie par un texte légal. En effet, comme entreprise, elle doit être considérée comme une unité économique, c'est-à-dire une mise en œuvre coordonnée et organisée des moyens humains et matériels en vue d'assurer la production et les répartitions des biens et services économiques. 3 http://www.google.com 49 Par ailleurs, la situation de l'OCPT laisse à désirer. Le vingt-unième siècle dit siècle des TIC ne semble pas encore avoir eu droit de cité au sein de cette firme congolaise et pourtant œuvrant dans les TIC. Enfin, par la loi n° 08/007 du 08 juillet 2008, l'OCPT est transformée en « Société Congolaise des Postes et Télécommunications », en sigle SCPT. III.2.2. Objectif Dès sa création, la Société Congolaise Télécommunications avait pour mission : des Postes et L'exploitation des services publics dans les domaines des postes et télécommunications, l'application de la législation et de la réglementation relative aux postes télécommunications dans le respect des accords passés avec l'Union Postale Universelle (UPU) et de l'Union Internationale des Télécommunications (UIT). Actuellement cette tâche est confiée à l'Autorité des Régulations des Postes et Télécommunications de la République Démocratique du Congo (ARPTC), La préparation et l'exécution des plans gouvernementaux de développement des postes et télécommunications dans la révolution de la modernité de la nouvelle technologie des informations et des communications. III.2.3. Localisation Le siège de la Société Congolaise des Postes et Télécommunication est situé sur le boulevard du 30 Juin n° 635 dans l'immeuble portant le nom de l'entreprise dans la commune de la Gombe. Toutefois, sa direction générale est installée dans l'immeuble de l'Institut National de Sécurité Sociale (INSS), elle aussi dans la même commune. La figure III.1 illustre le siège de la SCPT à Kinshasa 50 Figure III.1: Siège de la SCPT à Kinshasa III.3. ANNEAU METROPOLITAIN EN FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT/KINSHASA Ici, il sied de noter qu’un anneau métropolitain en fibre optique est une boucle des acteurs principaux (OSN en fibre optique), du réseau qui interconnecte plusieurs éléments du réseau fibre optique couvrant une ville. III.3.1. Réseau de transport de la SCPT par la fibre optique Avec la montée de la technologie de transmission des données dans le monde des NTIC, la Société Congolaise des Postes et de Télécommunications exploite la fibre optique depuis des années pour relier tout le pays. III.3.1.1. Description structurale du réseau de la SCPT par la fibre optique Le réseau de transport à fibre optique de la SCPT à une topologie linéaire. Il part du point d'atterrage de Muanda jusqu'au centre de gestion du système réseau (NMS, Network Management system) situé à Kinshasa. III.3.2. Equipements utilisés dans le réseau de transport de la SCPT Les réseaux optiques de la S.C.P.T utilisent les équipements de grande capacité qui effectuent de fois diverses opérations ; il s'agit des routeurs et des commutateurs. 51 Le routeur permet de régénérer les signaux provenant de plusieurs connexions et également de convertir le format de transmission de données et gérer leur transfert. Il peut aussi se connecter à un réseau étendu. Ce qui permet d'interconnecter des réseaux séparés par des grandes distances. D'où ils assurent le routage. Le commutateur optique appelé OSN, (Optical switching node) comprend plusieurs interfaces et des points. Qui donnent l'accès à l'adresse MAC réalisant ainsi le routage de niveau 2. Ils gèrent la communication entre deux réseaux. Par ailleurs, la technologie utilisée dans le réseau de transport de la SCPT fait appel à des équipements qui regorgent les différentes interfaces de ligne. Il convient de signaler que chaque nœud dans le réseau de transport à fibre optique de la SCPT est identifié par le nom de la ville ou cité dans lequel il est installé. Ce qui veut dire que ce réseau comprend neuf stations dont celle de Moanda constitue des lignes entre autres : • La liaison SDH, • La liaison PDH, • La liaison ATM (asynchronous transfert mode). Le brasseur optique ; appelé DXC (digital cross connect) permettant d'interconnecter deux anneaux SDH, le multiplexeur d'insertion/ d'extraction (MIE), appelé ADM (add and drop multipleur) qui permet d'interconnexion entre le Backbone SDH et les lignes PDH. Les amplificateurs optiques sont des dispositifs qui amplifient un signal lumineux et le convertir en signal électrique. Les passerelles permettant de faire communiquer des architectures des environnements différents. Elles servent à interconnecter les réseaux différents de la 1ère et 7ème couche et possède une pile complète de 7 couches OSI pour chacun des réseaux qu'il sert. Le pont est un élément qui permet d'interconnecter deux ou plusieurs réseaux point à multi point qui utilisent les mêmes protocoles d'accès au support entre réseaux semblables (Ethernet/ Ethernet, Token Ring / Token Ring) ou dissemblables (Ethernet / Toen Ring). Le 52 nœud d'atterrissage au câble sous-marin et celle de Kinshasa constitue le système de gestion du réseau (NMS). Le nœud optique dont il est question est un équipement ONS (Optical switching Node), nœud d'accès au commutateur optique qui dessert les données au réseau local. Signalons également que ce câble à fibre optique comprend 2×12 canaux avec une capacité en termes de débit de 10 Gbit/S (SDH avec STM 4). III.3.3. Système de gestion du réseau de transport optique de la SCPT Dans le souci de garantir le bon fonctionnement du réseau dans les conditions optimales (exploitation et maintenance), la SCPT a prévu le système de gestion de son réseau de transport optique partant du nœud d'atterrissage de Muanda à Kinshasa. Dans la configuration du système de gestion, nous citerons ce qui suit, un serveur de gestion installé à Kinshasa, le NMS (network management system) pour la gestion clients dans le réseau, une station additionnelle configurée NMS Windows client à Muanda pour la gestion des clients au niveau local. Le logiciel d'exploitation utilisé est l'optix manager T 200 server, les routeurs pour l'interconnexion d'autres opérateurs de télécommunications au moyen d'un canal de 2 Mbit/Sec la gestion du canal de transmission du système n+1 c'est-à-dire un canal actif. Et, l'autre en stand-by pour la redondance. Nous signalons que chaque station installée le long de la ligne de Kinshasa à Moanda assure la gestion locale des utilisateurs interconnectés. III.3.4. Technologie utilisée dans le déploiement de la fibre optique Deux technologies sont utilisées dans le déploiement de la fibre optique, à savoir : Point à point : c'est une technologie par laquelle chaque abonné est relié par sa propre fibre au nœud de raccordement optique (NRO) assimilable au centre téléphonique en technologie de cuivre. Le point à multipoint : (PON) Passive Optical Network c'est une technologie par laquelle une fibre unique relie le NRO au pied de 53 l'immeuble (compteur) où elle est divisée en 64 fibres allant vers les abonnés, débit de la fibre primaire est 2,5 Gbit/Sec repartie entre ces abonnés. III.3.5. Réseau de transport à fibre optique de la SCPT Le réseau de transport à fibre optique de la SCPT à une topologie linéaire. Il part du point d'atterrage de Muanda jusqu'au centre de gestion du système réseau (NMS, Network Management system) situé à Kinshasa. Dans le souci de garantir le bon fonctionnement du réseau dans les conditions optimales (exploitation et maintenance), la SCPT a prévu le système de gestion de son réseau de transport optique partant du nœud d'atterrissage de Muanda à Kinshasa passant par neuf Stations dans la Province du Kongo-Central. La figure III.2 illustre le centre de Muanda et III.3 câblage utilisé. Figure III.2 : Centre d’atterrage du WACS de Muanda Figure III.3 : Câblage des spatch à l’atterrage du WACS Dans la configuration du système de gestion, nous citerons ce qui suit, un serveur de gestion installé à Kinshasa, le NMS (network 54 management system) pour la gestion clients dans le réseau, une station additionnelle configurée NMS Windows client à