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Août 2012 EAMAC / MPN VSAT / MODULE 1 1

SPECIALISTE EN MAINTENANCE DES

STATIONS VSAT AERONAUTIQUES


BUT DU COURS

Ce cours a pour but d’acquérir les connaissances, attitudes et capacités requises afin d’assurer la maintenance préventive et corrective des stations VSAT aéronautiques dans le respect des normes et pratiques en vigueur.


MODULE 1

ELEMENTS DE BASE POUR LA MAINTENANCE DES

STATIONS VSAT AERONAUTIQUES


Objectif de fin de module

Conditions : Etant donné une station VSAT aéronautique du réseau ASECNA, avec ses équipements (modem satellite, module radiofréquence, système d’antenne) dotés de dispositifs de contrôle (IHM, supervision,…), muni du recueil des consignes d’entretien systématique, du synoptique de la station, d’une fiche de suivi, des manuels techniques…

Rendement : Relever l’état général des équipements de la station VSAT

Norme : Fiche de mesures remplie conformément aux consignes du plan demaintenance ASECNA et sans erreur sur les informations relevées

MODULE 1


Objectifs intermédiaires

Décrire la structure des réseaux VSAT Décrire la structure des différents réseaux VSAT ASECNA Décrire la structure de la station VSAT Décrire les paramètres de transmission des élémentsd’une station VSAT Interpréter l’état des indicateurs visuels defonctionnement des équipements d’une station VSATInterpréter les consignes systématiques d’entretien desstations VSAT Identifier les facteurs potentiels de dégradation d’unestation VSAT

Module 1


STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT D’ UN

RESEAU VSAT


Définition d’une Station VSAT

Structure et fonctionnement d’un réseau VSAT

VSAT est l’abréviation pour « Very Small Aperture Terminal »ce qui peut se traduire en français par « mini station terrienne ».(diamètres d’antenne de 0,9m à 2,4m en bande Ku et 2,4m à 4,6m en bande C)

Les VSAT fournissent le lien de communication nécessaire àl’établissement d’un réseau basé sur les télécommunications parsatellite.Champs d’application: Réseaux régionaux ou continentaux; zone à faibleinfrastructure; choix d’homogeneité dans un réseau multinational.

Les VSAT peuvent supporter des transmissions de type voix,données, images, vidéo conférence…


Description d’une Station VSAT


OUTDOOR INDOOR


Description d’un réseau VSAT



Intérêt d’un système VSAT


Toute entreprise ou organisation cherchant à gagner encompétitivité a besoin de mettre en réseau ses activitéscommerciales et ses processus de fonctionnement et deproduction.

Le système VSAT est une solution très performante carpermettant la création de très larges réseaux d’entreprise,fiables, disponibles et évolutifs.


Avantages d’un système VSAT


Accessibilité: sans restriction et illimitée contrairement aux lignesterrestres.

Disponibilité: excellente fiabilité d’un système VSAT permettantd’atteindre un taux de disponibilité de 99,5% comparé au taux de 85% d’uneligne terrestre.

Durée d’installation courte: 4 à 6 semaines au lieu de 4 à 6 mois pourune ligne terrestre.

Gestion du réseau: facilitée par un contrat direct entre l’utilisateur etl’opérateur satellite.

Maintenance: optimisée par l’utilisation de logiciel de télémaintenance

Evolutivité: réseau facile à étendre et à modifier.

Coût: équipements peu onéreux et coût d’exploitation fonction desressources satellitaires utilisées.


Différents types de réseaux VSAT


Réseau étoilé

Toutes les VSAT, communiquent avec la station centrale (HUB).

Utilisation: Applications nécessitant une centralisation des données




Réseau maillé

Les VSAT communiquent directement entre elles. Une station traite en plus de la gestion et du contrôle du réseau.

Utilisation: Téléphonie ou liaisons point à point à grand débit




Réseau hybride ou mixte


Différents types de liaisons VSAT


Diffusion




Collecte




Point à point




Mixte


Différents modes d’accès au satellite


TDMA : Time Division Multiple AccessAMRT : Accès Multiple à Répartition dans le Temps

Bande de fréquence

temps




FDMA : Frequency Division Multiple AccessAMRF : Accès multiple à Répartition en Fréquence

Bande de fréquence

temps




CDMA : Code Division Multiple AccessAMRC: Accès Multiple à Répartition par code

temps

Bande de fréquence




Domaines d’ application


Différents modes d’assignation


PAMA: Pre Assigned Multiple Access

Les fréquences porteuses et bandes passantes sont définies à l’avance et disponibles H24

DAMA: Demand Assigned Multiple Access

Les fréquences porteuses et bandes passantes sont définies à la demande en fonction du trafic et allouées dynamiquement


Différentes bandes de fréquences


Bande C: pertes atmosphériques inférieures à celles de la bande Ku en cas de forte pluie

BANDE DE FREQUENCE UPLINK (GHz) DOWNLINK (GHz) Bande C 5,925 à 6,425 3,700 à 4,200

Bande C étendue 5,850 à 6,425 3,625 à 4,200 Bande C super étendue 5,850 à 6,725 3,400 à 4,200

