Etude des techniques et systèmes de transmission de la télévision numérique terrestre (tnt) cas dd startimes à Lubumbashi

ANNEE ACADEMIQUE : 2020 ? 2021

ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE
INSTITUT SUPERIER PEDAGOGIQUE DE LUBUMBASHI
SECTION D'ETUDES TECHNIQUES



ETUDE DES TECHNIQUES ET SYSTEMES DE TRANSMISSION DE LA TELEVISION NUMERIQUE TERRESTRE.

« Cas de StarTimes »

Présenté par MWENZE KABULO Nathan

Travail de fin de cycle présenté et défendu en vue de l'obtention du grade de Gradué en Pédagogie Appliquée.

Option : Réseaux et Télécommunications

Directeur : ASS. Raphael NTENGU



« Mieux vaut prendre le changement par la main avant qu'il ne nous prenne par la gorge ».

[i]

EPIGRAPHE



Winston CHURCHILL

[ii]

DEDICACE

A mes très chers parents NGOMBE KABULO Hegel et MWANZA MULUBA Claudette pour tous les sacrifices que vous ne cessez de faire pour moi ;

A tous mes frères et soeurs et à toute la famille KABULO pour votre soutien tant matériel que moral ;

A tous les passionnés des nouvelles technologies de l'information et de la communication ;

Je dédie ce travail.

Nathan KABULO

[iii]

REMERCIEMENTS

En cet honneur, nous tenons à remercier le Dieu tout puissant qui nous a guidé et donné la force toute au long de la réalisation de ce présent travail ;

Nos remerciements s'adressent à toutes les autorités académiques de l'institut supérieur pédagogique de Lubumbashi pour leur encadrement, qu'ils trouvent à travers ces pages la marque de notre considération.

J'exprime ma gratitude la plus distinguée à l'assistant Raphael NTENGU, en étant Directeur de ce mémoire, qui s'est toujours montré à l'écoute et qui a fortement contribué à la mise oeuvre de ce présent mémoire travail ;

Nos remerciements s'adressent également à tous les professeurs, chefs des travaux et assistants de l'ISP/Lubumbashi, particulièrement aux assistants Wesley KUMWIMBA et KAPULULA Dubois pour tout l'encadrement et tout ce que vous avez fait afin que nous soyons ce que nous sommes aujourd'hui.

A ma grande famille Patrick NGOY, Rachel MONGA, Victoire KABULO, Cornelie KABULO, Angel KABULO, Déborah KABULO et Gloria KABULO pour vos encouragements et contributions ;

A l'entreprise StarTimes d'avoir accepté notre analyse de leur système, et particulièrement au technicien Prince MWILAMBWE pour son assistance ;

Aux collègues, amis et connaissances dont : Prince MUKEKWA, Armel MBIYA, Eden MWABU, Gabriel ELONGO, Thierry BOPE, Marceline KATONDO, Rachel NKUNDA, Abigael VUMBA, Rosie NDAYA, Kethia TSHAMA, ainsi qu'à tous les membres du groupe d'études GTI pour tous les bons moments passés ensemble ;

Un grand merci à tous ceux qui, de près ou de loin, d'une manière ou d'une autre, m'ont soutenu dans mon parcours ; par le partage de connaissance, par leurs encouragements et pour tous les efforts fournis à notre endroit. Qu'ils voient en ce document le fruit de leur contribution.

[iv]

LISTE DES ABREVIATIONS

8-VSB : 8-Level Vertical Sideband

ARPTC : Agence Républicaine des Postes et Télécommunications au Congo

ASK : Amplitude Shift Keying

ATSC : Advanced Televisions Standards Committee

ATV : Amatteur Télévision

BCH : (Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)

CMR : Conférence Mondiale des Radiocommunications

DTH : Direct To Home

DTMB : Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting

DTMB-A : Digital Terrestrial Multimedia Broadcasting-Advanced

DTT : Direct To Tower

DVB : Digital Video Disc

DVB-H : Digital Video Broadcasting - Handheld

DVB-S : Digital Video Broadcasting-Satellite

DVB-T : Digital Video Broadcasting - Terrestrial

E10A : Eutelsat 10 A

ETSI : European telecommunications Standards Instute

FH : Faisceau Hertzien

FHA : Faisceau Hertzien Analogique

FHN : Faisceau Hertzien Numérique

FSK : Frequency Shift Keying

GoD : Game on Demand

HK6 : Haut-Katanga 6 Territoires

HPA : Hight Path Amplifie

IDU : Indoor Unit

IPTV : Télévision sur IP

ISDB-T : Integrated Service Digital Broadcasting - Terrestrial

LNA : Low Noise Amplifie

LNB : Low Noise Broke

LPDC : Low Parity Density Check

MediaFlo : Forward Link Only

MFN : MultiFrequency Network

MPEG : Motion Pictures Experts Group

[v]

ODU : Outdoor Unit

OEM : Onde ElectroMagnétique

OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing

PDH : Plesiochronous Digital Hierarchy

PSK : Phase Shift Keying

QAM : Quadrature Amplitude Modulation

QPSK : Quadrature Phase Shift Keying

SDH : Synchronous Digital Hierarchy

SFN : SingleFrequency Network

SHF : Super High Frequency

TAT : Télévision Analogique Terrestre

TDS-OFDM : (Time Domain Synchrones-OFDM)

TN : Télévision Numérique

TNT : Télévision Numérique Terrestre

TS : Training Sequence

TV : Télévision

TVDN : Télévision Dynamique Définition

TVHD : Télévision Haute Définition

UHF : Ultra High Frequency

UIT : Union Internationale des Télécommunications

VHF : Very High Frequency

VoD : Video on Demand

[vi]

LISTE DES FIGURES

Figure 1 Domaines de la radiocommunication 8

Figure 2 Principe d'une liaison radioélectrique 10

Figure 3 Principaux supports de transmission 11

Figure 4 Phénomènes de propagation des oem 13

Figure 5 Spectre des ondes électromagnétiques 13

Figure 6 Onde électromagnétique 14

Figure 7 Modèles de structure des FH 16

Figure 8 Architecture d'un faisceau hertzien 17

Figure 9 Schema fonctionnel d'un FH 18

Figure 10 Logo StarTimes 22

Figure 11 Organigramme StarTimes 23

Figure 12 Architecture réseau StarTimes 25

Figure 13 Modes de diffusion de la télévision 35

Figure 14 Architecture de la chaine d'émission StarTimes (Chine) - Lubumbashi 39

Figure 15 Eutelsat 10 A 39

Figure 16 Architecture de la chaine d'émission associée à HK6 TV 40

Figure 20 Chaine d'émission HK6 TV 41

Figure 21 Localisation des sites (HK6 - StarTimes) 43

Figure 22 Paramètres d'étude du premier ellipsoide de Fresnel 44

Figure 23 Liaison par FH HK6 TV - StarTimes 45

Figure 24 Bilan de la liaison 45

Figure 25 Intégration de plusieurs chaînes de télévision local 47

Figure 26 Reception des différents signaux par StarTimes 47

Figure 27 Encodeur TNT 48

Figure 28 Emetteur TNT Startimes 48

Figure 29 Chaine d'émission et reception avec la norme DTMB 50

Figure 30 Multiplexes des chaînes TV locales 51

Figure 31 Adaptateur clé USB 54

Figure 32 Adaptateur péritel 55

Figure 33 Schéma synoptique de l'adaptateur TNT 55

Figure 34 Mode de connexion de l'adaptateur 56

Figure 35 Antennes Yagi 56

Figure 36 Téléviseur TNT 57

Figure 37 Diffusion des programmes Numériques 57

[vii]

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 Spectre fréquentiel 9

Tableau 2 mode de propagation des oem 13

Tableau 3 Analogie entre les liaisons par cable et les FH 19

Tableau 4 Pile des protocoles de la norme DTMB 27

Tableau 5 Paramètres généraux des standards de télévision 31

Tableau 6 Bande de fréquence de la radiodiffusion 32

Tableau 7 Specifications de la norme DTMB 51

¹ DTMB = Digital terrestrial Multimedia Broadcasting est une norme TNT de l'entreprise de télédistribution chinoise (StarTimes).

[1]

INTROCUCTION

1. Présentation du sujet

Essentielle et devenue un élément majeur de vie dans le monde d'information et de communication, elle prend de plus en plus d'envergure et devient un produit international, voir même être un marché de haute consommation, autant pour les concepteurs que pour les télédiffuseurs.

Depuis son apparition dans les années 1930, les systèmes de diffusion de télévision (TV) n'ont cessé d'évoluer suivant les besoins de plus en plus nombreux et diversifiés des usagers. Avec l'arrivée de l'encodage de la vidéo et de l'audio dans les années 1980, un tout nouveau champ d'investigation s'est ouvert avec l'apparition des différentes normes, c'est ainsi la norme DTMB¹ a été publiée comme une norme nationale de la Chine en août 2006 [1].

Cette norme adopte des techniques récentes de l'état de l'art tels que la forme d'onde TDS-OFDM (Time Domain Synchrones-OFDM) et la technique avancée de codage de canal LDPC (low-density parity-check). La norme DTMB est conçue pour soutenir des scénarios de réception non seulement fixes, mais aussi portables et mobiles. Elle permet de fournir différents débits utiles allant de 4,813 Mbit/s à 32,486 Mbit/s et devient l'une des majeures normes de systèmes de diffusion de la télévision numérique (TN) qui remplace respectivement la télévision analogique terrestre (TAT).

Certaines régions du globe ne souhaitant pas utiliser le système DTMB, ont développé et standardisé leur propre norme de TNT aussi basée sur la modulation OFDM telle que les standards DVB-T en Europe, T-DMB (Terrestrial - Digital MultiMedia Broadcasting) en Corée du sud, ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial) au Japon et MediaFLO (Forward Link Only) aux Etats-Unis.

La nature de l'information à transmettre n'étant plus analogique, mais numérique, les techniques de transmission et de réception du signal ont dû être redéfinies. Effectivement, la TAT utilise une modulation d'amplitude analogique qui n'est plus adaptée à la transmission de la bande numérique. De par sa simplicité et sa robustesse vis-à-vis des longs échos du signal engendré par le canal de transmission, la modulation à porteuses multiples de type OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) a été adoptée dans les standards DTMB (Digital Terrestrial Multimedia

[2]

Broadcasting) pour la télévision numérique terrestre (TNT) en réception fixe et mobile respectivement.

Vu les multiples avantages qu'offrent les systèmes de diffusion de la télévision numérique terrestre, à savoir une meilleure qualité du son et de l'image (c'est-à-dire l'image n'est plus parasitée ou neigeuse), une augmentation du nombre de chaines à transmettre ainsi que les services associés (guide électronique des programmes, services interactifs complétant les programmes diffusés) et un accès au dividende numérique² grâce à la libération du spectre hertzien. C'est ainsi que nous nous sommes intéressés à l'étude des techniques et systèmes de transmission de la télévision numérique terrestre.

2. Etat de la question

Nous ne serons pas le premier à parler sur ce sujet, cependant nous avons eu à consulter différents travaux qui parlent également de la télévision numérique, et ces derniers ont été développés par chaque auteur suivant un contexte précis.

Voici quelques travaux auxquels nous avons recouru :

MWAMBA TSHANYI Léopold de l'Institut supérieur pédagogique de Lubumbashi, dans son sujet : « Migration de la télévision analogique vers la télévision numérique en République Démocratique du Congo ». Dans son travail, il a expliqué la TNT comme une meilleure technologie permettant la gestion des fréquences, un moyen d'éliminer les interférences sur le canal, et a donné les avantages que procurent la TNT aux téléspectateurs.

LIU MING de l'université européenne de Bretagne, dans sa thèse : « Analyse et optimisation des systèmes de télévision numérique terrestre avec la norme DTMB » s'est focalisé sur les descriptions techniques et des différents paramètres visant à optimiser une diffusion de télévision numérique terrestre avec la norme DTMB.

RAKOTOARISOA LANJA Fabrice de l'université d'Antananarivo, dans son sujet : « Techniques et systèmes de transmission de la TNT » a parlé de la télévision en général, des éléments et structures de la TNT, son architecture, ses différentes techniques utilisées comme le multiplexage et la modulation OFDM, ainsi que les modes de compression des données (MPEG).

² Le dividende numérique est défini comme étant la quantité de spectre dans les bandes d'ondes décimétriques qui est au-delà des fréquences affectées aux programmes analogiques existants et qui pourrait donc se libérer avec le passage de la télévision analogique à la télévision numérique.

³ John MULOWAYI K., cours d'initiation à la recherche scientifique, G2 RT, ISP/Lubumbashi, 2019-2020, pg35, inédit.

[3]

En ce qui nous concerne, nous avons orienté notre travail sur l'étude des techniques et systèmes de transmission utilisés par les opérateurs exploitant les services de la TNT (dans la ville de Lubumbashi) pour fournir les services ou diffuser les programmes aux abonnés.

3. Problématique

Tout travail scientifique s'assigne en premier lieu un objectif bien défini et précis qui permet au chercheur d'orienter avec précision et objectivité ses investigations.

Ainsi, nous pouvons définir la problématique comme un ensemble des préoccupations, des questions que se pose un chercheur à propos d'une recherche scientifique, c'est-à-dire sur un sujet donné, dans le but de trouver des solutions pendant l'élaboration du travail.

