Introduction le système de télécommunication par satellites.

Introduction Les réseaux de télécommunications terrestres ont trouvé un grand succès dans les dernières années. On peut dans un endroit donné un immeuble ou une société par exemple - faire relier plusieurs ordinateurs pour constituer un petit réseau dans lequel on peut échanger des informations entre les différents ordinateurs et chaque utilisateur selon les privilèges qui lui sont donnés. On peut aussi relier des petits réseaux entre eux pour constituer un réseau qui est plus grand et ainsi de suite de façon à créer de différents réseaux qui relient différentes régions dans un pays donné et puis les pays entre eux. Mais bien sur que dans certaines régions terrestres on ne peut pas avoir une couverture avec des réseaux terrestres comme par exemple les régions maritimes ou bien lorsqu on est dans un avion en vol je ne peux pas faire accès à aucun réseau ou ordinateur terrestre. D où le besoin et la nécessité d avoir ou de créer un système qui permet d assurer ce lien entre ces différentes régions qui sera en suite le système de télécommunication par satellites. Le célèbre physicien et auteur Arthur C. Clarke décrit un système mondial de télécommunications et de radiodiffusion utilisant les stations spatiales géosynchrones. Le 4 octobre 1957 a eu le lancement du satellite artificiel Spoutnik-l (URSS) et réception des premiers signaux radioélectriques émis par le satellite. Donc on peut considérer qu un satellite est un émetteur/récepteur sans fil (wireless) qui peut être utilisé pour plusieurs services de communications et qui est lancé par un moteur spécial pour le mettre en orbite autour de la terre. Ces satellites on permit d assurer une couverture terrestre presque totale. On peut distinguer différents types de satellites (GEO, MEO, LEO) de communications et chaque type avec les caractéristiques correspondantes. Ce qui nous intéresse dans notre étude sont les satellites du type LEO (Low Earth Orbit) qui sont des satellites à orbites basses et qui peuvent servir comme alternative de réseau d accès quand les réseaux d accès terrestres font défaut ou tout simplement pour soulager ces derniers. On considèrera uniquement le cas des constellations sans liens inter satellites (ISL Inter-Satellite Links) afin de ne pas se préoccuper du problème du routage. Le réseau considéré est un réseau à intégration de deux classes de service. La première, temps réel, de type appels de voix, dispose de fortes exigences en terme de garanties de bande passante et de délai. La deuxième classe est plutôt de type de données, avec moins de contraintes. C est à dire, un terminal connecté à un satellite peut échanger soit du trafic temps-réel comme la voix et la vidéo, soit du trafic nontemps réel comme les données. A la première classe on associera une certaine priorité en réservant des canaux que seuls les appels de la première classe peuvent utiliser. Supposons qu un utilisateur veut faire accès à un système de télécommunications par satellites et qu il y a deux satellites de la constellation qui lui sont visibles. Parmi les satellites qui ont une visibilité de l utilisateur, il s agit pour ce dernier de se connecter à celui qui répond le mieux à ses besoins en terme de QoS (Quality Of Service) ou qualité de service. 2

Dans ce contexte, plusieurs critères peuvent être pris en compte : la position de l utilisateur par rapport au satellite, qui renseignerait donc sur la probabilité d occurrence d un prochain hand-off, le type de service requis, la capacité résiduelle disponible au niveau du satellite qui est le nombre d utilisateurs que peut supporter le satellite en supposant qu il existe déjà un nombre bien déterminé d utilisateurs qui y sont connectés, Une politique d accès serait de définir une fonction de coût par type de service. Cette dernière permettrait de décider en faveur du satellite dont la fonction de coût est la plus faible ou la plus élevée dépendamment de la fonction choisie. Différentes fonctions peuvent être envisagées, accordant plus ou moins d importance à un critère plutôt qu à un autre. Dans notre cas, pour calculer la fonction de coût, on a pris en considération deux critères : Le délai et la probabilité de blocage. Il s agira donc d essayer, sur plusieurs exemples de fonctions de coûts, et grâce à la simulation, d évaluer l impact des différents paramètres sur chacune des classes. Ceci permettra de tirer des critères de décision pour une éventuelle définition d un contrôle d admission. L environnement de simulation proposé est le simulateur NS (Network Simulator). 3

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Les grandes étapes de télécommunication par satellites 1945 (mai) : Dans un article prospectif, le célèbre physicien et auteur Arthur C. Clarke décrit un système mondial de télécommunications et de radiodiffusion utilisant les stations spatiales géosynchrones. 1957 (4 octobre) : Lancement du satellite artificiel Spoutnik-l (URSS) et réception des premiers signaux radioélectriques émis par le satellite. 1960 (août) : Lancement du satellite ballon Echo-l (Etats-Unis/NASA). Transmission de signaux de téléphonie et de télévision par réflexion sur la surface métallisée du ballon de 30 m de diamètre place sur orbite circulaire à 1600 Km 1962 : Lancement du satellite Telstar-1 (Etats-Unis AT&T) en juillet, et du satellite Relay-1 (Etats-Unis/NASA) en décembre. Il s agissait dans les deux cas de satellites non géostationnaires gravitant à basse altitude. 1963 (juillet) : Lancement du Syncom-2 (Etats-Unis/NASA), premier satellite géostationnaire. 1964 (août) : Création de l organisation INTELSAT. 1965 (avril) : Lancement du satellite Early Bird (INTELSAT-I) premier satellite géostationnaire commercial de télécommunications. 1967 : Lancement du satellite INTELSAT-II. 1968-70 : Lancement du satellite INTELSAT-III. 1971 (janvier) : Premier satellite INTELSAT-IV (4000 circuits + 2 canaux de télévision). 1971 (novembre) : Création de l organisation INTERSPOUTNIK (URSS). 1972 (novembre) : Lancement du satellite Anik-I. 1974 (avril) : Lancement du satellite Westar-I. 1974 (mai) : Lancement d ATS 6 (Etats-Unis/NASA), premier satellite expérimental polyvalent de grande puissance. 1974 (décembre) : Lancement de Symphonie-I (France, Allemagne), premier satellite géostationnaire de télécommunication stabilisé sur trois axes. 1975 (septembre) : Lancement du premier satellite Intelsat-IVA (20 répéteurs, plus de 6000 circuits + 2 canaux de télévision. 1975 (décembre) : Lancement du premier satellite géostationnaire Statsionar (URSS). 5

1976 (janvier) : Lancement du satellite CTS (Canada), premier satellite expérimental de radiodiffusion de grande puissance (a 14/12 GHz). 1976 (février) : Lancement du satellite Marisat (Etats-Unis), premier satellite de télécommunication maritime. 1976 (juillet) : Lancement du satellite Palapa-1. 1976 (octobre) : Lancement du premier satellite Ekran (URSS). 1977 (août) : Lancement du satellite Sirio (Italie), premier satellite expérimental de télécommunication utilisant des fréquences supérieures à 15 GHz (17/11 GHz). 1978 (février) : Lancement du satellite expérimental de radiodiffusion BSE. 1978 (mai) : Lancement du satellite OTS, premier satellite de télécommunication fonctionnant dans les bandes des 14/11 GHz et premier satellite expérimental de télécommunication régional pour l Europe. 1979 (juin) : Création de l Organisation INMARSAT pour les télécommunications maritimes par satellites à l échelon mondial. 1980 (décembre) : Lancement du premier satellite INTELSAT-V (environ 12000 circuits exploités + répéteurs de télévision 6/4 et 14/11 GHz). 1983 (février) : Lancement du CS-2 (Japon), premier satellite de télécommunication national en exploitation fonctionnant dans la bande 30/20 GHz. 1983 (juin) : Lancement du premier satellite ECS pour le système de télécommunication par satellite européen EUTELSAT (environ 12000 circuits). 6

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Définition d un satellite Le satellite est naturellement la partie centrale du réseau utilisant des éléments actifs. C est est un émetteur/récepteur sans fil (wireless) qui peut être utilisé pour plusieurs services de communications et qui est lancé par un moteur spécial pour le mettre en orbite autour de la terre. Il est constitué d une charge utile et d une plate forme. La charge utile comporte les antennes de réception et d émission, et l ensemble des équipements électroniques assurant la transmission des signaux. Il dispose aussi d équipements assurant les fonctions suivantes : Alimentation en énergie Commande d orientation Maintien sur orbite Régulation thermique des équipements Télémesure et télécommande La charge utile d un satellite comporte un ensemble de canaux (transponders), chaque canal étant équipé d un amplificateur d émission opérant dans une sous-bande particulière de la bande totale allouée au système. Les liaisons par satellite permettent les communications entre les points quelconques à la surface terrestre, sans aucune infrastructure intermédiaire et dans des conditions (techniques, coût, etc.) qui sont indépendantes de la distance géographique entre ces points à condition que ces points se situent dans la zone de couverture du satellite. Pour être couverts par le satellite, les points à desservir doivent être situés dans la zone de couverture du système de télécommunication par satellite. Un grand nombre de satellites sont utilisés dans nos jours pour effectuer plusieurs opérations comme la diffusion des canaux de télévisions, la prévision de la météo, les communications radios, la téléphonie, la transmission de données et d images, les communications Internet, GPS (Global Positioning System). Le premier satellite artificiel a été lancé par les Russes à la fin des années 1950 et qui avait la taille d un ballon de basket. Ce satellite ne faisait rien sauf transmettre des signaux incessamment. Par contre, les satellites modernes peuvent recevoir et transmettre des milliers de signaux simultanément en allant du simple signal numérique au plus complexe. Pour placer les satellites sur orbite, on procède en général en deux étapes : a) Un lanceur place le satellite sur une orbite de transfert elliptique (périgée ou altitude minimale du satellite généralement de 200 km et apogée ou altitude maximale du satellite de 36000 km). b) A fin de se placer sur l orbite des satellites géostationnaires, le satellite dispose d un moteur d appoint appelé le "moteur d apogée" que l on fait fonctionner à l apogée de l orbite de transfert pour la circulariser. En outre, la poussée du moteur d apogée est orientée de façon que la fin de sa combustion le plan orbital coïncide avec le plan équatorial. 8

