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Implémentation de la télévision mobile, cas de la société Monicash( Télécharger le fichier original )par Ange- Loukou OUFFOUE Institut de formation professionnelle générale- Institut supérieur de formation professionnelle technique Abidjan - Ingénieur réseaux et télécommunications 2007 |
CHAPITRE 3 : CHOIX D'UNE SOLUTIONPar télévision numérique, on entend la diffusion de programmes télévisés sous forme numérique, commençant avec la transformation des images en flux de données numériques. Par rapport au mode analogique, la télévision numérique offre une qualité d'image et de son nettement meilleure. La diffusion de programmes télévisés en Europe, comme dans la plupart des autres pays du monde, passe par la norme DVB, qui, en plus des programmes radio et télé, offre des informations et services supplémentaires. L'expression DVB (Digital Video Broadcasting) désigne la retransmission vidéo numérique et caractérise, d'un point de vue technique, les procédés pour la retransmission de contenus numériques (télévision, radio, plusieurs canaux son, dolby surround, des services interactifs) comme on les connaît déjà par l'Internet et le télétexte. La technique numérique donne libre cours à une plus grande variété des médias et permet, dans un futur proche, la convergence de la télévision, de l'Internet ainsi que des téléphones mobiles, et cela non seulement au niveau technique mais de plus en plus au niveau du contenu. Comme pour la télévision analogique, plusieurs possibilités de retransmission pour la télévision numérique sont possibles, en partant de la même norme DVB avec ses différentes variantes : Ø DVB-T (terrestre) ; Ø DVB-C (câble) ; Ø DVB-S (satellite) ; Ø DVB-H (terrestre pour des appareils mobiles/portables).
3.1.1. Digital Video Broadcasting-Terrestrial DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) désigne la variante terrestre de DVB, celle qui est utilisée avant tout dans les pays européens comme norme pour la retransmission de télévision numérique par antenne. Le procédé DVB-T utilise les mêmes fréquences de retransmission que celles employées pour la radiodiffusion analogique. Il s'agit des canaux dans les bandes de fréquences VHF et UHF. En ce qui concerne le VHF, la bande des fréquences 174-230 MHz est à disposition, en UHF il s'agit de la bande 470-862 MHz. Par rapport à la télévision analogique, le DVB-T peut optimiser l'utilisation des fréquences de façon à permettre la diffusion de quatre fois plus de programmes par canal. Etant donné que le DVB-T ne nécessite pas de raccordement d'antenne fixe, la réception DVB-T n'est pas seulement possible à l'intérieur d'un bâtiment mais également à l'extérieur, voir même dans une voiture. Le DVB-T permet aussi bien la réception stationnaire que portable et mobile, dépendant de l'antenne utilisée. 3.1.2. Digital Video Broadcasting-Cable DVB-C (Digital Video Broadcasting-Cable) est une variante de DVB qui est utilisée pour la transmission de services numériques complémentaires par l'intermédiaire d'un raccordement câble à large bande, en règle pour la diffusion numérique de signaux de télévision. Il faut remarquer que l'offre de programmes est restreinte par rapport à celle de DVB-S et cela est dû à la bande passante limitée du câble. 3.1.3. Digital Video Broadcasting-Satellite DVB-S (Digital Video Broadcasting-Satellite) est la variante pour la diffusion de DVB par satellite (par exemple ASTRA, Eutelsat). Cette variante est la plus utilisée. Grâce à l'éventail large bande, la plupart des chaînes radio et télé ainsi que des services supplémentaires y sont diffusés. Les satellites ASTRA par exemple, transmettent à eux seuls plus de 1500 programmes radio et télé, quelques 200 programmes sont non codés. Le DVB-S peut partiellement figurer comme fournisseur de données pour les câblodistributeurs ou pour les réseaux DVB terrestres. L'antenne parabolique nécessaire pour la réception des programmes diffusés par satellite au Luxembourg doit avoir un diamètre d'au moins 50 à 60 cm. Pour une réception optimale des signaux numériques, on recommande un diamètre de 80 à 90 cm. D'autre part, un convertisseur LNB (Low Noise Blockconverter) est indispensable, fonctionnant dans la bande de fréquences 10,7-12,75 GHz. 3.1.4. Digital Video Broadcasting-Handhelds DVB-H (Digital Video Broadcasting-Handhelds) représente une évolution de la norme DVB-T, qui permet la retransmission de services multimédia, et spécialement celle des programmes numériques de radiodiffusion vers des terminaux mobiles et/ou portables. A l'aide de la compression en MPEG-4, d'une résolution moins élevée et d'un taux de données plus faible qu'en