Bande Ku 14,000 à 14,500 10,950 à 11,200


Différents types de polarisation


Polarisation rectiligne horizontale

Polarisation rectiligne verticale


Différents types de polarisation


Polarisation circulaire droite (dextrogyre ou RHCP ou A »)

Polarisation circulaire gauche (lévogyre ou LHCP ou B »)


Réutilisation de fréquence


Réutilisation de fréquence porteuse par orthogonalité des polarisations


Différents types de couverture


HEMI

SPOT

ZONE

GLOBAL


Différents types de couverture


Réutilisation de fréquence porteuse par différenciation des couvertures

Il est toujours possible de réutiliser les mêmes fréquences porteuses avec le même type de polarisation, soit à l’émission, soit à la réception, soit les deux, à condition que les zones de couvertures en émission et en

réception soient bien distinctes.


Différents types d’orbite


LEO (Low Earth Orbit) pour des altitudes allant de 500 à 2 000 km

MEO (Medium Earth Orbit) pour des altitudes allant de 5 000 à 20 000 km

GEO (Geostationnary Earth Orbit) située à une altitude de 36 000 km

- Fixe par rapport à la Terre

- Temps aller / retour de 240 ms


Principaux opérateurs de satellites géostationnaires


INTELSAT ; INMARSAT, EUTELSAT; ASIASAT,…

• Intelsat a été créé en 1964 en tant que coopérative de moyens entre états associés (près de 150 à ce jour) transformée en entreprise commerciale en 2001

• Premier opérateur mondial de satellites

• Plus de 200 opérateurs de services liés aux télécommunications sont clients d’Intelsat

L’ASECNA est liée à Intelsat par un contrat de location de bandes de fréquence sur un de ses satellites


INTELSAT – orbite géostationnaire


Plus de 50 satellites à ce jour en orbite GEO

Couverture totale du globe organisée en 3 régions


INTELSAT – les trois régions


AOR: Atlantic Ocean Region

POR: Pacific Ocean Region

IOR: Indian Ocean Region


STRUCTURE ET FONCTIONNEMENT DU

RESEAU ASECNA


Historique et Structure

Structure et fonctionnement du réseau ASECNA

Le réseau ASECNA est de type « RESEAU FERME PROPRIETAIRE »: l‘ASECNA est propriétaire du segment terrestre et locataire du segment spatial.

permet de s'affranchir totalement des opérateurs terrestres en implantant les stations terriennes directement sur les aéroports concernés

ce réseau est appelé AFISNET

il est lui-même constitué de plusieurs réseaux classés selon les couches ISO considérées ou les services assurés


Rappel couches ISO


7: APPLICATION

6: PRESENTATION

5: SESSION

4: TRANSPORT

3: RESEAU

2: LIAISON

1: PHYSIQUE

FICHIER

MESSAGES

PAQUETS/CELLULES/SLOTS

TRAMES

ELEMENTS BINAIRES / BITS(Cf. doc 1.1)


Différents sous-réseaux constitutifs d’ AFISNET


Service fixe aéronautique

RSFTA: Réseau du service fixe de télécommunications aéronautiques (Réseau X25)

ATS/DS: Air Traffic Service / Direct Speech (Réseau MAS 6)

ATM02 : Système de traitement des plans de vols et messages associés, des bandes de progression et du STDVI (Système de Traitement de Données de Vol Informatisé)

Service mobile aéronautique

ATC (Air Traffic Controller) Extension des couvertures VHF (réseaux de stations antennes VHF avancées)


Différents réseaux constitutifs d’ AFISNET


Autres services

Réseau téléphonique de commandement (réseau MAC6)

Réseau de messagerie Intranet

Réseau d’ informatique de gestion

Et d’autres en perspectives…


Organisation des réseaux


Le réseau AFISNET bâti autour d’un système de transmission (couche physique ISO) basé sur deux architectures de liaisons

par satellite, IBS et VSAT, constituant le cœur de transmission

A ce cœur de transmission est associé un réseau de multiplexeurs Marathon MOL2P ou commutateurs

MEMOTEC afin de réaliser un BACKBONE FRAME RELAY (protocole FR) permettant une commutation globale avec reroutage automatique et une optimisation de la bande

passante avec priorité à la parole.


Organisation des réseaux


VSAT

MOL2P ou MEMOTEC

Voix ATS/DS

Voix C

omm

andement

Chaîne Radio

MA

C 6

Don

nées

X2

5, R

SFTA

, MEG

APA

C

Voix VHF déportée

IP

Chaîne Radio

Cœur de transmission satellite Backbone Frame Relay

Couches services

HUB ou

VSAT


Mise en œuvre du protocole Frame relay



Mise en œuvre du protocole Frame relay


Traitement spécifiqueTraitement spécifiquede chacun des affluentsde chacun des affluents

Voix / FaxVoix / FaxVoix / FaxVoix / Fax

DonnéesDonnéessynchronessynchrones

DonnéesDonnéessynchronessynchrones

DonnéesDonnéesasynchronesasynchrones

DonnéesDonnéesasynchronesasynchrones

TraficTraficLANLANTraficTraficLANLAN

Traitement protocoleCompression

Codage de la VoixDémodulation du Fax

Découpageen trames

Assemblage des TramesAssemblage des Tramesavec priorité à la voixavec priorité à la voix