Les questions majeures autour desquelles reposera notre travail et auxquelles nous tenterons d'apporter des solutions sont les suivantes :

Quelles sont les techniques et systèmes de transmission utilisés par la télévision numérique terrestre ?

Comment est-ce que les opérateurs exploitant les services de télédiffusion de la ville de Lubumbashi parviennent à récupérer les informations dans différentes chaines TV locales jusqu'à leur diffusion aux abonnés ?

Ce sont là les préoccupations qui nous conduisent à formuler une hypothèse de recherche comme ce qui suit.

4. Hypothèse

L'hypothèse est défini comme un mode de raisonnement qui sert à priori, d'une affirmation ou d'une proposition qu'il s'agira par la suite d'infirmer ou de confirmer le résultat de la recherche³.

Pour nous, l'hypothèse est une réponse provisoire à la problématique qui sera affirmée ou rejetée au cours du travail.

En guise d'hypothèse, nous penserons pouvoir répondre à la problématique soulevée précédemment par :

A la première préoccupation, nous pouvons dire qu'un opérateur de télédiffusion de la TNT peut utiliser différentes techniques telles que : la modulation OFDM, le Multiplexage, la compression des données (MPEG), le cryptage des données, le codage, etc.

[4]

En ce qui concerne la deuxième préoccupation soulevée dans la problématique, les opérateurs de télédiffusion utilisent plusieurs mécanismes pour récupérer les informations dans les chaînes de télévision locales (de la ville de Lubumbashi). Ces mécanismes dépendent d'une chaîne à une autre :

Ils peuvent capter le signal transmis par la chaîne TV locale comme tout autre récepteur final (téléspectateur), c'est-à-dire, le signal est déjà émis, l'opérateur le capte à travers son antenne de réception installé dans son site, ensuite ce signal sera multiplexé ensemble avec les signaux en provenance des autres chaînes et enfin tous les signaux seront constitués en programmes avant leur diffusion.

Un autre mécanisme est que, l'opérateur peut capter ces signaux via un satellite, si et seulement si la chaîne émettrice dispose d'une liaison satellite.

Il peut toutefois installer un dispositif (sous forme d'un système de faisceaux hertziens) au sein de la chaîne locale, ce dispositif lui permettra de prendre directement le signal à la source et le transmet vers son centre de traitement avant sa diffusion vers les téléspectateurs finaux.

5. Choix et Intérêt du sujet

Il est important de signaler que la TNT constitue à l'heure actuelle une grande préoccupation technologique et soulève des multiples problématiques quant aux normes à utiliser. La TNT permet d'offrir beaucoup plus de programmes et de déployer des nouveaux services. Grâce aux avancées considérables qu'ont récemment connu les techniques de traitement numérique du signal, il est aujourd'hui possible de profiter d'une meilleure qualité d'image et de son.

Elle présente un grand intérêt en raison de son déploiement aisé sur des grandes zones de couverture, sa bonne qualité de service, ainsi que sa possibilité d'adaptation aux scénarios de réception fixe tout comme mobile.

Ainsi, l'intérêt de notre travail sur l'étude des techniques et systèmes de transmission de la TNT se veut double, c'est-à-dire, sur le plan personnel et sur le plan social.

Sur le plan personnel, ce travail nous permettra à connaître et élargir nos connaissances e matière des nouvelles technologies de l'information et de la communication, surtout n c qui concerne les systèmes numériques.

Sur le plan social, cette démarche va permettre aux professionnels de l'audiovisuel d'être suffisamment informés sur les normes et techniques de la TNT.

⁴ Éric LUBANGU M., Cours d'initiation à la recherche scientifique, L1, EcoPo/Lubumbashi, 2018-2019, pg28, inédit.

[5]

6. Délimitation du travail

La délimitation d'un travail scientifique permet au lecteur et à l'opinion de comprendre le sens le sens précis pour lequel le sujet de ce travail est ressorti, dans le temps et dans l'espace.

6. 1. Dans le temps

Ce travail a été réalisé sur une période allant du mois de Mars 2021 jusqu'au mois d'Octobre de la même année.

6. 2. Dans l'espace

La délimitation spatiale consiste à délimiter le champs d'investigation. Pour notre cas, le choix est porté sur StarTimes dans la ville de Lubumbashi avec la chaine de télévision HK6.

7. Méthodes et techniques

7. 1. Méthodes

Une méthode est un ensemble des règles pour conduire raisonnablement, logiquement nos pensées. En d'autres termes, c'est la voie à suivre pour atteindre l'objectif qu'on s'est fixé⁴. Pour l'élaboration de ce travail, nous avons utilisé les méthodes suivantes :

La méthode d'analyse qui nous a permis d'étudier le système de transmission de StarTimes avec la norme DTMB ;

La méthode démonstrative qui nous permis de démontrer les différentes techniques de transmission de la TNT (StarTimes) ainsi que sa chaine de transmission.

7. 2. Techniques

La technique se définit comme étant un ensemble des moyens utilisés pour collecter les données.

Pour l'élaboration de ce travail, nous avons utilisé les techniques suivantes :

La technique documentaire : qui nous a permis de parcourir les documents nécessaires relatifs à notre préoccupation.

La technique d'interview : qui nous a permis d'échanger avec des techniciens trouvés dans différentes chaînes de télévision locales, ainsi que dans les entreprises de télédiffusion par le bouquet numérique.

[6]

8. Division du travail

Excepté l'introduction et la conclusion, ce travail est subdivisé en trois chapitres à savoir :

Le premier chapitre (Notions sur la radiocommunication) décrit en général le fonctionnement d'un système de communication radio, leur mode de transmission en touchant les aspects fréquentiels et finit par le fonctionnement d'un système à faisceaux hertziens.

Quant au second chapitre, il est subdivisé en trois sections dont la première porte sur la présentation de l'entreprise StarTimes, son mode de fonctionnement et son architecture fonctionnelle. La deuxième section décrit les paramètres de la norme DTMB, sa structure et les autres normes et standards de la télévision numérique terrestre dans la dernière section, nous parlerons de la radiodiffusion visuelle, en passant par les différents modes de diffusions et leurs caractéristiques.

En dernier chapitre (Emission et réception des signaux numériques), nous verrons les éléments techniques de la TNT, en parcourant les mécanismes d'émission et de réception, les différentes possibilités d'intégration des différentes chaines TV locales. Nous verrons ensuite la réception avec la norme DTMB, en détaillant ses différentes techniques comme la modulation, le multiplexage et la compression des données.

⁵ www.wikipedia.fr

[7]

Chapitre Premier : NOTIONS SUR LA RADIOCOMMUNICATION

I. 1. Description

La radiocommunication est une télécommunication réalisée dans atmosphère terrestre ou dans l'espace au moyen des ondes radioélectriques.

Les systèmes radio sont des supports de transmission qui utilisent la propagation des ondes radioélectriques pour véhiculer les informations d'un point à un autre, on les appelle généralement faisceaux hertziens. Contrairement aux systèmes câblés qui transmettent directement la bande de fréquence résultant du multiplexage, les liaisons hertziennes nécessitent une modulation supplémentaire pour faire porter cette information bande de base par les ondes radioélectriques hyperfréquences [2].

I. 2. Historique

La radiocommunication est invention collective et essentiellement européenne⁵.

En 1845 Michael Faraday fonde les lois de l'induction électromagnétique qui donne un modèle théorique de la propagation des ondes électromagnétiques et des effets magnétiques sur les corps physiques.

En 1865, les équations de Maxwell prouvent l'existence des ondes électromagnétiques via une démonstration mathématique théorique. Les effets électriques et magnétiques sur les corps physiques et les ondes qui les propagent à distance sont réunis dans un même modèle, en exprimant l'onde électromagnétique comme la combinaison d'un champ électrique et d'un champ magnétique.

Les confirmations expérimentales de ces découvertes ne tardent pas à en mesurer les effets au moins pour la radioélectricité :

Alexandre Popov utilise la première antenne et reçoit à distance les premiers signaux naturels (induits par la foudre).

Heinrich Rudolf Hertz confirme l'hypothèse de Maxwell par une expérience en 1888. Édouard Branly invente de son côté le premier détecteur d'ondes électromagnétiques en 1890. Il découvre et formalise l'effet photoélectrique (électricité induite par la lumière). En 1893, Nikola Tesla fait un pas pour le progrès de la radiocommunication en décrivant en détail les principes de l'émission radio.

[8]

En 1896, Guglielmo Marconi réunit l'excitateur de Hertz, le cohéreur de Branly et l'antenne de Popov et émet des signaux, qu'il capte sur une distance de deux cent cinquante mètres dans le jardin de ses parents.

Il faudra encore attendre le soir de noël 1906 pour que Reginald Aubrey Fassbender réalise la première émission radiophonique, transportant non pas seulement des signaux télégraphiques mais la voix humaine, uniquement par les ondes radio et sur plusieurs centaines de kilomètres.

I. 3. Domaines et ressources de la radiocommunication

Nous retrouvons deux grands domaines d'application des radiocommunications [2] :

Les radiocommunications spatiales

Les radiocommunications terrestres.

La figure suivante explique mieux les domaines et ressources de la radiocommunication :

Radiolocalisation

Radiotéléphonie

Ressources matérielles

Ressources matérielles

Ressources naturelles

Spectre de fréquence Milieu de propagation Sites	Infrastructures Installation Equipements	Normes Lois, règles, directives Conventions



Radioastronomie

Radiocommunication

Radiodiffusion

Radiodétection

Radionavigation

Figure 1 Domaines de la radiocommunication

⁶ Un spectre est défini comme une répartition d'une grandeur caractéristique d'un signal (amplitude, énergie, puissance, ...) en fonction de la fréquence.

[9]

I. 4. Attribution des fréquences

L'espace hertzien étant une ressource partagée, les fréquences, puissances et modulations utilisables par service sont réglementées et normalisées par des administrations. L'attribution des fréquences s'effectue dans le cadre d'organismes internationaux en particulier la Conférence mondiale des radiocommunications (CMR), l'union internationale des télécommunications (UIT) et des régulateurs nationaux, comme l'ARPTC (Agence Républicaine des postes et télécommunications au Congo) en République démocratique du Congo.

L'ensemble du spectre⁶ fréquentiel des ondes radioélectriques fait l'objet d'une subdivision conventionnelle en bandes qui correspond à des modes de propagation et à des types d'utilisation multidisciplinaires. [3]

Tableau 1 Spectre fréquentiel

N°	FREQUENCE (Appellation classique des bandes)		LONGUEUR D'ONDE (Appellation des ondes)		APPLICATION
01	ELF Extremely Low Fréquences	< 3 KHz Extrêmement basses fréquences	Ondes extrêmement longues	> 100 Km ondes myria- métriques	Communications militaires sous-marines
02	VLF Very Low Frequencies	3 - 30 KHz Très basses Fréquences	Ondes très longues	100 - 10 Km ondes déca- kilométriques	Courants porteurs ; Radionavigation sous-marines + radars
03	LF Low Frequencies	30 - 300 KHz Basses fréquences	Ondes longues	10 - 1 Km ondes kilométriques	Citizen band ; Aides à la navigation ; courants porteurs ; etc.
04	MF Middle Fréquences	0,3 - 3 MHz Moyennes Fréquences	Ondes moyennes	1 - 0,1 Km ondes hectométriques	Radiodiffusion sonore en AM ; radio maritime ; Courants porteurs multiplexés ; etc
05	HF High Frequencies	3 - 30 MHz Hautes fréquences	Ondes courtes	100 - 10 m ondes décamétriques	Radiocommunication et radiodiffusion en AM, Radionavigation Radio -télex
06	VHF Very High Frequencies	30 - 300 MHz Très hautes fréquences	Ondes très Courtes	10 - 1 m ondes métriques	Radiocommunication et radiodiffusion en FM ; Télévision, aides à la navigation aérienne, etc.
07	UHF Ultra High Frequences	0,3 - 3 GHz Ultra hautes Fréquences	Ondes ultra courtes	1 - 0,1 m ondes déci- métriques	Systèmes sans fil ; TV ; FH ; RDS ; Radars ; liaisons par satellite, etc.
09	SHF Super High Frequencies	3 - 30 GHz Hyper hautes Fréquences	Ondes super courtes	100 - 10 mm ondes centi- métriques	Systèmes cellulaires ; FH ; Radars ; Navigation aérienne ;RDS ; liaisons par satellite, etc.
10	EHF Extremely High Frequencies	30 - 300 GHz Extra hautes Fréquences	Ondes extra hautes	10 - 1 mm Ondes milli- métriques	FH ; RDS ; Radars ; liaisons par satellite ; expérimentation militaire, radioastronomie ; etc.

⁷ Une onde se définit comme un phénomène résultant d'une vibration susceptible de se propager dans l'espace ou dans la matière.

[10]

I. 5. Principe d'une liaison de transmission radioélectrique

Les ondes⁷ radioélectriques sont à la base de la radiocommunication sous toutes ses formes (terrestres, spatiales, mobiles) et permettent à un poste émetteur d'atteindre un poste récepteur sans aucune liaison apparente [3].

Une liaison radioélectrique est une connexion sans fil constituée d'une part, d'un émetteur et d'une antenne d'émission, et d'autre part d'un récepteur et d'une antenne de réception. La liaison est assurée par des OEM qui se propagent librement à travers l'espace (atmosphère terrestre).

