L’ère glorieuse de la conquête spatiale semble bien loin. Pourtant, et sans même que l’on y prête attention, les satellites jouent un rôle primordial dans notre vie quotidienne. Grâce à ces concentrés de technologies perchés à 36000 kilomètres au-dessus de nos têtes, nous pouvons nous géolocaliser, prévoir la météo, regarder la télévision ou encore surfer sur Internet à haut-débit.
Pour comprendre comment les satellites fournissent des services de télécommunication, l’opérateur de services satellitaires Eutelsat nous a ouvert les portes de son téléport de Rambouillet.

Eutelsat : le 1er opérateur satellite européen

Exploitant une flotte de 30 satellites géostationnaires couvrant 150 pays et réalisant un chiffre d’affaires annuel de 1,2 milliard d’euros (2012), Eutelsat est le principal opérateur européen de satellites de communication et le 3ème à l’échelle mondiale.

Créé en 1977 pour épauler le développement de l’Europe spatiale, Eutelsat est monté en puissance dans les années 1990 / 2000 grâce à l’essor de la télévision numérique et à la libéralisation des marchés des télécommunications.
Eutelsat compte actuellement plus de 780 collaborateurs d’une trentaine de nationalités qui travaillent un peu partout dans le monde, et en particulier dans ses trois téléports européens situés à Turin (Italie), Cagliari (Sardaigne) et Rambouillet (France).

Les activités d’Eutelsat peuvent être regroupées dans 3 catégories :

Les applications vidéo : 4500 chaînes dont 400 en HD notamment via les satellites Hotbird et Eutelsat 7 West A
L’Internet par satellite avec KA-SAT en service depuis mai 2011
Les services « multi-usages » pour les gouvernements et les administrations

Le téléport de Rambouillet

Situé à quelques kilomètres de Rambouillet, entre les Yvelines et l’Eure-et-Loire, le téléport est la plus importante infrastructure terrestre d’Eutelsat en France. L’histoire du site remonte au milieu des années 60, date à laquelle il est utilisé comme centre de transmission télégraphique. En 1983, France Télécom y installe une première parabole satellite. Eutelsat rachète le site en 2004 et implante régulièrement de nouvelles paraboles pour faire face à la montée en charge des communications par satellite.
Le téléport accueille aujourd’hui plus de 200 paraboles sur une dizaine d’hectares. Au coeur de ce champ d’antennes se trouve un bâtiment sécurisé où 85 personnes gèrent en permanence le bon fonctionnement des satellites d’une part, et des services qui y transitent d’autre part.

La situation du téléport de Rambouillet est loin d’être hasardeuse. Les ingénieurs ont choisi un environnement parfait pour les transmissions. Du point de vue géographique, le téléport est installé sur un plateau surélevé sans obstacles naturels, à proximité des réseaux électriques et de fibres optiques.
Le site est par ailleurs au coeur d’un « parapluie de protection » où aucune source de brouillage (aéroports, antennes….) ne perturbe les signaux transmis et reçus. Les voisins d’Eutelsat – l’Agence Nationale des Fréquences (ANFR) – ne se sont pas installés là pour rien !
Le téléport de Rambouillet est alimenté par deux réseaux électriques indépendants. Le premier vient des Yvelines tandis que le second vient de l’Eure-et-Loire. En cas de problème, trois générateurs auxiliaires peuvent prendre le relais et assurer l’alimentation du site. Le téléport est également connecté à plusieurs réseaux de fibre optique qui, une fois sur le site, forment une seule boucle. Le département des Yvelines assure l’arrivée de cette boucle de fibre optique.
Bien que le métier d’Eutelsat soit l’exploitation de services satellitaires, il est crucial qu’il dispose d’une infrastructure au sol performante. Le site de Rambouillet est ainsi connecté par fibres optiques à d’autres téléports (et notamment ceux de Turin et de Cagliari) et à des points d’échange pour l’interconnexion avec Internet et les réseaux de clients.
Les équipes Eutelsat du téléport de Rambouillet sont en charge de 4 grandes missions qui consistent à placer les satellites en orbite géostationnaire, contrôler la position de la flotte de satellites, réaliser des prestations techniques pour le compte des clients (plateforme multimédia) et superviser les communications et les services transitant par les satellites.

La salle « LEOP »

Eutelsat ne se contente pas de commercialiser des capacités satellitaires. Il contrôle chaque étape de la la vie de ses satellites, et en particulier leur mise en orbite. A chaque lancement, soit environ deux fois par an, les équipes d’Eutelsat investissent la salle LEOP située au second étage du téléport de Rambouillet.
LEOP signifie « Launch and Early Orbit Phase ». Il s’agit d’une phase critique – qui commence une demi heure après le décollage – durant laquelle les ingénieurs et les techniciens d’Eutelsat prennent le contrôle du satellite depuis sa séparation avec la fusée jusqu’au moment où il est positionné sur son orbite géostationnaire.
Durant la phase LEOP, l’objectif d’Eutelsat est de déployer progressivement tous les systèmes du satellite (panneaux solaires, antennes, réflecteurs…). Avant d’arriver en orbite géostationnaire à 36000 km, le satellite emprunte une orbite de transfert elliptique qui le rapproche lentement de sa fenêtre orbitale. La phase « LEOP » dure en moyenne entre 3 à 4 semaines.
En contrôlant la « mise à poste » depuis Rambouillet, Eutelsat cherche ainsi à optimiser la durée de vie de son satellite puisque celle-ci est directement liée à la quantité de carburant qu’il reste dans le réservoir une fois que le satellite est en orbite géostationnaire.

