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TELEPHONIE RURALE : Présentation de quelques technologies de raccordement et aperçu du matériel utilisé

vendredi 11 février 2005, par Bruno JAFFRE

de Guy Blanc et Jacques Dupas


Définitions

La téléphonie rurale est l’ensemble des moyens permettant de mettre à disposition de personnes éloignées du réseau fixe ou mobile d’un opérateur un « point de communication » (téléphone, accès Internet , vidéo ...) à distance raisonnable.

1. Habitat :

- Dispersé
- Regroupé en villages isolés
- Sédentaire / Nomade

2. Besoins/Utilisation :

Les besoins de base sont d’abord les communications vocales (téléphonie), puis écrites (fax, Email) qui permettent par un opérateur local l’accès à l’ensemble des correspondants des réseaux mondiaux et à tous les correspondants nationaux pour un coût modique .La réalisation minimale peut être un téléphone public communautaire.

L’accès aux NTIC en seconde priorité (dans le domaine communications) est une nécessité pour réduire la fracture numérique, il donne accès au web mondial et peut de façon simple se matérialiser sous la forme d’un cybercentre communautaire et d’un accès en milieu scolaire. L’accès à Internet même s’il se fait à très bas débit (cas des liaisons radio monovoies) permet de communiquer par écrit (e-mails), ce qui est un apport important pour le commerce, l’administration, l’éducation et la santé

3. Environnement technique/Infrastructure :

Nous devons constater que l’absence de moyens de télécommunications en zone rurale ou semi-désertique va de paire avec l’absence de voies de communication terrestres viables, d’énergies, de moyens de santé et de secours, de l’alimentation en eau potable.

L’installation d’une première ligne de communication permet une amélioration dans le domaine social (communication en temps réel des familles avec des parents éloignés, démarches administratives, échanges d’informations sanitaires....), un gain de temps et une économie de déplacements pour les besoins commerciaux et techniques (pistes en mauvais état), des échanges avec l’extérieur et un premier pas vers la réduction du fossé technologique pour les enfants de l’école (un premier pas de franchi pour la génération future).

Ce premier élément de désenclavement peut entrainer par l’accélération des échanges l’amélioration des voies terrestres, des besoins en énergie (possibilité de faire appel à la maintenance en cas de problème local) , l’amélioration de la veille sanitaire.


Equipements utilisables

Etant donné l’éloignement du centre de raccordement d’abonnés le plus proche et le manque d’infrastructures et d’équipements (Routes, Energie,...) et des moyens financiers limités, nous ne prendrons en compte que des moyens radio (terrestres ou éventuellement satellitaires ). Nous retiendrons aussi en priorité l’énergie photovoltaïque justifiée par la faible consommation des équipements actuels, sa fiabilité et les raisons écologiques.

Matériel radio monovoie

1. TERA :

Liaisons radio de raccordement d’abonné éloigné
Marque : Secre (France) Type : TERA (Homologué et largement utilisé par FT)
- Fréquence : 160MHz
- Puissance Em : 1W
- Portée : 25/30Km en espace libre
- Communication : double sens simultanés, numérotation , vue comme un abonné normal depuis le central téléphonique.
- Bande passante 300-2400Hz env.
- Alimentation : 48v coté central ; 12v coté abonné (énergie solaire ou autre source)
- Consommation coté abonné : 500mA en communication ; 10 à 80mA en veille (économiseur)
- Antennes : type Yagi 6 éléments
- Coffret : étanche en métal moulé fixé sur panneau bois poids 10Kg env.
- Internet : des tests ont permis de constater un débit de 2400b env.
- Coût : matériel désinvesti par FT sans valeur marchande
- Antennes : env 120€ piece

2. MCR 2000
- Système point multi point de 8 à 128 abonnés
- Marque : SECRE (France)
- Fréquence : 160 ou 450 MHz.
- Puissance d’émision :1 w.
- Portée 20/30 km en espace libre
- Alimentation en 110v, 220v, 12v (batterie, photovoltaique), 48VDC
- Consommations côté abonné 50w par voie radio en trafic, 1.3w en veille
- Consommation côté centre : 70 w
- Antennes yagi
- Coût : matériel désinvesti par FT sans valeur marchande (il en reste environ une vingtaine

3. DRS (Digital Radio System)

- Liaison radio de raccordement d’abonné éloigné
- Fournisseur : ISIS-MPP F-91160 Champlan
- Fréquence : 160MHz (VHF) ; 450MHz (UHF)
- Pw Emission : 2W (VHF) ; 1,5W (UHF)
- Portée : 30Km maxi en espace libre
- Essais avec ampli sup. réglé sur 10w : 150 km
- Modulation : GFSK (numérique)
- Alimentation/Consommation : Coté centre : 48v ;Coté abonné : 12v 17w en communication , 1.3 w en veille.

