Soutenance mémoire
Introduction sur la TNT
Dans le monde de la communication, la vague de la numérisation continue de se répandre. Après avoir révolutionnée le son, l’image, la vidéo et la téléphonie, c’est au tour maintenant des réseaux hertziens terrestres de passer au numérique. Les téléspectateurs grand public dotés d’une bonne vieille antenne râteau peuvent désormais progressivement bénéficier du fruit de la technologie de la diffusion numérique terrestre, en recevant chez eux des images et du son qualité numérique accompagnés de services interactifs.
Définition
La 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 avant d’être modulés puis diffusés via les ondes électromagnétiques.
Les étapes de la transmission
Pour effectuer la transmission d’un programme audiovisuel, trois étapes sont nécessaires dont les deux premières étapes concernent le milieu professionnel et la troisième concerne le grand public :
➤ Le service de contribution : il assure la mise en forme des signaux. C’est à ce stade que les retouches vidéo ou sonores sont effectuées.
➤ Le service de distribution primaire : il assure le lien entre les centres de productions audiovisuels et les têtes de réseaux de diffusion
➤ Le service de distribution secondaire : il distribue les données audiovisuelles depuis les têtes de réseaux jusqu’à chez le téléspectateur.
La diffusion des signaux numériques en TNT se faisait dans la même bande d’émission qu’en télévision analogique : en UHF dans la bande IV et V de 470MHz à 862MHz. Une vidéo est une séquence d’images fixes. Ainsi pour le coder, on utilise le langage binaire où l’information est représentée par 0 et 1. Cependant, il existe plusieurs modes de codage de la couleur mais le plus utilisé est le codage rouge, vert, bleu (RVB).
Chaine de transmission numérique
La TNT conserve le principe de la diffusion par voie hertzienne, c’est-à-dire, la transmission des données portées par ondes électromagnétiques de hautes fréquences. Toutefois, au lieu de transporter les images et les sons en analogique (comme en télévision analogique), les signaux audiovisuelles subissent d’abord un traitement de numérisation et de compression selon la norme définit par le consortium DVB-T. Suite à cette opération primordiale, les signaux numériques (audio et vidéo) sont ordonnées dans un flux unique (multiplexage), avant d’être modulés puis diffusés c’est-à-dire transportés jusqu’au téléspectateur via les ondes électromagnétiques. Actuellement, avec la diffusion Hertzienne analogique, l’image et le son enregistrés par la caméra sont numérisés et on parle communément d’image et de son numérique. Avec la TNT, les programmes sont toujours fabriqués de la même façon que l’analogique. En revanche ils sont diffusés sous forme numérique. Et nos téléviseurs doivent s’adapter pour recevoir et traiter des données numériques.
Explication de la chaine de transmission numérique
La numérisation
Le signal électrique de la caméra est numérisé : cela consiste à sélectionner des points à intervalle régulier sur la courbe et à coder leur position en binaire. Chaque code en binaire, par exemple 110, va correspondre à un point sur la courbe (Figure 1.02).
La modulation
Quand on diffuse en numérique, ce sont ces codes que l’on fait voyager sur les ondes porteuses. A chaque symbole va être attribué un court signal électrique qui a sa propre fréquence. Par exemple 010 = signal 1, 001 = signal 2.Ces signaux vont faire moduler l’onde porteuse de la même façon. L’antenne de réception capte les ondes, ensuite démodulation, on récupère les codes de départ et on reconstitue le signal vidéo, donc l’image.
La compression du signal
Mais comme le poids des images numérisées est trop important, il est nécessaire de les compresser et de ne faire voyager que les codes qui ont changés. Comme le signal a été découpé en une série de codes, il est possible d’envoyer uniquement ceux qui ont changé par rapport à l’image précédente. Pas besoin d’encombrer les ondes avec des choses que l’on a déjà. Par conséquent, on gagne de la place et on va l’occuper avec de nouveaux programmes. Concrètement, sur une bande de 8 Mhz, là où on pouvait ne diffuser qu’un programme analogique, on va pouvoir diffuser simultanément 5 ou 6 programmes numériques.
Le multiplexage
Avec le numérique, on gagne de la place mais ça ne veut pas dire qu’on va diviser une bande de 8 Mhz uniformément en 5 ou 6 plages. Les programmes sont donc compressés et vont pouvoir voyager ensemble par petits morceaux sur la même bande de 8 Mhz, là où ils trouvent de la place. Au final, toute la bande sera occupée, et les 5 ou 6 programmes qui voyageront ensemble sur la même bande formeront un multiplex.
Ensuite, les données provenant de plusieurs programmes différents sont brassés de façon à constituer un flux unique de données appelés : multiplex, comme la montre la figure ci-dessous. En fait, le flux multiplex est organisé en plusieurs paquets de 188 octets précédés chacun d’un entête qui désigne :
• le numéro de source (Paquet Identifier PID)
• le type de donnée (audio, vidéo, sous-titre, données de service etc.).
Le démultiplexage
Tous les éléments d’une image porte la marque du programme auxquels ils appartiennent. Le démultiplexeur va lire cette marque, et sélectionner les éléments d’un seul programme, et le reste est éliminé. De cette façon, le multiplexeur va reconstituer le programme demandé. Au final, les programmes ne se mélangent pas, le son et l’image sont restituées correctement.