Muanda pour la gestion des clients au niveau local. Le logiciel d'exploitation utilisé est l'optix manager T 200 server, les routeurs pour l'interconnexion d'autres opérateurs de télécommunications au moyen d'un canal de 2 Mbit/Sec la gestion du canal de transmission du système n+1 c'est-à-dire un canal actif. Et, l'autre en stand by pour la redondance. En cas d’un problème du WACS, la redondance se fait par Pointe Noire via Brazzaville et le signal passe directement dans les installations de la Fibre Optique de l’Hôtel de Poste, les clients ne remarqueront même pas cette difficulté. Au niveau de Muanda il y a deux stations à savoir : - Une station de Backbone national appelée LTE/BB (link terminal Equipement/ Backbone) ; - Station de Backbone internationale appelée CLS (câble landing station). La distance qui sépare deux stations est de 4 Km. Les deux bouts sont reliés par des nœuds intermédiaires installés le long de la liaison et les distances respectives qui les séparent sont indiquées. Nous signalons que chaque station installée le long de la ligne de Muanda à Kinshasa assure la gestion locale des utilisateurs interconnectés. Les distances entre les villes Tableau III.1 : distance entre les villes VILLE DISTANCE (en Km) KINSHASA – KASANGULU 51,7 KASANGULU – KISANTU 81,3 KISANTU - MBANZA NGUNGU 33,2 MBANZA - NGUNGU KIMPESE 68,2 KIMPESE – SONGOLOLO 60,4 SONGOLOLO – MATADI 93,8 MATADI – BOMA 132,1 BOMA – MOANDA 112,6 55 III.3.6. Structure de câblage de l’anneau à fibre optique de la SCPT ville de Kinshasa Le réseau de la SCPT de la ville de Kinshasa a une topologie en anneau qui se situe dans le centre-ville. L'anneau est composé de six grands sites dont chacun représente un point de distribution à grande capacité (ADM 2500, ADD AND DROP MULTIPLEXER) tels que : Hôtel de poste ; Centre de formation SCPT ; Kabinda ; Maison communale de Kinshasa ; Immeuble Botour ; Baraka ; Haut commandement ; SEOP 4 GOMBE. Nous présentons le schéma de câblage de l'anneau à fibre optique de la SCPT afin de raccorder toute la ville province de Kinshasa comme suite. La figure III.4 illustre le ring à fibre optique de la SCPT. Figure III.4 : Ring à fibre optique de la SCPT 56 Déploiement du Réseau de la SCPT chez les opérateurs de Télécommunications, illustré par la figure III.5 ci-dessous. . Figure III.5 : Branchement de la S.C.P.T chez les opérateurs de télécoms Structure du Réseau de la S.C.P.T dans la ville province de Kinshasa, illustré par la Figure III.6. Figure III.6. Structure du réseau métropolitain 622 MS III.3.7 Capacité du réseau de transport de la SCPT S'agissant du Backbone la capacité de conception, est de 10 G bit/S tandis que la capacité installée est de 3,7 G bit/S. Cette 57 capacité est susceptible de croître en fonction des besoins pour atteindre les 10G bit/s et même les dépasser. III.3.8. Service disponible Grâce à son Backbone et à son réseau métropolitain à fibre optique, la SCPT prévoit de fournir aux abonnés les services RNIS, qui comprennent : La téléphonie ; L'internet à haut débit ; La télévision numérique en norme DVB, DVB-T2. Nous présentons le schéma de câblage de l'anneau à fibre optique de la SCPT afin de raccorder toute la ville de Kinshasa y compris les cinq sites ciblés dans notre travail 4. La figure III.6 illustre la structure de raccordement de la ville de Kinshasa Figure III.7 : structure de raccordement de la ville de Kinshasa III.3.9 Description structurale du réseau SCPT par la fibre optique 4 Réseau d’exploitation et Schéma de câblage de la Ville de Kinshasa 58 WACS (West Africa Cable System, soit Système de Câble ouestafricain) 5 est un câble sous-marin construit par Alcatel Lucent et reliant l'Afrique du Sud au Royaume-Uni en passant par l'océan Atlantique, au large de l'Afrique. Le câble se compose de quatre paires de fibres et mesure 14 530 km de longueur, reliant Yzerfontein dans le Cap occidental à Highbridge en Angleterre. Il dispose de 14 terminaux à savoir : 12 en Afrique et 2 en Europe, permettant de relier de nombreux pays africains à Internet. Son coût total de mise en place est de 650 millions de dollars. Originellement, WACS s’appelait Africa West Coast Cable (AWCC), soit câble côtier de l'ouest de l'Afrique, et devait également desservir l'Amérique du Sud, mais cela a été abandonné par Le bateau poseur de câbles l'Île de Bréhat près d'Yzerfontein le 24 avril 2011 aux Points de sortie. Le câble comporte 14 connexions : 1. Afrique du Sud, Yzerfontein (province du Cap occidental) ; 2. Namibie, Swakopmund ; 3. Angola, Sangano près de Luanda le câble WACS est représenté en violet ; 4. République Démocratique du Congo à Muanda ; 5. République du Congo, Matombi, près de Pointe-Noire ; 6. Cameroun, Limbé, près de Douala ; 7. Nigeria, Lekki, près de Lagos ; 8. Togo, Afidenyigba près de Lomé ; 9. Ghana, Nungua près d'Accra ; 10. Côte D'Ivoire, Abidjan ; 11. Cap-Vert, Palmarejo, près de Praia ; 5 « https://fr.wikipedia.org/w/index.php? title=WACS&oldid=174521670 » 59 12. Îles canaries, Telde, près de Las Palmas ; 13. Portugal, Sesimbra près de Seixal ; 14. Royaume-Uni, jusqu'à Londres). Brean près de Highbridge (liaison Les autres câbles desservant l'Afrique du Sud terminent à Melkbosstrand ou Mtunzini : le câble WACS a été débarqué à Yzerfontein afin de réduire le risque d'isolement complet du reste du monde en cas de problème. En 2008, lors de la conception de WACS, la capacité de 3,84 Tbit/s de débit était prévue. Lors de la livraison en 2012, ce chiffre est porté à 5,12 Tbit/s. Une mise à jour du système de codage et de modulation permet de passer à 14,5 Tbit/s. A son lancement, on estime que Débit les capacités de connexion de l'Afrique augmentent de 23 %. Au lieu d'alimenter les 236 amplificateurs optiques sous-marins et les 12 divisions par un seul câble, ce qui nécessiterait dans les 24 000 V (courant continu), deux alimentations distinctes sont préférées, une pour le nord du câble, une autre pour le sud. Ainsi, la tension nécessaire n'est plus que de 12 000 V. Les dispositifs de séparation de la fibre sont conçus pour qu'en cas de défaillance le réseau soit toujours fonctionnel. Les stations au sol n'arrêtent Innovations pas la lumière, permettant une mise à jour éventuelle du réseau. Plusieurs sociétés sud-africaines ont investi dans WACS. Le groupe MTN a investi 90 millions de dollars dans le câble, ce qui en fait le plus gros investisseur et le propriétaire de 11 % de la capacité initiale du câble. La pose de câbles commence le 15 juillet 2010 par le départ de l'Île de Bréhat de l'usine de câbles Alcatel-Lucent de Calais, chargé avec près de 6 000 km de câbles sous-marins. Le câble a été posé par l'Île de Bréhat et son navire jumeau l'Île de Sein. 60 La pose se termine officiellement le 19 avril 2011 par la pose du câble à Yzerfontein, après moins de 10 mois en mer. Le câble est devenu opérationnel le 11 mai 2012 par son illumination en Afrique du Sud. III.4. PRÉSENTATION DES TECHNOLOGIES III.4.1. Fibre optique III.4.1.1. Définition La fibre optique est définie comme étant un support de transmission, des signaux numériques sous forme d'impulsions lumineuses modulées. La fibre optique est un fil de verre transparent très fin qui conduit un signal lumineux codé permettant de véhiculer une large quantité d'informations. C'est un fil de verre, entouré d'une gaine réfléchissante qui a une propriété principale de servir du tuyau dans lequel on peut faire circuler de la lumière. Les figures III.8 et III.9 illustrent la fibre optique. Figure III.8 : Fibre optique Figure III.9 : Fibre optique 61 III.4.1.2. Constitution D'une manière générale, le câble à fibre optique a trois éléments principaux, entre autres : • Le Cœur ; • La Gaine optique ; • Le fourreau La figure III.10 montre comment se présente la structure d'un câble à fibre optique Figure III.10. Présente la structure d'un câble à fibre optique Cœur Est un milieu dans lequel une quantité d'énergie lumineuse véhiculée au sein de la fibre sera confiné au voisinage du centre dont l'indice de réfraction est dans laquelle se propage la lumière. Gaine Elle est la partie