Le DRS peut être livré en 2 voies (DRS1+1) tél ou LL. Un petit logitiel et un PC portable sont nécessaires pour la mise en service et quelques mesures

- Coût : env 3100 € env. les 2 équipements ; Ant : 120 € ; Ampli 15w 1160 € les 2

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Système DRS


Figure 1:Système DRS

GSM Fixe

- Fabricants : Telular, Sagem ...
- Débit : 9600 bit/s max (celui du GSM)
- Alimentation : 220v
- Présentation : boitier mural avec antenne indoor ou outdoor, carte SIM à l’intérieur du boitier
- Service : téléphonie, fax (moyennant l’option data sur le GSM)
- Coût : 350 € (hors option fax à 46 €) pour des lots de 100 terminaux

Liaisons radio (FH) multivoies Point à point

A9800
- Fabricant : ALCATEL
- Fréquences : bandes à 1.5 Ghz, 2.5 Ghz, 3.5 Ghz pour la partie structurante et 880 Mhz pour la partie DECT (desserte des abonnés)
- Capacité : jusqu’à 2048 abonnés, ils peuvent être raccordés en filaire ou en radio.
- Architecture : système point multipoint composé de stations relais / terminales raccordées entre elles par des faisceaux à 1.5, 2.5, ou 3.5 GHZ et la station centrale (XBS) en POTS ou V5.2 côté centre (LE). Ces réseaux peuvent être en étoile, en ligne ou en arborescent
- Puissance d’émission : 1 w (30 dBm) pour la partie TDMA
- Seuil de réception :-96 dBm
- La couverture TDMA peut aller jusqu’à 50 km .
- Portée DECT : en théorie 15 km pour les abonnés raccordés en DECT. Le seuil d’émission est de 24 dBm et le seuil de sensibilité est de -90 dBm
- Services : téléphonie, ISDN, V90, n*64 kbit/s

SFH212 / 222

- Fabricant : SODIELEC F-12100 St Georges de Luzençon
- Fréquence : bande 1,4 GHz
- Nombre de voies : 4 (212) à 10 (222)
- Débit : 320 / 692 Kbit
- Pem : +13 ou 31 dBm
- Seuil Rec : -98dBm
- Portée : maxi 80Km selon antennes
- Faisceau pour utilisation diverses : abonnés, num, radio
- Alimentation : 12V, 24V, 48v ou 220 VAC
- Coût :liaison complète (antenne Yagi) 11 K€

SFH232
- Constructeur : SODIELEC
- Fréquence : 1,4GHz
- Nbre de voies : 10 lignes d’abonnés
- Portée : 8....80Km + possible relais avec drop/insert
- Pem : +30dBm ou 15 à 30dBm
- Seuil rec : -95dBm (10-6)
- Alimentation : 48v 80w coté centre ; 116w coté Abonnés, 52w en veille si il n’y a pas d’accès RNIS en service
- Interfaces : Z pour abonnés et/ou RNIS
- Coût : liaison complète (hors lot de maintenance) 14.3 K€ env.(Hors lot de mce et m. en sce)
- FH permettant le déport de 10 abonnés (ou autre liaisons) qui peuvent être raccordés à l’équipement en filaire (maxi 7Km) ou un déport monovoie (DRS ou TERA)

Le coté centre peut être déporté de l’autocom. Un logiciel et un PC sont nécessaires pour la mise en service et l’exploitation.

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SFH232

Figure 2 : SFH232

Liaison radio (FH) point à multipoint

IRT1500
- Constructeur :TRT
- Fréquence : bande 1,5GHz
- N’est plus fabriqué

IRT2000
- Constructeur : TRT
- Fréquence :bande 1,5GHz

SFH732
- Constructeur : SODIELEC
- Fréquence : 1,4GHz
- Nbre de voies : coté centre :10 à 60voies Z (pas d’interfaces RNIS/U) : coté abonné 1 à 2 voies par équipement
- Pem : +30dBm
- Seuil rec : -95dBm
- Alimentation/Cons : 48v 80w

Permet de raccorder des abonnés dispersés, chaque abonné peut être déporté de son équipement radio par fils (maxi 7Km), consommation de 15w en communication et 5w en veille
Coût : partie station de base au central 11.7 K€ env. pour les 10 premiers abonnés, compter ensuite 1 K€ par paquet de 10 abonnés (jusqu’à 30)

Pour le côté abonné 1.8 K€ env. (rajouter 0.9 K€ si l’alimentation est en solaire).