Application des prioritésApplication des priorités

SilencesSilences

Multiplexage statistiqueCompression

Traitement protocolesCompression données

et En-têtes


Exemple du réseau opérationnel ATS/DS


Chaîne Radio

Chaîne Radio

Chaîne Radio


Caractéristiques du réseau AFISNET


Réseau de type Hybride

Liaisons point à point

Accès FDMA

Mode PAMA

Bande C

Polarisation circulaire A

Couverture Hémisphérique EST

Satellite INTELSAT : IS10-02 @359 E


Satellite utilisé par le réseau AFISNET


Couverture du 10-02 à 359°E


Location du segment spatial


• Opérateur satellite :– INTELSAT Ltd

• Satellite :– IS 10-02 positionné à 359° Est (depuis fin 2004)

• Transpondeurs utilisés :– Transpondeur 20/20– Transpondeur 23/23




• Bande passante :– Louée au débit (IBS, IDR…)– Large bande passante partagée entre les stations (FDMA)

• Tarification fonction :– De la puissance du satellite utilisé– De la bande passante louée– De la durée du contrat– De la Qualité de service garantie




• Standards de stations terriennes (classification INTELSAT):

A : diamètre d’antenne de 15 à 18 mètres

B : diamètre d’antenne de 11 à 13 mètresexemples : Dakar DTI et Antananarivo (11 m)

F2: diamètre d’antenne de 7 à 8 mètresexemples : Brazzaville, Niamey, N’Djamena,… (7,3 m)

F1: diamètre d’antenne de 3,5 à 7 mètresexemples : Lomé (3,7 m), Bamako et Ouagadougou (4m),…


Supervision du réseau


• Installation d’une station de supervision (au Hub ou station principale…)

• Le système de supervision offre :– la remontée d’alarme– la supervision locale et à distance.

• Supervise la totalité des moyens de communications (VHF et Vsat)c’est-à-dire l’ensemble des modules et des liens satellite (RF, commutateur normal/secours, modems, multiplexeur Frame Relay), ainsi que les servitudes et autres équipements de télécommunication associés (atelier d’énergie, …).

• Liaison physique vers tous les sites distants en MCPC• Service 24H /24 et 7 Jours /7


Structure d’une liaison point à point (unidirectionnelle)


AMPLIFICATION DE PUISSANCE

TRANSPOSITION EMISSION

MODULATION

MULTIPLEXAGE

Réseau terrestre

AMPLIFICATION A FAIBLE BRUIT

TRANSPOSITION RECEPTION

DEMODULATION

DEMULTIPLEXAGE‘

Réseau terrestre


Structure d’une liaison point à point (bidirectionnelle)


FI Tx: Fréquence intermédiaire EmissionFI Rx: Fréquence intermédiaire Réception

FI Tx site A = FI Rx site BFI Tx site A = FI Rx site BFI Rx site A = FI Tx site BFI Rx site A = FI Tx site B

Modem SATSite 1

Ampli RF

FI Rx AFI Tx A

Ampli RF

Modem SATSite 2

FI Tx B FI Rx B


Exemple de liaison point à point (déport de VHF)



Structure d’un satellite « transparent »


Répéteurs ou transpondeurs

(Cf. doc 1.2;1.3;1.4)


Plan de fréquence des liaisons VSAT - ASECNA


Avertissement

Le document Doc 1.6 décrivant les bandes defréquences louées sur le satellite IS 10-02 ainsi queles fréquences porteuses utilisées pour l’ensembledes liaisons VSAT du réseau AFISNET est distribuédirectement aux stagiaires ASECNA mais n’est paspublié dans cette MPN.

)


STRUCTURE FONCTIONNELLE D’UNE

STATION VSAT


Différents modes de transmission sur porteuse

Structure fonctionnelle d’une station VSAT

Interface signal bande de base 1

MODEM 1 FI1

TERMINAL MULTI PORTEUSES Sommateur / Diviseur


MODEM 2

Interface signal bande de base n

MODEM n

Spectre

.

.

.

.

.

.

FI2

FIn

FI1 FI2 FIn

- - - - - -

Mode SCPC (Single Channel Per Carrier)


Différents modes de transmission sur porteuse


Mode MCPC (Multiple Channel Per Carrier)


MODEM

TERMINAL MONO PORTEUSE

MUX / DEMUX


Interface signal bande de base n

Spectre

.

.

.

FI

FI


Chaîne émission - multiplexage


Etage Interface terrestre:

Une fonction de multiplexage temporel est disponible à l’entrée de cet étage car:

•Plusieurs voies peuvent être transmises sur une seule fréquence porteuse: c’est le mode MCPC (Multiple Channel Per Carrier)

•La gestion du réseau VSAT nécessite la transmission des signaux spécifiques indépendants des messages des utilisateurs. Ce sont les messages de signalisation.


Chaîne émission - embrouillage


C’est un étage générateur de code pseudo-aléatoire.