DVB-T, le DVB-H est mieux adapté pour la réception mobile. Tandis que le DVB-T permet la retransmission de quatre programmes par canal, le DVB-H en permet 10 fois plus. Le canal de retour, non disponible actuellement pour les récepteurs DVB-T, est en principe compris dans les récepteurs DVB-H, étant donné qu'il s'agira essentiellement de téléphones mobiles GPRS ou UMTS, combiné avec un récepteur DVB-H. 3.1.5. Choix technique retenu Le DVB-H étant la norme européenne de télévision numérique mobile, il a été retenu pour la diffusion de la télévision mobile de la ville d'Abidjan. La canalisation du DVB-H présente l'avantage d'être adaptée à la planification actuelle des bandes IV/V. Il a été déjà développé dans certains pays tels que l'Italie, l'Allemagne et la Suisse. Dérivant du DVB-T, il offre des contenus audiovisuels et multimédia exploitant un mode de diffusion multipoint avec une meilleure qualité d'image et une consommation de batterie plus réduite. Cette norme offre également un système hybride combinant un réseau de radiodiffusion unidirectionnelle adapté à la télévision numérique mobile avec un réseau de communication mobile, ce qui lui offre un avantage des systèmes avancés de facturation utilisés par les réseaux de téléphonie mobile. 3.1.6. Planification 3.1.6.1. Localisation des sites de diffusion Deux possibilités de réseaux d'émetteurs sont généralement à envisager pour assurer une couverture en DVB-H. Il s'agit par exemple, de localiser des sites en points hauts, tel que le centre émetteur de la RTI à Abobo, complétés par des réémetteurs de faible puissance. L'autre possibilité serait un réseau constitué d'un grand nombre d'émetteurs, éventuellement localisés sur des sites d'opérateurs de réseaux GSM/UMTS. C'est cette deuxième possibilité qui est mise en oeuvre. En effet, outre le premier site d'émission qui représente la tête de réseau, précisément à l'hôtel Sofitel, quatre autres seront réalisés à Abidjan (voir tableau I). Ces choix ont été portés sur des endroits spacieux et équipés des commodités permettant un déploiement aisé d'un émetteur DVB-H. Ces critères de choix expliquent en partie les contrats de location ou de colocation de certains sites déjà occupés par l'opérateur de téléphonie mobile, MTN-CI partenaire de MONICASH. A ce sujet, les données fournies à THOMSON (la société en charge de la livraison de l'ensemble des équipements) avant les installations de ces sites sont : Ø Les localités choisies et leurs coordonnées GPS (géographiques) ; Ø Les hauteurs et formes géométriques des pylônes abritant les antennes de rayonnement déjà présent sur les futurs sites. Ces données ont permis à la société THOMSON de programmer non seulement les puissances nominales des émetteurs mais aussi les types d'antenne installée sur chacune des stations d'émission, comme indiqué dans le tableau suivant : Tableau I : Coordonnées des sites de diffusion
NB : Ces indications seront fournies à la société THOMSON pour la simulation de la couverture Indoor et Outdoor 3.1.6.2. Estimation et implémentation des sites sur le simulateur, réalisées par les experts de THOMSON L'objectif de cette simulation est d'apprécier la qualité du signal dans les bâtiments qui constituent des zones d'obstacles de la réception du signal par les récepteurs mobiles L'outil de simulation est le software : Coverage SW Simulator, ICS Telecom de la Société ATDI ; modèle Fresnel. Cette simulation a été effectuée à l'aide des coordonnées des sites fournie à THOMSON. La figure suivante présente les résultats de cette simulation.
Figure 3 : Radiation des sites de diffusion sur le simulateur Figure 8 : Résultat de la simulation Le niveau de qualité Good Indoor (bonne réception dans les bâtiments) est atteint dans les zones colorées jaune et orange ; le vert foncé donne du Light Indoor (réception acceptable dans les bâtiments). Le vert clair permet un niveau de champ Outdoor (réception au dehors des bâtiments uniquement). 3.1.6.3. Niveaux de champs THOMSON a estimé qu'Abidjan il serait nécessaire d'obtenir, dans les zones de couverture réseau, un niveau d'entrée d'au moins 55 dBìV/m pour des récepteurs compatibles DVB-H situé à 1,5 mètre du sol. Par ailleurs, en tenant compte des recommandations des diffuseurs et opérateurs mobiles membres du forum du CSA (Conseil Supérieur de l'Audiovisuel), pour un profil tel que celui du réseau DVB-H d'Abidjan, les niveaux de champ suivants sont attendus : Ø 78 à 79 dBìV/m pour une réception « Good indoor » (bonne réception dans les bâtiments) envisagée à 95% en milieu Sub-urbain (Zone pavillonnaire) ; Ø 82 dBìV/m pour une réception « Good indoor » envisagée à 95% en milieu Urbain ; Ø 82 à 85 dBìV/m pour une réception « Good indoor » envisagée à 95% en milieu Urbain dense. 