qui enveloppe le cœur dont la réfraction est plus faible. Fourreau (revêtements) Aussi appelé la gaine protectrice, assure à son tour la protection mécanique et chimique adéquate à la fibre optique. III.4.1.3. Câblage Les fibres optiques sont placées dans des câbles qui en assurent le conditionnement (plus ou moins de fibres enrobées dans des tubes ou des rubans), la protection mécanique et chimique. La taille et le 62 poids réduit des câbles à fibres optiques permettent des poses d'un seul tenant pouvant dépasser 4800 m contre seulement 300 m avec un câble coaxial en cuivre. Pour tenir compte des contraintes de déroulage sur les voies ferrées, les tourets de câbles optiques sont limités à 2100 m. III.4.1.4. Principe de Fonctionnement de la fibre optique La fibre optique est un guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière. Elle est habituellement constituée d'un cœur entouré d'une gaine. Le cœur de la fibre a un indice de réfraction légèrement plus élevé que la gaine et peut donc confiner la lumière qui se trouve entièrement réfléchie de multiples fois à l'interface entre les deux matériaux. L'ensemble est généralement recouvert d'une gaine plastique de protection. Lorsqu'un rayon lumineux entre dans une fibre optique à l'une de ses extrémités avec un angle adéquat, il subit de multiples réflexions totales internes. Ce rayon se propage alors jusqu'à l'autre extrémité de la fibre optique sans perte, en empruntant un parcours en zigzag. La propagation de la lumière dans la fibre peut se faire avec très peu de pertes même lorsque la fibre est courbée. La figure III.10 illustre la propagation de la lumière dans la fibre Figure III.11 : Propagation de la lumière dans la fibre III.4.1.5. Système de transmission Tout système de transmission d'information possède un émetteur et un récepteur. Pour un lien optique, deux fibres sont nécessaires. L'une gère l'émission, l'autre la réception. Il est aussi possible de gérer les émissions et les réceptions sur un seul brin mais cette technologie est plus rarement utilisée car l'équipement de transmission est très onéreux. 63 Le transpondeur optique a pour fonction de convertir des impulsions électriques en signaux optiques véhiculés au cœur de la fibre. A l'intérieur des deux transpondeurs partenaires, les signaux électriques sont traduits en impulsions optiques par une LED et lus par un phototransistor ou une photodiode. Les émetteurs utilisés sont de trois types : Les LED: Light Emitting Diode (ou diode électroluminescente) qui fonctionnent dans le rouge visible (850 nm), Les LASERS, utilisés pour la fibre monomode, dont la longueur d'onde est 1300 ou 1550 nm, Les diodes à infrarouge qui émettent dans l'infrarouge à 1300 nm. Les récepteurs sont : Les photodiodes PIN, les plus utilisées car elles sont peu coûteuses et simples à utiliser avec une performance satisfaisante, - Les photodiodes à avalanche. III.4.1.6. Composants de la fibre optique A l'instar des liaisons cuivre, les liaisons fibres optiques font appel à plusieurs composants qui sont assemblés entre eux afin de constituer un tout permettant l'établissement de communication à haut débit. Etude comparative de l'implémentation de la fibre optique et du réseau wifi pour l'interconnexion. III.4.2. Supports de transmission d’un réseau à fibre optique Dans la transmission des données à fibre optique, le support utilisé est le câble. Il permet de conduire et de protéger la fibre optique d’un point du réseau à une autre fibre optique d’un endroit du réseau à l’autre, en passant par des fourreaux, des chemins de câble pour arriver jusqu’aux baies ou aux coffrets muraux. Le câble se distingue selon cinq grandes familles : Câble optique breakout ; 64 Câble optique distribution ; Câble optique tubé central ; Câble optique multitube ; Câble optique microgaine. III.4.2.1. Câble optique breakout Est utilisé à l’intérieur d’un bâtiment pour relier plusieurs baies. Il rassemble des câbles à jarretière, de 2 à 12 fibres optiques (éventuellement 24). La figure III.12 illustre du câble optique breakout. Figure III.12 : câble optique breakout III.4.2.2. Câble optique distribution Il permet de réaliser des liaisons inter ou intra bâtiments. Il se compose d’un ensemble de fibres optique sur gainées en 900 µm, il peut intégrer de 2 à 24 fibres dont le repérage est spécifique à chaque construction. La figure III.13 de la page suivante illustre le câble optique distribution Figure II.13. Câble optique distribution 65 III.4.2.3. Câble à fibre optique tubé central Est le câble le plus utilisé pour les liaisons inter-bâtiments de faible capacité (max 24 fibres optiques monomodes et ou multimodes). Afin d’optimiser son installation, ce câble à fibre optique se caractérise par une faible section. La figure III.14 illustre le câble à fibre optique tubé central Figure III.14. Câble à fibre optique tubé central III.4.2.4. Câble à fibre optique multitube Est basé sur le principe du câble tubé central, le câble à fibre optique multitube est destiné à des câbles de grosse capacité (audelà de 24 fibres). Il se compose de plusieurs tubes qui englobent chacun 6 ou 12 fibres optiques nues. La figure III.15 illustre le câble à fibre optique multitube. Figure III.15. Câble à fibre optique multitube III.4.2.5. Câble micro gaine Est similaire au câble à tubes (tubé central et multitubes). Il se compose de fibres nues qui sont recouvertes d’une peau et ensuite protégés par une gaine extérieure. Il est principalement pour des liaisons de forte capacité donc sur des distances allant jusqu’à une centaine de kilomètres. La figure III.16 illustre le câble micro gaine. 66 Figure III.16 : câble micro gaine III.4.3. Equipements d’un réseau à fibre optique Nous présenterons ici, la quintessence des équipements d’un réseau à fibre optique. III.4.3. 1. Matériels pilotes ODF : Optical Digital frame (répartiteur optique). La boite de distribution optique (ODF) est destinée à réaliser les interconnexions de câbles entre les installations de communications ; qui intègre dans une unité l’épissure de fibre optique, la terminaison de fibre optique, les adaptateurs et connecteurs et les connexions de câbles. L’ODF accède facilement aux connecteurs à l’avant et à l’arrière des ports pour l’insertion et l’extraction. L’ODF est mise en service en tant qu’interface entre le réseau de transmission et l’installation et entre les câbles optiques d’accès réseau des abonnés de fibre optique. Série de l’ODF : 12, 24, 36, 48,72 et 96 fibres optique. La figure III.15 illustre l’ODF. Figure III.17 : ODF (Optical Digital frame) 67 Patchcords : c’est un câble optique utilisé pour connecter un périphérique électronique ou optique à un autre pour le routage du signal. La figure III.16 de la page suivante illustre le patchcords Figure III.18 : Patchcords Module SFP : (Small from-factor Pluggable) appelé aussi muni GBIC (Gigabit Interface Converter), est un module émetteur récepteur optique compact et enfichable à chaud qui est largement utilisé pour toutes les applications des télécommunications et transmission de données. Son port SFP supporte à la fois des modules optiques et des câbles en cuivre. La figure III.19 de la page suivante illustre le module SFP. Figure III.19. Module SFP On distingue 3 types de fibres selon le mode de propagation des rayons : Fibre monomode : Fibre de faible diamètre de cœur, évitant la dispersion des rayons, ceux-ci se propagent donc dans l'axe de la fibre, La figure III.20 de la page suivante illustre la fibre monomode. 