Rend le train d’impulsion aléatoire en cas de présence continue de bits « 0 » ou de bits « 1 » (ou absence de données en entrée)

Evite l’émission d’une porteuse pure de densité de puissance très supérieure à la normale

Evite la perte de synchronisation à la réception

SCRAMBLER


Chaîne émission - embrouillage



Chaîne émission – dispositif de correction d’erreur


Différentes causes d’erreurs sur les bits transmis :

Le bruit thermique

Le bruit de quantification

Le bruit de type impulsif


But: détection et correction d’erreurs par utilisation du principe de redondance:

Rendement du code: FEC (Forward Error Corrector)

Valeurs usuelles: 1/2 , 3/4, 7/8

Deux types de codages:

Par convolution (VITERBI) / Par bloc (REED-SOLOMON)

Gain de codage: Pour un objectif de TEB donné, il suffit d’un Eb/No moins élevé du fait de la correction automatique des erreurs = économie de puissance dans le bilan de liaison.



Nombre de bits transmis > Nombre de bits utiles


Chaîne émission - modulation


Utilisation de la modulation à 4 états de phase (MDP4 – QPSK)




Principe de la modulation à 4 états de phase (MDP4 – QPSK)

TRAIN I TRAIN P PHASE PORTEUSE1001

1100

Pi/43Pi/4-3Pi/4- Pi/4

I

P

0

0

1

1




Principe de la modulation à 4 états de phase (MDP4 – QPSK)


Chaîne émission – Bande de Nyquist


Le spectre naturel d’une porteuse modulée en MDP4 par train binaire présente une allure de type sinus-cardinal (bande infinie)

La bande suffisante et nécessaire pour une transmission optimale est définie par le critère de Nyquist :

Bande de Nyquist (Hz) = 0,5 x Dt (bit/s)


Chaîne émission – Bande occupée


Formule pratique:

CbNR

DcBrf .1.1.

Dc = débit composite = débit d’information + surdébit de signalisation (overhead)

R = rendement du code correcteur d’erreur (FEC)

N = valence de la modulation (N=2 en MDP4)

Cb = facteur de correction de forme de bande du modem (1,2 en général)

avec Dc/R = Dt


Chaîne émission – Porteuse numérique


- 3dB

Bruit(visible selon les réglages)


Bandes FI normalisées


Il existe deux bandes FI normalisées liées à la largeur des transpondeurs d’un satellite (raison historique):

Bande 70 MHz +- 18 MHzSoit une largeur disponible de 36MHz

Bande 140 MHz +- 36 MHzSoit une largeur disponible de 72 MHz

Les équipements radio d’une chaîne sont choisis en fonction de la bande FI utilisée


Bande L


Le fonctionnement en bande L (950 à 1 750 MHz) permet à partir d’un unique terminal VSAT d’accéder à plusieurs transpondeurs à la fois appartenant à un même satellite.

Dans ce type de configuration, les équipements radiofréquence de la chaîne émission et ceux de la chaîne réception sont bien séparés :

- BUC (Block Up-Converter) + SSPA en émission

- LNB en réception


Chaîne émission – combinaison FI


Selon la capacité des stations, il faut parfois combiner les porteuses FI issues de plusieurs Modems afin de transmettre l’ensemble du spectre FI EMISSION dans un seul câble vers le RFU (Up Converter et SSPA)

MODEM 1

MODEM n

CO

MB

INEU

RTransposition

Train binaire 1

Train binaire n


Chaîne émission – transposition de fréquence


Fp = FI + Fol1 + N.Fs

Fréquence et niveau d’émission de chaque

porteuse réglés sur chaque modem


Chaîne émission – Amplification de puissance


But: atteindre la PIRE requise à l’émission afin de satisfaire au critère de qualité du bilan de liaison (C/N requis)

Type: Radio intégrée RFU (Radio Frequenccy Unit) ou ampli seul SSPA (Solid State Power Amplifier) / HPA (High Power Amplifier)

Défauts: Apparitions de fréquences harmoniques et de fréquences de produit d’ intermodulation en zone de saturation. Nécessité de respecter un RECUL en puissance (BACK-OFF)

Redondance: dans certaines stations isolées, il est préférable d’installer 2 SSPA (Normal et Secours) associés à un système de commutation afin d’augmenter le taux de disponibilité.


Chaîne émission – Amplification de puissance


Fonctionnement en zone de saturation proscrite : génération d’harmoniques et de produits d’intermodulation d’ordre 3.

Valeur usuelle du « BACK-OFF » d’entrée : 7 à 10dB


Chaîne émission – Rayonnement


Caractéristiques requises pour une antenne de station terrienne:

Diagramme de rayonnement à faibles lobes latéraux

Bonne stabilité mécanique pour respecter le pointage

Bonne pureté de polarisation

Bon facteur de qualité (G/T)




Gain d’antenne:

K = rendement de l’antenne compris entre 0,5 et 0,8 selon la qualité.