L'envoie d'informations se fait en superposant l'information que l'on désire transmettre sur un signal HF support, que l'on appelle porteuse. L'insertion de cette information constitue la modulation. Le résultat du mélange donne l'onde modulée, dont le spectre contient un ensemble de fréquences autour de la porteuse. L'onde modulée subit un certain nombre de traitement (filtrage, amplification, ...) avant d'être émise dans le milieu de propagation (atmosphère terrestre) à travers un dispositif d'adaptation appelé, antenne d'émission.



Distance d

Récepteur

La figure suivante explique mieux une chaine de radiocommunication [4] :

Liaison
Emetteur-
Antenne d'émission



Liaison

Antenne de réception-
Récepteur

Onde électromagnétique

Antenne d'émission Antenne de réception



Emetteur

Figure 2 Principe d'une liaison radioélectrique

⁸ K. Wesley, Cours d'Eléments des télécommunications, G2 RT, ISP/Lubumbashi,2019

[11]

I. 6. Principaux supports de transmission

Pour guider les signaux porteurs d'informations, les télécommunications utilisent essentiellement deux types des supports [3] :

A. Supports physiques ou matériels (lignes de transmission) pour la propagation guidée des

signaux électriques porteurs d'informations. Parmi ces supports nous pouvons citer :

Les câbles métalliques (généralement en cuivre) ;

Guides d'ondes : tubes métalliques creux rectangulaires ou elliptiques ;

Fibres optiques : guides filiformes diélectriques translucides [5].

B. Supports radioélectriques ou immatériels (systèmes de transmission) pour la propagation libre dans l'espace des ondes radioélectriques porteurs d'informations. Parmi lesquels nous avons :

Les radio - modems ou les faisceaux hertziens : émetteurs - récepteurs hyperfréquences opérant en visibilité directe (radiocommunication terrestre) ; Les VSAT ou Stations terriennes : émetteurs -récepteurs hyperfréquences utilisant le satellite comme relais (radiocommunication spatiale)⁸ ;

Les stations de base (BTS, Emetteurs -récepteurs HF, VHF, UHF, etc.) ;

Les équipements auxiliaires opérant en bande de base : les Multiplexeurs, les concentrateurs des lignes, les compresseurs des circuits, les brasseurs des voies...

Ces supports sont essentiellement caractérisés par : l'impédance caractéristique, la bande passante, le temps de propagation, l'atténuation, ... Et ces paramètres conditionnent les possibilités de transmission en termes de débit et de distance.



Figure 3 Principaux supports de transmission

[12]

I. 7. L'onde électromagnétique

I. 7. 1. Description

Les rayonnements de nature électrique et magnétique sont communément appelés ondes électromagnétiques (OEM), ils couvrent un large spectre des fréquences et se présentent sous deux aspects distincts [2]:

Aspect ondulatoire correspond aux rayonnements électromagnétiques des fréquences relativement faibles (inférieures à 3 THz), ils sont appelés ondes hertziennes et relèvent généralement du domaine de la radioélectricité.

Aspect corpusculaire correspond aux rayonnements électromagnétiques des fréquences élevées (supérieures à 3 THz) et font partie du domaine de l'optique. C'est le cas de la lumière visible, des rayonnements ultraviolets, des rayons X, rayonnements gamma, etc.

I. 7. 2. Propriétés de l'onde électromagnétique

A. La fréquence :

La fréquence d'une OEM est la fréquence des champs E et B qui la composent c'est aussi la fréquence du courant circulant dans l'antenne.

B. La longueur d'onde :

La longueur d'onde X est le trajet parcouru par l'onde durant une période T

C. La polarisation :

La polarisation d'une OEM est la direction de son champ électrique E.

Si E garde une direction constante, on dit que la polarisation est rectiligne

Plus souvent, E est horizontal (polarisation horizontale) ou vertical (polarisation verticale) A grande distance de l'antenne, E est toujours perpendiculaire à la direction de propagation Il existe aussi des polarisation circulaire et elliptique

D. Propagation des OEM

Les ondes électromagnétiques n'ont pas besoin de support matériel pour exister et peuvent se propager dans le vide. Elles se propagent de deux façons :

Propagation en visibilité : voir la propagation troposphérique ;

Propagation en non visibilité : elle concerne des liaisons pour lesquelles un obstacle est interposé entre l'émetteur et le récepteur. Le signal émis va alors se propager grâce à différents phénomènes tels que la réflexion, la réfraction, la diffusion, la diffraction. Ces différents phénomènes sont représentés sur la figure suivante :



[13]

Emetteur

Réflexion

Réfraction

Diffraction

Ondes radio

Figure 4 Phénomènes de propagation des oem

Le tableau suivant explique mieux les types, modes et phénomènes de propagation des ondes électromagnétiques [2] :

Tableau 2 mode de propagation des oem

Désignation	Type de propagation	Phénomène de propagation	Applications
Ondes du sol	Superficielle	Diffraction au sol	Liaisons sous-marines, Sonar,
Ondes du ciel	Ionosphérique	Réflexion sur la couche ionosphère	Liaisons radio en ondes courtes (Phonie, HF
Ondes directes	Spatiale	En visibilité directe	Liaison satellite
Ondes directes troposphériques	Troposphérique	Diffusion troposphérique	Liaisons par FH transhorizon (Wimax, Talkwalky)
		En visibilité directe	Liaisons en FH terrestre (UHF, SHF, EHF, Radar)

E. Spectre des ondes électromagnétique :

Le tableau suivant indique les applications des ondes électromagnétiques courantes :



Figure 5 Spectre des ondes électromagnétiques

[14]

On conçoit généralement l'énergie électrique en termes de courant et tension électriques ; en radioélectricité, on parle par contre en terme des champ électrique E (V /m) créé par la tension électrique et le champ magnétique H (A/m) créé par le courant électrique. Ces deux composantes indissolubles E et H constituent une OEM dont les variations suivent celles de la source émettrice.



Figure 6 Onde électromagnétique

I. 7. 3. Caractéristiques [2]

a. Le vecteur de Pointing (P)

L'énergie rayonée engendrée par la propagation d'onde électromagnétiques est le produit vectoriel du champ électrique et du champ magnétique. Ce produit vectoriel «p» est appelés vecteur de Pointing donné par la formule suivante :

P = ?? ?? ?? = ??.??. ????????

Ce vecteur indique la direction et le sens de l'écoulement de l'enérgie et s'exprime en watts par mètre carré.

b. La vitesse de propagation

La vitesse de propagation d'une OEM (V) est une grandeur mesurée. Dans le vide (et dans l'atmosphère), cette vitesse est celle de la lumière et est appelée célérité (C). La valeur actuellement admise pour la célérité C qui vaut : 300.000 Km/s.

V = C / n n : indice de réfraction.
Dans le vide ou dans l'air n=1 ; dans un milieu autre que le vide n>1. V = C (dans le vide ou dans l'atmosphère).

c. La longueur d'onde

La longueur d'onde est la distance parcourue par l'onde au bout d'un temps égal à une période T. Si V est la vitesse de propagation de l'onde, F sa fréquence et T sa période, on a :

?? = ??/?? = ??.??

[15]

d. L'impédance d'onde

On appelle impédance d'onde Z le rapport, constant pour un milieu donné :

?? = ?? / ??

I. 8. Déscription d'un faisceau hertzien

I. 8. 1. Définition

Un faisceau hertzien est un équipement, un système de radiotransmission qui assure une liaison sans fil point à point en vue de transmettre les signaux entre deux sites distants.

Une liaison hertzienne permet de relier deux sites distants, c'est une alternative à un réseau filaire, en effet l'avantage est de pouvoir créer son propre réseau. Un opérateur de téléphonie mobile peut se développer grâce au faisceau hertzien. Il lui suffit de réserver des gammes de fréquences pour pouvoir émettre.

I. 8. 2. Caractéristiques

Le faisceau hertzien assure des liaisons radio point à point et point à multipoints ;

Il utilise les ondes hyperfréquences (VHF, UHF, SHF) ;

Il se transmet par la propagation libre en visibilité directe ;

Il utilise des antennes directionnelles (Antenne Patch, Parabolique, Yagi, grid patch, ...) ;

Il est très sensible aux perturbations [2].

I. 8. 3. Types

A. Selon l'emplacement :

Les faisceaux hertziens fixes qui peuvent être aux extrémités ou des terminaux (FH émetteur ou récepteur). Ils peuvent être au milieu (FH relai ou répéteur) ;

Les faisceaux hertziens mobiles ou transportables : qui servent au reportage télévisé ou à l'établissement des liaisons téléphoniques occasionnels ; des manifestations sportives ou cadre de reportage.

B. Selon les types de liaison Faisceau hertzien point à point

Faisceau hertzien point à multipoints

[16]

C. Selon le type de multiplexage⁹

Les FH analogiques (FHA) utilisés principalement pour :

La transmission des multiplex analogiques dont la capacité va de quelques voies

téléphoniques à 2700 voies téléphoniques

La transmission des images TV, et des voies de sons qui leur sont associées et aussi

d'autres signaux tels que les données.

Les FH numériques (FHN) qui acheminent principalement :

Des multiplex numériques dont les débits vont de 2 Mbits/s à 140 Mbits/s

Des données à grande vitesse

La télévision codée, etc.

Les deux types de FH sont différents par nature de signaux qu'ils transportent et par leur

type de modulation.

Faisceau hertzien analogique (PDH) Faisceau hertzien numérique (SDH)

D. Selon la capacité

Faisceau hertzien faible capacité (2xE1, 8xE1, 16xE1, ...)

Faisceau hertzien grande capacité (1xSTM, 4xSTM, 16xSTM, ...)

E. Selon le modèle de structure

All indoor



Split microwave



ODU

Direct microwave

ODU

All outdoor

ODU

IDU

⁹ Ben SALEM J., Cours de systèmes de communication, Institut Supérieur des Etudes Technologiques de Nabeul /Tunis, 2014-2015, pg20, inédit.

Sheltel

IDU	IDU	ODU
		IDU

Figure 7 Modèles de structure des FH

[17]

I. 8. 4. Applications

A. Dans les réseaux de desserte, les faisceaux hertziens sont utilisés pour :

Les liaisons entre BTS et BSC (liaison A-bis)

Liaison de reportage en direct TV

BLR (Wimax)

Liaisons d'accès à internet par les FAT

B. Dans les réseaux d'infrastructures de transport :

Liaisons entre backbones Liaisons d'interconnexion

I. 8. 5. Architecture

Une liaison par faisceau hertzien est composée de la manière suivante :



Réception

Feeder Emission

Antenne

Emission

Antenne Réception

Feeder

ODU

IF câble

IDU

ODU

IF câble

IDU

Signaux

Figure 8 Architecture d'un faisceau hertzien

IDU = Indoor unit, assure les fonctions suivantes :

Le multiplexage,

La modulation,

Le filtrage FI

ODU = Outdoor Unit s'occupe de :

La transposition de fréquence

L'amplification RF

Le filtrage RF

Le duplexage

[18]

I. 8. 6. Fonctionnement

Le schéma fonctionnel d'une liaison hertzienne est constitué de trois grands étages structurés de la manière suivante :



MUX Filtre IF

MOD

HPA Filtre RF

OL

U/C

Chaine d'emission

Chaine de réception

DEMUX Filtre IF D/C LNA Filtre RF

Antenne

DEMOD

I N T

E R

F A C E T E R R E

Etage BBU Etage IF Etage RF

Figure 9 Schema fonctionnel d'un FH

8. 7. Avantages et inconvénients d'une liaison hertzienne

Les avantages des faisceaux hertziens :

Gestion de la qualité de service.

Ils permettent d'atteindre des sites difficiles d'accès.

Portée étendue et éventuellement extensible. Un accès internet très haut débit dédié et

sécurisé de 800 Mbit/s.

Une gamme de débits adaptée à vos besoins sous réserve d'éligibilité technique.

Peu de latence et de gigue et un taux de perte de paquets quasi nul.

Un débit symétrique et garanti.

Faible coût de déploiement comparé à la fibre optique.

La possibilité d'avoir des débits et des portées très élevées ; la fiabilité et la sécurité.

Matériel flexible et évolutif.

[19]

Les inconvénients des faisceaux hertziens :

Impact de la topologie de la zone concernée.

Absorption par les ions de l'atmosphère.

Problèmes de portée.

Obstacles dans la trajectoire « gouttes d'eau, poussière et d'autres ».

Nécessite des lignes de vue.

Obligation de vue directe entre les paraboles (LOS : Line Of Sight).

Liaison sensible aux intempéries, notamment lors de fortes pluies.

8. 8. Analogie entre les faisceaux hertziens et les liaisons par câble

Tableau 3 Analogie entre les liaisons par cable et les FH

Liaisons par câble		Liaison par FH
1	Elles ont besoin d'un support physique tout au long de la ligne.	1	Elles utilisent des supports sans fil (ondes radioélectriques).
2	Elles assurent une propagation guidée des signaux contenant l'information.	2	Elles assurent une propagation libre des signaux dans le milieu.
3	Elles sont vulnérables et souvent interrompues par coupure ou détérioration physique de leur supports par les intempéries ou les engins.	3	Coupures moins souvent provoquées dues aux évanouissements de propagation (fading) et aux défaillances des composants électroniques.
4	Intervention de maintenance laborieuse, chère et encombrante.	4	Maintenance assez aisée et moins chère.
5	Durée de vie très élevée.	5	Durée de vie faible (moins de 15 ans)

[20]

I. 9. Les modulations utilisées en FH

Les équipements radio analogiques et numériques sont différent fondamentalement par le type de modulation qu'ils utilisent. Pendant que les FHA utilisent la modulation de fréquence. Les FHN utilisent les modulations par sauts de phase ou multi niveaux où modulation sur fréquence porteuse [6].