68 Figure III.20 : Fibre monomode Fibre multimode à saut d'indice La propagation se fait par réflexions successives. Dans ce cas de figure, les rayons ne se propagent pas tous selon le même chemin ; ce qui entraîne un étalement des impulsions. Celles-ci risquent de se chevaucher en sortie de liaison la figure III.21 illustre la fibre optique multimode à saut d’indice. Figure III.21 : Fibre multimode à saut d'indice Fibre multimode à gradient d’indice : Dans ce type de fibre, l'indice du cœur diminue progressivement du centre vers sa périphérie ; ce qui compense les différences de trajet. L'étalement des impulsions est nettement plus faible. Ce type de fibre a un débit plus important et donc une largeur de bande plus importante. C'est la plus utilisée pour les liaisons informatiques LAN (Local Area Network). La figure III.22 de la page suivante illustre la fibre optique multimode à gradient d’indice. Figure III.22 : Fibre à multimode à gradient d’indice 69 III.4.3.2. Types de connecteurs Les connecteurs les plus utilisés sont : Le connecteur à baïonnette ST ou ST2: il utilise un système de verrouillage à baïonnette. C'est le connecteur le plus courant. Sa férule en céramique garantit de hautes performances. La figure III.23 illustre le connecteur à baïonnette ST ou ST2 Figure III.23 : connecteur à baïonnette ST ou ST2 Le connecteur à encliquetage de type `push-pull' SC: il possède un corps surmoulé et un système de verrouillage à pousser et à tirer. Il est parfait pour les applications de bureau, la télévision par câble et la téléphonie. La figure III.24 illustre le connecteur à encliquetage de type `push-pull' SC Figure III.24 : connecteur à encliquetage push-pull SC Le connecteur FDDI : il présente une férule flottante en céramique de 2,5 mm et une jupe fixe afin de réduire les pertes lumineuses. Un capot fixe entoure la férule pour la protection. La figure III.25 illustre le connecteur FDDI Figure III.25 : connecteur FDDI 70 Le connecteur MT-RJ: il présente un verrouillage RJ similaire aux cordons souples Catégorie 5 et téléphoniques; il possède un corps moulé et s'installe par simple encliquetage. La figure III.26 illustre le connecteur MT-RJ Figure III.26 : connecteur MT-RJ Le connecteur LC : au facteur de forme réduit, il comporte une férule céramique et ressemble à un mini-connecteur SC. La figure III.27 illustre le connecteur LC Figure III.27 : connecteur LC Le connecteur VF-45: c'est un autre connecteur miniaturisé utilisant une technologie de cannelure en «V». La figure III.28 illustre le connecteur VF-45 Figure III.28 : connecteur VF-45 Le connecteur SMA905 : il utilise une bague filetée. Il suffit de le visser en place. Au bout de sept tours complets environ, il est verrouillé. La figure III.29 illustre le connecteur SMA905 Figure III.29 : connecteur SMA905 71 Le connecteur SMA906 : il utilise également une bague filetée. Notons que la forme de la baïonnette s'adapte aux équipements pourvus de SMA905. La figure III.30 illustre le connecteur SMA906 Figure III.30 : connecteur SMA906 Chaque connecteur contribue à l'affaiblissement de la liaison, en général 0,15 à 0.3dB. Ces connecteurs existent en versions multimode et monomode. L'alignement est effectué sur la gaine extérieure. Lors de leur mise en vis-à-vis dans un coupleur, les extrémités optiques des embouts doivent être en contact l'une avec l’autre ; on parle alors de connectique PC (Physical Contact). III.4.3.3. Racks de distribution Les racks fibres optiques sont les équivalents des panneaux de distribution RJ45 coté cuivre. Ils sont la plupart du temps prévus pour être intégrés dans des armoires 19 pouces, mais certaines versions peuvent être murales. En fonction du nombre de fibres à connecter, ils disposent de plusieurs positions (de 12 à plusieurs dizaines). Les connecteurs en provenance du câble à fibre optique sont insérés dans des coupleurs fixés sur la face avant du panneau. La figure III.31 de la page suivante illustre le rack de distribution Figure III.31 : rack de distribution 72 III.4.4. Pose des câbles à fibre optique La pose correcte d'un câble à fibre optique est primordiale dans les performances d'une liaison à fibre optique. Les manquements lors de cette phase auront inévitablement des répercussions négatives au niveau des communications. Plusieurs techniques existent, soit en caniveaux, ou en enterré. Si les distances sont importantes, il existe des techniques par soufflage à air ou à eau. III.4.5. Bande passante6 La capacité de la bande passante du réseau à fibre optique dépend des différentes caractéristiques des câbles. Ainsi le tableau III.2 ci-dessous illustre le résume les caractéristiques comparées des fibres optiques. Tableau III.2 : résume les caractéristiques comparées des fibres optiques. Matériaux Plastique Silice (cœur) (POF) silicium (graine) Type Saut Saut Saut Gradient Gradient Monomode d'indice d'indice d'indice d'indice d'indice Toute silice Diamètre 980/1000 200/380 cœur/gaine 100/140 50/125 625/125 (ou plus) (ou plus) (um) Atténuation (dB/km) 200 5 à 10 1 à 850 3 à 850 et 12 1 à à 1300 1300 83/125 5 à 1560 73 Longueur d'onde 450/700 700/1000 800/1500 800/1300 d'utilisation en nm Distance en km Debit 10 20 50 500 1300 1100/1560 300 1000 38 Kb/s 10 Mb/s 100Mb/s 300Mb/s 100Mb/s 2 à 5 Gb/s III.4.6. Avantages et les inconvénients du réseau à fibre optique III.4.6.1. Avantages Les fibres optiques présentent plusieurs avantages. Parmi lesquels nous pouvons retenir : connexion haut débit, permanente, sécurisée et large bande passante. a) Sécurité Un câble optique pèse beaucoup moins qu'un câble de cuivre. Ceci, en conjonction avec le type de matériaux utilisés ; il rend l'utilisation et la manipulation des fibres optiques énormément plus faciles et avantageuses. De plus, cette légèreté ne signifie pas nécessairement la fragilité. La gaine protectrice du câble accomplit très bien sa tâche en rendant ce moyen de communication très rigide et très peu corrosif. Il a été aussi observé plusieurs fois que la fibre optique est plus rentable à long terme que le fil de cuivre. La manutention est beaucoup moins nécessaire ; ce qui donne la possibilité d'établir un réseau plus fiable, plus rentable, et surtout plus efficace. c) Transmission longue distance Contrairement au FH destiné à l'origine au transport du bouquet, la fibre optique est conçue dès le départ dans un esprit de transmission longue distance. L'objectif de la fibre optique est de fournir une connexion haut débit sur plusieurs kilomètres. Ainsi, dans 74 la théorie, la fibre optique permet d'obtenir des débits montants et descendants de 100 Mbit/s avec une portée de 300 kilomètres. d) Résistance aux ondes et aux champs électrique ou magnétiques Extérieurs Comparativement au réseau Wifi, le signal qui voyage dans la fibre est insensible aux champs magnétiques ou aux divers bruits pouvant créer une distorsion sur les signaux émis par les points d'accès. III.4.6.2. Inconvénients Avec ces avantages remarquables, il reste des problèmes majeurs que les fibres optiques ne règlent pas, bien qu'elles aident à les réduire au maximum. a) Maintenance difficile Contrairement aux faisceaux hertziens, la maintenance des réseaux à fibre optique est difficile à cause des câbles en verre qui la compose et la chambre de raccordement parfois trop petite pour la maintenance. b) Déploiement difficile Comparativement à l'installation d'un réseau sans fil, la mise en place d'un réseau à fibre optique, paraît difficile. En effet, la partie câblage représente un aspect rebutant, ce qui ne permet pas d'avoir un gain de temps évident. Les travaux de génie civil lors de l'installation fait de la fibre une technologie difficile à déployer, contrairement au réseau sans fil. c) Coût de déploiement élevé Comparativement faisceaux hertziens, le déploiement du réseau à fibre optique demande plus de moyens économiques car ceci fait l'objet des travaux de génie civil, la construction des chambres de raccordement, des tuyaux pour sa protection et l'achat des câbles. 