D = diamètre de disque du réflecteur parabolique principal

Lambda= longueur d’onde de la fréquence porteuse

Calcul de la PIRE à l’émission:

PIRE (dBw)= Pe(dBw) + Ge (dB)

2

log10DkG




Diagramme de rayonnement et angle d’ouverture:

Lobe principal

Premier lobe secondaire

Angle d’ouverture à –3dB

Formule usuelle:

θ3dB = 70 (λ/D)




Représentation cartésienne

Lobes secondairesReprésentation polaire


Chaîne réception


Les signaux reçus sont très faibles, il a été défini un critère de qualité d’une station de réception:

le rapport (G/T)G = Gain maximum de l’antenne à la fréquence de réception

T = Température équivalente du système d’antenne

Exemple de spécification Intelsat:

(G/T)min = 22,7+20 log (F/4)


Chaîne réception – Température système


Température de bruit du système:

T = Ta/A + (A-1)Tamb/A + Tr

Pertes A AFB

Tr (bruit propre de l’AFB ramené à l’entrée)

Bruit de ciel

Bruit de solTa

T amb

Puissance de bruit: N = K T B avec K = 1,38. 10 -23 (J/K)


Chaîne réception – Amplificateur faible bruit


On démontre que dans une chaîne d’étages le bruit ramené à l’antenne dépend du premier étage

Celui-ci doit donc présenter un gain très élevé (50 à 60dB) pour un très faible bruit propre (40 à 50 °k)

Afin de limiter le bruit causé par les pertes en ligne, ce premier étage doit être placé au plus près de la source

C’est le LNA (Low Noise Amplifier)

ou AFB (Ampli Faible Bruit)


Chaîne réception – Transposition de fréquence


Dans une station VSAT, la transposition de fréquence SHF-FI s’effectue en 2 étapes:

Une première conversion bande SHF > Bande L est réalisée dans le boîtier du LNA qui devient alors un LNB(Low Noise Block) ou un LNC (Low Noise Converter) selon l’endroit où est généré le signal de l’OL

Une deuxième conversion bande L > bande FI (70 MHz ou 140 MHz) est réalisée dans la RFU


Chaîne réception – Transposition de fréquence


LNA/B/C Bande SHFFréquence de réception de porteuse réglée sur

chaque modem


Chaîne réception – Démodulation



Chaîne réception

Décodage / désembrouillage / démultiplexage


Décodage: restitution du train binaire après correction des erreurs sur les bits (algorithmes de Viterbi et/ou de Reed-Solomon)

Désembrouillage: (discrambler) restitution du train binaire composite original

Démultiplexage: séparation de la voie de signalisation et restitution des trains binaires des différents accès dans le cas du mode MCPC


Synoptique d’une station VSAT (Bande FI)


PA

LNA

TransmitData

ReceiveData

70 MHz IF RF

Antenna

Classic Satellite Station Components

RF

70 MHzModulator

70 MHzDemodulator

Up Converter

DownConverter

Standard Modem

140 MHz Modulator

140 MHz Démodulator

140 MHz IF


Synoptique d’une station VSAT (Bande FI)


LNA/LNB/LNC


Synoptique d’une station VSAT (Bande L)


LNB

TransmitData

ReceiveData

L-Band IF950 - 1450 MHz RF

Antenna

Full L-Band IF Satellite Station Components

PABUCBias-T Mux

10 MHzReference

BUCPower

L-BandModulator

L-BandDemodulator

L-Band Modem


Exemple de réalisation d’une station



Exemple de réalisation d’une station


Transceiver

Tx

Rx

22,3°

LNB

Band

e C

Bande LBande FI

Rx

Tx

Modem Satellite

Data


Exemple de réalisation – Station simple



Exemple de réalisation – Station doublée (1+1)



Exemple de réalisation – stations VHF avancées


CLIMATISATION

RF & Modem

Convertisseur

ALIMENTATION

Panneaux Solaires

CENTRED'INFORMATION

DE VOL

RadioFréquence

Modem

SUPERVISION


Exemple de réalisation – stations VHF avancées



Eléments d’environnement


Alimentation en énergie: utilisation d’un réseau secouru ou d’un générateur solaire + utilisation obligatoire d’un onduleur

Conditionnement d’air: utilisation obligatoire d’un système de climatisation (température constante de l’ordre de 20°)

Infrastructures : Shelter ou salle technique étanche aux intempéries et à la poussière. Parcelle protégée, entretenue et surveillée.

Système de supervision: télésurveillance ou la télémaintenance des installations associées à la VSAT


PARAMETRES DE TRANSMISSION D’UNE

STATION VSAT


Eléments d’une liaison

Paramètres de transmission

PERTESPERTES

Bruit / interférences

Bruit de ciel / interférences

Bruit de sol / interférences

Pire Station

Pire Sat(G/T) sat

(G/T)


Grandeurs physiques en jeu


PIRE station: sa valeur dépend de la puissance fournie à l’antenne d’émission et du gain de celle-ci (environ 40 dBW pour une station Vsat ASECNA).