I. 9. 1. Modulation pour faisceaux hertziens analogiques

En modulation d'amplitude, l'information utile est véhiculée par l'amplitude du signal porteur. Or en réception, les éléments traversés par le signal présentent parfois des non linéarités en amplitude, ce qui altère la qualité du signal après démodulation. La propagation de la porteuse dans l'atmosphère entraîne des variations du niveau de réception d'où après la démodulation, le signal présente des parasites.

En tenant compte de ces phénomènes, le choix s'est porté sur la modulation de fréquence pour les FHA car cette modulation ne présente par les défauts ci-dessus cités et en plus les modulations et démodulations de fréquence sont de réalisations plus faciles.

I. 9. 2. Modulation pour faisceaux hertziens numériques

Les modulations analogiques, mises au point pour adapter le signal analogique à son support de transmission ne peuvent pas être utilisé pour les signaux numériques. Il a été conçu pour ces signaux un type particulier de modulation dit modulation numériques ou modulation sur fréquence porteuse : ASK, FSK et PSK. Mais, c'est la modulation à saut de phase (PSK) ou modulation multi états qui est généralement utilisées. Aujourd'hui on trouve généralement le QPSK qui tend à être la norme pour la modulation sur fréquence porteuse. Cependant, pour mieux conserver la bande passante, la modulation QAM est aussi utilisée.

En général, les FHN à moyenne et grande capacité utilisent une modulation 4 états de phase avec modulation d'une fréquence intermédiaire de 70 MHz ou de 140 MHz. Mais aujourd'hui la limite supérieure est connue seulement par le type de système de transmission.

[21]

Chapitre deuxième PRESENTATION DE L'ENTREPRISE ET LA RADIODIFFUSION

Section I : PRESENTATION DE L'ENTREPRISE

II. 1. 1. Historique

Fondé en 1988 par Pang Xinxing (ingénieur chinois en réseaux et télécommunications), le groupe StarTimes est une entreprise influente de l'industrie de la radiotélévision chinoise, spécialisée dans les technologies de l'information et de la communication, l'intégration des systèmes, la gestion des opérations de réseaux et la production de contenus. L'entreprise avance aujourd'hui vers sa vision de devenir un groupe de médias jouissant d'une influence mondiale.

En 2002, StarTimes a commencé à prospecter le continent africain et travaille depuis étroitement avec les gouvernements africains pour promouvoir la numérisation de la télévision.

En 2007, StarTimes a reçu sa première licence d'opérateur de télévision au Rwanda. Depuis StarTimes a ouvert des filiales dans 30 pays africains, parmi lesquels le Nigeria, l'Afrique du Sud, le Kenya, la Tanzanie, l'Ouganda, le Mozambique, le Madagascar, la république centrafricaine, la Guinée, la République démocratique de Congo, etc. l'entreprise compte près de 10 millions d'abonnés, et est l'opérateur de télévision numérique qui se développe le plus vite et qui est le plus influent en Afrique.

En 2018, StarTimes a commencé à mettre en oeuvre le projet « Accès à la TV satellite pour 10 000 villages africains », un projet de coopération sino-africain destiné à apporter aux zones rurales d'Afrique un accès à l'information et au savoir et lance officiellement son service de vidéo en ligne (streaming - OTT) en Afrique via une application mobile donnant accès à plusieurs dizaines de chaînes.

En 2020, le service de e-commerce de StarTimes, StarTimes GO, était lancé. Cette plate-forme interactive d'achat en ligne disponible dans plusieurs pays du continent permet d'effectuer ses achats via une émission de téléachat, une application mobile et un centre d'appel.

Depuis la fondation, StarTimes s'appuie toujours sur la conception du développement harmonieux, gagnant - gagnant, et respecte les valeurs de l'entreprise : « Innovation, Honnêteté, Diligence et Dévotion ». StarTimes s'engage volontairement à s'acquitter de la responsabilité sociale pour obtenir le soutien et le respect mondial.

[22]

Aujourd'hui, StarTimes, dotée d'une vision internationale avance à pas solides vers un avenir encore plus radieux. Un groupe de médias jouissant d'une influence mondiale émergera dans la partie orientale du monde.

II. 1. 2. Situation géographique

Implantée dans la décénie précédente en République démocratique du congo, le bureau du directeur provincial de la zone Sud-Est se situe dans la province du Haut-Katanga, précisément au centre-ville de la commune de Lubumbashi, au croisement des avenues Laurent Désiré Kabila et Maniema, premier bâtiment au deuxième appartemment. Mais le siège social se trouve en Chine (Beijing).

II. 1. 3. Vision

StarTimes est le premier opérateur de télévision numérique en Afrique, avec 30 millions d'utilisateurs et un signal couvrant tout le continent. Son réseau de distribution massif est composé de 170 agences et 30 000 distributeurs dans 37 pays. StarTimes possède sa propre plate-forme de contenus variés avec 480 chaînes d'informations, de sport, de divertissement, etc.

La vision de l'entreprise est de « Permettre à chaque famille africaine d'être capable de s'abonner à la télévision numérique et d'en jouir ».



Figure 10 Logo StarTimes

[23]

II. 1. 4. Présentation de l'organigramme hiérarchique

			PRESIDENT
ASSISTANTS PRESIDENTS
							VICES - PRESIDENTS
			C.E.O

DIRECTEUR
ADMINISSTRATIF

DIRECTEURS
PROVINCIAUX

DIRECTEUR VENTE ET DISTRIBUTION

DIRECTEUR MARKETING

DIRECTEUR FINANCIER

DIRECTEUR COMMERCIAL

Figure 11 Organigramme StarTimes

II. 1. 5. Organigramme structurel

La structure organisationnelle de Startimes est composée des organes dont voici le rôle :

La direction principale avec le président ainsi que 6 vice-présidents autour de lui

La direction administrative

La direction financière

La direction commerciale

La direction de marketing

La direction de vente et de distribution.

Toutes les décisions viennent de l'administration centrale en Chine. Les CEO décident ensuite dans leurs zones commerciales, les directeurs généraux décident dans leurs pays respectifs en collaboration avec les directeurs provinciaux ainsi que les différents départements.

En ce qui concerne la zone sud-est, elle est dirigée par un directeur provincial qui siège à Lubumbashi, précisément au centre-ville, au croisement des avenues Laurent Désiré Kabila et Maniema, premier bâtiment au deuxième apparemment.

Le sujet de ces programmes est très varié, tels que le talk-show, le sport, la musique, la cuisine, la santé, le documentaire, le cinéma, les loisirs, etc.

[24]

A. Effectif général des agents

L'âge moyen de l'effectif total est de 30 ans, des professionnels dans divers domaines de l'industrie audiovisuelle, plus de 5000 employés, venus de la Chine, de l'Afrique, de la Grande-Bretagne, de la France, des États-Unis, du Portugal, du Canada et de nombreux pays dont 75 % sont de nationalité étrangère.

B. Slogans :

Au niveau international : «living for today, building tomorrow».

Au niveau du groupe de télédistribution : «profitez de la vie numérique»

II. 1. 6. Système d'opération

Le système de marketing complet est composé de réseaux de boutiques, distributeurs, bureaux directs, applications mobiles et websites.

L'exploitation de l'entreprise s'appuie sur un système du support de multiservices de la prochaine génération.

A. Activités en Afrique :

La principale occupation de l'implamentation se StarTimes en Afrique est de permettre à toutes les familles africaines d'avoir accès à la télévision numérique, de s'abonner à la télévision numérique, de bien regarder et de partager la beauté de la télévision numérique.

B. Intégration de programmes

Startimes dispose de plus de 480 chaînes, y compris de célèbres chaînes internationales, chaînes locales africaines les plus populaires, chaînes de référence chinoise et ses propres chaînes.

Les émissions sont diffusées en plus de 10 langues : anglais, Français, portugais, chinois, swahili, haoussa, yoruba, luganda, hindi, etc.

Le contenu des programmes couvre les informations, le sport, le cinéma, la musique, les divertissements, les enfants, la mode etc, pour satisfaire les téléspectateurs de différentes couches sociales et de différents âges. Startimes a produit des chaînes de différents types dont chacune a ses propres spécialités. Le volume total annuel de renouvellement des programmes dépasse 30.000 heures. La diffusion des émissions se fait 24h sur 24.

[25]

II. 1. 7. Architecture

Startimes a créé un système de réseaux capable à supporter des activités d'opération des dizaines de millions d'abonnés. Les plates-formes du relais des programmes, de la diffusion directe par satellite, et de la télévision numérique terrestre permettent au signal de Startimes de couvrir toute l'Afrique, toute l'Europe et une partie de l'Asie.

Le réseau de télédistribution de Statimes est structuré de la manière suivante :



SatelliteE1 0A Bande C

Satellite E5 WA Bande C

Satellite SES 5 Bande Ku

Serveur central (Chine/Beijing)

DTH suscriber

DTT suscriber

Emetteur TNT local (Lubumbashi)

Stations terriennes

Figure 12 Architecture réseau StarTimes

[26]

Section II : LA NORME UTILISEE (DTMB)

II. 2. 1. Présentation de la norme

Le système DTMB (radiodiffusion télévisuelle numérique multimédia de Terre) a été mis au point et approuvé par le Service de normalisation de la République populaire de Chine, qui a établi la norme GB20600-2006 intitulée « Structure de tramage, codage de canal et modulation pour un système de radiodiffusion télévisuelle numérique de Terre ».

Le système DTMB est conçu pour fournir un service de radiodiffusion de vidéos, de sons et de données de manière fiable et très efficace pour tous les récepteurs fixes, portatifs, mobiles et de poche. Compte tenu de l'adoption de technologies telles que le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence - synchrone dans le domaine du temps (MROF-SDT) et les codes de correction d'erreurs concaténés combinant un code de contrôle de parité à faible densité (LPDC) et un code BCH, le système DTMB présente plusieurs avantages : il utilise le spectre de manière très efficace, il assure une couverture étendue, il est très mobile et il peut lutter efficacement contre le brouillage sur trajets multiples [1].

Ce système dispose d'une large gamme de paramètres de transmission et permet en particulier de combiner le mode constellation, la durée de l'intervalle de garde, le code de canal interne, etc. Comme son interface de données est souple, tous les flux de données ayant la structure d'un flux de transport (notamment les flux MPEG-2, MPEG-4/H.264, AVS et DRA) peuvent être transmis. D'autres structures de données peuvent aussi être prises en charge après conversion. La norme DTMB peut prendre en charge la réception fixe ou mobile à l'intérieur comme à l'extérieur pour la télévision à haute définition (TVHD), la télévision à définition normale (TVDN) ou les services de radiodiffusion de données multimédia.

La largeur de bande du système DTMB employé en Chine est de 8 MHz. Le DTMB peut aussi prendre en charge des largeurs de bande de 6 MHz et de 7 MHz. Le DTMB peut donc être employé dans différents pays avec différentes largeurs de bande. Les données et les chiffres présentés dans cette section concernent le système fonctionnant avec une largeur de bande du canal de 8 MHz [1].

[27]

Le DTMB - Système évolué (DTMB-A) est une version plus récente et plus efficace du DTMB qui est décrite dans le cadre du Système E (voir le document [9.33]). La norme nationale correspondante est la norme chinoise GD/J 068-2015 intitulée « Structure de tramage, codage de canal et modulation pour un système de radiodiffusion télévisuelle numérique de Terre multimédia - Système évolué (DTMB-A) ». Cette version est plus efficace que le DTMB en termes d'immunité au bruit et au brouillage, grâce à des méthodes évoluées de correction d'erreur, d'entrelacement et de mappage de constellations. Ces améliorations ont permis d'accroître les capacités du système, qui peut désormais prendre en charge la TVHD et la radiodiffusion de données aussi bien dans un réseau à fréquence unique que dans un réseau multifréquence.

Cependant la norme DTMB attire aujourd'hui l'intérêt d'un grand nombre de chercheurs en raison des nouvelles techniques de traitement du signal qu'elle nécessite pour la mise au point de récepteurs performants [1].

II. 2. 2. Modèle d'architecture

La Figure suivante contient un exemple de pile de protocoles du système DTMB. Le protocole de base employé pour transmettre des informations audiovisuelles par le biais d'un support physique est le flux de transport MPEG-2.

Tableau 4 Pile des protocoles de la norme DTMB

Application (reproduction, enregistrement, etc)
AVC MPEG-4	VIDEO MPEG-2	AUDIO MPEG	AC-3, DTS	Sous-titres télétexte	EPG, ESG
				PSI	SI
PES MPEG-2				Section MPEG-2
Flux de transport
Couche physique du système DTMB (LPDC, M-QAM, etc)

La norme DTMB prend en charge différents débits binaires (c'est-à-dire les débits de charge utile du système) entre 4,813 Mbit/s et 32,486 Mbit/s. Il est important de connaître le débit binaire requis pour chaque service lorsqu'on planifie une fréquence ou un réseau. Comme la qualité de la vidéo dépend de l'algorithme de compression, il faut que le rapport de compression, le nombre d'étapes successives dans la compression et le débit binaire soient définis en fonction de critères prenant en compte l'ensemble de la chaîne d'acquisition, d'enregistrement, de mise en forme et de modulation.