Apres cette manœuvre d apogée, une opération de dérive lente permet d amener le satellite au voisinage de sa longitude de stationnement. On peut distinguer trois types de satellites de communications selon l orbite que suit ou décrit chaque satellite : Les satellites géostationnaires GEO gravitent autour de la terre à une altitude supérieure à 36 000 km. A cette altitude là, un tour complet autour de la terre nécessite une journée entière (24 heures). Le satellite reste au-dessus de la même région de la terre et il est toujours fixe par rapport à un observateur à la surface de la terre car il tourne avec la même vitesse que celle de la terre et dans la même direction. En général, les satellites qui permettent de prévoir les conditions atmosphériques sont des satellites géostationnaires. On peut voir et observer des images par les satellites géostationnaires sur Internet via le procès Purdue Weather. Un seul satellite géostationnaire peut couvrir presque 40% de la surface de la terre. Trois satellites géostationnaires placés à égal distance peuvent couvrir presque toute la terre (sauf certaines régions). On peut accéder à un satellite géostationnaire via une antenne qui est pointée sur le satellite. La figure 1 montre l image de la couverture de la terre par trois satellites. 9

Figure 1 Figure 1 : Image de la couverture de la terre par trois satellites 10

Les satellites LEO (Low Earth Orbit) qui gravitent autour de la terre à une altitude qui varie entre 600 et 1400 Km en décrivant une orbite circulaire. Le temps pour qu un satellite LEO décrive un tour complet autour de la terre varie de 90 minutes à quelques heures. La période de visibilité pour un terminal terrestre est généralement inférieure à 5 minutes. La durée de visibilité augmente avec l augmentation de l angle d élévation. La prédiction de la période de visibilité est très importante pour le modèle du système. Un algorithme a été proposé qui prévoit la période de visibilité du satellite et l angle maximal d élévation d un terminal terrestre. Selon cette durée de visibilité, le contrôle de permission de transmission est effectué par le terminal. Ce contrôle devient très important car le grand nombre d utilisateurs qui essaie de se connecter au satellite crée une interférence et une probabilité de réussite très petite. La permission de transmission est donc donnée aux utilisateurs dont l interférence n affecte pas la probabilité de réussite des autres utilisateurs. On appelle ROE (Region Of Eligibility) la région la plus favorable pour la transmission. Les terminaux qui se trouvent dans cette région là, ont la permission de transmission si l angle d élévation du satellite est supérieur à une valeur bien déterminée fixée par la station de base. Les satellites sont placés de manière à ce qu un utilisateur en n importe quel point appartenant à la surface de la terre et à n importe quel moment, soit dans le champ de visibilité d un satellite au moins. Ce système fonctionne d une manière similaire au système de téléphones cellulaires à la différence pour les systèmes satellites les émetteurs/récepteurs sans fil (wireless) sont mobiles et situés au niveau du satellite tandis que pour les téléphones cellulaires les émetteurs/récepteurs sans fil (wireless) sont fixes et appartiennent à la surface de la terre. Comme systèmes de télécommunications par satellites, on peut citer le système Teledesic et le système Iridium. Iridium Teledesic Altitude 780 km 1375 km Plans 6 12 Satellites par plan 11 24 Inclinaison (deg) 86.4 84.7 Séparation entre les plans (deg) 31.6 15 Masque d élévation (deg) 8.2 40 ISL par satellite 4 8 Bande ISL 25 Mb/s 155 Mb/s Bande de liaisons ( et ) 1.5 Mb/s 1.5 Mb/s D autres satellites tournent autour de la terre en décrivant une orbite elliptique. Ces satellites là tournent rapidement lorsqu ils sont à cote de périgée altitude minimale du satellite et tournent lentement lorsqu ils sont à côté d apogée altitude maximale du satellite. Ces satellites là sont utilisés pour les services de communications radio, des services commerciaux et gouvernementaux. Ils nécessitent des antennes qui doivent toujours être orientées et ajustées pour pointer vers le satellite. 11

Architecture d un système de télécommunication par satellites La figure 2 illustre les différentes composantes d un système de télécommunication par satellite. On y distingue : I. Un secteur spatial II. Un secteur terrien 12

Figure 2 Figure 2 : Architecture d un système de télécommunication par satellites 13

I. Le secteur spatial On appelle secteur spatial d un système de télécommunication par satellite, l ensemble constitué par les satellites (eux-mêmes), par les moyens qui assurent depuis le sol la poursuite, la télémesure, la télécommande (TT&C : Tracking, Telemetry and Command) ainsi le centre de contrôle du satellite où sont décidées toutes les opérations liées au maintien à poste et vérifiées les fonctions vitales du satellite et, d une manière plus générale, le soutien logistique de ces satellites. Les stations qui sont situées à bord des satellites et qui sont essentiellement constituées par les répéteurs et les antennes associées sont appelées stations spatiales Les ondes radioélectriques porteuses émises par les stations terriennes sont reçues par le satellite et reparties dans les différents canaux selon leur fréquence. Les liaisons entre les stations terriennes émettrices et le satellite s appellent des liaisons montantes (uplink). Une fois le satellite reçoit les fréquences, il les émet à son tour vers les stations terriennes réceptrices. Les liaisons entre le satellite et les stations terriennes réceptrices s appellent : des liaisons descendantes (downlink). Des liaisons entre satellites sont appelées liaisons inter satellites. On caractérise la qualité d une liaison par son rapport signal à bruit. Ce qui importe est la qualité de la liaison totale, de station à station, et celle-ci est conditionnée par la qualité de la liaison montante et par celle de la liaison descendante. Les équipements de télécommunication (répéteurs) assurent des fonctions très importantes : ils reçoivent les émissions provenant de la terre et les remettent vers la terre après amplification et transposition de fréquence. Les antennes associées à ces répéteurs sont spécialement conçues pour assurer la couverture des régions terrestre intéressées par le réseau à satellites. 14

Les moyens de poursuite, de télémesure et de télécommande Ces moyens sont destinés à assurer, depuis le sol, les fonctions de soutien logistique des satellites : Poursuite de la position du satellite (position angulaire, distance, orientation) au cours des phases de mise en orbite et de mise à poste, puis pendant toute la vie du satellite pour la surveillance du fonctionnement et la transmission des corrections. Télémesures des diverses fonctions à bord Commandes des diverses fonctions à bord Surveillance des fonctions de télécommunications et, en particulier, des porteuses dans les différents répéteurs. Cette dernière fonction permet de vérifier le fonctionnement du réseau et de s assurer que les émissions des différentes stations terriennes sont conformes aux spécifications (puissance, fréquence, etc.). Ces fonctions sont mises en œuvre à l aide de stations terriennes particulières et sont habituellement centralisées à partir d un Centre d exploitation du réseau. Dans certains modes de communication, ce centre et d autres stations spécialisées assurent également les fonctions de synchronisation, d assignation à la demande, etc. 15

II. Le secteur terrien On appelle secteur terrien d un système de télécommunication par satellites l ensemble constitué par les stations terriennes qui assurent l émission et la réception des signaux de trafic de tout type en direction et en provenance des satellites et qui servent d interface avec les réseaux de communication de terre. Les stations qui sont situées aux points fixes de la surface de la terre sont appelées stations terriennes. Une station terrienne comprend l ensemble des équipements terminaux d une liaison par satellite. Les stations se distinguent par leur taille, qui varie selon le volume de trafic à acheminer sur la liaison spatiale et selon le type de trafic (téléphone, télévision, données). Les stations terriennes comprennent en général les quatre parties principales suivantes : L antenne d émission et de réception dont le diamètre peut aller d un mètre à plus de 30 mètres. Les grandes antennes sont normalement munies d un dispositif de poursuite automatique leur permettant de rester constamment pointées vers le satellite ; les antennes moyennes peuvent avoir des dispositifs de poursuite simples. Enfin, les petites antennes n ont en général pas de dispositif de poursuite. Bien qu étant normalement fixes, elles peuvent, la plupart du temps, être pointées manuellement. Le récepteur, c est lui qui reçoit les signaux émis par le satellite. L émetteur dont la puissance peut varier de quelques watts à quelques kilowatts en fonction de la nature des signaux à transmettre et du trafic. Les équipements de modulation, de démodulation et de transposition de fréquence. Les volumes de ces équipements varient notablement selon la capacité de la station. 16

Définition du service fixe par satellite On appelle service fixe par satellite (SFS) un service de radiocommunication entre points fixes déterminés à la surface de la terre faisant usage d un ou de plusieurs satellites. A l heure actuelle, sauf très rares exceptions, toute liaison entre une station terrienne émettrice et une station terrienne réceptrice se fait par l intermédiaire d un seul satellite. Dans l avenir, on verra sans doute apparaître des liaisons entre deux stations terriennes utilisant deux satellites ou plus, reliés directement sans station terrienne intermédiaire. Une telle liaison entre deux stations terriennes utilisant des liaisons entre satellites sera appelée liaison multisatellite. Les liaisons entre satellites feront partie du service inter satellite. Un ensemble de stations spatiales et de stations terriennes coopérant pour assurer des radiocommunications est appelé système à satellites. Il est commode de distinguer le cas particulier d un système à satellites ou d une partie d un système à satellites composé d un seul satellite et des stations terriennes associées qui est appelé réseau à satellite. Le service fixe par satellite comprend également les liaisons de connexion, c est à dire les liaisons radioélectriques allant d une station terrienne, située en un point fixe déterminé, à une station spatiale ou vice versa, afin de transmettre des informations pour une radiocommunication spatiale d un service autre que le service fixe par satellite. 17