3.1.6.4 Fréquence de diffusion La nécessité d'une compatibilité avec les réseaux GSM/UMTS, en matière de fréquence de diffusion en DVB-H, explique l'utilisation d'une fréquence d'une sous bande UHF, garantissant une réception de qualité sur les terminaux mobiles. Pour cette exigence MONICASH a sollicité, auprès de l'ATCI (Agence de Télécommunication de Côte d'Ivoire), l'obtention d'une fréquence située entre 470 et 750 Mhz. 3.1.6.5 Modulation La technologie de diffusion en norme DVB-H autorise différentes configurations, aussi bien au niveau des différentes couches de transport qu'au niveau de la modulation. Ainsi, s'agissant du réseau DVB-H de MONICASH, nous avons les paramètres de modulation suivants : Ø Canal 25, fréquence 506 Mhz, polarisation verticale du champ électrique ; Ø Type de réseau : SFN ; Ø Une modulation robuste, le QPSK ; Ø Code rate (intervalle de garde): ½ ; Ø Mode : 4K, pour la porteuse du signal ; Ø Canalisation (bande passante): 8Mhz. 3.1.6.6. Codage de type MPEG-4 La diffusion d'une grande quantité de programmes (vingt à trente) sur une même fréquence d'un canal en bande UHF n'étant pas aisée, un traitement des données audio-vidéo, à l'aide d'un codage de type MPEG-4 est indispensable. 3.1.6.7. Niveau additionnel de correction d'erreur MPE-FEC Une des spécificités du standard DVB-H est la réception d'un signal TV en mobilité. Pour parvenir à ce but, un mécanisme de correction d'erreur renforcé MPE-FEC est appliqué au niveau de la couche IP de sorte que les contenus DVB-H soient diffusés sous la forme de datagrammes selon le mode IP Datacasting. 3.1.6.8. Antennes Deux types d'antennes sont utilisés : Ø Les antennes directives : Montage avec panneaux, le gain total d'une antenne Par panneau: Puissance Max: 1kW Gain:11,35 dB Connecteur: 7/16 Résistance au vent: 200 km/h Dimensions: 483 x 264 x 983 Poids: 10 kgs étant fonction du couplage du nombre de panneaux:
Figure 4 : Diagramme de Rayonnement d'un panneau d'antenne RYMSA Ø Les antennes omnidirectionnelles Type: KATHREIN Gain: 4 dB Poids: 16 kg Dimensions: Long. 1400 mm, diamètre 230mm
Figure 5 : Diagramme de Rayonnement d'une antenne omnidirectionnelle KATHREIN
3.2.1 Architectures possibles Comme le DVB-T, le DVB-H peut être utilisé dans une canalisation de 6, 7 ou 8 MHz de bande passante. La compatibilité est forte avec un réseau DVB-T, un même multiplexe peut accueillir les deux normes. Cette proximité présente de nombreux avantages : Ø la fabrication de récepteurs DVB-H et DVB-T peut tirer parti de composants communs et obtenir ainsi rapidement des effets d'échelle importants ; Ø les mêmes modulateurs, émetteurs et antennes peuvent être utilisés pour diffuser à la fois des services en DVB-T et en DVB-H. Les mêmes infrastructures pourraient ainsi être employées, sous réserve que les canaux restent dans une gamme de fréquences voisines.
Figure 6 : Partage de multiplexe d'un réseau DVB-H avec un réseau DVB-T Figure 7 : Réseau DVB-H dédié
Cependant, les objectifs de couverture, qui sont nécessairement très différents en télévision fixe et en télévision mobile, conduisent à en relativiser l'impact. Le réseau DVB-H doit bien souvent être envisagé indépendamment d'un réseau fixe préexistant, comme illustré dans la figure 7. Les combinaisons technologies/fréquences possibles sont inscrites dans le tableau suivant : Tableau II : Combinaisons technologies/fréquences
3.2.2 Architecture retenue L'architecture d'un réseau DVB-H dédié est à retenir pour des objectifs de couverture plus satisfaisants, la souplesse de la maintenance et la complémentarité avec un réseau de téléphonie mobile existant permettant l'échange des données du terminal vers le réseau mais aussi la gestion de la facturation des abonnés. La figure 8 présente les détails de cette architecture. Figure 8 : Architecture du réseau DVB-H de MONICASH
Le flux ASI obtenu à la sortie de la tête de réseau (à gauche) subit une mise en forme IP avant de passer par le routeur. Cette opération favorise le transport du contenu DVB-H, à travers un réseau IP de distribution de MTN-CI, par liaisons faisceaux hertziens (FH), à destination des quatre autres sites d'extension (à droite). Les sites d'extension reçoivent chacun le signal de diffusion venant de la tête de réseau sous la forme IP à partir d'un autre routeur avant d'être reconverti en ASI par un convertisseur ASI/IP IP/ASI relié à l'émetteur. Les sites d'extensions diffusent le signal de manière synchrone et à la même fréquence de 506 MHZ constituant ainsi un réseau SFN. (Sigle Frequence Network, réseau à fréquence unique) |
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