75 Comme nous venons de le voir, le réseau à fibre optique présente des avantages en haut débit, avec une transmission sur de longues distances et la résistance aux ondes et champs électriques, mais il est difficile de faire la maintenance et le déploiement qui prend assez de temps. Il est à signaler qu'en évitant certains travaux effectués par le prestataire de service, les coûts économiques du prestataire sont moindres. En pratique, les réseaux fibres optiques sont performants avec des échanges en longue distance. Il est à noter également que lors de l'utilisation d'applications lourdes (vidéo, transfert de gros fichiers, Conception Assister par l'Ordinateur (CAO), et de dessin), via des réseaux à fibres optiques, elle est très facile. Le problème de la sécurité étant résolu en plus de la disponibilité garantie, l'utilisation de réseaux à fibres optiques est proscrite aux entreprises. III.5. CONCLUSION Dans ce présent chapitre nous avons parlé profondément de Société Commerciale de Poste et Télécommunications « SCPT » en sigle, de son réseau d’exploitation de sa fibre optique. L’interconnexion de sites TNT par FO fera l'objet de notre dernier chapitre. Dans le prochain chapitre, nous allons proposer notre solution en se basant sur l’infrastructure de la SCPT abordé dans ce chapitre. CHAP IV. ETUDE D’INTERCONNECTION DE SITES TNT PAR FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT CAS DE KINSHASA-MATADI IV.1. INTRODUCTION Dans ce chapitre on va démontrer le transport d’un bouquet de 8 chaines TNT partant de Kinshasa à Matadi grâce à la fibre optique de la SCPT. En TNT, un Bouquet est un ensemble d’un multiplex ou plus, qui regroupe de nombre des chaînes importantes de radio ou de télévision selon la norme de compression utilisée partageant la même bande de fréquence avec des canaux différents. Notre préoccupation majeure est d’expliquer le fonctionnement sur le déploiement d’un Bouquet TNT constitué de 2 multiplex R1(RTG@, ANTENNE A, B-ONE, CCTV TV) et R2(CONGO WEB TV, CANAL KIN TV, RATELKI, BARAKA TV). Qui sera capté par une antenne râteau (DVBT2) avec deux types de récepteur de télévision, numérique intégré ou analogique en insérant un convertisseur. Les programmes numériques qui seront produits par toutes ces chaînes seront diffusés dans les deux sites suivant la norme DVB-T2 en temps réel grâce au bouquet que nous allons constituer Il est à souligner ici qu’avec ce système il est possible en dehors du regroupement de chaines de télévisions numériques sélectionnées audiovisuels d’intégrer dans le Bouquet les chaines de télévision à Matadi et d’autres services vers les abonnées tels que : l’internet, le téléachat, la téléphonie, etc. avec rapidité et fiabilité enfin d’optimiser la gestion efficace des fréquences de télévision. Et donc dans ce chapitre, nous allons faire le transport de ce bouquet dans l’axe : Kinshasa et Matadi, qui va offrir aux téléspectateurs des images de bonne qualité, un son de bonne qualité (DVD) en SD ou HD grâce à la compression MPEG-2 ou MPEG-4 77 IV.2. BOUQUET TNT La structure d’un bouquet TNT suivant la norme DVB-T est représenté à la figure IV.1. Figure IV.1. Bouquet TNT a) Fonctionnement A la source, nous avons plusieurs équipements tel que : les microphones, les caméras numériques et les ordinateurs, qui produisent les signaux numériques, qui sont envoyés vers les codeurs, qui servent à coder chaque programme, qui est compressé par le compresseur MPEG-2, qui sert à réduire la capacité de chaque signal. Les signaux compressés sont envoyés par les deux multiplex sous forme des SPTS, le multiplex sert à collectionner les SPTS pour le faire sortir à une seule sortie appelé le TS pour obtenir TS1 et TS2. Les TS1 et TS2 attaquent le multiplexeur qui joue le rôle de collectionner les deux multiplex (TS), qui est envoyé vers l’accès conditionnel (AC) ou le contrôle d'accès désigne en télédiffusion un système permettant de limiter l'accès de certaines chaînes, programmes ou services à un ou plusieurs abonnés ou usagers. Ce 78 principe est généralement lié au : Cryptage, Embrouillage et le FEC (Farward Error Correction). IV.3. COMPOSITION DE NOTRE BOUQUET TNT A DEPLOIYER SUIVANT LES NORMES DVB-C/T2 DANS L’AXE : KINSHASA ET MATADI Dans notre travail, nous allons diffuser les programmes des deux multiplex R1 avec des télévisions suivantes : R1(RTG@, ANTENNE A, B-ONE, CCTV TV) et R2 (CONGO WEB TV, CANAL KIN TV, RATELKI, BARAKA TV) suivant les normes DVB-C/T2 qui peuvent être reçus en SD ou HD sur le canal 23 à la fréquence de 491MHz suivant les chiffres portant chaque chaîne qui facilitera aux téléspectateurs de sélectionner le choix de la chaîne à suivre via la télécommande. En analogique, une chaîne de télévision est diffusée sur une fréquence ou canal tandis que la technologie numérique transmet 6 à 8 chaînes TNT dans un seul canal et bande de fréquence de 8 MHz, en langage TNT, on utilise le terme de “multiplex” lorsqu’on parle d’un groupe de chaînes diffusées sur un même canal. En bref : 6 ou 8 chaînes = 1 canal ou fréquence = 1 multiplex. IV.4. RAPPEL SUR LES NORMES DVB-T2 ET DVB-C IV.4.1. NORME DVB-T2 Le DVB-T2 pour "Digital Video Broadcasting - Terrestrial 2" est une norme de transmission hertzienne. Par rapport à la norme DVB-T, le DVB-T2 permet d'économiser environ 40% de bande passante. Cela pourrait optimiser la diffusion de chaînes HD ou encore permettre celle de chaînes Ultra HD. 1. Caractéristiques du DVB-T2 Les objectifs commerciaux du système sont définis comme suit : • Optimisé pour la réception fixe, bien que la réception mobile soit possible ; • Amélioration de la robustesse du signal ; 79 • Augmentation de la taille des réseaux mono-fréquence d'au moins 30 pour cent ; • Amélioration de la facilité d'utilisation grâce à une commutation plus rapide entre les chaînes ; • Radiodiffusion moins couteuse grâce à une utilisation plus efficace du spectre radio. Avec les mêmes capacités en bande passante, plus de programmes peuvent être transmis en même temps et avec une meilleure qualité. La transmission de la TV HD en haute résolution télévision est possible. Le DVB-T2 permet d'utiliser la diversité de transmission du signal radio grâce à une meilleure prise en charge par le biais de deux antennes d'émission en mode MIMO (Multiple-Input MultipleOutput). Elle permet aussi l'utilisation de plusieurs largeurs de bandes radio. En septembre 2009, la norme DVB-T2 a été publiée par l'European Télécommunications Standards Institute (ETSI) selon la norme EN 302 755 V.1.1.1. Elle utilise des techniques de modulation COFDM : En plus de la FFT 2K (avec 2000 sous-porteuses) déjà utilisée en DVB-T, le codage OFDM du DVB-T2 prévoit des modes FFT 4K, 8K, 16K et 32K. En outre, les modes FFT 16K et 32K permettront pour une même taille de réseau à fréquence unique, d'utiliser un intervalle de garde relatif plus court, ce qui entraîne une augmentation du débit des données utilisateur. L'utilisation optionnelle du codage 256-QAM est prévue : actuellement les codages QPSK, 16-QAM et 64-QAM sont utilisés pour le DVB-T. Ils permettent le transfert de 2, 4 ou 6 bits par symbole. Le DVB-T2 supporte également l'option 256-QAM, ce qui permet une transmission de 8 bits par symbole. La nécessité d'accroître la force du signal est partiellement compensée par une nouvelle technique de correction directe d'erreurs. 80 L'utilisation de nouveaux mécanismes de correction d'erreur permet, pour un niveau de codage donné, de réduire la force du signal nécessaire pour une réception sans erreur. Un code correcteur linéaire de type LDPC a été choisi. La technique MISO (Multiple Input - Single Output) est prévu en option ; elle utilise plusieurs antennes d'émission. En utilisant les propriétés particulières du canal de transmission, la robustesse du signal peut être considérablement augmentée. 2. Avantages de la norme DVB-T2 Beaucoup plus de chaînes peuvent tenir sur le même spectre dans la transmission numérique : ceci conduit à la fois à une augmentation drastique du nombre de chaînes, ainsi qu'à la libération de certaines portions du spectre hertzien (dividende numérique) ; Des services interactifs peuvent être fournis (HbbTV, « Bouton rouge ») ; La transmission de la télévision en numérique est plus efficace en termes de consommation d'énergie que la transmission en analogique ; Qualité de réception constante (contrôlée à l’émission) 5 à 6 programmes numériques / canal analogique ; Récepteurs numériques avec mise à jour logicielle ; Possibilité de réception hertzienne mobile de qualité ; Introduction de réseaux mono-fréquence. IV.4.2. Norme DVB-C Le câble de diffusion vidéo numérique (DVB-C) fait référence à une norme de diffusion numérique que le câble est le support de transmission. DVB-C est l'une des normes de diffusion vidéo numérique utilisées dans différents scénarios de transmission 81 télévisuelle et vidéo. Les normes DVB varient en ce qui concerne les exigences, les performances et l'accessibilité. 