Utilisation et rôles des satellites Les satellites jouent un rôle très important dans la télécommunication et sont utilisés pour assurer plusieurs services : Prévision de la météo et de la condition atmosphérique Les services de communications radio, des services commerciaux et gouvernementaux Diffusion de la voix et de la vidéo Diffusion de données comme les stocks, les bases de données et des pages Web. Dans le cas où on devrait délivrer des pages Web, on a besoin d une ligne de retour qui peut être une ligne téléphonique. Mais la ligne téléphonique peut ne pas être disponible dans certains régions de la terre ce qui nécessite l utilisation d une ligne de retour via satellites comme le VSAT. Diffusion de signaux digitaux ce qui permet de délivrer des canaux de télévision Des services de téléphonie, télégraphie, télécopie, transmission de données et radiodiffusion sonore et télévisuelle Acheminement simultané des milliers de conversations téléphoniques, de messages télégraphiques, de données numériques, d images et de signaux de télévision Des services de télécopie et de téléconférence Communication Internet et GPS (Global Positioning System) Un grand nombre d applications est utilisé sur Internet comme HTTP (Hypertext Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), NNTP (Network News Transfer Protocol), POP (Post Office Protocol). La quantité du trafic utilisant HTTP augmente très rapidement car le nombre de personne qui ont accès à Internet augmente très rapidement donc 75% du trafic est consacré pour HTTP et de plus, la caractéristique la plus importante et signifiante du trafic Web est sa nature asymétrique c.a.d. les utilisateurs envoient une requête de petite taille et le serveur répond avec des informations de grande taille qui peuvent être des pages Web, des fichiers, etc. Par conséquent, les chercheurs travaillent pour améliorer l échange de ce type de trafic là entre utilisateurs et serveurs dans les réseaux satellites. 18

Résumé des bandes de fréquences utilisées La nécessité de disposer d une forte capacité en voies et, partant de grandes largeurs de bande, oblige à choisir des fréquences élevées. Le tableau ci dessous (tableau 1), résume les bandes de fréquences utilisées dans le service fixe par satellite. 19

Tableau 1 Tableau 1 : Bandes de fréquences utilisées dans le service fixe par satellite 20

Les différents types de systèmes Les satellites de télécommunications ont tout d abord été utilisés pour établir des liaisons à très grande distance. Les premières liaisons par satellites ont donc été des liaisons intercontinentales. Plusieurs facteurs ont contribué au développement d applications régionales et même nationales. De nombreux pays qui ne disposaient pas de réseaux de télécommunication ont pu se doter rapidement de réseaux complets grâce aux satellites. Les pays qui disposaient déjà de réseaux ont tiré partie des caractéristiques avantageuses des systèmes à satellites pour les compléter et développer de nouveaux services. On peut classer les systèmes du service fixe par satellite en deux grandes catégories : Systèmes internationaux : il s agit essentiellement du système INTELSAT, qui, à la fin du premier semestre de 1983, acheminait environ les 2/3 du trafic mondial international au moyen d environ 35000 circuits. Il acheminait simultanément des milliers de conversations téléphoniques, de messages télégraphiques, de données numériques et de signaux de télévision par l intermédiaire de plus de 250 stations terriennes réparties dans plus de 130 pays. Le tableau 2 présente les caractéristiques des différents satellites de la série INTELSAT. L augmentation de capacité d une génération à l autre a nécessité une augmentation de la taille des satellites (cf. figure 3). 21

Tableau 2 Tableau 2 : Caractéristiques des différents satellites de la série INTELSAT 22

Figure 3 Figure 3 : Augmentation de la taille des satellites 23

Les satellites deviennent de plus en plus complexes et de plus en plus performants. Les stations terriennes sont munies, pour la plupart, d antennes de grand diamètre (32 mètres environ) et d équipements très élaborés. A chaque fois que les stations terriennes deviennent moins complexes, les antennes deviennent de plus faible diamètre. En dehors du système INTELSAT, le système INTERSPOUTINK est également un système international de télécommunication par satellite. Les systèmes internationaux sont également utilisés pour assurer des services nationaux et régionaux. Le système européen : neuf pays européens réunis au sein de l organisation Eutelsat Intérimaire ont développe un système européen de télécommunications par satellite capable d acheminer une fraction importante du trafic téléphonique, télégraphique et télex intra-européen et d assurer le relais des programmes de télévision diffusés. Des services plus spécialisés (transmission de données, télé- conférences, communication avec les platesformes pétrolières en mer) sont également envisagés. Les objectifs sont de fournir, en complément du réseau téléphonique existant au sol, environ 5000 circuits téléphoniques pour le trafic entre des points éloignés de plus de 800 km (distance considérée comme un minimum) pour arriver à environ 20000 circuits. La figure 4 montre les zones de couverture du système, qui comporte un secteur terrien et un secteur spatial constitué de deux satellites ECS en orbite géostationnaire. 24

Figure 4 Figure 4 : Les zones de couverture du système européen 25

Systèmes régionaux et nationaux : on appelle système régional de télécommunication par satellite un système assurant des télécommunications internationales entre un groupe de pays territorialement proches. On appelle système national de télécommunication par satellite, un système assurant des télécommunications à l intérieur même d une nation. Du point de vue de l exploitation, on peut classer ces systèmes en deux types : 1) Dans le premier type de système, le satellite vient en complément du réseau terrestre. 2) Le deuxième type de système intéresse un grand nombre de pays ou de régions pour lesquels les moyens terrestres ne suffisent pas à couvrir tous les besoins et ou le satellite peut actuellement représenter le meilleur choix économique. Ces pays se caractérisent par de grandes entendues, des obstacles naturels très importants (forêts denses, relief tourmenté, grandes étendues désertiques, archipels), une population clairsemée et une infrastructure peu développée. Le satellite leur offre la possibilité de se doter rapidement d un réseau de télécommunication satisfaisant les besoins spécifiques suivants : Liaison de bonne qualité avec les zones rurales en particulier. Distribution de télévision à toutes les communautés du pays. Les systèmes du second type sont souvent réalisés en louant un ou plusieurs répéteurs disponibles dans un satellite existant. Ces stations comprennent une antenne de petit diamètre (3 m à 5 m par exemple) à pointage fixe, des émetteurs de faible puissance (quelques watts) et des équipements de télécommunication et de raccordement au réseau de terre. Etats Unis : Aux Etats-Unis plusieurs programmes différents ont été mis en place pour assurer des liaisons intérieures par satellites. Depuis 1974, un premier réseau dénomme Westar est en exploitation. (cf. figure 5). La capacité d un satellite est de 12 canaux de 36 MHz de bande passante. 26

Figure 5 Figure 5 : Le réseau Westar La société American Telegraph and Telephone (A.T.T.) loue les trois satellites Comstar fabriques par Hughes Aircraft Company. La figure 6 montre la couverture ainsi réalisée (cf. figure 6). 27

Figure 6 Figure 6 : Couverture réalisée par les satellites Comstar En 1980, a été mis en orbite le satellite SBS (Satellite Business System). Ce satellite est destiné à assurer des services multiples (téléphonie, téléconférence, transmission de données, télécopie) entre un grand nombre d usagers, essentiellement des entreprises. Le satellite SBS (ou Usasat) opère en transmission entièrement numérique, ce qui autorise l emploi de techniques nouvelles. La capacité du satellite est de 10 canaux assurant chacun un débit numérique de 48 Mb/s soit une capacité totale de 480 Mb/s. Cela correspond approximativement à 14 000 voies téléphoniques ou 8000 liaisons pour des transmissions à 56 kbits/s. La figure 7 montre la couverture assurée par le satellite SBS (cf. figure 7). 28

Figure 7 Figure 7 : Couverture assurée par le satellite SBS Une modification du système des antennes du satellite SBS a permis d assurer un service de télévision directe par satellite sur des zones d étendues réduites sous faible puissance d émission. Un système original ("tracking and data relay system" : TDRSS) (cf. figure 8) sera mis en place comportant un ensemble de satellites assurant une mission classique de télécommunications nationales et une mission de relais pour d autres véhicules spatiaux. 29

Figure 8 Figure 8 : Système TDRSS (Tracking and Data Relay System) 30

Canada : le Canada a mis en service au début de 1973 un satellite Anik A-1 lance en novembre 1972, pour assurer des liaisons téléphoniques à grande capacité, pour fournir des liaisons téléphoniques à faible capacité dans les régions nordiques et pour distribuer les programmes de télévision dans tous les pays (cf. figure 9). Successivement, ont été lances Anik A-2 (avril 1973), Anik A-3 (mai 1975), Anik B (décembre 1978) qui sera suivi par Anik C (cf. tableau 3) et Anik D. Figure 9 Figure 9 : Couverture du satellite Anik A-1 31

Tableau 3 Tableau 3 : Satellites Anik A-2, Anik A-3, Anik B, Anik C, Anik D 32

Indonésie : l Indonésie s est dotée du système Palapa pour assurer le trafic téléphonique entre ses 13 677 îles dont les plus distantes sont séparées par plus de 5000 km. (cf figure 10). Figure 10 Figure 10 : Système Palapa 33

Union soviétique : L U.R.S.S. a mis en place à partir de 1965 un réseau national de télécommunications spatiales, baptisé Orbita qui utilise un ensemble de satellites du type Molnya (cf. figure 11). Figure 11 Figure 11 : Ensemble de satellites du réseau Orbita 34

France : le gouvernement français a décidé le 20 février 1979 la réalisation du système de télécommunications par satellite Telecom I ayant pour but d acheminer un trafic téléphonique, un trafic intra- entreprises (liaisons numériques à large bande et à grand débit entre les différentes implantations d une entreprise sur le territoire métropolitain), et un ensemble de liaisons pour le ministère de la défense. Il comporte deux satellites. Le tableau 4 (cf. tableau 4) résume les caractéristiques de ce système et la figure 12 illustre la couverture réalisée (cf. figure 12). 35

Tableau 4 Tableau 4 : Caractéristiques du système de télécommunication par satellites Telecom I 36

Figure 12 Figure 12 : Couverture réalisée par le système de télécommunication par satellite Telecom I De plus, la France a décidé de se doter d un satellite de télévision directe, réalisé en collaboration avec la république fédérale d Allemagne, chacun des deux pays disposant de son propre satellite. 37