PIRE satellite: sa valeur dépend du niveau de porteuse reçu à l’entrée du récepteur satellite et du gain global du satellite (quelques dBW en Vsat)

Facteur de mérite: (G/T) du satellite (environ –2dB/K) et (G/T) de la station réceptrice (environ 26dB/K)

Perte en espace libre: atténuation de l’énergie rayonnée inversement proportionnelle au carré de la distance (environ 200dB)

Pertes atmosphériques/pluie/nuages: environ (10dB)

Bruit à la réception: dépend du niveau de bruit de ciel , de sol, de brouillage et de l’AFB (soit une température système d’environ 100°K)

Bande de fréquence: prendre en compte la bande de fréquence en sortie du filtre placé à l’entrée du démodulateur ( fonction du débit: B =0,5 à 0,6Dt en MDP4))


Critères de qualité – Notations des paramètres


C: puissance totale de la porteuse reçue (W)

Co: densité de puissance de la porteuse (W/Hz)

N: puissance de bruit en sortie du filtre de réception (W)

No: densité de bruit (W/Hz)

Ebt: énergie par bit se rapportant au débit transmis

Ebc: énergie par bit se rapportant au débit composite

Bn: bande de Nyquist (largeur à 3dB du filtre = 0,5Dt en MDP4)

Bf: bande occupée par la porteuse (0,6Dt en MDP4)

Dt: débit transmis au satellite (dépend du FEC et de la modulation)

Dc: débit composite (débit d’information + overhead)

Di: débit d’information (à l’entrée de l’interface terrestre)


Critères de qualité – rapports usuels


TEB (BER) : taux d’erreur sur les bits (ou taux d’erreur binaire)

Exprime en % le nombre de bit erronés reçus sur le nombre de bits transmis pendant une durée donnée.

Eb/No: rapport de la puissance d’un élément binaire sur la densité de bruit

C/No: rapport de la puissance de la porteuse sur la densité de bruit

C/N: rapport de la puissance de la porteuse sur la puissance de bruit dans une bande de fréquence considérée

(C+N)/N: rapport de la puissance de la porteuse et du bruit sur la puissance de bruit (dans une bande de fréquence donnée)

(Co+No)/No: rapport de la densité de puissance de porteuse et de bruit sur la densité de bruit


Critères de qualité – Performance d’un démodulateur


La fonction de transfert utile d’un démodulateur traduit la qualité de démodulation .

Plus un démodulateur est capable d’assurer un TEB donné avec un faible Eb/No, plus il est performant .


Objectifs de performance d’un démodulateur


TEB = nombre de bits erronés / nombre de bits transmis par seconde

Performance sur TEB en standard IBS (Intelsat Business Service) en bande C:

Condition T.E.B requisCiel clair typiqueDégradée

< 10 -8 pour > 95,90% an10-6 pour > 99,36% an

Performance sur TEB en standard de téléphonie MIC:Condition T.E.B requis0,3% d’un mois quelconque 10 -4


Objectifs de performance sur la liaison


INDISPONIBILITE en % = (durée d’interruption / durée requise) x 100

DISPONIBILITE en % = 100 – IND%

Critère de performance selon recommandation G821 du CCITT pour des débits < 64Kb/s:

8% de SAE (Seconde Avec Erreur: période de 1 seconde comportant au moins une erreur de transmission)

0,1% de SGE (Seconde Gravement Erronée: seconde affectée d’un taux d’erreur par seconde supérieur à 10e-3)


Bilan de liaison


Ce calcul permet de dimensionner les éléments d’une liaison en fonction des performances requises (Eb/No ou TEB) ou de vérifier si les performances requises peuvent être atteintes dans des conditions données.

(C/No) m = Pire Tx . (1/L)m .(G/T)sat . (1/K)

(C/No) d = Pire Sat . (1/L)d . (G/T) Rx . (1/K)

(C/No)g -1 = (C/No)m -1 + (C/No)d -1

Remarque: le (C/N) global est inférieur au plus petit des (C/N) en jeu

(C/N)m (C/N)d

Trajet montant Trajet descendant


Principaux facteurs dégradants du (C/N) global


• Bruit d’intermodulation de la station émettrice (si back-off insuffisant)

• Bruit d’intermodulation du satellite (si porteuses reçues au satellite plus puissantes que la normale)

• Bruit de phase des OL des stations émettrices et réceptrices (stabilité des références de temps)

• Bruit dû aux interférences des signaux brouilleurs (permanents ou temporaires) et des signaux perturbateurs (aléatoires)


Principaux facteurs dégradants du (C/N) global


•Mauvaises conditions Météo (pluies de mousson)

• Interférences solaires (périodes d’équinoxe)

• Dépointage de l’antenne (d’émission ou de réception)

• Découplage de polarisation insuffisant (mauvaise installation des polariseurs)

• Instabilité de la PIRE émission (instabilité du gain des divers amplificateurs de la station d’émission)


INTERPRETATION DES INDICATEURS D’ETAT DE FONCTIONNEMENT DE LA

STATION VSAT


Modem Satellite DATUM

Interprétation des indicateurs d’état de fonctionnement

Power: Vert: l’appareil est sous tension.

Alarm: Rouge : en cas de présence d’une alarme de synthèse

Local: Vert: l’appareil est commandé par le panneau avant.