[28]

Le système DTMB-A prend en charge des débits binaires supérieurs dans chaque canal de radiodiffusion (jusqu'à 49,31 Mbit/s dans un canal de 8 MHz), avec un ou plusieurs conduits par canal en cas de mise en oeuvre du mode codage et modulation variables (VCM). Cette protection différenciée des services permet d'utiliser les canaux de manière plus efficace selon le type de services (depuis la réception stationnaire fixe jusqu'à la télévision mobile). Elle permet aussi d'améliorer l'efficacité du système en termes de nombre de programmes télévisuels ou multimédia par canal, ou de qualité audiovisuelle des contenus transmis (selon le compromis requis par le système).

II. 2. 3. Principales technologies du système DTMB/DTMB-A

En comparaison d'autres normes de radiodiffusion télévisuelle numérique de Terre, les principales technologies suivantes ont été adoptées dans la norme DTMB pour améliorer l'efficacité du système :

En-tête de trame d'un code PN : Des séquences de code de bruit pseudo-aléatoire (PN) conçues de manière particulière ont été introduites à titre d'intervalles de garde dans le système DTMB à des fins de synchronisation ainsi que d'estimation et d'égalisation du canal. En s'appuyant sur les séquences PN, un récepteur peut effectuer une synchronisation rapide et robuste et une estimation du canal très efficace. L'égalisation est aussi très simple dans le domaine des fréquences.

L'en-tête de trame du code PN peut servir par ailleurs de séquence de conditionnement dans un égaliseur temporel. En outre, le système DTMB utilise le spectre de manière plus efficace en raison de l'absence de porteuses pilotes dans le corps de la trame de données.

Les avantages et les caractéristiques de l'emploi d'une séquence PN sont détaillés ci-après :

Toute séquence PN insérée à titre d'intervalle de garde peut être utilisée pour synchroniser le système et évaluer ou égaliser le canal. Les pilotes porteuses étant ainsi inutiles, l'efficacité d'utilisation du spectre s'en trouve accrue.

La séquence PN est transmise par une technologie d'étalement du spectre : une autocorrélation parfaite et un gain d'étalement du spectre peuvent améliorer la robustesse de la synchronisation.

D'autre part, la corrélation étant effectuée dans le domaine du temps, la synchronisation sera très rapide.

Grâce à l'autocorrélation et au caractère aléatoire de la séquence PN connue, l'estimation du canal ne concerne que la trame courante dans un système DTMB. Il est donc facile de répondre à l'exigence de réception mobile à grande vitesse.

[29]

La séquence PN étant connue au récepteur, le brouillage causé par cette séquence au corps de la trame peut théoriquement être supprimé par une opération de corrélation après la synchronisation et l'estimation de canal. Après ce traitement, on peut obtenir le même signal du corps de la trame avec un signal MROF bourré avec des zéros. Il a été démontré de manière théorique que lorsque l'intervalle de garde est bourré avec des zéros, l'efficacité du système est identique à celle d'un intervalle de garde à extension cyclique, dès lors que les conditions du canal sont les mêmes.

La supertrame DTMB-A comporte un canal de synchronisation particulier permettant d'acquérir le signal rapidement, ainsi qu'une synchronisation temporelle approximative et une estimation de l'écart de fréquence des porteuses pilotes. Les informations relatives à ces dernières sont transmises par la méthode DBPSK dans un seul symbole MROF avec deux préfixes cycliques. Le code BCH externe facilite l'adaptation du rendement de codage et abaisse le taux d'erreur plancher du système. L'expérience a montré que ce taux d'erreur plancher était inférieur à 1×10-12.

La protection contre les erreurs du système DTMB-A est également fondée sur des codes LDPC et BCH, mais la longueur de trame codée est différente (la longueur de trame codée d'une trame courte est de 15360 bits et celle d'une trame longue est de 61440 bits). Les autres rendements de codage suivants peuvent aussi être employés : 1/2 (30720, 30512), 2/3 (40960, 40752) et 5/6 (51200, 50992), avec une correction d'erreur pouvant aller jusqu'à 13 bits erronés.

II. 2. 4. Protection des informations sur le système

Les informations sur le système représentent une partie importante de la trame de signal transmise dans les symboles du corps de la trame. Chaque trame de signal comporte 36 symboles d'information sur le système, qui fournissent les informations nécessaires sur la démodulation et le décodage, notamment les modes de mappage de constellation, les rendements de codage LDPC, les modes d'entrelacement et les options de sous-porteuses pilotes (porteuse unique ou porteuses multiples). Le récepteur peut automatiquement reconnaître le mode du système à l'aide des informations sur le système.

Dans les systèmes DTMB, les informations sur le système sont transmises par la technologie d'étalement de spectre exploitant le code Walsh pour garantir la fiabilité de leur acquisition lorsque les conditions du canal sont fortement dégradées.

Le système DTMB-A exploite un rendement de codage LDPC de 2/3 pour protéger un canal spécial consacré à la description de la trame du système, ainsi qu'un mappage MDP-4 pour renforcer la robustesse.

[30]

II. 2. 5. Autres normes et standards de télévision

A. La norme ATSC

Développée par l'Advanced Television Standards Committee fut publiée en 1996 aux États-Unis. Cette norme utilise la transmission à porteuse unique avec modulation 8-VSB (8-level vestigial sideband modulation en anglais). Ce système, directement décliné du système traditionnel analogique, permet assez difficilement d'atteindre la charge utile de 19,4 Mbit/s requise pour une transmission de type HDTV dans une largeur de bande de 6 MHz. Cette norme est principalement conçue pour les réseaux multifréquences (multi-frequency network, MFN en anglais).

B. Le standard DVB-T

Fut développé par un consortium européen d'organisations publiques et privées - le Digital Video Broadcasting (DVB) dans la fin des années 1990. Il utilise la modulation OFDM classique avec préfixe cyclique. Il peut fournir un débit flexible allant de 4,98 Mbit/s à 31,67 Mbit/s pour un canal TV de largeur 8 MHz afin de pouvoir répondre à des applications variées. Grâce à l'existence de l'intervalle de garde,

La norme DVB-T peut être déployée au sein d'un réseau monofréquence (single frequency network, SFN en anglais) correspondant à un réseau de transmission constitué d'émetteurs radio opérant sur une fréquence unique dans une région donnée.

C. La norme japonaise - ISDB-T

Est très similaire à la norme DVB-T. En particulier, elle présente une couche physique identique à celle du système européen si bien qu'un même récepteur frontal peut être utilisé. Cependant, ISDB-T se distingue par la découpe du signal en 13 segments fréquentiels permettant la diffusion vers divers types de récepteurs, d'une télévision fixe standard à un appareil mobile. Sur la base de ISDB-T, une norme améliorée nommée ISDB-T internationale, a également été développée pour les pays d'Amérique du Sud comme le Brésil, le Pérou, l'Argentine, le Chili, etc. La principale modification par rapport à l'original ISDB-T est l'introduction d'un code de compression vidéo plus avancé - H.264/MPEG-4 AVC. La norme ISDB-T et sa version amélioré ont été adoptées par le Japon lui-même et d'autres pays en Amérique du Sud.

[31]

Tableau 5 Paramètres généraux des standards de télévision

	ATSC	DVB-T	ISDB-T	DTMB
Applicable Standard	A.52/A.53	EN 300 744	ARIB STD-B31	GB 20600-2006
System Bandwidth	6 MHz	6, 7, and 8 MHz		8 MHz
Source Coding	MPEG-2 transport stream
Transmission Scheme	Single Carrier	Coded OFDM with 2k and 8k FFT size	BST-OFDM with 2k, 4k and 8k FFT size	TDS-OFDM with 3780 FFT size + Single Carrier
Guard Interval	--	1/32, 1/16, 1/8 and 1/4		1/4 (PN945), 1/7 (PN595), 1/9 (PN420)
Channel Coding	Rate 2/3 trellis code + RS(207,187, t = 10)	Punctured convolutional codes with code rate	1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8 + RS(204,188, t = 8)	LDPC(7488, 3008/4512/60 16) + BCH(762, 752)
Modulation Scheme	8-VSB	QPSK, 16QAM and 64QAM	DQPSK, QPSK,16QAM, and 64QAM	QPSK, 4QAM NR,16QAM,32QAM and 64QAM
Interleaver	12 to 1 trellis code Interleaver	Bit-wise interleaver+ symbol interleaver	Bit-wise interleaver + time and frequency interleaver	Convolutional interleaver
Data Rate	19.39 Mb/s	4.98-31.67 Mb/s	3.65-23.23 Mb/s	4.81-32.49 Mb/s

[32]

Section III : LE SYSTEME DE RADIODIFFUSION

II. 3. 1. Buts et types de la radiodiffusion

La radiodiffusion est l'émission des signaux sans fil d'informations par le biais d'ondes radioélectriques destinées à être reçues directement par le public en général et s'applique à la fois à la réception individuelle et à la réception communautaire. Il s'agit d'une transmission en mode simplex des programmes chiffrés ou non entre une station d'émission vers des postes récepteurs distants.

La radiodiffusion fait partie des services ou domaines de radiocommunication, elle s'articule en deux familles :

Radiodiffusion sonore : pour les émissions audibles (vois, musique, sons, ...), en diffusion directe ;

Radiodiffusion visuelle ou télévision : pour les émissions visuelles (vidéos, images fixes, images animées, ...), en diffusion directe.

Tableau 6 Bande de fréquence de la radiodiffusion

Désignation	Sous-bandes de fréquences (Mhz)
	Région 1	Région 2	Région 3
I	47 - 68	54 - 68	47 - 68
II	87.5 - 108	88 - 108	87 - 108
III	174 - 320	174 - 216	174 - 230
IV	470 - 582	470 - 782	470 - 582
V	582 - 960	582 - 960	582 - 960

Cependant quand on parle de la radio, on pense directement à la radiodiffusion sonore, mais dans le cadre de notre travail, le terme radio est beaucoup plus utilisé dans le cadre de la radiodiffusion visuelle ou la télévision.

[33]

II. 3. 2. La télévision

La télévision est un ensemble de techniques destinées à émettre et recevoir des séquences audiovisuelles, appelées programme télévisé (émissions, films et séquences publicitaires). Le contenu de ces programmes peut être décrit selon des procédés analogiques ou numériques tandis que leur transmission peut se faire par ondes radioélectriques ou par réseau câblé.

L'appareil permettant d'afficher des images d'un programme est dénommé téléviseur, ou, par métonymie, télévision, ou par apocope télé, ou par siglaison TV.

Un téléviseur est un appareil affichant sur un écran des émissions de télévision. Il contient pour cela un décodeur de signaux qui accepte un ou plusieurs formats de diffusion de télévision, qui peuvent être analogiques ou numériques. Un téléviseur fonctionne généralement avec une télécommande.

Il est généralement pourvu de connectique d'entrées/sorties permettant de lui connecter un magnétoscope, un décodeur compatible avec un ou plusieurs formats de diffusion de télévision avec lesquels il est compatible comme un lecteur de DVD ou une console de jeux vidéo.

II. 3. 3. Composition

Un réseau de télédiffusion est généralement composé des éléments suivants :

Une station de télévision,

Une chaîne de télévision,

Un réseau de télévision,

Un téléviseur,

Des téléspectateurs, ...

A. Une station de télévision

La station de télévision est un exploitant qui peut être une entreprise, une organisation ou même une télévision amateur (ATV) qui émet (radiodiffuse) du contenu sur la télévision terrestre. L'émission de la télévision peut se faire par des signaux analogiques ou, plus récemment, par la télévision numérique. Les normes et standards sont régulées par l'autorité gouvernementale du pays, et varient à travers le monde. Les stations de télévision diffusant par analogique étaient généralement limitées à une chaîne de télévision, mais la télévision numérique permet maintenant de diffuser des sous-chaînes.

[34]

B. Une chaîne de télévision

La chaine de télévision est un organisme (public ou privé) qui diffuse des programmes

télévisés.

À l'origine, l'expression « chaîne » fait référence à l'ensemble des émetteurs qui permettaient de transmettre simultanément le même programme. Aujourd'hui, une chaîne de télévision a pour activité essentielle la production et la diffusion de programmes télévisés. On distingue généralement trois grands métiers liés à cette activité, qui peuvent être assurés par la même société ou confiés à des partenaires :

? L'éditeur de services, qui produit, réalise ou propose des contenus à diffuser ;

? Le diffuseur, qui met à disposition du public des programmes, notamment par voie hertzienne, par satellite, par câble ou par le biais d'un réseau de télédistribution ;

? L'opérateur de réseau, qui assure les opérations techniques liées à la transmission et à la diffusion des programmes auprès du public.

Une chaîne de télévision peut jouer ces trois rôles quand elle produit des émissions ou des téléfilms, qu'elle les diffuse et qu'elle assure la gestion technique de son réseau.

Les chaines de télévision peuvent être classées selon leur modes d'exploitation :

Chaîne de télévision généraliste

Chaîne de télévision locale émettant ses programmes sur un territoire restreint, souvent avec une programmation consacrée à la zone en question.

Chaîne de télévision à péage dont l'accès est (au moins partiellement) assujetti à une commercialisation (abonnement ou à la séance)

Chaîne de télévision thématique, consacrée à un thème en particulier (histoire, nature, voyages, cinéma, jeunesse, etc.)