Accès aux satellites Un réseau satellite peut avoir un grand nombre d utilisateurs connectés aux satellites via des SAU (Satellite Access Units). Le système contient aussi un GW (gateway) qui permet la connexion entre le réseau satellite et autres réseaux et prend en charge les fonctions de signalisation et de gestion dans le réseau satellite. Les SAU (Satellite Access Units) envoient du trafic au gateway via le satellite par MF-TDMA (Multi-Frequency Time Division Multiple Access). Le satellite se comporte tout simplement comme un traducteur ou répétiteur. Le GW (gateway) envoie le trafic aux SAU via le satellite en utilisant un lien de diffusion très rapide. Les réseaux satellites sont des systèmes à accès multiple avec une capacité de transmission limitée comparée aux réseaux terrestres. Par conséquent, la gestion de ressources de bout en bout pour certains systèmes est la clé la plus importante pour délivrer une QoS (Quality of Service) ou qualité de service acceptable. BoD (Bandwidth on Demand) est un ensemble d algorithmes et protocoles MAC (Medium Access Control) qui permet aux connexions - au moment de leur établissement - de demander et réserver les ressources nécessaires. CAC (Call Admission Control) permet de limiter le nombre de connexions dans un réseau de manière à ce que chaque connexion acceptée reçoive la quantité demandée et nécessaire de ressources pour garantir une qualité de service QoS. Les terminaux utilisent BoD (Bandwidth on Demand) pour réserver de la bande. Chaque SAU demande périodiquement des ressources. C est le BoD (Bandwidth on Demand) qui collecte les demandes faites pour partager les ressources. Plus précisément, le processus BoD consiste en 5 phases : Phase 1 : Pendant cette phase chaque SAU (Satellite Access Units) demande les ressources nécessaires pour les connexions ou groupe de connexions. Différents algorithmes RRE (Resource Requirement Estimation) sont proposés pour achever cette première phase. Phase 2 : Cette phase consiste à signaler les demandes sous forme de RR (Resource Requests) des SAU au BoD une fois à la première phase les ressources nécessaires sont demandées. Phase 3 : Le BoD doit allouer les ressources nécessaires en créant les BTP (Burst Time Plan). Phase 4 : Cette phase consiste à signaler la réponse du BoD aux SAU (diffusion des BTP). Le BoD envoie les ressources aux SAU. Phase 5 : Une fois les SAU reçoivent les ressources nécessaires pour les connexions, chaque SAU partage les ressources obtenues entre les différentes connexions. Pour chaque connexion, le réseau satellite réserve deux types de ressources au moment de l établissement de la connexion : SR (Static Resource) et BR (Booked Resource). SR est la quantité de ressources statiques réservée pour la connexion et BR 38

est la quantité de ressources supplémentaires pour la connexion. L un des deux paramètres peut être nul selon le type de la connexion. Dans un réseau multiservice, les utilisateurs ont besoin de trafic de différents types et caractéristiques donc de QoS différents. La gestion de ce type de réseau nécessite une certaine ségrégation ou séparation entre différentes classes de services. Ce qu on appelle ségrégation c est la capacité du réseau de protéger la QoS de certaines classes du comportement des autres classes. Dans un réseau terrestre, c est le routeur qui est responsable de la ségrégation. Dans un réseau satellite, c est le processus BoD qui permet la gestion des ressources, donc la ségrégation non seulement entre différentes classes de services mais entre les connexions d une même classe. L affectation de SR (Static Resource) et BR (Booked Resource) aux connexions ne détermine pas seulement la qualité de service mais aussi le nombre maximal de connexions que peut supporter le réseau avec une garantie de la qualité de service. Le choix de SR (Static Resource) et BR (Booked Resource) est très important et très complexe. La même quantité de ressource, supposons x, avec SR = x et BR =0 peut provoquer une qualité de service différente que si on utilise SR = 0 et BR = x. Exemple : On considère cet exemple dans lequel on a un réseau satellite et deux types de connexions : type1 et type2. Les connexions type1 génèrent du trafic nontemps réel comme le trafic de données par exemple et les connexions type2 génèrent du trafic temps-réel comme la voix et la vidéo. On verra d après cet exemple comment le délai moyen dans le système varie selon le type de connexions que gèrent le réseau et les ressources réservées pour chaque connexion. Les connexions type1 ne garantissent aucune qualité de service mais les connexions type2, garantissent une qualité de service en lui affectant une valeur non nulle pour BR (on suppose que SR = 0). On considère qu on a N1 connexions de type1 et N2 connexions de type2 avec N = N1 + N2 le nombre total de connexion que peut supporter le réseau qui est constant. Le système CAC ne peut jamais limiter le nombre de connexion de type1 car elles sont affectées d une valeur nulle pour SR et BR et que CAC est basé sur ces deux paramètres. Tout d abord on mesure le délai moyen dans le système quand on a seulement des connexions de type1, puis on commence à introduire des connexions de type2 avec une valeur bien déterminée pour BR et on mesure le délai moyen pour les connexions de type1 et type2. Le nombre de connexions de type2 est incrémenté de 1, en commencent de la valeur minimale jusqu'à la valeur maximale. Plus on augmente BR pour les connexions de type2, plus le délai moyen diminue tandis que le délai moyen pour les connexions de type1 augmente. Augmenter BR au-delà d une valeur bien déterminée affecte le nombre de connexions type2 et non pas le délai moyen. Pour les applications qui requièrent un délai moyen court, une valeur non nulle de SR doit être affectée. Le délai moyen causé par les connexions de type2 dépend de la charge du réseau pour des petites valeurs de BR. Si on augmente BR, le délai moyen diminue en prenant en considération la charge du réseau. Une réduction ultérieure du délai moyen pour les connexions de type2 est possible en affectant une valeur non nulle pour SR. Essayons dans ce cas d affecter des valeurs 39

non nulles de SR et BR pour les connexions de type2 (SR + BR = TTS) et mesurons le délai moyen. Pour de grandes valeurs de TTS, on est capable de réduire le délai moyen en augmentant SR ; pour de petites valeurs de TTS, augmenter SR n implique pas nécessairement la diminution du délai moyen. On définit la variable Critical TTS qui est la valeur minimale de TTS pour laquelle l augmentation de SR cause toujours la réduction du délai moyen pour les connexions de type2. Augmenter SR en respectant SR + BR = TTS augmente le délai moyen des connexions de type2 pour une valeur de TTS inférieure à Critical TTS mais pour une valeur de TTS supérieure à Critical TTS, augmenter SR cause toujours la réduction du délai moyen pour les connexions de type2. Selon les caractéristiques du trafic des connexions, la valeur de TTS affectée pour les connexions de type2 et la charge du réseau, le délai moyen doit augmenter ou diminuer. En ce qui concerne le système CAC, deux conditions doivent être vérifiées : Condition 1 : la quantité totale de ressources statiques allouées et qui doit être affectées pour toutes les connexions ne doit pas dépasser la quantité maximale qui peut être allouée et affectée aux connexions. Condition 2 : le total de SR et BR ne doit pas dépasser la capacité totale du réseau. On considère que notre système gère deux types de paquets d informations : les paquets d informations périodiques comme la parole et la voix et des paquets d informations non périodiques comme les données. Si le nombre de paquets transmis dépasse le paramètre mac qui est le nombre maximal de paquets qui peuvent être reçus correctement et simultanément par le satellite, tous les paquets restants sont perdus. Si des paquets de données sont perdus, ils doivent être retransmis après avoir fixé une probabilité de retransmission mais si des paquets de voix sont perdus alors ils doivent être ajoutés au nombre total de paquets de voix perdus. L architecture de ce système comprend des nœuds dans le réseau qui contiennent deux types de buffer : un buffer temps-réel qui est une partie de la mémoire pour les messages temps-réel comme la voix et un buffer non-temps réel qui est l autre partie de la mémoire pour les messages non-temps réel comme les données. Le trafic temps-réel est toujours plus prioritaire par rapport au trafic non-temps réel ; Si la quantité demandée du trafic temps-réel ne peut être satisfaite, les paquets en excès seront perdus au lieu de les organiser dans une file d attente tandis que le trafic nontemps réel sera dans une file d attente en attendant la transmission du trafic tempsréel. Pour cela chaque station avant d envoyer les messages vérifie que le buffer qui contient les messages temps-réel est vide, sinon elle envoie les messages prêts à envoyer et puis elle commence à transmettre le contenu du buffer contenant les messages non-temps réel. Pour les terminaux qui sont en mode contention et qui essaient d effectuer une transmission de paquets, deux probabilités sont données : pd qui est la probabilité de transmission de paquets de type donnés et pv qui est la probabilité de transmission de paquets de type voix. Les paquets sont transmis en respectant les deux probabilités 40

définies. Pendant l activité de la parole, la conversation est divisée en parole et silence. Pour les terminaux de voix, plus le nombre de terminaux avec des appels en progression augmente, plus le nombre de terminaux en mode contention augmente et plus la probabilité de perte de paquets augmente. Une fois un acquittement d un paquet correctement délivré est reçu, le terminal entre en mode réservation et quitte ce mode là pendant les phases de silence. La qualité de transmission de la voix dans la technique CDMA/PRMA est mesurée par la probabilité qu un paquet soit perdu car il a attendu trop longtemps. Les terminaux de données produisent des messages de longueurs différents et tel que chaque message est segmenté en plusieurs paquets. Les terminaux en mode de réservation maintiennent ce mode là jusqu'à transmission de tous les messages dans la mémoire. Il est clair que plus on augmente le nombre d utilisateurs de données plus le nombre de paquets de voix perdus augmente et si on augmente le nombre de conversations simultanées, il y aura dégradation de la qualité de la voix. Le paramètre qui permet de savoir la performance pour la transmission des données dans la technique CDMA/PRMA est mesurée par le temps moyen de transmission du message. La présentation d un protocole flexible et efficace est une clé pour garantir une qualité de service pour les réseaux satellites. Un nouveau protocole basé sur l accès aléatoire (random) et la réservation est proposé pour les réseaux satellites supportant le service temps réel. Ce protocole est la combinaison des deux protocoles Extended ARRA (E-ARRA) et Reservation-Aloha (R-Aloha). Les deux protocoles ont été combinés pour garantir la transmission des deux types de trafic avec différentes priorités : temps réel pour la voix et la vidéo et non-temps réel pour les données. La caractéristique la plus importante de ce protocole c est la commutation du mode accès aléatoire au mode réservation dépendamment de la classe de trafic temps réel ou non-temps réel et de la quantité de bande disponible dans le réseau. Deux types de protocoles ont été combinés pour garantir différents types de trafic avec différentes exigences et priorités. En général, le trafic de données est transmis via le protocole E-ARRA dans lequel les nouvelles arrivées sont séparées des messages retransmis pour éviter les collisions. Pour le trafic plus prioritaire, (voix par exemple) le protocole R-Aloha est utilisé. Ce protocole qui combine deux types de protocoles E-ARRA et R-Aloha peut être utilisé dans les satellites LEO et GEO même si le protocole E-ARRA est désigné pour les satellites GEO. Le trafic multimédia qui peut être supporté est divisé en trois classes : la voix temps-réel et requiert une petite partie de la bande, la vidéo temps-réel et requiert une grande partie de la bande et les données non-temps réel. 41