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SFH732


Figure 3 : SFH732

SWING V3

- Fabricant : SR Télécom ( rachat de la partie radio de Lucent)
- Fréquences : 1.5 GHz pour la partie structurante et 880 MHz pour la partie « desserte abonnés en DECT »
- Capacité : jusqu’à 1024 abonnés suivant le type d’interface avec la commutation (analogique, V5.1 ou V5.2).
- Les abonnés peuvent être raccordés en filaire ou en radio.
Architecture : système point multipoint composé de stations relais / terminales raccordées entre elles par des faisceaux à 1.5 GHZ. Ces réseaux peuvent être en étoile, en ligne ou en arborescent
- Puissance d’émission : 1 w (possibilité d’un ampli à 4 w) pour la partie 1.5 GHz
- Seuil de réception :-89 dBm
- Consommation : 55w pour une station relais ou terminale équipée à 48 lignes
- 35w si on les équipe de 2 bornes d’émission DECT
- 35 w pour une station terminale équipée à 16 lignes ou 25w s’il n’y a que des abonnés radio
- Portée DECT : en théorie 15 km pour les abonnés raccordés en DECT en pratique on a constaté des portées de 6/7 km en visibilité directe.
- Consommation des terminaux abonnés DECT : 10w en fonctionnement et 6w en veille.
- Remarque : une comparaison avec le SFH 732 montre que le SWING V3 devient plus interessant économiquement à partir d’environ 20 abonnés.

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SWING


Fig.4 : SWING

TABLEAU DE SYNTHESE

systèmeFréquence(MGHz)Capacité d’abonné téléphonieFax DATA(kBit/s)LL(kBit/s)Internet sur RTC (kBit/s)RNIS
TERA 160 1 O carte 2,4 N
MCR2000 160/450 8/128 O N
DRS 160/450 1/2 O 7.2 O (19.2) 4.8 N
GSM fixe 900 1 O 9.6 N 9.6 N
SFH 212 1400 4 O 28 ;8 O N
SFH 232 1400 10 O 2.4/28.8 O (64) 64/128 O
IRT 1500 1500 240 O N N
IRT 2000 1500 480 O 9.6 N 18.6 O
SFH 732 1400 30/60 O 9.6 N 56 N
SWING V3 1500/880 512/1024 O 28.8 N 28.8 N
systèmecabineDomaines d’emploi
TERA Raccordement d’un abonné isolé
MCR2000 Raccordement d’un groupe d’abonnés isolés, épars
DRS N Raccordement d’un ou deux abonnés éloignés
GSM fixe N Raccordement d’un abonné isolé , difficile à réaliser en radio
SFH 212 Raccordement d’un groupe d’abonnés isolés (4)
SFH 232 O (pièces/carte) Raccordement d’un groupe d’abonnés isolés(10) + Drop /Insert
IRT 1500 Raccordement de zones isolées, de groupes d’abonnés épars
IRT 2000 Raccordement de zones isolées, de groupes d’abonnés épars
SFH 732 O (pièces) Raccordement de zones isolées, de groupes d’abonnés épars
SWING V3 O (pièces) Raccordement de zones isolées, de groupes d’abonnés épars

RESEAUX ETHERNET

- WIFI (Wireless Fidelity)
- Fabricants : Alvarion, Cisco ...
- Norme : 802.11.
- Fréquences : 2.4 GHz, 5 GHz
- Puissance d’émission : 100 mw
- Portée : 500/600m en général, jusqu’à 1/1.2 km en visibilité directe
- Des points à points wifi (BR) peuvent atteindre 5/6 km
Alimentation : 220v pour les cellules de diffusion(AP) et les points à points, de même 220v côté abonné
- Débit utile par secteur 5.5 Mbit/s (11 Mbit/s au total par secteur)
- Antennes : omni, yagi, patch, directive
- Consommation : AP, BR environ 17w
- Capacité : environ 60 abonnés (variable suivant le débit de chaque accès)

- Raccordement :
- via un satellite (débit allant de 512 kBit/s à 2/4 Mbit/s) (Satlinks, Eutelsat ...)
- derrière un DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) avec des liens à 2 Mbit/s

- Coût : environ 600 € pour une cellule de diffusion, 1500 € pour un point à point et 200€ pour un équipement abonné.

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WIFI


Fig.5 : WIFI

WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access Forum)

- Fabricants : Alvarion, Aperto, Wilan ...
- Norme : 802.16REVd
- Fréquence : 3.5 GHz
- Puissance d’émission : 28 dBm
- Portée : 10/15 km (les 50 km annoncés dans la presse semblent très optimistes), et environ 2/3 km en non visibilité directe
- Alimentation : 48 ou 220v pour la station de base, 220v pour l’équipement abonné
- Débit : 75 MBit/s par secteur mais en fait 60 Mbit/s utiles pour la modulation la plus performante et donc pour les abonnés proches de la station. Les débits annoncés prennent en compte une efficacité spectrale de 3 bit/s/Hz
- Antennes : omni, patch, yagi
- Capacité : environ 250 abonnés par secteur

Raccordement :
- derrière un DSLAM
- directement sur un BAS (Broadband Access Server)
- Evolution : devrait permettre la mobilité vers 2007 (160 km/h max)

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WIMAX

Guy Blanc (CSDPTT Rhône Alpes) et Jacques Dupas (CSDPTT Nantes

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