1) Caractéristique de DVB-C : La norme DVB-C est l'application de la norme DVB aux transmissions par câble. Cette norme tient compte des caractéristiques d'une transmission sur câble coaxial : • La bande de fréquence disponible est réduite : 8 MHz par canal, il faut donc une efficacité spectrale importante ; • Le signal est protégé et amplifié, le rapport signal à bruit est bon ; •Les perturbations sont dues aux échos causés par une mauvaise adaptation de la prise utilisateur. Pour obtenir une bonne efficacité spectrale, on utilise une modulation QAM64 associée à un égaliseur linéaire ou DFE (Decision Feedback Egalizer) basés sur le critère du zero-forcing afin d'annuler l'interférence inter-symbole. La norme DVB-C n'est pas compatible avec la norme DVB-T. Cependant, Philips, Technisat, Loewe, Sony, Metz… commercialisent en Europe des TV avec tuner mixte DVB-T/DVB-C intégré, ce qui évite les récepteurs DVB-C externes pour les chaînes de TV en clair (ou chiffrées, avec interface commune). Au Benelux, JVC commercialise aussi une série de TV LCD mais seulement MPEG-2. En France, les téléviseurs fabriqués à partir de 2009 pour pouvoir appliquer le logo TV-HD, doivent nécessairement décoder le MPEG-4 HD et disposer d'un tuner TNT HD (DVB-T), mais les constructeurs anticipent en installant en plus le tuner mixte DVBT/DVB-C, et depuis 2010 des téléviseurs CI+ avec tuner intégré Trinorme DVB-T-C-S2. 82 IV.5. DÉPLOIEMENT DE MULTIPLEX R1 ET R2 PARTANT DE RENATELSAT KINSHASA À RENATELSAT MATADI VIA LA FIBRE OPTIQUE DE LA SCPT IV.5.1. Introduction Dans ce travail on va déployer notre bouquet de la station de RENATELSAT de kinshasa vers celle de Matadi où le bouquet sera diffusé en norme DVB-T2. Le parcourt RENATELSAT kinshasa vers RENATELSAT Matadi est subdivise en 3 tronçons dans lesquels on va utiliser différentes technologies de transmission : • Troncon1, Binza pigeon-immeuble botour : elle a un trajet de 16km en voiture et environ 9km en distance rectiligne. On choisit l’immeuble botour car c’est là où se trouve le nœud de raccordement optique le plus proche, la transmission par faisceau hertzien va s’appliquée sur ce tronçon. • Troncon2, de l’immeuble botour(kinshasa) à kizulu(Matadi) : c’est le tronçon le plus important en termes de distance 378km, il contient la fibre optique de la SCPT de l’axe Moanda-Kinshasa qui va nous servir de canal de transmission sur ce tronçon. • Tronçon3, kizulu-RENATELSAT (soyo) : c’est le dernier tronçon de notre étude, il est distant de 32km en voiture et environ 30km en trajet rectiligne, on y implantera des faisceaux hertziens pour la transmission. IV.5.2. Déploiement du bouquet dans le tronçon1 Vu les conditions environnementales sur ce tronçon Binza pigeonimmeuble botour, on préfère y implanter une liaison par faisceau hertzien pour éviter les obstacles topographiques susceptibles d’occasionner les couts du déploiement (déploiement par fibre optique). 83 • Tronçon Binza pigeon-immeuble botour sur maps Figure IV.2. Tronçon Binza pigeon-immeuble botour sur maps • Traitement de bouquet à RENATELSAT Binza pigeon Figure IV.3. Production de bouquet TNT ➢ Fonctionnement : Lors de l’arrivé des signaux à la station de RENATELSAT, les signaux sont directement codés est placer dans un multiplex qui peut contenir jusqu’à 4 chaines TNT, pour notre cas on a juste besoin de 84 2 multiplex R1(RTG@, ANTENNE A, B-ONE, CCTV TV) et R2(CONGO WEB TV, CANAL KIN TV, RATELKI, BARAKA TV), les deux multiplex R1et R2 sont directement envoyer dans un multiplexeur qui va produire un signal TS (transport stream) qui sera codé et moduler puis envoyer sur un faisceau hertzien numérique. ➢ Le FHN (faisceau hertzien numérique) de RENATELSAT va envoyer le bouquet vers l’immeuble botour où l’on va placer un autre FHN de réception • Les faisceaux hertziens numeriques Un faisceau hertzien est un système de transmission de signaux aujourd'hui principalement numériques mono-directionnel ou bidirectionnel et généralement permanent, entre deux sites géographiques fixes. Il exploite le support d'ondes radioélectriques, par des fréquences porteuses allant de 1 à 86 GHz (gamme des micro-ondes), focalisées et concentrées grâce à des antennes directives. Il permet notamment de véhiculer des signaux sonores, la radio, de la vidéo, des chaînes de télévision ou des télécommunications et permet éventuellement d'échanger ces données entre les différents points du réseau qu'il dessert. Ces émissions sont notamment sensibles aux obstacles et masquages (relief, végétation, bâtiments, etc.), aux précipitations, aux conditions de réfractivité de l'atmosphère, aux perturbations électromagnétiques et présentent une sensibilité assez forte aux phénomènes de réflexion (pour les signaux analogiques mais la modulation numérique peut, au moins en partie, compenser le taux d'erreur de transmission dû à ces nuisances). 85 Figure IV.4. Faisceau hertzien • Facteurs pouvant affecter la propagation Pour élaborer avec précision l’ingénierie de liaisons hertziennes en vue directe, il convient de suivre la recommandation UIT-R P.530-8 (ou supérieure), laquelle définit les paramètres de propagation les plus significatifs. Lorsqu’elle se propage, l’onde hertzienne subit principalement trois types d’atténuations : ➢ Celle correspondant à son rayonnement en espace libre, laquelle est inévitable et toujours fixe (de l’ordre de 140 dB en général) et parfois aggravée par la présence d’obstacles ; ➢ Celle provenant des variations aléatoires des conditions climatologiques : guidage et précipitations (déperditions pouvant atteindre une trentaine de dB) ; ➢ Celles engendrées par certains phénomènes d’interférences, conséquences de la réflexion principale ou de multi-trajets, de perturbations électromagnétiques, brouillages, fading, etc. (déperditions pouvant atteindre une trentaine de dB). • Calcul du billant de liaison Les caractéristiques des équipements d’extrémité à prendre en compte pour le calcul du bilan énergétique sont : 86 Puissance d’émission : c’est la puissance du signal que l’équipement hertzien peut délivrer. Elle est couramment comprise entre 20 et 30 dBm. Seuils de réception : définis par rapport à un taux d’erreur binaire donné (TEB = 10 −3 ou 10 –6), ils traduisent la capacité pour le récepteur à traiter le signal affaibli après propagation (vis-à-vis du bruit thermique). Dépendant de la bande de fréquences, du débit et du type de modulation, ils sont généralement compris entre −70 et −95 dBm. Pertes de branchement (guide d’ondes, connectique…) : pour les équipements ne présentant pas d’antennes intégrée, il est nécessaire de relier par un câble coaxial ou un guide d’ondes l’émetteur/récepteur à l’antenne. Ces déports induisent des pertes linéiques de 1 à plusieurs dB, auxquels s’ajoutent les pertes dues aux connecteurs et autres éléments de branchements. Gain de l’antenne : les antennes, principalement paraboliques, apportent un gain de puissance (de l’ordre de 25 à 45 dB) d’autant plus grand que leur diamètre est important. La directivité du faisceau augmente avec la bande de fréquences et les diamètres de l’antenne. L’obtention du bilan de liaison repose sur le constat simple : la station distante doit recevoir un signal tel qu’elle puisse le retranscrire avec un taux d’erreur acceptable, au regard des exigences de qualité de la liaison. Le bilan de liaison, sommation de la puissance émise et de tous les gains et les pertes rencontrés jusqu’au récepteur, doit donc être tel que le niveau de signal reçu soit supérieur au seuil de réception. Cependant, si les caractéristiques d’émission/réception du FH jusqu’à l’antenne peuvent être connus avec précision, il est en revanche impossible de connaître à tout instant les caractéristiques du milieu traversé par les ondes. 