Chaîne d'information internationale

Chaîne de télévision sportive, consacrée aux sports, retransmission d'évènements sportifs, reportages et actualités sur le sport

Chaîne de télévision d'actualité en continu, retransmet en direct pour assurer une information rapide et condensée aux téléspectateurs et éventuellement prévenir d'évènements importants.

C. Un réseau de télévision

Le réseau de télévision est un réseau de télécommunications destiné à la distribution de programmes télévisés. Cependant, le terme désigne désormais un groupement d'affiliés régionaux autour d'une chaîne de télévision centrale, offrant une programmation à plusieurs stations de télévision locales.

[35]

II. 3. 4. Modes de diffusion



Figure 13 Modes de diffusion de la télévision

A. Télévision analogique terrestre ou TAT

La radiodiffusion télévisuelle analogique est un système de télécommunication (communication à distance) dans lequel les images et le son télévisuels sont émis par les émetteurs de radiodiffusion sous forme de signaux analogiques. Le signal analogique est constitué d'une onde radio variable continue. Un émetteur module à la fois l'image et le son en signal analogique puis envoie ce signal dans les airs (terrestre) par satellite ou par réseau terrestre ou par l'intermédiaire d'un câble pour être reçu par un poste téléviseur. L'antenne de réception reçoit des signaux analogiques et alimente directement le poste téléviseur, qui convertit les signaux en image et en son pour les téléspectateurs.

B. La télévision numérique terrestre ou TNT

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

[36]

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 utilise les bandes de fréquences auparavant allouées à la télévision analogique (bande III en VHF, bandes IV et V en UHF). Ce qui est numérique dans la TNT, c'est l'information elle-même. Typiquement un fichier vidéo - mpeg par exemple - est transporté par la modulation d'ondes électromagnétiques. Le démodulateur extrait les données numériques du signal électrique (analogique) reçu sur l'antenne.

C. La télévision par satellite

La télévision par satellite consiste à émettre depuis un satellite en orbite géostationnaire des programmes de radio et de télévision analogique ou numérique, payants (cryptés) ou gratuits (en clair).

Le satellite renvoie sur une grande surface de la terre, le signal qui lui est envoyé d'une station émettrice. Ainsi, si le signal est codé de façon analogique ou numérique, il sera renvoyé respectivement de façon analogique ou numérique.

L'avantage de la télévision par satellite réside donc dans la possibilité de recevoir la télévision dans n'importe quelle région, ceci explique le développement de ce type de réception dans les régions montagneuses.

D. Télévision sur téléphone mobile

Connue sous le nom de la norme DVB-H (Digital Vidéo Broadcasting - Handheld) : est la nouvelle norme de radiodiffusion numérique hertzienne pour la transmission de contenus vers des périphériques de poche (récepteurs mobiles). Il est basé sur la norme DVB-T régissant la radiodiffusion numérique terrestre et a été retenu comme la norme européenne pour le déploiement de la télévision numérique mobile.

E. La télévision par ADSL

La télévision par l'ADSL permet aux abonnés d'un FAI de recevoir la télévision, non plus en passant par l'antenne de leur logement, mais par l'intermédiaire d'un décodeur TV relié à un modem, lui-même connecté à la ligne téléphonique de l'abonné.

[37]

F. Télévision IP

La télévision IP, ou télévision sur IP, ou IPTV (de l'anglais « Internet Protocol Télévision ») est une forme de télévision diffusée sur un réseau utilisant l'Internet Protocol.

Le terme « IPTV » englobe la télévision en direct, la vidéo à la demande (en anglais Vidéo on Demand ou VoD), le jeu à la demande (en anglais Game on Demand, GoD ou Cloud Gaming) et la télévision de rattrapage (en anglais « catch-up TV »). Les méthodes de communication sont diverses.

La télévision en direct utilise une solution IP multicast, ce qui permet d'envoyer les informations une seule fois pour plusieurs personnes. La VoD et la télévision de rattrapage utilisent une solution IP unicast (une seule destination pour ces flux). L'IPTV utilise la même infrastructure que l'accès Internet, mais avec une bande passante réservée.

G. Télévision par câble

La télévision par câble est un mode de distribution de programmes de télévision transitant par l'intermédiaire d'un réseau câblé. Un câble coaxial est souvent utilisé pour conduire le signal de télévision par câble.

Son architecture technique comprend :

Une série de lignes de transport, entre la tête de réseau et la prise d'abonné,

Des amplificateurs de distribution qui retraitent les signaux puis les dirigent vers les répartiteurs de distribution, dérivateurs d'abonnés puis en terminaison, les prises d'abonnés. Un ou plusieurs terminaux d'abonnés (récepteurs/décodeurs, modem câble), connectés à l'une des prises du foyer.

H. La web TV

La web TV ou webtélé, est la diffusion de programmes télévisuels sur le Web. Le terme de Web TV désigne des chaînes de télévision uniquement diffusées par internet, en opposition aux chaines de télévision classiques qui peuvent être diffusées sur le web en direct ou en rattrapage télé en complément des autres modes de diffusions (câble, IPTV, satellite).

La technologie des Web TV est à distinguer de l'IPTV, technique de diffusion des télévisions classiques via ADSL. L'IPTV dispose d'une bande passante réservée pour sa transmission qui garantit la qualité du service à l'utilisateur, la Web TV utilise elle aussi la transmission par Internet, mais sans bande passante réservée ou prioritaire.

¹⁰ DTH= Direct To Home. Cette technique désigne les abonnés qui reçoivent le signal provenant directement du satellite jusqu'à leurs maisons.

[38]

Chapitre Troisième : EMISSION ET RECEPTION DES
SIGNAUX NUMERIQUES

III. 1. Production et émission des programmes TV [7]

III. 1. 1. Production et integration

A. Production

StarTimes produit des chaines de différents types dont chacune a ses propres spécialités. Le volume annuel de renouvellement des programmes dépasse 300 000 heures. La diffusion des émissions se fait 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.

Le sujet de ces programmes est très varié, tels que talk-show, le sport, la musique, la cuisine, la santé, le documentaire, le cinéma, les loisirs, les séries télévisées, etc.

B. Intégration des programmes

L'entreprise dispose de plus de 480 chaines, y compris les célèbres chaines internationales,

chaines locales africaines les plus populaires, chaines de référence chinoise et ses propres chaines. Les émissions sont diffusées en plus de 10 langues : anglais, français, portugais, chinois, swahili, haoussa, yoruba, luganda, hindi, etc.

III. 1. 2. Émission des programmes

Après doublage des programmes dans différentes langues, suivant la langue parlée dans chaque pays, les programmes sont diffusés dans le monde entier via les trois satellites utilisés par StarTimes (E10A, E5WA, SES5) pour atteindre tous les points du monde.

En ce qui concerne l'Afrique, dont la République démocratique du Congo en particulier, les programmes transitent par le biais du satellite E10A jusqu'à la station de traitement, pour la TNT. Pour le reste, les programmes sont directement reçus du satellite jusqu'à leur maison (DTH)¹⁰.

[39]

La figure suivante illustre l'architecture de cette chaine d'émission [7] :



Stations terriennes

Antenne
d'émission TNT

Récepteurs TNT DTT

SatelliteE1 0A Bande C

Serveur central (en Chine/Beijing)

Station de traitement
et de diffusion des
programmes TV

Figure 14 Architecture de la chaine d'émission StarTimes (Chine) - Lubumbashi Caractéristiques du satellite E10A¹¹ (Eutelsat)



Figure 15 Eutelsat 10 A

Eutelsat 10A transporte une puissante charge utile de capacité en bande Ku disponible via la flotte d'Eutelsat pour des services à travers l'Afrique. Le satellite est situé à 10 degrés Est, l'une des positions orbitales de longue date d'Eutelsat et une position clé pour les réseaux de données et de vidéo professionnelle. Les services ont été fournis en continu à cet endroit depuis 1987.

La charge utile en bande Ku d'Eutelsat 10 A offre une empreinte large bande améliorée desservant l'Europe, l'Afrique du Nord et le Moyen-Orient. Un deuxième faisceau en bande Ku dessert l'Afrique australe et les îles de l'océan Indien, et permet la connectivité entre l'Afrique et l'Europe.

¹¹ www.eutelsat.com/enquiries. Le 23 Aout 2021

[40]

La charge utile en bande C fournit une couverture panaméricaine, s'étendant à l'Inde et à certaines parties de l'Asie ainsi qu'à l'Amérique latine, pour les services à large bande et de télécommunications.

A Lubumbashi, la réception de ces programmes se fait par le biais d'une antenne parabolique, située dans la cour de la radio télévision nationale congolaise (RTNC Lubumbashi). Sur ce même lieu se trouve la station de traitement et de diffusion des programmes TV de StarTimes [8].

Avant que ces programmes soient diffusés aux abonnés, StarTimes doit intégrer aussi les programmes des différentes chaînes TV locales qui désirent faire passer leur signal dans le bouquet numérique.

En associant les informations provenant des chaines TV locales (de la ville de Lubumbashi), nous aurons deux sources d'informations.

Ces deux sources sont présentées par l'architecture suivante :



Serveur central (en Chine/Beijing)

SatelliteE1 0A Bande C

Chaine TV locale
de production des
programmes TV

Station de
traitement et de
diffusion des
programmes TV

Stations terriennes

Antenne d'émission

Récepteurs TNT DTT

Figure 16 Architecture de la chaine d'émission associée à HK6 TV

Ce qui nous intéresse à ce niveau, c'est sont les différentes manières par lesquelles StarTimes parvient à récupérer les programmes des différentes chaînes TV locales et les intégrer dans le bouquet numérique.



Codage audio

Codage vidéo

Figure 20 Chaine d'émission HK6 TV

[41]

III. 2. Récupération des programmes dans les chaines TV locales

Comme nous l'avons suggéré au début dans l'introduction de ce travail, StarTimes procède des différentes manières pour récupérer les informations (programmes TV) ou capter le signal émis par les chaines TV locales de la ville de Lubumbashi qui louent ses services. Voici les possibilités par lesquelles cette récupération peut se faire :

III. 2. 1. Première possibilité : Capter le signal avec une antenne Yagi-Uda

Comme tout utilisateur final ou téléspectateur capte le signal émis par la chaine de télévision, en installant une antenne sur son toit pour une bonne qualité de réception. Généralement, une antenne râteau, du type Yagi-Uda est utilisée [8].

A. Du côté de la chaine Tv locale (HK6 Télévision)

Après la production des programmes à diffuser, ces derniers doivent être envoyés à la station de traitement de startimes.

Cette première possibilité consiste à émettre le signal par l'intermédiaire de l'émetteur TV local, en analogique, et sur la fréquence exploitable par la chaîne locale.

Pour Hk6, la fréquence de l'émetteur TV est de 199,25 Mhz. Chaîne d'émission:

[42]

L'inconvénient majeur avec cette possibilité est que, le signal émis est tout d'abord analogique, en se propageant, la qualité du signal se dégrade lorsque la distance devient considérable. En plus de cela, lorsque StarTimes capte ce signal à faible puissance par rapport à celui émis, l'encodeur chargé de numériser ce signal se verra en difficulté pour remettre le signal à sa puissance maximale.

Cette possibilité est celle utilisée par StarTimes pour capter le signal provenant de HK6 TV (Haut-Katanga 6 territoires) et bien d'autres chaines locales TV analogiques (de la ville de Lubumbashi).

De ce fait, nous avons suggéré utiliser une autre possibilité que nous décrivons au point suivant.

III. 2. 2. Deuxième possibilité : Installer un faisceau hertzien entre les deux sites

En observant les inconvénients de la première possibilité (celle qui consiste à capter le signal comme tout autre utilisateur final), l'installation d'un faisceau hertzien (FH)¹² entre les deux sites à savoir, la chaine locale TV HK6 et la station de traitement de StarTimes.

Les Faisceaux Hertziens sont destinés à la mise en oeuvre des réseaux des télécommunications, initialement conçus pour transmettre des multiples téléphoniques ou des images analogiques, connaissent une évolution constante liée à la numérisation des supports de transmission ainsi qu'au traitement de l'information.

Les débits vont de 2 à 800 Mbps. C'est le développement de la téléphonie, et en particulier l'apparition du téléphone mobile qui a permis un grand développement aux faisceaux hertziens. Ce Procédé permet de transmettre des signaux d'information.

Le signal en se propageant dans l'espace entre les deux sites, différents phénomènes peuvent entrer en jeux au cas où la visibilité directe ne serait pas respectée,

¹² Un faisceau hertzien est défini comme un équipement ou un système de radio transmission utilisé pour assurer une liaison sans fil point à point en vue de transmettre des signaux informatiques entre deux sites.

[43]

A. Localisation des sites (HK6 TV et StarTimes)¹³



Figure 21 Localisation des sites (HK6 - StarTimes)

Les mécanismes suivants doivent être pris en compte pour assurer une bonne liaison [2] :

B. Optimisation de la liaison

Généralement, l'optimisation conduit à :

Augmenter la portée du signal

Augmenter le débit d'informations à convoyer

Améliorer les qualités de la transmission Minimiser les puissances mises en jeu

Les conditions suivantes doivent être pris en compte pour optimiser la liaison entre les deux sites :

La visibilité directe entre les deux antennes est réalisée (grâce à l`alignement correct des antennes) ;

Le premier ellipsoïde de Fresnel est dégagé de tout obstacle : bâtiment, végétation (arbre, pluies, ...), relief (collines, montagnes,) ;

Le bilan radio des puissances est équilibré de part et d'autres,

La planification des fréquences est assurée pour éviter les interférences.