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Fonctions de coût - Simulations Dans tout système de télécommunications, on a un ensemble d utilisateurs qui utilisent le réseau, d autres quittent le réseau et d autres qui arrivent. Un grand nombre d applications est utilisé sur ces réseaux comme FTP (File Transfer Protocol), SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), NNTP (Network News Transfer Protocol), POP (Post Office Protocol) et dont la plus importante est HTTP. Plus que 75% du trafic est consacré pour HTTP ou le trafic Web (Internet), etc. Plus le nombre d utilisateurs faisant accès à un réseau donné est grand plus la probabilité de réussite pour l accès à ce réseau diminue et si cet utilisateur a eu l accès au réseau, ceci doit avoir lieu après un grand délai et de même pour l échange d informations qui durera longtemps. Par contre, si le nombre d utilisateurs faisant accès au réseau est petit, la probabilité de réussite pour l accès à ce réseau est élevée et l échange d informations entre les utilisateurs et le réseau se fait presque sans délai. Il est utile à chaque fois qu un utilisateur veut accéder à un réseau, sache indirectement le temps d accès à ce réseau c.a.d. à lui, le temps d accès doit être petit. Le trafic que peut échanger un utilisateur avec un réseau donné, peut être de différents types et caractéristiques. On peut avoir de trafic de données, de voix, de la vidéo, etc. Pour le trafic de type voix et vidéo, c est du trafic multimédia. Chaque type de trafic nécessite une partie de la bande donc une garantie de QoS ou de la qualité de service. Le trafic multimédia qui peut être supporté est divisé en trois classes : la voix temps-réel et requiert une petite partie de la bande, la vidéo temps-réel et requiert une grande partie de la bande et les données, non-temps réel. Mais ce qui est le plus important c est que le trafic temps-réel est toujours plus prioritaire par rapport au trafic non-temps réel. On suppose dans notre cas que le réseau considéré est un réseau de télécommunications par satellites et qu à chaque instant au moins un satellite est visible à l utilisateur. C est un réseau à intégration de deux classes de service. La première, temps réel, de type appels de voix, dispose de fortes exigences en terme de garanties de bande passante et de délai. La deuxième classe est plutôt de type données, avec moins de contraintes. C est à dire, un terminal connecté à un satellite peut échanger soit du trafic temps-réel comme la voix et la vidéo, soit du trafic nontemps réel comme les données. A la première classe on associera une certaine priorité en réservant des canaux que seuls les appels de la première classe peuvent utiliser. Lorsque le nombre d utilisateurs qui échangent du trafic de type voix et vidéo est assez grand et sachant que ce type de trafic dispose de fortes exigences en terme de garanties de bande passante et de délai donc l accès au réseau sera très difficile. Par contre, lorsque le nombre d utilisateurs qui échangent du trafic de type voix et vidéo est assez petit donc l accès au réseau sera facile. Pour cela, on peut distinguer plusieurs cas selon le type de trafic. Supposons qu un utilisateur veut faire accès à un système de télécommunications par satellites et qu il y a deux satellites de la constellation qui lui sont visibles. Parmi les satellites qui ont une visibilité de l utilisateur, il s agit pour ce dernier de se 43

connecter à celui qui répond le mieux à ses besoins en terme de QoS (Quality Of Service) ou qualité de service. Comment savoir quel satellite choisir? On distingue plusieurs cas pour le choix. Pour chaque satellite on peut accepter N appels. On a un seuil S pour chaque satellite de façon qu avant d atteindre ce seuil pour n importe quel satellite des deux chacun peut accepter deux types d appels : Voix et données. Une fois le seuil S est atteint, le satellite n accepte que des appels de type voix. Par conséquent, chaque satellite peut accepter S appels de types voix et données et si S est atteint, il reste N-S appels à accepter et qui sont de type voix. 44

1 er cas : Parmi ces deux satellites, aucun n est chargé. Donc il doit y avoir tout simplement le choix du premier ou du second satellite pour procéder avec la connexion et quelque soit le type d appel : voix ou données. Satellite 1 (N Appels) Seuil S 1 2 3 4 N Appels : Voix et Données Appels : Voix Satellite 2 (N Appels) Seuil S 1 2 3 4 N Appels : Voix et Données Appels : Voix 45

2 nd cas : Un satellite est vide et l autre est chargé avec X utilisateurs sans avoir atteint le seuil. L appel qui arrive sera routé directement vers le satellite 1 quel que soit son type qui est le moins chargé. Satellite 1 (N Appels) Seuil S 1 2 3 4 N Appels : Voix et Données Appels : Voix Satellite 2 (N Appels) Seuil S 1 2 3 4 N (X canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix 46

3 ème cas : Les deux satellites sont chargés ; X utilisateurs occupent le premier satellite et Y occupent le second avec X < Y et sans avoir atteint le seuil ni pour le premier ni pour le second satellite. L appel qui arrive sera routé directement vers le satellite 1 quel que soit son type qui est le moins chargé dans ce cas. Satellite 1 (N Appels) Seuil S 1 2 3 4 N (X canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix Satellite 2 (N Appels) Seuil S 1 2 3 4 N (Y Canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix 47

4 ème cas : Les deux satellites sont chargés ; X utilisateurs occupent le premier satellite et Y occupent le second avec X < Y mais les deux satellites ont atteint le seuil. L appel qui arrive si c est du type donné, il sera rejeté directement. Si l appel qui arrive est de type voix donc c est le satellite le moins chargé qui accepte l appel qui est le premier dans ce cas. Satellite 1 (N appels) Seuil S 1 2 3 4 N (X canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix Satellite 2 (N appels) Seuil S 1 2 3 4 N (Y canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix 48

5 ème cas : Les deux satellites sont chargés ; X utilisateurs occupent le premier satellite et Y occupent le second avec X < Y mais dans ce cas, c est le satellite 2 qui atteint le seuil sans que le premier l atteigne. L appel qui arrive si c est du type donné, bien sur c est le premier satellite qui accepte l appel car le second à déjà atteint le seuil et ne peut plus accepter que des appels de voix. Si l appel qui arrive est de type voix donc c est difficile de choisir le satellite convenant car si on choisit le satellite 1 on tend à atteindre le seuil et par contre si on choisit le satellite 2 on tend à le saturer et le bloquer. Que faire? Dans ce cas là, on peut décider quel satellite choisir d après les résultats de la simulation. Satellite 1 (N appels) Seuil S 1 2 3 4 N (X canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix Satellite 2 (N appels) Seuil S 1 2 3 4 N (Y canaux occupés) Appels : Voix et Données Appels : Voix 49

Dans notre simulation, on travaille avec un système de télécommunications par satellites similaire à Iridium. Les paramètres qui décrivent le système Iridium sont : Altitude des satellites : 780 km Temps d un tour complet : 6026.9 s Séparation inter satellite : 360 / 11 degrés Séparation entre les plans : 31.6 degrés Inclinaison : 86.4 degrés Angle d élévation minimal : 8.2 degrés Nombre de plans : 6 Nombre de satellites par plans : 11 Nombre d ISL (Inter Satellite Link) par satellites : 4 Bande ISL : 25 Mb/s Bande de liaisons montantes : 1.5 Mb/s Bandes de liaisons descendantes : 1.5 Mb/s Les plans et les satellites dans Iridium sont relies de cette façon : n0<--->n1<->n2<-->n3<-->n4<-->n5<-->n6<-->n7<->n8<-->n9<-->n10<-->n0 n15<->n16<->n17<-->n18<->n19<->n20<->n21<->n22<->n23<->n24<->n25<-->n15 n30<->n31<->n32<->n33<-->n34<->n35<->n36<->n37<->n38<->n39<->n40<-->n30 n45<->n46<->n47<->n48<-->n49<->n50<->n51<->n52<->n53<->n54<->n55<-->n45 n60<->n61<->n62<->n63<-->n64<->n65<->n66<->n67<->n68<->n69<->n70<-->n60 n75<->n76<->n77<->n78<-->n79<->n80<->n81<->n82<->n83<->n84<->n85<-->n75 La première ligne représente le premier plan dans lequel onze satellites n0, n1, n2, n3, n4, n5, n6, n7, n8, n9, n10 sont reliés d une manière circulaire autour de la terre comme le montre la figure. La deuxième ligne représente le second plan dans lequel onze satellites n15, n16, n17, n18, n19, n20, n21, n22, n23, n24, n25 sont reliés d une manière circulaire comme le montre la figure. La troisième ligne représente le troisième plan dans lequel onze satellites n30, n31, n32, n33, n34, n35, n36, n37, n38, n39, n40 sont reliés d une manière circulaire comme le montre la figure. La quatrième ligne représente le quatrième plan dans lequel onze satellites n45, n46, n47, n48, n49, n50, n51, n52, n53, n54, n55 sont reliés d une manière circulaire comme le montre la figure. La cinquième ligne représente le cinquième plan dans lequel onze satellites n60, n61, n62, n63, n64, n65, n66, n67, n68, n69, n70 sont reliés d une manière circulaire comme le montre la figure. 50