87 • Intérêts et inconvénients par rapport aux câbles et à la fibre optique Les faisceaux hertziens ont une latence inférieure à celle de la fibre optique. Dans cette dernière, le phénomène de dispersion modale augmente la distance parcourue par l’information lumineuse par rapport à la distance de fibre effective. L’indice de réfraction du verre diminue aussi la vitesse de transmission de la lumière dans une fibre optique qui est ainsi de 75 % de la vitesse des ondes radioélectriques utilisées par les faisceaux hertziens en air libre. En outre, les travaux de génie civil requis pour l’installation de câbles ou de fibres optiques sont généralement plus coûteux, puisqu ’ils sont à effectuer sur l’ensemble du trajet de transmission, et que l’information est transmise de bout en bout par le matériel. À l’inverse, il suffit d’installer deux antennes, surplombant une éventuelle tour, pour créer un faisceau hertzien, dont le signal est porté par l’air. Cependant, le débit des liaisons hertziennes est inférieur à celui des fibres optiques. En outre, un câble ou une fibre optique peuvent être blindés et sont peu, voire pas sensibles aux interférences, là où les conditions atmosphériques affectent directement la qualité des transmission radio. IV.5.3. Déploiements du bouquet dans le troncon2 Il s’agit en effet du plus grand tronçon qui part de l’immeuble botour(kinshasa) à kizulu(Matadi). Représentation du trajet immeuble botour(kinshasa)-kizulu(Matadi) par google maps 88 Figure IV.5. Représentation du trajet immeuble botour(kinshasa)kizulu(Matadi) par maps Le signal arrive donc au nœud de raccordement optique de l’immeuble botour par faisceau hertzien et est amplifié et puis filtré et entre dans un convertisseur optique avant d’etre envoyer dans le canal de transmission (fibre optique de la SCPT). Le nœud de raccordement optique NRO. Figure IV.6. Le nœud de raccordement optique. • Schéma et éléments d’une liaison optique La figure IV.7 ci-dessous nous indique le schéma simplifié d'une liaison optique 89 Figure IV.7. Le schéma simplifié d'une liaison optique a. Le codeur : Il adapte l'information numérique à transmettre (détection d'erreur, modulation numérique) b. Le module d'émission : Il transforme les signaux logiques en impulsions de courant d’injection. c. L'émetteur : Il convertit les impulsions de courant en puissance lumineuse envoyée à l'entrée de la fibre optique. d. la fibre optique (canal de transmission) : Il guide l'onde lumineuse. e. Le récepteur : Il reçoit la puissance lumineuse et la transforme en impulsion de courant (photodiode). f. Le module de réception : Il transforme les impulsions de courant en signaux logiques et élimine les distorsions dues à la propagation. g. Le decodeur : Il reconstitue l'information numérique de (démodulation et détection d'erreur). • Bilant de liaison de transmission par fibre optique sur l’axe immeuble botour(kinshasa)-kizulu(Matadi). I. Différents types de pertes dans la fibre optique 90 Les différentes pertes dans la fibre optique sont dues à des facteurs internes et externes. L'atténuation des fibres, également appelée perte de signal ou perte de fibre, est la conséquence des propriétés intrinsèques d'une fibre optique (fibre multimode et monomode). A part les pertes intrinsèques des fibres optiques, il existe d'autres types de pertes dans la fibre optique qui contribuent à la perte de liaison, telles que l'épissure, les connexions par brassage, le pliage, etc. Figure IV.8. Différents types de pertes dans la fibre optique a) Attenuations L’atténuation A(λ) pour une longueur d’onde λ entre deux plans de section droite d’une fibre optique séparés d’une distance L est par définition le rendement P1/P0 des puissances optiques P0 traversant la section 0 et P1 la puissance traversant la section 1, ce rendement est exprimé en dB sous la forme : 𝑨(λ)𝒅𝑩 = 𝐥𝐨𝐠 𝒑𝟏 𝒑𝟎 ➢ Mecanisme de attenuation L’atténuation de la puissance optique dans une fibre est due principalement à deux phénomènes dont les effets se cumulent. Il s’agit de : 91 · Pertes provoquées par "l'absorption" du matériau constituant la fibre. · Pertes provoquées par la "diffusion" de ce matériau. ∝=∝𝑎 +∝𝑑 où α est le coefficient d’atténuation linéique exprimé en dB/km (voir annexe), ∝𝑎 le coefficient d'absorption et ∝𝑑 le coefficient de diffusion. ➢ Les pertes par diffusion Les pertes d’énergie optique par diffusion sont dues essentiellement à la diffusion de Rayleigh et aux imperfections des fibres et leur support : 1) La diffusion de Rayleigh est produite par des inhomogénéités du matériau sur des distances inférieures à la longueur d’onde de la lumière, telles que les fluctuations locales de densité figées pendant le processus de fabrication de la fibre, ou des fluctuations de concentration des dopants. Cette diffusion se traduit par la propagation d’une infime partie de l’énergie incidente dans toutes les directions de l’espace, ceci en tout point de la fibre. C’est d’ailleurs sur cette propriété (une partie de cette énergie est rétrodiffusée vers l’entrée de la fibre) qu’est basée la réflectométrie optique. La perte de puissance engendrée varie en 1⁄𝜆4 (loi de Rayleigh) où λ est la longueur d’onde de la source optique utilisée. Le paramètre A est fonction des dopants utilisés et est généralement compris entre 0,65 et 1,1. La courbe ci-dessous traduit cette perte en fonction de la longueur d’onde 92 Figure IV.8. Diffusion de Rayleigh 2) Des imperfections des fibres telles que les microcourbures ou des variations aléatoires du diamètre du cœur (de l’ordre du micron sur quelques dizaines de cm) provoquent aussi des pertes de diffusion. ➢ Les pertes par absorbsion Les phénomènes mis en jeu ici sont régis par les lois des échanges d’énergie au niveau des atomes constituant le matériau de la fibre (absorption intrinsèque) ou ceux constituant les ‘’impuretés’’ de ce matériau, comme les ions hydroxydes 𝑂𝐻 −(absorption extrinsèque). Le résultat de ces deux types d’absorption se traduit par une courbe du type représenté ci-dessous : Figure IV.9. Atténuation par absorption ➢ Attenuation totale Pour une longueur d’onde donnée, les deux courbes précédentes s’additionnent point par point pour donner l’atténuation totale d’une fibre en fonction de λ comme le montre la figure suivante. 93 Figure IV.11. Atténuation par totale d’une fibre monomode En fait, les récents progrès technologiques dans la fabrication des fibres optiques ont rendu les pertes par absorption négligeables (les pics d’absorption extrinsèque et en particulier 𝑂𝐻 − ont fortement diminué). Pour ces longueurs d’ondes, on peut écrire : 𝛼 = 𝛼𝑑 ➢ Pertes de fibres optiques intrinsèques L'épissage des fibres optiques est un autre type de perte dans la fibre optique. En joignant deux fibres optiques bout à bout, l'épissure vise à assurer que la lumière qui la traverse est presque aussi forte que la fibre vierge elle-même. Mais peu importe la qualité de l'épissure, la perte d'épissure est inévitable. Les pertes d'épissage par fusion de la fibre multimode sont de 0,1-0,5 dB, 0,3 dB étant une bonne valeur moyenne. Pour la fibre monomode, la perte d'épissure par fusion peut généralement être inférieure à 0,05 dB. Les pertes de connecteur ou pertes d'insertion dans la fibre optique, sont les pertes de puissance lumineuse résultant de l'insertion d'un dispositif dans une ligne de transmission ou une fibre optique. Les connecteurs multimodes auront des pertes de 0,2-0,5 dB (0,3 typique). Les connecteurs monomodes fabriqués en usine auront des pertes de 0,1 à 0,2 dB et les connecteurs monomodes terminés sur site peuvent avoir des pertes aussi élevées que 0,5 à 1,0 dB (0,75 dB, TIA-568 max acceptable). La courbure est le problème commun qui peut causer des pertes de fibre optique générées par une mauvaise manipulation de la fibre optique. Il existe deux types de base. L'un est la micro-courbure 94 et l'autre est la macro-courbure (montré dans l'image ci-dessous). La macro flexion se réfère à une grande flexion de la fibre (avec un rayon supérieur à 2 mm). Figure IV.12. Pertes de flexions dans la fibre optique ➢ Mesure de pertes de fibre optique Lors de la mesure des pertes totales dans la fibre optique, également