¹³ www.google/ maps.com



Premier ellipsoïde de

Fresnel Antenne Tx

Antenne Rx

B. 1. Ellipsoïde de Fresnel

d1 d2

r

H

Ho

Site HK6 TV

[44]

Site StarTimes

Figure 22 Paramètres d'étude du premier ellipsoide de Fresnel

Où : H = la hauteur de l'antenne (en m)

Ho = la hauteur de l'obstacle (végétation et bâtiments

d1 = le petit axe

d2= le grand axe

Nb : En télécoms, Ho = 20 m.

?? = v??1 × ??2 × ?

??1 + ??2

Comme d1=d2,

??=

1 v

₂?? × ?

Où : r = le rayon du premier ellipsoïde de

Fresnel

D = la portée en mètre

rh =de a lantennehauteur (ende m) l'antenne

? = La longueur d'ondes en mètre

ur de lobstacle (végétation et bâtim

xec= la célérité (3.10⁸ m/s)

La grandeur ?? correspond à la valeur strictement minimale pour laquelle l'espace entourant

Fresnel

le rayon direct joignant les deux antennes est dégagé de tout obstacle.

D a por

h l ht

B. 2. Calcul de la hauteur du support de Ho = la l'antennhaute

????????= ??+ ????

??' = ⁴/₃ ???? = 4 × 6380 = 8500 ????

Fresne

3 D pe en m

Calcul de la portée ??= v2 ?? h Ou encore : ?? = v2???? (vh??) + vh?? b :

Où : R = le rayon de la terre (6380 Km) h l htr de l'e D = la portée de l'antenne en mètre h = la hauteur de l'antenne ? la lngu d'd è u de l l'at céléié (n (310^8 ) m/) teu d l'btle (végétti t bâtie he= la hauteur de l'antenne d'émission hr= la hauteur de l'antenne de réception ax

[45]

C. Architecture de la chaine de transmission

Antenne TV



Signal Vidéo/Audio vers Emetteur TV

Encodeur

Bande de fréquence 5 Ghz

Parabole Rx Bp= 100 Mbps Parabole Tx

Distance = 1 Km

Liaison en
visibilité directe

Signal Vidéo/Audio Studio HK6 TV

Décodeur

Figure 23 Liaison par FH HK6 TV - StarTimes

D. Bilan de liaison



Gain antenne de Réception (Gr)

Atténuation en espace libre

Perte durant la propagation dans l'air (Ap)

Gain antenne d'émission (Ge)

Liaison émetteur - Antenne Perte feeder (Le)

Liaison récepteur - Antenne Perte feeder (Lr)

Puissance reçue (Pr) Puissance d'émission

(Pe)

Figure 24 Bilan de la liaison

11 1

Pr(Watt) = P?? .G?? . ???? . _??r . . Gr

????

[46]

Le gain d'une antenne parabolique est de :

2

?????? = 10 log (?? (??? ??? ) )

Sous forme logarithmique, le bilan de liaison est calculé comme suit :

Pr(??????) = ????(??????) + ????(??????) - ????(????) - ????(????) + ????(??????) - ????(????)

D. 1. L'affaiblissement de propagation :

Où : Ap = affaiblissement total de propagation

AEL = affaiblissement en espace libre (air ou vide) As = affaiblissement supplémentaire qui traduit l'influence des nombreux obstacles d'environnement (relief, bâtiments, végétation, atmosphère, intempéries) et le mauvais pointage de l'antenne.

???? = ?????? + ????

Si As est nul :

???? = ??????

L'affaiblissement de propagation en espace libre [2] :

Où : A ffab

2

?????? = (4. ??.??

?? )

??

?? = ??

Où : d=la distance entre les deux antennes, EL = affaiblissemen en espace libre (a

s affaiblissment supplémen

?=la longueur d'onde en mètre nfluence des n c= la célérité elif bâtimen f= la fréquence

En dB AEL se calcule par la formule suivante :

inte

??????(????) = 32,44 + 20log ??(??h??) + 20 log ??(????)

Où : d=la distane entre l

???????? = ???????? =	????. ????	En émission
	???? ????. ????	émissio En réception l'influ
	????

Si nous essayons d'intégrer plusieurs chaines TV locales à l'aide des faisceaux hertziens, nous E éii c= la célérité

aurons une architecture suivante :



[47]

HK6 TV
(199,25 Mhz)

SITE
STARTIMES
(460 - 610 Mhz)

HERITAGE (703,25 Mhz)

NYOTA TV (575,25 Mhz)

MALAIKA TV (527,25 Mhz)

SHALOM TV (273,25 Mhz)

MWANGAZA TV (471,25 Mhz)

Figure 25 Intégration de plusieurs chaînes de télévision local

Cette deuxième possibilité a comme avantage, de permettre supprimer les émetteurs TV locaux, ce qui facilite la libération du spéctre fréquentiel (la bande VHF) occupé par les chaines TV locales (entre 174.25 et 703.25 Mhz). Avec ces fréquences que nous allons libérer, ces dernières serviront à la mise en place de la 4G qui est en cours dans la République Démocratique du Congo et à bien, d'autres utilisations.

III. 3. Réception de différents signaux par StarTimes

La figure suivante illustre la réception des programmes provenant des différentes chaines TV locales [9]:



Figure 26 Reception des différents signaux par StarTimes

¹⁴ Image de l'émetteur TNT de StarTimes prise à l'aide d'un appareil photo dans l'enceinte du bâtiment de la RTNC/Haut-Katanga

[48]

III. 4. Eléments de la structure de base de la TNT

III. 4. 1. L'encodeur [9]



Figure 27 Encodeur TNT



Figure 28 Emetteur TNT Startimes

III. 4. 2. L'émetteur TV14

[49]

Les paramètres de l'émetteur :

Bande passante 8MHz

Débit 29.4Mbps

Mode 16K

Modulation 64-QAM

Rendement de codage interne 3/4

Intervalle de garde 1/8

Pilot Pattern PP3 Carrier mode Extend

Hauteur 35m

Directivité Omnidirectionnelle Puissance d'émission 1000W Nombres de canal utilisé 3 Couverture 90 Km²

Fréquences utilisés 480 à 610 MHz

A. Structure de l'émetteur TNT

Un émetteur est un équipement qui, par succession de procédés, permet la transmission, via une

Bde a 8M

antenne radioélectrique, des informations. Pour la TNT, il constitue l'essentiel de la chaîne de

b 2bp

transmission c'est-à-dire qu'il assure la qualité des informations transmises.

Mo 16K

En transmission TNT, la structure de l'émetteur varie selon chaque norme de chaque pays. Celui-ci

oio QM

se différentie par les techniques utilisées comme la compression des données, le type de modulation, ...



eLe signal source (vidéo-audio) est transmis depuis un terminal (micro-caméra) vers un étage de numérisation et de compression pour être ensuite acheminé, avec d'autres données numériques (données informatiques), vers un multiplexeur.

En globale, un émetteur est une superposition d'étages se présentant de la manière suivante :

Intervale de garde 1/8

Les informations venant des différentes chaines sont simultanément multiplexées pour former un flux multiplex. Afin de protéger ce flux contre toutes erreurs, le flux subit alors un codage canal. Le signal codé est alors modulé selon la porteuse. L'information est ainsi émise à travers une antenne.

[50]



III. 4. 3. Schématisation de l'émetteur TNT avec le standard DTMB

Ce système de transmission effectue la conversion du signal d'entrée en données de sortie du signal de télévision terrestre.

Les données passent par le codeur, le processus de protection contre les erreurs FEC (Forward Error Correction), par le processus de mappage de constellation, puis l'entrelacement traite les informations pour créer les blocs de données.

Les blocs de données et les informations TPS (Transmission Parameter Signaling) sont multiplexés et passent par le processeur de données pour former la structure corporelle. Il combine les informations du corps et de la tête pour former la trame et cela se passe à travers le filtre SRRC (Square Root Raised Consigne) pour devenir un signal dans une bande passante de canal 8 Mhz.

Enfin le signal est modulé pour le mettre en bande de fréquence correspondante. Et ainsi le flux est transmis vers l'antenne émettrice [1].

PN Frame
Header

	Mapper & Interleaver			Frame Body Processing		baseband Processing
Coder		IFFFT
	Informations du système





Desinterleave

r &

Demapper

Frame head selection

Equali ser

FFT

OLA

Local PN

FFT

PN

substraction

Channel Estimation

Decoder

Figure 29 Chaine d'émission et reception avec la norme DTMB

Figure 30 Multiplexes des chaînes TV locales

[51]

A. Spécifications de la norme DTMB

Tableau 7 Specifications de la norme DTMB

			Single carrier mode		Multicarrier mode	Origin
Former ADTB-T			Former DMB-T		Number of subcarriers
C = 1			C = 3780		PN sequence Frame Header
Length		595 (1/6)	420 (1/4), 945 (1/9)
		Non boost	Boosted by 2
		Same in a superframe	Different or same		Mapping
4QAM-NR, 4QAM, 16QAM, 32QAM			4QAM, 16QAM, 64QAM		Interleaver
Time domain			Time & Frequency domain		Coding
Outer	BCH(762, 752)
	LDPC(7493, 3048), (7493, 4572), (7493, 6096)
	0.4(7488, 3008), 0.6(7488, 4512), 0.8(7488, 6016)

B. Multiplexage

La télévision numérique terrestre ou TNT est un mode de diffusion terrestre de la télévision, dans lequel les signaux vidéo, audio et de données ont été numérisés, puis ordonnés dans un flux unique. Le multiplexage constitue une technique de transmission qui consiste à fractionner le canal en différents sous-canaux indépendants pour la transmission de flux d'informations.

En intégrant les différentes chaines de la ville de Lubumbashi, nous aurons un multiplexage représenté comme suit [10] :

UMOJA TV

HERITAGE TV

JUA TV

RTNC TV



MULTIPLEXAGE

HK6 TV

MWANGAZA TV

NYOTA TV

DYNAMIQUE TV

KYONDO TV

MALAIKA TV

Multiplex 1

1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11 12

Multiplex 2

WANTANSHI TV

SHALOM TV

[52]

En TNT, un canal peut supporter 3 chaînes HD ou 6 chaînes SD dans un même multiplexe. En prenant exemple sur la réglementation de la liste des chaînes et les multiplexes à Lubumbashi, on peut estimer le nombre de multiplexes et de chaînes sur la totalité du territoire.

C. Modulation

La norme DTMB utilise de nombreuses technologies avancées pour améliorer les performances, par exemple un bruit pseudo-aléatoire code (PN) comme intervalle de garde qui permet un système de synchronisation plus rapide et une estimation de canal plus précise, Contrôle de partie à faible densité (LDPC) pour correction d'erreurs, modulation synchronisation dans le domaine temporel-multiplexage par répartition orthogonal de la fréquence (TDS-OFDM) qui permet de combiner la diffusion en SD, HD et des services multimédias, etc.

Ce système donne de la flexibilité aux services offerts pour prendre en charge la combinaison de réseau monofréquence (SFN) et réseaux multifréquences (NPF). Les différents modes et paramètres peuvent être choisis en fonction du type de service et de l'environnement réseau.

La séquence du motif pseudo-aléatoire est défini dans le domaine temporel et les informations du transformé de Fourrier discrète (DFT) est défini dans le domaine fréquentiel. Les deux trames sont multiplexées dans le domaine temporel, ce qui entraine une synchronisation du domaine temporel (TDS).

III. 5. Paquets des données

Le codage source et la compression des signaux audio-vidéo suivent le standard MPEG-2 ou MPEG-4. Pour le multiplexage, il utilise le Transport Stream MPEG qui offre la possibilité d'émettre plusieurs chaînes en même temps.

Présentation du groupe Mpeg [11]

MPEG¹⁵, ou Motion Picture Expert Groupe, est un groupe de travail pour les standards de compression d'images animées, reconnu par l'ETSI. Le groupe normalisé de multiples normes issues du même nom MPEG : MPEG2, MPEG4, MPEG7, ... Seules, en TNT, le MPEG 2 et

MPEG 4 sont utilisés.

Ces normes ont pour buts de définir les codages afin de limiter le débit d'une source audiovisuelle, puis de permettre le multiplexage vidéo et audio afin de synchroniser le tout. Il est à remarquer que la norme MPEG ne s'applique que sur les images animées. Ainsi, les autres signaux (audio et

¹⁵ F. Hervé, Lexique des termes et acronymes réseaux et télécommunications, Ed 28, Paris, 2017

[53]

informationnelles) sont codés séparément puis multiplexés dans un flux MPEG-TS (ou MPEGTransport Stream). La norme s'appuie généralement sur le principe : ne jamais transmettre un élément d'image déjà transmis.

A. Compression vidéo

MPEG-2 [11]

Cette norme de compression vidéo est essentielle pour la diffusion numérique. La définition de l'image varie de 576 x 42 points à 720 x 576 points, avec un débit moyen de 25 images par seconde. La compression MPEG-2 permet d'inclure des données autres que la vidéo elle-même. On peut y ajouter des informations comme le numéro du canal, le titre du programme, la langue utilisée, l'heure, ...