Remote: Vert: l’appareil est commandé à distance

Vue des Ledsde signalisation

du panneau avant


Modem Satellite DATUMModulator LED Indicators

Transmit: Vert: sortie FI activeVert clignotant : test IF Loopback en cours et porteuse coupée.

Major Alarm: Rouge: panne d’émission, perte de trafic

Minor Alarm: Jaune: anomalie d’émission

Test Mode: Jaune clignotant: bloc d’émission en cours de test.

Demodulator LED Indicators

Lock: Vert: récepteur verrouillé sur une porteuse avec réception des données et synchronisation du circuit FEC.

Major Alarm: Rouge: panne de reception, perte de traffic

Minor Alarm: Jaune: anomalie de reception, soit à cause d’ e porteuse trop faible ou de mauvais Eb/No (seuil d’alarme configurable

Test Mode: Jaune clignotant: bloc de réception en cours de test.



Bloc Radiofréquence RFU ANASAT




• Signalisation d’alarme par 2 LEDS en face avant du bloc radio:

« OK » LED verte: allumée en fonctionnement normal

« ALARM » LED rouge: allumée en cas de défaut de fonctionnement

(nécessaire de connecter le SUPERVISOR pour déterminer l’origine de l’alarme)

LEDS sur la droite du coffret radio





Supervisor : Fenêtre principale




Supervisor : Fenêtre de supervision


Bloc Radiofréquence RFU CODAN-C


Boutons de commande et

LEDS de signalisation


Bloc Radiofréquence RFU CODAN-C

Commandes d’alimentation

Alarmes



Bloc Radiofréquence IBUC TERRASAT

• L’iBUC est équipé d’une fonction « Monitor and Control » pour les opérations de configuration et de surveillance en local et à distance. Plusieurs types de connexions sont disponibles en fonction de l’interface utilisé (Handheldterminal, RS-232, RS-485, Modem FSK, Ethernet, …)

• Une LED multi fonctions est incorporée à l’équipement afin de fournir des indications visuelles (alarmes et status) sur le fonctionnement de l’IBUC.




• Interprétation de la couleur de la LED multi fonctions :

• Vert clignotant (aucune alarme signalée)

• Rouge clignotant (alarme mineure signalée)

• Rouge fixe (alarme majeure signalée)

• Il existe une commande permettant à l’utilisateur de désactiver la LED multi fonctions.



CONSIGNESD’ ENTRETIEN

SYSTEMATIQUE


Référentiel: le RIC-M de l’ASECNA

Consignes d’entretien systématique

Ce document est un Recueil qui regroupe les Instructions et Circulaires à l’usage des services de Maintenance

Extrait:

« Les responsables des Services Equipements concernés dans les Représentations, les Ecoles, les Délégations et Directions sont invités à faire de ce document, un usage assidu et à respecter les directives qu’il contient. »


Référentiel: le RIC-M de l’ASECNA



RIC-M - Chapitre 7 – Consignes de maintenance



RIC-M - Chapitre 7 – BON DE TRAVAIL


Le Bon de Travail est destiné à l’ensemble des Services de maintenanceéquipements, c’est un bordereau de suivi des coûts et des interventionstechniques. Il permet la planification des travaux.

Un bon de travail sera systématiquement émis pour toutes les interventionsde dépannage, de réparation sur site, ainsi que pour les actions préventivessignificatives ou nécessitant un arrêt de la fonction.

Note: il est rappelé que les techniciens des représentations ne peuvent intervenirau niveau des dépannages ou des réparations qu’après accord de leur Chef debureau de Maintenance qui se sera assuré au préalable que la panne a bien étédécelée, que les composants sont disponibles au magasin, que le technicien esten possession des outils et appareils de mesures adaptés.

Dans le cas contraire, sous la responsabilité du Chef de bureau de maintenance,le sous-ensemble ou l’ensemble supérieur sera envoyé en réparationconformément à la procédure décrite dans le RIC 8-4 (cf. Réparation desmatériels).


PLAN D’ ENTRETIEN


Le plan d’entretien se compose des documents suivants:

L’arborescence technologique

Le planning d’entretien systématique

Les gammes (G1, G2,…)

Les fiches (F1, F2,….) de consignes permanentes et d’instruction


PLAN D’ ENTRETIEN - Documents


L’Arborescence Technologique

Permet d’établir le fichier de l’Ensemble Supérieur considéré.

Le découpage en sous ensembles et modules est vu sous l’angle de lagestion des travaux de maintenance.

Le Planning d’Entretien

Tableau succinct présentant, dans le temps, les travaux à effectuer,leurs périodicités, les conditions dans lesquelles ils devront être réalisés.Sont indiquées les gammes et les fiches d’entretien nécessaires à lamise en application du planning.

Les Gammes

Décrivent l’enchaînement des phases de travail et donnent la liste desfiches de consignes permanentes et d’instructions nécessaires à laréalisation de chacune des phases de l’intervention préventive.




Les Fiches d’Entretien

Décrivent les opérations correspondant à une même phase de travail. En principe, ce travail est exécuté en totalité par une même équipe.

Les fiches d’entretien systématique donnent la durée optimale de l’intervention ainsi que le niveau de compétence de l’intervenant.