Le SCC

SCC signifie « Satellite Control Centre ». Il s’agit de la salle de surveillance de la flotte de satellites d’Eutelsat. La salle principale est localisée au siège social d’Eutelsat à Paris. En revanche, Eutelsat dispose d’une salle de secours à Rambouillet avec l’ensemble des moyens de contrôle redondants.
Le SCC est une vaste pièce équipée d’une trentaine d’ordinateurs. Chaque ordinateur correspond précisément à un satellite et fait office de poste de contrôle. La supervision est assurée 24h/24 et 7j/7 par deux ingénieurs qui surveillent la trajectoire du satellite, sa position orbitale mais aussi des centaines de paramètres tels que la température, l’alimentation énergétique des sous-systèmes…
La mission principale du SCC est de maintenir le satellite à l’intérieur de sa fenêtre orbitale. Tous les 15 jours, le système de propulsion est actionné pour compenser la dérive naturelle du satellite. En cas d’alarme, les techniciens du SCC mettent en oeuvre un protocole très précis – défini préalablement avec le constructeur du satellite – pour apporter une réponse à un éventuel problème. C’est également depuis le SCC que les satellites en fin de vie sont placés sur des orbites « cimetière » pour éviter les encombrements et les risques de collision.

Le CSC

Les techniciens du « Communications System Control Centre » (CSC) ne gèrent pas le satellite lui-même, mais les services qu’il véhicule pour le compte des clients d’Eutelsat. Situé dans le bâtiment principal du téléport de Rambouillet, le CSC est une grande salle bardée d’écrans géants où une dizaine de techniciens s’affairent à la gestion des services d’une part, et contrôlent la qualité des signaux de radiofréquences d’autre part.
Plusieurs vérifications de la qualité de service sont effectuées depuis le CSC :
Monitoring automatique
Surveillance manuelle en condition réelle sur des antennes grand public

Pour éviter les interférences, le CSC surveille le respect de l’utilisation, par chaque station d’émission, des fréquences et puissances qui lui sont attribuées. Cette surveillance est également valable pour les signaux émis depuis le satellite vers la Terre.
Le CSC coordonne, par ailleurs, les commandes des clients qui souhaitent par exemple augmenter ponctuellement leurs capacités. Ce fut notamment le cas lorsque des centaines de chaînes TV ont suivi en direct l’élection du nouveau Pape à Rome. Selon les contrats, le CSC alloue alors des ressources supplémentaires de bande passante aux clients qui en font la demande.La plateforme technique

Sous les bureaux et les salles de contrôle du téléport se trouve une vaste plateforme technique composée de 3 zones :
L’arrivée des backbones de fibre optique
La salle multimédia
Le « datacenter » des clients

Le téléport de Rambouillet est relié à un réseau terrestre de télécommunications via une boucle de fibre optique qui assure le transfert des informations en temps réel entre les différents téléports d’Eutelsat, et qui transporte les flux des clients avant de les traiter et de les envoyer sur les satellites.
Les fibres optiques arrivent dans une salle sécurisée identique à un noeud de raccordement optique. Les fibres sont dispatchées ensuite vers la salle multimédia, notamment, où sont stockées les plateformes d’encodage des chaînes TV.
La salle multimédia d’Eutelsat ressemble à un datacenter. La climatisation tourne à plein régime pour refroidir les dizaines de baies accueillant les différents équipements nécessaires à l’encodage, au cryptage et à la modulation des chaînes de télévision. Rappelons que la TV par satellite utilise la norme DVB-S (Digital Video Broadcasting) et que les chaînes sont encodées à la norme MPEG-2 en définition standard et en MPEG-4 AVC pour la haute définition.
En sous-sol, une salle d’hébergement indépendante est réservée aux clients qui souhaitent localiser leurs propres équipements sur le téléport. A noter que c’est également ici que se trouvent certains équipements actifs du service Tooway (Internet par satellite). Dans cas, Rambouillet considère le téléport de Turin comme un client alors que les deux sites font parti du même groupe !

Commandé à EADS/Astrium en 2008, le satellite EUTELSAT KA-SAT 9A a été lancé le 26 décembre 2010 avant d’être officiellement mis en service en mars 2011. Positionné sur une orbite géostationnaire à 9° Est, KA-SAT est aujourd’hui le plus puissant des satellites européens.

Un satellite dédié à l’Internet haut-débit

Bien connu des internautes abonnés aux forfaits Tooway commercialisés notamment par Sat2wayou encoreNordnet, KA-SAT est le premier satellite européen multifaisceaux de grande capacité intégralement exploité sur la bande Ka. Pesant un peu plus de 6 tonnes et d’une envergure de près de 40 mètres avec ses panneaux solaires, le satellite embarque 4 grandes antennes d’un diamètre de 2.60 mètres équipées chacune de 20 cornets d’alimentation.