Ceci permet de réduire la taille de la vidéo, permettant ainsi d'augmenter le débit binaire à la transmission.

MPEG-4

Le MPEG-4 est la norme qui s'appuie sur le codage objet c'est-à-dire qu'une vidéo peut être décomposée en différents objets. La norme spécifie d'abord des techniques pour gérer le contenu de scènes comprenant un ou plusieurs objets audio-vidéo. Chaque objet étant lui-même décomposable en plusieurs objets...

La norme spécifie de nouveaux codecs audio et vidéo et enrichit les contenus multimédia en ajoutant de nouvelles applications comme la prise en charge de la gestion des droits numériques et de plusieurs types d'interactivités.

Ce principe permet alors d'obtenir des fichiers plus compacts tout en offrant une qualité d'image qui peut être supérieure ou égal à celle du MPEG-2. Ainsi la norme MPEG-4 a permis de transmettre les émissions en haute définition. Ce nouveau standard HD en résolution 1920 x 1080 lignes apportent une qualité d'image cinq fois plus élevée que la définition standard SD.

B. Compression audio

La compression audio utilise les propriétés de l'oreille humaine pour réduire le débit que nécessite un signal audio. Ce principe est que toutes fréquences inaudibles par l'oreille humaine sont supprimées.

La compression audio est de type MUSICAM. Standard qui encode et compresse le son. Les signaux générés peuvent ensuite être utilisable par la norme Dolby Digital. Celle-ci gère le son multi canaux.

[54]

III. 6. Réception TNT

Pour la réception de la TNT, trois équipements pourront être choisis : Le récepteur bi-standard

Le décodeur Set-Top-Box ou adaptateur TNT

Le récepteur numérique intégré

A. Récepteur bi-standard

Le récepteur bi-standard est un récepteur numérique permettant de recevoir les programmes analogiques et numériques. Ce type de récepteur permettrait une transition de l'analogique vers le numérique pour un coût minimal.

B. Décodeur TNT

Un décodeur¹⁶ TNT ou adaptateur TNT est un récepteur démodulateur pour la réception des signaux de télévision numérique.

Ce type d'équipement est équipé d'un tuner VHF et UHF connecté à une antenne extérieure ou intérieure, éventuellement amplifiée. D'autre part, un adaptateur TNT se présente aussi comme un démultiplexeur, car il exerce à la fois une fonction de démodulation et une fonction de décodage numérique.

B. 1. Types de tuner TNT

Selon leur utilisation, nous pouvons distinguer :

L'adaptateur de salon

Pour un téléviseur qui n'est pas équipé d'un décodeur interne TNT, il est utile d'employer un adaptateur TNT de salon. Ce procédé peut être aussi bénéfique pour les anciens téléviseurs non compatibles avec la TNT.

L'adaptateur « clé USB »



Cet adaptateur est utilisé pour la réception de la TNT sur un ordinateur. Ainsi, il joue le rôle de décodeur et de capteur de signal (relié à une antenne), ceci permet l'adaptation du signal TNT sur un ordinateur.

Figure 31 Adaptateur clé USB

¹⁶ Cet appareil est aussi désigné sous le nom de tuner TNT

[55]

L'adaptateur « péritel »

C'est un tuner qui se relie directement au téléviseur via le port péritel. L'équipement étant relié à une antenne, il permet la réception TNT sur n'importe quels téléviseurs équipé d'un port péritel.



Figure 32 Adaptateur péritel

L'émetteur, le canal désiré est sélectionné par un étage de réception à changement de fréquence et le signal est démodulé en sortie du filtre. Le décodage de canal corrige ainsi les erreurs au cours de la transmission. Le démultiplexeur récupère les paquets correspondant à la chaîne sélectionnée. Le décodeur reconstitue les signaux audio et vidéo ».

Il est à remarquer qu'un adaptateur adopte une matrice ou table de décodage selon la norme DTMB. Cette matrice définit en sorte le mode de diffusion c'est-à-dire les techniques utilisées.

Le schéma synoptique suivant explique les procédés dans un adaptateur :



Accord et réception

Démodulation OFDM

Décodage du canal

Démultiplexage Décodage

Mpeg2/4

Microcontrôleur + Logiciel

Figure 33 Schéma synoptique de l'adaptateur TNT

[56]

B. 3. Mode de connexion et les services associés



Téléviseur

Antenne YAGI

CATV

Cordon Péritel

Cordon HDMI

Un adaptateur se connecte sur l'arrivée de l'antenne individuelle ou collective, et parfois sur l'antenne intérieure. Puis un cordon péritel ou HDMI (si le téléviseur en est équipé) relie l'adaptateur au récepteur.

Décodeur

Figure 34 Mode de connexion de l'adaptateur

L'adaptateur doit pouvoir être mis à jour par voie hertzienne ou par voie filaire. L'adaptateur simple ne permet que de suivre et d'enregistrer une seule chaîne simultanément alors que celui équipé d'un double tuner permet de faire les deux différemment. Certains fournisseurs d'accès internet ou câblo-opérateur proposent les chaînes de la TNT dans leur offre.

C. Antenne de réception



Figure 35 Antennes Vagi

Pour recevoir les signaux émis par la TNT, une antenne du type YAGI est utilisée à la réception.

[57]

D. Récepteur numérique ou téléviseur TNT



Figure 36 Téléviseur TNT

Le téléviseur adapté à la réception de la TNT est un téléviseur HD, ou un standard muni d'un adaptateur compatible TNT.

III. 7. Expression du champ électrique en espace libre

L'équation fondamentale des télécoms est généralement adaptée à l'étude des liaisons point à point. Par contre, dans l'étude de couverture radioélectrique, de zone d'une station de radiodiffusion, il est souvent préférable de calculer le champ reçu au niveau de l'antenne de réception des postes terminaux.

Le champ reçu au niveau de l'antenne de réception à une distance d'est donné par la relation :



1

E?? =

_??v3??. ????. ????

Puissance de couverture = 90 Km²

Figure 37 Diffusion des programmes Numériques

[58]

CONCLUSION

Pour satisfaire la demande des utilisateurs de la TNT dans la ville de Lubumbashi en ce qui concerne les services de la télévision. Ce travail était dédié à l'étude des techniques et systèmes de transmission de la TNT, ce nouveau mode de diffusion apporte une amélioration sur la qualité de la transmission grâce à l'efficacité du système.

La télévision numérique peut être diffusée sous trois modes de diffusion, par satellite, par câble ou par voie hertzienne. La diffusion de la télévision numérique est présente dans le monde entier, mais se différencie suivant les normes chaque pays.

Nous avons étudié les différents paramètres pour intégrer les différentes chaines locales TV de la ville de Lubumbashi dans le bouquet StarTimes. D'où nous avons démontré deux possibilités envisageables, la première consistait à ce que StarTimes capte les signaux à l'aide d'une antenne YAGI, et les conséquences résultent à ce que le signal s'affaiblit au cours de la propagation et cela diminue les performances de l'encodeur de StarTimes dans la numérisation de ces derniers. Nous avons proposé la deuxième possibilité qui consiste à installer des faisceaux hertziens dans les différentes chaines, d'où l'avantage de libérer la bande VHF du spéctre fréquentiel en éliminant les émetteurs de ces chaines TV. Cette libération du spéctre permettra à l'Etat Congolais d'allouer ces fréquences pour le déploiement de la 4G qui est en cours.

A la réception de tous ces signaux, StarTimes utilise des techniques de TNT très avancées avec la norme DTMB, d'où les signaux (programmes) subissent différents traitements, entre autre l'encodage pour faciliter la numérisation de ces derniers et la correction des erreurs, le multiplexage pour les mettre ensemble, la compression dans un format MPEG2/4 pour une meilleure qualité de l'image et l'audio.

Une modulation OFDM est utilisée par la norme DTMB et la correction des erreurs est effectuée avec les codes LDPC et BCH, une séquence pseudo-aléatoire est insérée pour assurer la synchronisation. Les modalités de réception n'ont pas du tout changé comme avec la télévision analogique, la TNT est reçue à l'aide de l'antenne YAGI, avec un adaptateur TNT est un téléviseur compatible.

[59]

BIBLIOGRAPHIE

[1] M. LIU, Analyse et optimisation des systèmes de TNT DTMB, Rennes: inédit, 2011.

[2] K. Dubois, Radiocommunication, Lubumbashi: inédit, 2020.

[3] K. Dubois, Notes du cours de Télécoms & Réseaux, Janvier 2011.

[4] N. Raphael, Transmission radio, LUbumbashi: inédit, 2019.

[5] K. Wesley, Elemenrs des télécommunications, Lubumbashi: inédit, 2017.

[6] B. S. JAMEL, Sysème de commmunication, Tunis: inédit, 2014.

[7] StarTimes, StarTimes, Beijing: inédit, 2018.

[8] M. PRINCE, Interviewee, Technicien à Startimes. [Interview]. 20 Aout 2021.

[9] B. BEAM Sprl, Catalogue Emission Tv analogique & Solutions DVB-T, Belgique, 2017.

[10] B. Catherine, Réalisateur, La télévision numérique terrestre. [Film]. Paris: C'est pas sorcier, 2012.

[11] I. HOSTALERY, Réalisateur, De la caméra au téléviseur. [Film]. Paris: C'est pas sorcier, 2008.

[12] F. Hervé, «Lexique de termes et accronymes réseaux et télécoms,» Paris, 2017.

[60]

TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHE i

DEDICACE ii

REMERCIEMENTS iii

LISTE DES ABREVIATIONS iv

LISTE DES FIGURES vi

LISTE DES TABLEAUX vii

INTROCUCTION 1

1. Présentation du sujet 1

2. Etat de la question 2

3. Problématique 3

4. Hypothèse 3

5. Choix et Intérêt du sujet 4

6. Délimitation du travail 5

6. 1. Dans le temps 5

6. 2. Dans l'espace 5

7. Méthodes et techniques 5

7. 1. Méthodes 5

7. 2. Techniques 5

8. Division du travail 6

Chapitre Premier : NOTIONS SUR LA RADIOCOMMUNICATION 7

I. 1. Description 7

I. 2. Historique 7

I. 3. Domaines et ressources de la radiocommunication 8

I. 4. Attribution des fréquences 9

I. 5. Principe d'une liaison de transmission radioélectrique 10

I. 6. Principaux supports de transmission 11

I. 7. L'onde électromagnétique 12

I. 7. 1. Description 12

I. 7. 2. Propriétés de l'onde électromagnétique 12

I. 7. 3. Caractéristiques [2] 14

I. 8. Déscription d'un faisceau hertzien 15

[61]

I. 8. 1. Définition 15

I. 8. 2. Caractéristiques 15

I. 8. 3. Types 15

I. 8. 4. Applications 17

I. 8. 5. Architecture 17

I. 8. 6. Fonctionnement 18

I. 8. 7. Avantages et inconvénients d'une liaison hertzienne 18

I. 8. 8. Analogie entre les faisceaux hertziens et les liaisons par câble 19

I. 9. Les modulations utilisées en Fil 20

I. 9. 1. Modulation pour faisceaux hertziens analogiques 20

I. 9. 2. Modulation pour faisceaux hertziens numériques 20

Chapitre deuxième PRESENTATION DE L'ENTREPRISE ET LA RADIODIFFUSION 21

Section I : PRESENTATION DE L'ENTREPRISE 21

II. 1. 1. Historique 21

II. 1. 2. Situation géographique 22

II. 1. 3. Vision 22

II. 1. 4. Présentation de l'organigramme hiérarchique 23

II. 1. 5. Organigramme structurel 23

II. 1. 6. Système d'opération 24

II. 1. 7. Architecture 25

Section II : LA NORME UTILISEE (DTMB) 26

II. 2. 1. Présentation de la norme 26

II. 2. 2. Modèle d'architecture 27

II. 2. 3. Principales technologies du système DTMB/DTMB-A 28

II. 2. 4. Protection des informations sur le système 29

II. 2. 5. Autres normes et standards de télévision 30

Section III : LE SYSTEME DE RADIODIFFUSION 32

II. 3. 1. Buts et types de la radiodiffusion 32

II. 3. 2. La télévision 33

II. 3. 3. Composition 33

II. 3. 4. Modes de diffusion 35

La télévision IP, ou télévision sur IP, ou IPTV (de l'anglais « Internet Protocol Télévision ») 37

[62]

Chapitre Troisième : EMISSION ET RECEPTION DES SIGNAUX NUMERIQUES 38

III. 1. Production et émission des programmes TV [7] 38

III. 1. 1. Production et integration 38

III. 1. 2. Émission des programmes 38

III. 2. Récupération des programmes dans les chaines TV locales 41

III. 2. 1. Première possibilité : Capter le signal avec une antenne Yagi-Uda 41

III. 2. 2. Deuxième possibilité : Installer un faisceau hertzien entre les deux sites 42

III. 3. Réception de différents signaux par StarTimes 47

III. 4. Eléments de la structure de base de la TNT 48

III. 4. 1. L'encodeur [9] 48

III. 4. 2. L'émetteur TV 48

III. 4. 3. Schématisation de l'émetteur TNT avec le standard DTMB 50

III. 5. Paquets des données 52

A. Compression vidéo 53

B. Compression audio 53

III. 6. Réception TNT 54

III. 7. Expression du champ électrique en espace libre 57

CONCLUSION 58

BIBLIOGRAPHIE 59