utilisée pour calculer le "bilan de liaison", il convient de prendre en compte tous les types de pertes mentionnés ci-dessus. De plus, la marge du budget de consommation d'énergie légère (due au vieillissement de la fibre, à la flexion et à la torsion accidentelles, etc.) est également importante. La plupart des concepteurs de systèmes ajouteront une marge de bilan de perte de 3-10 dB. Bien sûr, cette règle n'est pas pertinente si le bilan d'énergie est d'environ 2 dB comme dans le cas de certaines liaisons multimodes 10G. Ainsi, le calcul des pertes dans la fibre optique devrait être : Bilan de liaison =[longueur de fibre (km) * atténuation de fibre par km] +[perte d'épissure * nombre d'épissures]+[perte de connecteur * nombre de connecteurs] +[marge de sécurité]. Voici un exemple d'une liaison multimode typique de 850 nm sur 2 km avec 5 connexions (2 connecteurs à chaque extrémité et 3 connexions aux panneaux de brassage de la liaison) et une épissure au milieu. La marge du budget des pertes est de 5 dB. Donc la perte totale de fibre optique de cette liaison est : 95 [2 km*3.5 dB/km] + [1*0.3 dB] + [5*0.3 dB] + 5 dB = 12.3 dB. On vient de comprendre que le tronçon immeuble botour(kinshasa)-kizulu(Matadi) est celui qui héberge la fibre optique et c’est aussi le tronçon le plus important en terme de distance, ce tronçon est par conséquent le plus exposer à des pertes que les 2 autres tronçons. Pour que notre bouquet arrive à destination avec plus de fidélité possible, nous proposons alors des astuces pour limiter les pertes et atténuations sur le canal. ➢ Comment réduire les pertes dans la fibre optique Afin de s'assurer que la consommation de courant de sortie peut être dans les limites de la sensibilité du récepteur et laisser une marge suffisante pour la dégradation des performances avec le temps, il est essentiel de réduire les pertes en fibre optique. Voici quelques approches courantes en matière de conception et d'installation de liaisons par fibre optique. ✓ Il est important d'adapter autant que possible des câbles de haute qualité ayant les mêmes propriétés. ✓ Choisissez autant que possible des connecteurs qualifiés. Assurez-vous que la perte d'insertion soit inférieure à 0,3 dB et que la perte supplémentaire soit inférieure à 0,2 dB. ✓ Essayez d'utiliser le disque entier pour configurer (disque simple de plus de 500 mètres) afin de minimiser le nombre de jonctions/joints. ✓ Lors de l'épissure, respecter rigoureusement les exigences du traitement et de l'environnement. ✓ Les joints de raccordement doivent être munis d'un excellent patch et d'un accouplement fermé afin d'éviter les fuites de lumière. ✓ S'assurer de la propreté des connecteurs. 96 ✓ Choisir le meilleur itinéraire et les meilleures méthodes pour poser les câbles en fibre optique lors de la conception de la structure. ✓ Sélectionner et former une équipe de montage qualifiée pour garantir la qualité de la construction. ✓ Renforcer les mesures de protection, en particulier la protection contre la foudre, la protection électrique, l'anticorrosion et les dommages mécaniques. ✓ Utiliser un tube thermorétractable de haute qualité. IV.5.4 déploiements du bouquet dans le troncon2 C’est le tronçon qui part du nœud de raccordement optique de kizulu(MATADI) à Soyo(MATADI) Figure IV.13. Le tronçon kizulu-soyo sur maps Sur ce tronçon on préfère envoyer le bouquet par faisceau hertzien pour éviter le cout financier en cas du déploiement par fibre optique. Dans ce tronçon le signal va sortir de la fibre et sera converti en signal électrique par une photo diode et peut après le signal sera amplifié moduler et envoyer sur le faisceau pour être envoyer à soyo pour être diffuser dans la ville entière 97 Figure IV.14. Le schéma synoptique typique d'un faisceau hertzien Dans cette partie, on va étudier l’évolution du signal de la station émettrice de Kizulu vers celle de réception de Soyo. Il s’agit ici d’une propagation en espace libre, On parle de propagation en espace libre quand il y a visibilité directe (LOS pour Line Of Sight) entre l’émetteur et le récepteur et qu’aucun obstacle ne se trouve sur le trajet des ondes dans un volume donné. Cette caractéristique du canal permet de modéliser mathématiquement l’atténuation moyenne en fonction de la distance (path loss en anglais), de la puissance du signal reçu par : 𝐴𝑡𝑡(𝑑 ) = 10 log 𝑝𝑠 1 4𝜋𝑑 𝛼 = 10 log 〔 〕 𝑝𝑟 𝐺𝑠 𝐺𝑟 𝜆 Où Ps et Pr sont respectivement les puissances du signal à l’émission et à la réception, Gs et Gr les gains des antennes (dépendant de leur directivité) à l’émission et la réception respectivement, d la distance séparant l’antenne émettrice de celle du récepteur en mètre, λ la longueur d’onde en mètre, et α un paramètre reflétant le niveau d’atténuation de la propagation De nombreuses campagnes de mesures ont été effectuées pour établir des modèles empiriques caractérisant les pertes en 98 puissance moyenne en fonction du type d’environnement. Dans le cas d’une propagation en espace libre, α est égal à 2. Et dans le cas d’une non visibilité directe (NLOS pour Non Line Of Sight) entre l’émetteur et le récepteur, ce paramètre varie entre 2 et 5. L’expression de l’atténuation en puissance du signal peut être simplifiée ainsi : 𝐴𝑡𝑡 = 32.44 + 10𝛼log(𝑓𝑇𝑋 ) + 10𝛼 log 𝑑 − 10 log 𝐺𝑠 𝐺𝑟 Avec 𝑓𝑇𝑋 la fréquence de l’onde émise en MHz et d la distance exprimée en km. IV.6. CONCLUSION Dans ce chapitre on a vu comment se fait le transport de notre bouquet TNT qui part de RENATELSAT (Binza pigeon) jusqu’à RENATELST(Matadi) où se fait la diffusion de notre bouquet dans la ville de Matadi. Pour cette solution, nous avons proposé de relier directement le site de Binza à la FO passant par la route de Matadi jusqu’à Bottour. De cette façon, le signal sera acheminé jusqu’à Matadi et précisément à Kizulu où la connexion se fera par FO jusqu’à SOYO, le point de diffusion de la Ville de Matadi. 99 CONCLUSION GENERALE Au terme de notre travail scientifique portant sur l’interconnexion des sites de diffusion TNT par la fibre optique de la SCPT, cas de Kinshasa Matadi, nous avons pu comprendre que 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. Pour aboutir à ce qui précède, nous avons subdivisé ce travail en quatre chapitres. Dans le premier chapitre, nous avions énuméré les notions fondamentales de bases de la télévision numérique sur les points suivants : la définition, la structure, la migration, les normes utilisées dans le globe, les avantages et inconvénients de la TNT, les dividendes, la technique de numérisation, l’étude du codage de source et de canal des canaux de la TNT, la modulation OFDM/COFDM, l’accès conditionnel, les logiciels de cryptage et décryptage de la TNT. Dans le second chapitre, nous avions eu à présenter la TNT dans la Ville de Kinshasa en mettant l’accent sur quelques chaines diffusées à Kinshasa mais non disponible dans la ville de Matadi. Au troisième chapitre nous avons parlé profondément de la Société Commerciale de Poste et Télécommunications « SCPT » en sigle, de son réseau d’exploitation de sa fibre optique. En effet, la solution proposée dans ce travail réside sur la FO de la SCPT afin que les échanges entre Matadi et Kinshasa soient possibles. Dans le dernier chapitre, nous nous sommes appuyés sur la solution proposée dans ce travail. Pour cette solution, nous avons proposé de relier directement le site de Binza à la FO passant par la route de Matadi jusqu’à Bottour. De cette façon, le signal sera acheminé jusqu’à Matadi et précisément à Kizulu où la connexion se fera par FO jusqu’à SOYO, le point de diffusion de la Ville de Matadi. 100 Ceci étant fait, nous ne prétendons pas avoir tout expliqué sur ce sujet. Ainsi, nous comptons beaucoup sur ceux qui vont nous lire pour plus d’améliorations. 101 BIBLIOGRAPHIE 1. Dictionnaires - Encyclopédie libre Wikipédia. - Encyclopédie électronique encarta édition 2009. - SFEZ Lucien, Dictionnaire critique de la communication, Tome 1, Paris, PUF, 1993. 2. 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Entretiens -Entretien avec RENATELSAT l’ingénieur AMISI directeur technique de