Contrairement aux autres satellites conçus pour couvrir une large zone avec un seul faisceau, KA-SAT utilise une architecture innovante permettant de cibler toute l’Europe à l’aide 82 faisceaux de 250 kilomètres de diamètre. La France est ainsi couverte par 10 faisceaux, 9 pour l’Italie, 7 pour l’Allemagne, 5 pour le Royaume Uni et l’Irlande ou encore 10 pour l’Espagne et le Portugal. Comme les faisceaux sont fixes, le facteur de réutilisation des fréquences est démultiplié et les capacités de bande passante également.
Chacun des 82 faisceaux est doté d’une capacité unitaire de près d’un gigabit partagé entre les voies descendantes et montantes. KA-SAT dispose ainsi globalement d’une capacité de 70 à 90 Gbps. Cela permet à Eutelsat de commercialiser des offres de gros Tooway avec des débits (20 mbit/s en réception 6 mbit/s en émission) plus rapides qu’en ADSL. Pour des utilisations professionnelles plus exigeantes, KA-SAT est également en mesure de fournir un débit jusqu’à 50 mbit/s en download.

Une infrastructure souple et redondante

Le programme KA-SAT ne repose pas uniquement sur un puissant satellite exploitant la réutilisation des fréquences. Le satellite KA-SAT est en effet couplé à un réseau de 10 stations au sol réparties dans toute l’Europe.
Ces 10 stations (Athènes, Berlin, Helsinki, Larnaka, Udine, Madrid, Scanzano, Cork, Turin et Rambouillet) sont interconnectées par voie terrestre via un double réseau de fibres optiques relié au principal centre de contrôle du Skypark de Turin en Italie. Chaque station est équipée d’une parabole de 9 mètres de diamètre raccordée en fibre optique à deux noeuds d’échange situés à Paris et à Francfort.
L’architecture de l’infrastructure au sol du programme KA-SAT a été conçue de manière redondante. Non seulement les stations peuvent contrôler les faisceaux de différentes régions, mais deux des dix stations au sol sont en permanence réservées au « back up ». En clair, si un tremblement de terre endommageait la station d’Athènes, le téléport de Rambouillet prendrait automatiquement le relais sans coupure du service pour les abonnés.

Pour les zones blanches… mais pas uniquement !

Grâce au satellite KA-SAT, Eutelsat propose une alternative crédible à la fracture numérique qui concerne plusieurs millions de foyers français. Si, dans un premier temps, les offres d’accès à Internet par satellite ont concerné les internautes en zone blanche inéligibles à l’ADSL, elles s’adressent également désormais aux internautes qui veulent une connexion Internet plus rapide.

KA-SAT est par ailleurs une solution pratique pour répondre aux besoins spécifiques des entreprises et des collectivités. On évoque souvent le cas de l’accès haut-débit pour communiquer avec les plateformes pétrolières en plein océan. Cet exemple n’en est qu’un parmi tant d’autres. Etant donné que Ka-SAT couvre chaque centimètre carré de la France métropolitaine, c’est une excellente solution de secours pour garantir une connexion Internet en cas de défaillance des réseaux terrestres. Et quand on sait que certaines entreprises se retrouvent sans téléphone ni Internet pendant des jours à cause d’un vol de câble ou d’une fibre optique sectionnée par une pelleteuse…
Pour les collectivités et les administrations, le service Tooway est également une solution intéressante dans certains cas. Pour un investissement minime (le pack de matériel coûte environ 300€ à l’achat ou 8€/mois en location), une école isolée peut être raccordée par satellite en quelques heures comme le montre l’opération « Connect’ Ecoles » en partenariat avec l’Association des Maires Ruraux de France.
Eutelsat envisage également d’utiliser les capacités de KA-SAT pour proposer des solutions dédiées à la télémédecine (hospitalisation à domicile, e-santé dans le cadre de la lutte contre la désertification médicale…) et à la gestion de crise. Le service Tooway permet en effet aux collectivités locales d’être reliées aux unités de secours à tout moment en n’importe quel point du territoire en cas de défaillance des réseaux électriques et téléphoniques.
C’est d’autant plus vrai dans les communes dotées d’un plan de prévention lié aux risques naturels ou technologiques et qui mettent obligatoirement en place un plan communal de sauvegarde. Un scénario catastrophe, testé grandeur nature fin 2012 dans les Alpes de Haute Provence près du centre nucléaire de Cadarache, a ainsi montré que la seule commune du dispositif à avoir été en mesure de communiquer avec l’extérieur était équipée d’une connexion satellitaire.
Autre exemple atypique de l’utilisation de KA-SAT : pendant le déroulement du scrutin des élections législatives en Ukraine, KA-SAT a permis de diffuser en simultané 25 000 transmissions vidéo issues des bureaux de vote équipés de webcams.

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13 septembre 201613 septembre 2016
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