La modulation COFDM
La télédiffusion numérique utilise la modulation COFDM, procédé qui associe un codage de canal et une modulation OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) des signaux individualisés à l’aide de sous porteuses multiples. L’occupation optimale du canal permet avec une même largeur (8Mhz) de transmettre 6 chaines en qualité normal. Par définition, les caractéristiques d’un canal de transmission ne sont pas constantes dans le temps. Mais durant un court laps de temps, les caractéristiques d’un canal hertzien sont stables. Le COFDM découpe le canal en cellule selon les axes du temps et des fréquences.
Le canal est alors constitué d’une suite de sous bandes de fréquence et d’une suite de segments temporels. A chaque cellule fréquence/temps est attribuée une porteuse dédiée qui représente un symbole COFDM. On va donc répartir l’information à transporter sur un ensemble de ces porteuses, modulée chacune à faible débit par une modulation du type QPSK (transmission par satellite) ou QAM.
Deux choix existent :
• le mode dit 8K (6817 porteuses dans le canal)
• le mode dit 2k (1705 porteuses dans le canal).
Une même suite de symbole arrivant à un récepteur par deux chemins différents se présente comme la même information arrivant à deux instants différents et qui s’additionnent. Ces échos provoquent deux types de défauts:
• L’interférence intra symbole : addition d’un symbole avec lui-même légèrement déphasé.
• L’interférence inter symbole : addition d’un symbole avec le suivant plus précédent légèrement déphasé.
Ainsi pour pallier ces problèmes d’interférences entre chaque symbole transmis, on insère une zone « morte » appelée : intervalle de garde. En fait, c’est un délai introduit entre la transmission de deux symboles OFDM consécutif dans laquelle on place une copie de la fin du symbole OFDM à transmettre afin d’absorber l’étalement des retards dus aux multi trajets. De plus, il faut choisir une durée utile d’un symbole suffisamment grande par rapport à l’étalement des échos.
|
Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1 GENERALITES SUR LA TNT ET LA 4G
1.1 Introduction sur la TNT
1.1.1 Définition
1.1.2 Les étapes de la transmission
1.2 Chaine de transmission numérique
1.2.1 Explication de la chaine de transmission numérique
1.2.2 Le codage canal
1.2.3 La modulation COFDM
1.2.4 La modulation d’une porteuse
1.3 Mesure des erreurs à la réception
1.4 L’historique de la 4G
1.5 Introduction de la 4G
1.6 L’évolution de la radio mobile
1.7 Le principe du LTE
1.8 Caractéristiques de l’accès au LTE
1.8.1 Connexion permanente
1.8.2 Délai pour la transmission de données
1.8.3 La mobilité et le Handover
1.8.4 Coexistence et Interfonctionnement avec la 3G
1.8.5 Débit sur l’interface radio
1.8.6 Les technologies OFDMA et SC-FDMA
1.9 L’architecture du LTE
1.9.1 L’EPC (Evolved Packet Core)
1.9.2 L’E-UTRAN (Evolved-Universal Terrestrial Radio Access)
1.9.3 La partie IMS (IP Multimedia Sub-system)
1.10 Les services offerts par le LTE
1.11 La qualité de services
1.12 Conclusion
CHAPITRE 2 LA LIAISON HERTZIENNE
2.1 Introduction
2.2 Propagation dans l’environnement terrestre
2.3 Les facteurs influençant la propagation
2.4 Propagation en espace libre
2.4.1 Réfraction atmosphérique
2.4.2 Dégagement / diffraction
2.5 Affaiblissement en espace libre
2.6 Atténuation
2.7 Quelques définitions
2.7.1 Ondes radioélectriques
2.7.2 Les liaisons radioélectriques
2.7.3 Les faisceaux hertziens
2.8 Les différents type de FH
2.8.1 Les types de FH
2.8.2 Les types de liaison par FH (Faisceau Hertzien)
2.8.3 Les fréquences porteuses utilisées en FH
2.9 Eléments constitutifs d’une liaison hertzienne
2.10 Organisation fonctionnelle d’un émetteur-récepteur
2.11 Guidage et précipitation
2.11.1 Phénomène de guidage
2.11.2 Atténuation dues aux hydrométéores
2.12 Dispositif de contre mesure
2.12.1 Réflexion, trajets multiples
2.12.2 Protection veille active
2.13 Bilan de liaison
2.14 Conclusion
CHAPITRE 3 ANTENNE INTELLIGENTE
3.1 Introduction
3.2 Les antennes
3.2.1 Antenne d’émission
3.2.2 Antenne de réception
3.3 Les caractéristiques des antennes
3.3.1 Diagramme de rayonnement d’une antenne
3.3.2 Angle d’ouverture
3.3.3 Directivité
3.3.4 Gain
3.3.5 Rendement
3.3.6 Lien entre gain et angle d’ouverture
3.3.7 Puissance isotrope rayonnée équivalente (PIRE)
3.4 Les types d’antennes
3.5 Les antennes intelligentes
3.5.1 Définition et intérêt des antennes intelligentes
3.5.2 Les systèmes à faisceau commuté
3.5.3 Les systèmes des antennes réseaux adaptatifs
3.5.4 Comparaison de deux systèmes technologiques précédents
3.6 Réseau d’antenne
3.6.1 Définition et principe
3.6.2 Les différentes configurations géométriques
3.7 Conclusion
CONCLUSION GENERALE
Télécharger le rapport complet