La sixième ligne représente le sixième plan dans lequel onze satellites n75, n76, n77, n78, n79, n80, n81, n82, n83, n84, n85 sont reliés d une manière circulaire comme le montre la figure. Les liens entre satellites dans un même plan sont les Intraplane ISL (Inter Satellite Link) La ligne qui existe entre les plans dans la figure sont les liens qui existent entre les satellites dans deux plans différents : Interplane ISL. Au début, on définit dix terminaux pour les connecter au satellite n0 et dix autres terminaux pour les connecter au satellite n1. Les vingt terminaux connectés aux satellites n0 et n1 sont placés à la surface terrestre d une manière aléatoire. On définit notre système de façon que les arrivées des clients se font avec une moyenne d une arrivée par seconde et les départs se font avec une moyenne d un départ par seconde. A chaque terminal, on attache un générateur de trafic exponentiel On/Off pour lequel on peut fixer la taille des paquets générés par le paramètre packetsize_, le paramètre burst_time_ qui est le temps pour lequel il y a envoie de paquets, le paramètre idle_time_ qui est le temps pour lequel le générateur de trafic cesse d envoyer des paquets et le paramètre rate_ qui est le taux d envoie de paquets en Kb. De même, on attache à chaque terminal un agent UDP ou TCP selon le besoin. De la part du satellite, on attache des agents du type LossMonitor pour chaque terminal. En utilisant cet agent là, on peut savoir à chaque instant le nombre de paquets perdus, le nombre de paquets reçus et le nombre de bits reçus par le satellite ou par le terminal si cet agent est connecté à un terminal. On peut avoir d autres types d agents comme Echo, Null, etc. et qui sont utilisés pour d autres simulations et non pas dans notre cas. On peut donner des priorités pour chaque terminal selon le type de trafic en fixant le paramètre prio_ par la commande: Agent set prio_ i. Le nombre i peut varier de 0 a 10. 0 est pour le trafic plus prioritaire est 10 pour le trafic moins prioritaire. Donc, on peut dans notre simulation utiliser le 0 pour du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et le 10 pour le trafic non-temps réel comme les données. Dans notre simulation, plusieurs critères peuvent être pris en compte : la position de l utilisateur par rapport au satellite, qui renseignerait donc sur la probabilité d occurrence d un prochain hand-off, le type de service requis, la capacité résiduelle disponible au niveau du satellite qui est le nombre d utilisateurs que peut supporter le satellite en supposant qu il existe déjà un nombre bien déterminé d utilisateurs qui y sont connectés, etc. On doit calculer une fonction de coût par type de service qui doit décider elle-même pour un utilisateur qui veut se connecter à un satellite lequel choisir s il y en a plus qu un qui sont visibles. On considère deux cas : le premier cas où la fonction de coût est égale au délai et un second cas où la fonction de coût est égale à la probabilité de blocage et on étudiera suivant les résultats chacun des deux cas. 51

Dans le premier cas où la fonction de coût est égale au délai, le délai est le temps requis par un paquet pour traverser un lien et il est défini comme étant égal à : s / b + d ; s étant la taille du paquet, b la vitesse du lien en bits/sec et d le délai de la liaison entre émetteur et récepteur. Dans le second cas où la fonction de coût est égale à la probabilité de blocage, elle est calculée en divisant le nombre de terminaux connectés au satellite par le nombre total de terminaux qu un satellite peut supporter. On commence à étudier les différents résultats dans des différents cas : 52

1 er cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de dix, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. Lorsqu on démarre le programme, il contient une procédure qui est appelée à chaque 0.5 secondes temps fixé par l utilisateur pour calculer pour chaque terminal faisant accès au réseau le délai et l enregistrer ensuite dans un fichier pour pouvoir les visualiser. L agent utilisé dans cette simulation est l agent UDP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Figure 1 Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant le délai d accès à chaque satellite. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 10s, il est préférable de choisir le premier satellite car le délai est inférieur en comparaison avec le second. Par contre, s il arrive à l instant t = 3s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux en terme de délai. 53

2 nd cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de cent, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. L agent utilisé dans cette simulation est l agent UDP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Figure 2 Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant le délai d accès à chaque satellite. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 10s, il est préférable de choisir le premier satellite car le délai est inférieur en comparaison avec le second. Par contre, s il arrive à l instant t = 3s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux en terme de délai. En comparaison avec le premier résultat (figure 1), on remarque que dans ce cas, le délai maximal qu on atteint avec le premier ou le second satellite est de 57 ou 58 ms tandis que dans le premier cas (figure 1) le délai maximal qu on atteint est de 30 ms. Ceci est dû au nombre d utilisateurs qui a augmenté et a causé une augmentation du délai. 54

3 ème cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de dix, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. L agent utilisé dans cette simulation est l agent TCP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Figure 3 Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant le délai d accès à chaque satellite. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 10s, il est préférable de choisir le premier satellite car le délai est inférieur en comparaison avec le second. Par contre, s il arrive à l instant t = 18s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux en terme de délai. En comparaison avec le premier résultat (figure 1), on remarque que dans ce cas, le délai maximal qu on atteint avec le premier ou le second satellite est de 45 ms tandis que dans le premier cas le délai maximal qu on atteint est de 30 ms. Ceci est dû au changement d agents. Dans ce cas, puisqu on utilise TCP qui attend un acquittement pour chaque paquet envoyé doit causer nécessairement une augmentation du délai qui n est pas le cas si on utilise UDP. 55

4 ème cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de cent, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. L agent utilisé dans cette simulation est l agent TCP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Figure 4 Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant le délai d accès à chaque satellite. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 2s, il est préférable de choisir le premier satellite car le délai est inférieur en comparaison avec le second. Par contre, s il arrive à l instant t = 8s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux en terme de délai. En comparaison avec le résultat précédent (figure 3), on remarque que dans ce cas, le délai maximal qu on atteint avec le premier ou le second satellite est de 75 ms tandis que dans le cas précédent, le délai maximal qu on atteint est de 45 ms. Ceci est dû au nombre d utilisateurs qui a augmenté et a causé une augmentation du délai. En comparaison avec le résultat de la figure 2, on remarque dans ce cas que le délai maximal qu on atteint avec le premier ou le second satellite est de 75 ms tandis que dans le cas de la figure 2, le délai maximal qu on atteint est de 57 ms. Ceci est dû au changement d agents. Dans ce cas, puisqu on utilise TCP qui attend un acquittement pour chaque paquet envoyé doit causer nécessairement une augmentation du délai qui n est pas le cas si on utilise UDP. 56

Après avoir termine les simulations dans le cas où la fonction de coût est égale au délai, on étudie le cas où la fonction de coût est égale à la probabilité de blocage. 57

1 er cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de dix, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. Lorsqu on démarre le programme, il contient une procédure qui est appelée à chaque 0.5 secondes temps fixé par l utilisateur pour calculer pour chaque terminal faisant accès au réseau le délai et l enregistrer ensuite dans un fichier pour pouvoir les visualiser. L agent utilisé dans cette simulation est l agent UDP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant la probabilité de blocage. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 10s, il est préférable de choisir le premier satellite car la probabilité de blocage est égale à 0.6 qui est inférieur en comparaison avec le second qui est égale a 0.9. Par contre, s il arrive à l instant t = 5s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux avec une probabilité de blocage égale à 0.6 pour le premier et 0.2 pour le second. 58

2 nd cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de cent, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. L agent utilisé dans cette simulation est l agent UDP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant la probabilité de blocage. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 10s, il est préférable de choisir le premier satellite car la probabilité de blocage est égale à 0.22 qui est inférieur en comparaison avec le second qui est égale a 0.5. Par contre, s il arrive à l instant t = 18s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux avec une probabilité de blocage égale à 0.93 pour le premier est 0.1 pour le second. 59

3 ème cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de dix, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. L agent utilisé dans cette simulation est l agent TCP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant la probabilité de blocage. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 6s, il est préférable de choisir le premier satellite car la probabilité de blocage est égale à 0.2 qui est inférieur en comparaison avec le second qui est égale a 0.3. Par contre, s il arrive à l instant t = 10s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux avec une probabilité de blocage égale à 0.3 pour le premier est 0.2 pour le second. 60

4 ème cas : On considère dans ce cas qu un utilisateur veut faire accès à un satellite et qu on a le 5 ème cas (quelques pages en arrière) pour lequel deux satellites sont visibles à l utilisateur avec le premier qui n a pas atteint le seuil et le second l a dépassé. On suppose dans ce cas que le nombre maximal de terminaux que peut supporter chaque satellite est de cent, avec chaque terminal qui peut échanger avec le réseau soit du trafic temps réel comme la voix et la vidéo et soit du trafic non-temps réel comme les données. L agent utilisé dans cette simulation est l agent TCP pour tous les terminaux. Le résultat de la simulation donne : Pour un temps de simulation de 20 secondes, on peut savoir à chaque instant la probabilité de blocage. La ligne rouge représente le premier satellite qui n a pas atteint le seuil et la ligne verte représente le second satellite qui a dépassé le seuil. A l arrivée de l utilisateur, la décision peut être prise d après ce graphe. Si l utilisateur arrive à l instant t = 8s, il est préférable de choisir le premier satellite car la probabilité de blocage est égale à 0.12 qui est inférieur en comparaison avec le second qui est égale a 0.68. Par contre, s il arrive à l instant t = 12s, il est préférable de choisir le second satellite qui est le mieux avec une probabilité de blocage égale à 0.94 pour le premier est 0.57 pour le second. 61

62

Voici un exemplaire du programme utilise pour la simulation : global ns set ns [new Simulator] $ns rtproto Dummy set f111 [open out111.tr w] set f222 [open out222.tr w] set nf [open out.nam w] $ns namtrace-all $nf # Global configuration parameters HandoffManager/Term set elevation_mask_ 8.2 HandoffManager/Term set term_handoff_int_ 10 HandoffManager/Sat set sat_handoff_int_ 10 HandoffManager/Sat set latitude_threshold_ 60 HandoffManager/Sat set longitude_threshold_ 10 HandoffManager set handoff_randomization_ "true" SatRouteObject set metric_delay_ "true" SatRouteObject set data_driven_computation_ "true" ns-random 1 Agent set ttl_ 32 # One plane of Iridium-like satellites global opt set opt(chan) Channel/Sat; set opt(bw_down) 1.5Mb; # Downlink bandwidth set opt(bw_up) 1.5Mb; # Uplink bandwidth set opt(bw_isl) 25Mb; #the bandwidth of the link set opt(phy) Phy/Sat; set opt(mac) Mac/Sat; set opt(ifq) Queue/DropTail; set opt(qlim) 50; # queue, in packets set opt(ll) LL/Sat; set opt(alt) 780; # Polar satellite altitude (Iridium) set opt(inc) 86.4; # Orbit inclination # XXX This tracing enabling must precede link and node creation set f [open out.tr w] $ns trace-all $f # Create the satellite nodes # Nodes 0-99 are satellite nodes; 100 and higher are earth terminals set linkargs "$opt(ll) $opt(ifq) $opt(qlim) $opt(mac) $opt(bw_down) $opt(phy)"; set alt $opt(alt); set inc $opt(inc); set chan $opt(chan); source sat-iridium-nodes.tcl; # configure the ISLs source sat-iridium-links.tcl set num_nodes 10 # Place 10 nodes at 10 different locations for {set a 1} {$a <= $num_nodes} {incr a} { 63