Généralement les fiches de Consignes Permanentes regroupent les opérations des visites ayant une périodicité égale ou inférieure à 7 jours.

Les fiches d’Instructions regroupent les opérations de périodicité supérieure à 7 jours.

Remarque : Certaines phases de travail telles que : Consignation, déconsignation, mesure de terre etc.., ne nécessitent pas la création d’une fiche d’entretien spécifique, ces opérations sont simplement portées sur la Gamme correspondante.




La Fiche de Suivi

Sur le carnet de Fiches de Suivi placé auprès de chaque ensemble ou groupe d’ensembles supérieurs, (cf :RIC 7 Annexe 4) le technicien, chargé d’effectuer les opérations, note :

- la date de l’intervention

- l’intitulé de la fiche ou la gamme (F1, F2, G1, G2 ... )

- son nom

- le détail des interventions préventives

- le détail des dépannages ou des réparations

- le numéro du bon de travail dans le cas d’un dépannage ou d’une réparation

Le Chef SIRE doit s’assurer périodiquement du respect de ces consignes d’entretien et rappeler, si nécessaire, le caractère obligatoire de l’application des instructions.


INSPECTION D’ UNE STATION VSAT


But de l’inspection

Inspection d’une station VSAT

Déceler la présence d’une anomalie ou d’un début d’anomalie afind’anticiper la survenue de défauts de fonctionnement ou de panneset d’éviter des indisponibilités de service.

Cette inspection porte:

Sur les éléments INDOOR de la VSAT

Sur les éléments OUTDOOR de la VSAT

Sur les équipements intrinsèques à la VSAT

Sur les équipements auxiliaires et sur l’environnement immédiat dela station


Eléments de l’inspection


Intérieur du local:

Équipements VSAT: tous les éléments de la chaîne de transmission

Environnement: état du local, état de la climatisation, état des équipements d’énergie

Extérieur du local:

Equipements VSAT: Câbles FI et SHF, RFU, intérieur du moyeu d’antenne, intérieur du bol d’antenne

Environnement: parois extérieures du local, sol de la parcelle, clôture, végétation, nouvelles constructions proches


Facteurs de dégradation


INTERIEUR (liste non exhaustive)

• Infiltration d’eau ou de poussière: dégradation générale

• Fuite d’eau au plafond: risque de court-circuit

• Fenêtres /portes défectueuses: risque d’intrusion et de mauvaise climatisation

• Intrusions d’insectes: risque de nid d’abeilles, fourmis dans les équipements

• Intrusions d’animaux : risque de panne (lézard qui se réfugient dans les cartes électroniques, souris qui rongent les fils électriques à l’intérieur des châssis, rats qui rongent les câbles électriques à l’extérieur des châssis,…)




• Mauvaise régulation de température du local: risque de vieillissement prématuré de circuits, dérives de fréquences d’oscillateurs, rupture de composants de puissance

• Exposition directe au soleil de parties des équipements : risque de surchauffe de certains composants jusqu’à la panne

• Filtres à poussière obstrués: risque de sur-échauffement

• Ventilateurs encrassés et bruyants: risque de blocage des ventilateurs

• Dérive des paramètres de transmission au fil des visites (baisse de pire ou de E/No par exemple) : risque de panne




EXTERIEUR (liste non exhaustive)

• Arbres à proximité de l’antenne: diminution de PIRE et de C/N

• Nid d’oiseaux dans l’antenne ou dans le cornet d’antenne

• Retenue d’eau dans l’antenne: perte de PIRE et de C/N > percer le fond du bol d’antenne

• Plantes grimpantes dans l’antenne: risque de présence d’humidité, d’insectes et d’animaux, corrosion accélérée

• Arbres devant les panneaux solaires: risque de perte de rendement




• Panneaux solaires sales ou poussiéreux: risque de perte de rendement et de décharge des batteries

• Connecteurs de câbles RFU et antenne non protégés (ruban isolant auto-vulcanisant): risque d’infiltration d’eau dans les connecteurs entraînant pertes et désadaptations

• Batteries sulfatées (présence de sels grimpants) : risque de perte d’autonomie


Procédure d’inspection


Il est possible de commencer indifféremment par l’intérieur ou l’extérieur du local VSAT.

Suivre la fiche d’aide au travail et cocher les cases en fonction des constatations

Apporter les commentaires nécessaires dans les cases prévues à cet effet


Conseils pour l’inspection


Penser à bien utiliser ces 4 sens:

Vue: scruter les équipements et l’environnement avec concentration et acuité à la recherche de tout élément suspect.

Ouïe: vérifier l’absence d’un son anormal (frottement de ventilateur, sifflement de convertisseur, claquement de compresseur de climatiseur, bruit d’animal ou d’insecte,…)

Odorat: vérifier l’absence d’odeur de caoutchouc brûlé, de composant électronique brûlé, d’acide (batteries), de putréfaction (animal mort), d’humidité excessive,…

Toucher: en cas de doute vérifier l’absence de surchauffe excessive des éléments électroniques en appliquant la main sur le boîtier. La main doit pouvoir être maintenue en place plusieurs secondes.