set n($a) [$ns satnode-terminal [expr -15 + $a * 0.3] [expr 15 - $a * 0.3] ] } # Place 10 nodes at 10 different locations for {set a 1} {$a <= $num_nodes} {incr a} { set m($a) [$ns satnode-terminal [expr -15 + $a * 0.2] [expr 15 - $a * 0.2] ] } # Add GSL links for {set a 1} {$a <= $num_nodes} {incr a} { $n($a) add-gsl polar $opt(ll) $opt(ifq) $opt(qlim) $opt(mac) $opt(bw_up) \ $opt(phy) [$n0 set downlink_] [$n0 set uplink_] } # Add GSL links for {set a 1} {$a <= $num_nodes} {incr a} { $m($a) add-gsl polar $opt(ll) $opt(ifq) $opt(qlim) $opt(mac) $opt(bw_up) \ $opt(phy) [$n1 set downlink_] [$n1 set uplink_] } # Trace all queues $ns trace-all-satlinks $f for {set a 1} {$a <= $num_nodes} {incr a} { set b [expr int($a + (0.5 * $num_nodes))] if {$b > $num_nodes} { incr b -$num_nodes } set udp0($a) [new Agent/UDP] $ns attach-agent $n($a) $udp0($a) set exp0($a) [new Application/Traffic/Exponential] $exp0($a) attach-agent $udp0($a) $exp0($a) set rate_ 1Kb if {$a == 1} { } set sink01 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink01 $ns connect $udp0($a) $sink01 if {$a == 2} { } set sink02 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink02 $ns connect $udp0($a) $sink02 if {$a == 3} { set sink03 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink03 $ns connect $udp0($a) $sink03 64

} if {$a == 4} { } set sink04 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink04 $ns connect $udp0($a) $sink04 if {$a == 5} { } set sink05 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink05 $ns connect $udp0($a) $sink05 if {$a == 6} { } set sink06 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink06 $ns connect $udp0($a) $sink06 if {$a == 7} { } set sink07 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink07 $ns connect $udp0($a) $sink07 if {$a == 8} { } set sink08 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink08 $ns connect $udp0($a) $sink08 if {$a == 9} { } set sink09 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink09 $ns connect $udp0($a) $sink09 if {$a == 10} { } set sink010 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $n($b) $sink010 $ns connect $udp0($a) $sink010 } $ns at 1.0 "$exp0($a) start" #------------- for {set a 1} {$a <= $num_nodes} {incr a} { set b [expr int($a + (0.5 * $num_nodes))] if {$b > $num_nodes} { incr b -$num_nodes 65

} set udp1($a) [new Agent/UDP] $ns attach-agent $m($a) $udp1($a) set exp1($a) [new Application/Traffic/Exponential] $exp1($a) attach-agent $udp1($a) $exp1($a) set rate_ 1Kb if {$a == 1} { } set sink11 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink11 $ns connect $udp1($a) $sink11 if {$a == 2} { } set sink12 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink12 $ns connect $udp1($a) $sink12 if {$a == 3} { } set sink13 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink13 $ns connect $udp1($a) $sink13 if {$a == 4} { } set sink14 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink14 $ns connect $udp1($a) $sink14 if {$a == 5} { } set sink15 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink15 $ns connect $udp1($a) $sink15 if {$a == 6} { } set sink16 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink16 $ns connect $udp1($a) $sink16 if {$a == 7} { } set sink17 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink17 $ns connect $udp1($a) $sink17 if {$a == 8} { set sink18 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink18 66

} $ns connect $udp1($a) $sink18 if {$a == 9} { } set sink19 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink19 $ns connect $udp1($a) $sink19 if {$a == 10} { } set sink110 [new Agent/LossMonitor] $ns attach-agent $m($b) $sink110 $ns connect $udp1($a) $sink110 } $ns at 1.0 "$exp1($a) start" # We're using a centralized routing genie-- create and start it here set satrouteobject_ [new SatRouteObject] $satrouteobject_ compute_routes ns-random set rngcu100 [new RNG] set rngcu101 [new RNG] set rngd100 [new RNG] set rngd101 [new RNG] #Define a procedure which periodically records the bandwidth received #by the three traffic sinks sink0/1/2 proc record {} { global num_nodes cu100 cu101 global sink100 sink101 d100 d101 global rngd100 rngd101 rngcu100 rngcu101 global f111 f222 global packetsize100 packetsize101 global sink01 sink02 sink03 sink04 sink05 sink06 sink07 sink08 sink09 sink010 global sink11 sink12 sink13 sink14 sink15 sink16 sink17 sink18 sink19 sink110 set cu100 [$rngcu100 integer $num_nodes] set cu101 [$rngcu101 integer $num_nodes] set d100 [$rngd100 integer 10] set d100 [expr $d100 + 1] set d101 [$rngd101 integer 30] set d101 [expr $d101 + 1] #Get an instance of the simulator set ns [Simulator instance] #Set the time after which the procedure should be called again set time 0.5 #How many bytes have been received by the traffic sinks? set bw100 [$sink01 set npkts_] 67

set bw101 [$sink11 set npkts_] set bw100 [$sink01 set npkts_] set bw100 [$sink0(1) set bytes_] set bw101 [$sink101 set bytes_] set npr100 [$sink100 set npkts_] set npr101 [$sink101 set npkts_] if {$bw100 == 0} { set delai100 $d100 } if {$bw100 > 0} { set time100 [expr $packetsize100 / $bw100] set delai100 [expr $time100 + $d100] } if {$bw101 == 0} { set delai101 $d101 } if {$bw101 > 0} { set time101 [expr $packetsize101 / $bw101] set delai101 [expr $time101 + $d101] } set f1 [expr ($cu100 + $npr100 + $delai100)] set f2 [expr ($cu101 + $npr101 + $delai101)] #Get the current time set now [$ns now] #write fi into the files puts $f111 "$now [expr $f1]" puts $f222 "$now [expr $f2]" #Reset the bytes_ values on the traffic sinks $sink01 set bytes_ 0 $sink11 set bytes_ 0 $sink01 set npkts_ 0 $sink11 set npkts_ 0 #Re-schedule the procedure $ns at [expr $now+$time] "record" } $ns at 0.0 "record" $ns at 20.0 "finish" #Define a 'finish' procedure proc finish {} { global ns nf f111 f222 f $ns flush-trace #Close the output files close $f close $f111 close $f222 close $nf #Call xgraph to display the results #exec xgraph out111.tr out222.tr -geometry 800x400 & exit 0 } 68

$ns run #fichier sat-iridium-nodes.tcl if {![info exists ns]} { puts "Error: sat-iridium-nodes.tcl is a supporting script for the " puts " instead" exit } sat-iridium.tcl script-- run `sat-iridium.tcl' set plane 1 set n0 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 0 $plane $linkargs set n1 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 32.73 $plane $linkargs set n2 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 65.45 $plane $linkargs set n3 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 98.18 $plane $linkargs set n4 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 130.91 $plane $linkargs set n5 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 163.64 $plane $linkargs set n6 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 196.36 $plane $linkargs set n7 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 229.09 $plane $linkargs set n8 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 261.82 $plane $linkargs set n9 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 294.55 $plane $linkargs set n10 [$ns satnode-polar $alt $inc 0 327.27 $plane $linkargs incr plane set n15 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 16.36 $plane $linkargs set n16 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 49.09 $plane $linkargs set n17 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 81.82 $plane $linkargs set n18 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 114.55 $plane $linkargs set n19 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 147.27 $plane $linkargs set n20 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 180 $plane $linkargs set n21 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 212.73 $plane $linkargs set n22 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 245.45 $plane $linkargs set n23 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 278.18 $plane $linkargs set n24 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 310.91 $plane $linkargs set n25 [$ns satnode-polar $alt $inc 31.6 343.64 $plane $linkargs incr plane set n30 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 0 $plane $linkargs set n31 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 32.73 $plane $linkargs set n32 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 65.45 $plane $linkargs set n33 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 98.18 $plane $linkargs set n34 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 130.91 $plane $linkargs set n35 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 163.64 $plane $linkargs set n36 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 196.36 $plane $linkargs 69

set n37 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 229.09 $plane $linkargs set n38 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 261.82 $plane $linkargs set n39 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 294.55 $plane $linkargs set n40 [$ns satnode-polar $alt $inc 63.2 327.27 $plane $linkargs incr plane set n45 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 16.36 $plane $linkargs set n46 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 49.09 $plane $linkargs set n47 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 81.82 $plane $linkargs set n48 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 114.55 $plane $linkargs set n49 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 147.27 $plane $linkargs set n50 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 180 $plane $linkargs set n51 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 212.73 $plane $linkargs set n52 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 245.45 $plane $linkargs set n53 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 278.18 $plane $linkargs set n54 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 310.91 $plane $linkargs set n55 [$ns satnode-polar $alt $inc 94.8 343.64 $plane $linkargs incr plane set n60 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 0 $plane $linkargs set n61 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 32.73 $plane $linkargs set n62 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 65.45 $plane $linkargs set n63 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 98.18 $plane $linkargs set n64 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 130.91 $plane $linkargs set n65 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 163.64 $plane $linkargs set n66 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 196.36 $plane $linkargs set n67 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 229.09 $plane $linkargs set n68 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 261.82 $plane $linkargs set n69 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 294.55 $plane $linkargs set n70 [$ns satnode-polar $alt $inc 126.4 327.27 $plane $linkargs incr plane set n75 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 16.36 $plane $linkargs set n76 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 49.09 $plane $linkargs 70

set n77 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 81.82 $plane $linkargs set n78 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 114.55 $plane $linkargs set n79 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 147.27 $plane $linkargs set n80 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 180 $plane $linkargs set n81 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 212.73 $plane $linkargs set n82 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 245.45 $plane $linkargs set n83 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 278.18 $plane $linkargs set n84 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 310.91 $plane $linkargs set n85 [$ns satnode-polar $alt $inc 158 343.64 $plane $linkargs # By setting the next_ variable on polar sats; handoffs can be optimized $n0 set_next $n10; $n1 set_next $n0; $n2 set_next $n1; $n3 set_next $n2 $n4 set_next $n3; $n5 set_next $n4; $n6 set_next $n5; $n7 set_next $n6 $n8 set_next $n7; $n9 set_next $n8; $n10 set_next $n9 $n15 set_next $n25; $n16 set_next $n15; $n17 set_next $n16; $n18 set_next $n17 $n19 set_next $n18; $n20 set_next $n19; $n21 set_next $n20; $n22 set_next $n21 $n23 set_next $n22; $n24 set_next $n23; $n25 set_next $n24 $n30 set_next $n40; $n31 set_next $n30; $n32 set_next $n31; $n33 set_next $n32 $n34 set_next $n33; $n35 set_next $n34; $n36 set_next $n35; $n37 set_next $n36 $n38 set_next $n37; $n39 set_next $n38; $n40 set_next $n39 $n45 set_next $n55; $n46 set_next $n45; $n47 set_next $n46; $n48 set_next $n47 $n49 set_next $n48; $n50 set_next $n49; $n51 set_next $n50; $n52 set_next $n51 $n53 set_next $n52; $n54 set_next $n53; $n55 set_next $n54 $n60 set_next $n70; $n61 set_next $n60; $n62 set_next $n61; $n63 set_next $n62 $n64 set_next $n63; $n65 set_next $n64; $n66 set_next $n65; $n67 set_next $n66 $n68 set_next $n67; $n69 set_next $n68; $n70 set_next $n69 $n75 set_next $n85; $n76 set_next $n75; $n77 set_next $n76; $n78 set_next $n77 $n79 set_next $n78; $n80 set_next $n79; $n81 set_next $n80; $n82 set_next $n81 $n83 set_next $n82; $n84 set_next $n83; $n85 set_next $n84 71

#fichier sat-iridium-links.tcl if {![info exists ns]} { puts "Error: sat-iridium-links.tcl is a supporting script for the " puts " instead" exit } sat-iridium.tcl script-- run `sat-iridium.tcl' # Now that the positions are set up, configure the ISLs # Plane 1 intraplane $ns add-isl intraplane $n0 $n1 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n1 $n2 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n2 $n3 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n3 $n4 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n4 $n5 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n5 $n6 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n6 $n7 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n7 $n8 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n8 $n9 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n9 $n10 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n10 $n0 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 2 intraplane $ns add-isl intraplane $n15 $n16 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n16 $n17 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n17 $n18 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n18 $n19 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n19 $n20 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n20 $n21 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n21 $n22 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n22 $n23 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n23 $n24 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n24 $n25 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n25 $n15 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 3 intraplane $ns add-isl intraplane $n30 $n31 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n31 $n32 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n32 $n33 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n33 $n34 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n34 $n35 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n35 $n36 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n36 $n37 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n37 $n38 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n38 $n39 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n39 $n40 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n40 $n30 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 4 intraplane $ns add-isl intraplane $n45 $n46 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n46 $n47 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n47 $n48 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n48 $n49 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n49 $n50 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n50 $n51 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n51 $n52 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n52 $n53 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n53 $n54 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) 72

$ns add-isl intraplane $n54 $n55 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n55 $n45 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 5 intraplane $ns add-isl intraplane $n60 $n61 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n61 $n62 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n62 $n63 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n63 $n64 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n64 $n65 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n65 $n66 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n66 $n67 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n67 $n68 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n68 $n69 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n69 $n70 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n70 $n60 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 6 intraplane $ns add-isl intraplane $n75 $n76 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n76 $n77 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n77 $n78 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n78 $n79 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n79 $n80 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n80 $n81 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n81 $n82 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n82 $n83 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n83 $n84 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n84 $n85 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl intraplane $n85 $n75 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Interplane ISLs # Plane 1-2 $ns add-isl interplane $n0 $n15 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n1 $n16 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n2 $n17 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n3 $n18 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n4 $n19 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n5 $n20 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n6 $n21 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n7 $n22 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n8 $n23 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n9 $n24 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n10 $n25 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 2-3 $ns add-isl interplane $n15 $n30 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n16 $n31 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n17 $n32 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n18 $n33 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n19 $n34 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n20 $n35 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n21 $n36 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n22 $n37 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n23 $n38 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n24 $n39 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n25 $n40 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 3-4 $ns add-isl interplane $n30 $n45 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n31 $n46 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n32 $n47 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) 73

$ns add-isl interplane $n33 $n48 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n34 $n49 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n35 $n50 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n36 $n51 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n37 $n52 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n38 $n53 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n39 $n54 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n40 $n55 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 4-5 $ns add-isl interplane $n45 $n60 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n46 $n61 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n47 $n62 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n48 $n63 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n49 $n64 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n50 $n65 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n51 $n66 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n52 $n67 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n53 $n68 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n54 $n69 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n55 $n70 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Plane 5-6 $ns add-isl interplane $n60 $n75 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n61 $n76 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n62 $n77 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n63 $n78 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n64 $n79 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n65 $n80 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n66 $n81 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n67 $n82 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n68 $n83 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n69 $n84 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) $ns add-isl interplane $n70 $n85 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) # Cross-seam #$ns add-isl crossseam $n0 $n80 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n1 $n79 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n2 $n78 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n3 $n77 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n4 $n76 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n5 $n75 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n6 $n85 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n7 $n84 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n8 $n83 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n9 $n82 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) #$ns add-isl crossseam $n10 $n81 $opt(bw_isl) $opt(ifq) $opt(qlim) 74

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Dans ce projet qui a duré 5 mois, on a travaillé sur les satellites, l architecture des systèmes de télécommunications par satellites, le rôle des satellites, les différents types de systèmes, etc. On a aussi calculé des fonctions de coût basées sur les délais et les probabilités de blocage et en se basant sur les résultats obtenus, on a pu prendre plusieurs décisions. L outil utilisé pour pouvoir effectuer ces simulations est le simulateur de réseaux NS (Network Simulator). Le système de télécommunications par satellites utilisés dans la simulation est Iridium pour lequel j ai pu trouver des documents sur le Web qui ont m aidé à construire ce système là. Apres plusieurs recherches sur le Web, j ai pu trouver des documents prêts qui décrivent exactement le système de télécommunications par satellites Iridium, et qui ont été identiques au système que j ai construis. 76

Références The Impact of Point-to-Multipoint Traffic Concentration on Multirate Networks Design. Meddeb, A.; Girard, A.; Rosenberg, C. IEEE/ACM Transactions on Networking, Volume: 10, NO.1, February 2002, pp115-124 A Game Theoretic Framework for Bandwidth Allocation and Pricing in Broadband Networks. Yaiche, H.; Mazumdar, R.R.; Rosenberg, C. IEEE/ACM Transactions on Networking, Volume: 8 Issue: 5, Oct. 2000 pp. 667 678 Performance Study of End-To-End Resource Management in ATM Geostationary Satellite Networks. Acar, G.; Rosenberg, C. Military Communications Conference, 2001. MILCOM 2001. Communications for Network-Centric Operations: Creating the Information Force. IEEE, Volume: 2, 2001, pp. 764 769 A Random-Reservation Medium Access Protocol for Satellite Networks to Accommodate Real-Time Traffic. Lepaja, S.; Benji K.; Interworking With Satellite Constellations. Lloyd Wood PhD presentation, work done in the Networks Group, Center for Communication Systems Research, University of Surrey. Performance Evaluation of CDMA/PRMA Techniques for LEO Constellations. Batsios, N.; Tsetsinas, I.; Pavlidou F-N.; Performance of a Priority-Based Dynamic Capacity Allocation Scheme for Wireless ATM Systems. Thimma V.J. Ganesh Babu; Tho Le-Ngoc; Jeremiah F. Hayes. IEEE journal on selected areas in communications, Vol.19, No.2, February 2001. Managing Diversity With Handover to Provide Classes of Service in Satellite Constellation Networks. Lloyd Wood, George Pavlou, Barry Evans. Center for communication systems research, University of Surrey. Designing the Interworking of Terrestrial and Satellite IP-Based Networks. Antonio Iera, Antonella Molinaro. Performance of Reliable Multicast Protocol Via Satellite at EHF With Persistent Fades. Koyabe M.; Fairhurst G.; Electronics Research Group, University of Aberdeen, Scotland. Network Simulation for LEO Satellite Networks. Thomas R. Handerson, Randy H. Katz. Department of Electrical Engineering and Computer Science, University of California, Berkeley. American Institute of Aeronautics and Astronautics Paper 2000-1237. 77

Interactive Web Service via Satellite to the Home. Hyoung-Kee Choi, Osama Kadan, Dolors Sala, John O. Limb, Jeff Meyers. IEEE Communications Magazine, March 2001. Architecture and Protocols in an IP-Based Integrated Terrestrial-Satellite Mobile Communications Network. Fan, L.; Woodward, M.E.; Gardiner J.G.; University of Bradford. Adaptive Multimedia Communication over Satellite Routed IP. Michael Welzl. Telecooperation Department, University of Linz, Austria. A Predictive Call Admission Control Scheme for Low Earth Orbit Satellite Networks. Byoung Wan Kim, Sang Lyul Min, Hyun Suk Yang, Chong San Kim. IEEE transactions on vehicular technology, Vol. 49, No.6, November 2000. 78

Tables Des Matières Chapitre 1 : Introduction 1.1 Introduction. 2 Chapitre 2 : Les grandes étapes de télécommunications par satellites 2.1 Les grandes étapes de télécommunications par satellites 4 Chapitre 3 : Le satellite 3.1 Définition d un satellite... 8 3.2 Architecture d un système de télécommunications par satellites.. 12 3.3 Service fixe par satellite 17 3.4 Utilisation et rôles des satellites. 18 3.5 Résumé des bandes de fréquences utilisées.. 19 3.6 Les différents types de systèmes... 21 3.7 Accès aux satellites... 38 Chapitre 4 : Fonctions de coût Simulations 4.1 Fonctions de coût et simulations... 42 Chapitre 5 : Programmation 5.1 Programme... 62 Chapitre 6 : Conclusion 5.2 Conclusion. 75 5.3 Références. 77 79