cours de commutation

N.HATIRA AMOR________________________________________________ cours de commutation

CHAPITRE 1............................................................................................................................. .............................................................................................................................33 INTRODUCTION A LA COMMUTATION.............................................................. ......... ............. ....33 1. EVOLUTION TECHNOLOGIQUE................................................................................................. ......... ............ ...33 2. RESEAUX ET COMMUTATION COMMUTATION .............................................................................................................. ..............................................................................................................33 2.1 DEFINITION ....................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................. .....44 2.2 TYPES DE RESEAUX.................................................................................................................... ........................................................................................................................... .......44 3.3 CONFIGURATION DES RESEAUX COMMUTES............................................................................ .5 2.4 Fonctions générales de la commutation ................................................................................................. .................................................................................................55 3. STRUCTURE D’UN RESEAU DES TELECOMMUNICATIONS............................................................ 5 3.1 FONCTIONS DE BASE BASE DU RESEAU TELEPHONIQUE TELEPHONIQUE .................................................................5 .................................................................5 3.2 ORGANISATION D’UN RESEAU TELEPHONIQUE........................................................... ......... ............ ...66 3.3 ORGANISATION ET MISE EN OEUVRE DES RESEAUX TELEPHONIQUES .................. ........................... .............88 3.4 LE TRAFIC................................................................................................................... .............................................................................................................................................. ...........................99 4. DEROULEMENT D’UNE COMMUNICATION SIMPLE....................................................................... .......................................................................10 10 CHAPITRE 2........................................................................................................................... ...........................................................................................................................12 12 PRINCIPES GENERAUX DE LA COMMUTATION...................................................... .... ....12 12 1. Les techniques techni ques de commutation .......................................................................................... ..........................................................................................12 12 1.1 LA COMMUTATION SPATIALE .......................................................................................................... 12 1.2 LA COMMUTATION TEMPORELLE ................................................................................................... ...................................................................................................13 13 2. Les modes de commutation ................................................................................................. .................................................................................................14 14 2.1 LA COMMUTATION DE CIRCUITS ............................................................................................. .................................................................................................... .......14 14 2.2 COMMUTATION DE MESSAGES........................................................................................................ 15 2.3 LA COMMUTATION DE PAQUETS.......................................................................................... ......... .............15 15 3. RESEAU NUMERIQUE INTEGRE..................................................................... ........ ............. .....17 17 3.1 RESEAU NUMERIQUE AVEC INTEGRATION DE SERVICES .......................................................17 ....................................................... 17 3.2 Développement Développem ent des réseaux RNIS .......................................................................................................... ....18 18 3.3 Fonctionnement ................................................................................................................................ .......................................................................................................................................... ..........18 18 3.4 Le modèle OSI et le RNIS ........................................................................................................................ ........................................................................................................................19 19 3.5 EVOLUTION DES RESEAUX NUMERIQUES INTEGRES ................................................................. .................................................................20 20 FONCTIONS ET ORGANISATION D’UN CENTRE DE COMMUTATION.............. .................... ......21 21 1. FONCTIONS D’UN AUTOCOMMUTATEUR.................................................... ........ ........... ...21 21 1.1 FONCTION DE RELATION................................................................................................................ 22 1.2 FONCTION DE COMMANDE.................................................................................................... ........ ........22 22 1.3 FONCTION DE TRADUCTION......................................................................................................... .22 1.4 FONCTION DE TAXATION.................................................................................................... ......... .............23 23 1.5 LES FONCTIONS D’EXPLOITATION ET DE MAINTENANCE .................................................... ....................................................23 23 2. ARCHITECTURE DES SYSTEMES DE COMMUTATION ELECTRONIQUES......... .........24 24 2.1 LOGIQUE CABLEE, LOGIQUE PROGRAMMEE............................................................................ 24 2.2 LE LOGICIEL OPERATIONNEL........................................................................................................ ........................................................................................................25 25 2.3 STRUCTURE GENERALE DES AUTOCOMMUTATEURS ELECTRONIQUES A PROGRAMMES ENREGISTRES............................................................................................................. .25 3. Les organes de commandes ................................................................................................. .................................................................................................28 28 3.1 Fonctions et contraintes contrai ntes des organes de commande comm ande........................................................................ .... ....28 28 2.2 STRUCTURE GENERALE DE L’UNITE DE COMMANDE................................................. ......................................................... .......... 29 3. 3 les contraintes contraint es fondamentales fondamen tales ............................................................................................................... ...............................................................................................................30 30 3. 4 ARCHITECTURE DE LA COMMANDE............................................................................... ......... .............31 31 4. LES PHASES D'ETABLISSEMENT D'UN APPEL TELEPHONIQUE.......................... 38 CHAPITRE 4........................................................................................................................... ...........................................................................................................................42 42 LES RESEAUX DE CONNEXION........................................................................................ ........................................................................................42 42 1. FONCTIONS REALISEES PAR UN RESEAU DE CONNEXION ........................................................ 42 NUMERIQUE................................................................................................................................................. ................................................................................................................................................. . 42 2. LES ELEMENTS DE BASE DES RESEAUX DE CONNEXION .................................................. .......................................................... .......... 42 NUMERIQUES......................................................................................................... ........................................................................................................................ ........................ ................. .......... 42 2 . 1 COMMUTATION SPATIALE, COMMUTATION TEMPORELLE...................................... .............................................. .......... 42 2. 2 LE COMMUTATEUR TEMPOREL : T........................................................................................ ..... .....43 43 2. 3 COMMUTATEUR TEMPOREL COMMANDE PAR LA SORTIE................................................. .................................................44 44 2. 4 COMMUTATEUR TEMPOREL COMMANDE PAR L’ENTREE.................................................. 45 2. 5 LE COMMUTATEUR SPATIAL (ou matrice spatiale) ................................................................ ................................................................46 46 ..................................................................................................................................................................... 47 2. 6 LE COMMUTATEUR COMMUTATEUR NUMERIQUE NUMERIQUE............................................................................................. .47 3. La synchronisation synchron isation.................................................................................................................. ................................................................................................................................... ..................... ....50 50 3.1 synchronisation synchron isation interne :.............................................................................................................. ........................................................................................................................ ..........50 50 Chapitre1 ______________________________________________________________________________ 1


3. 2 synchronisation du réseau général : .......................................................................................... ......... .............50 50 CHAPITRE 5........................................................................................................................... ...........................................................................................................................52 52 LA SIGNALISATION TELEPHONIQUE.......................................................................... ... ...52 52 1. SIGNALISATION D'ABONNE :................................................................................ ....... .......52 52 2. La signalisation inter - centraux centra ux :.......................................................................... ......... ............. ....52 52 2. 1 SUPPORT DE SIGNALISATION :...................................................................................................... ......................................................................................................57 57 2. 2 SIGNALISATION SUR SUR CANAL ASSOCIE ASSOCIE : CAS .............................................................................. ..............................................................................58 58 2. 3 SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE : PRINCIPE ..................................................................... .....................................................................60 60 2. 4 AVANTAGES DE LA SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE : .............................................. .................................................. ....61 61 BIBLIOGRAPHIE................................................................................................................. ........................................................................................................................... .................. ............ ....63 63

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3. 2 synchronisation du réseau général : .......................................................................................... ......... .............50 50 CHAPITRE 5........................................................................................................................... ...........................................................................................................................52 52 LA SIGNALISATION TELEPHONIQUE.......................................................................... ... ...52 52 1. SIGNALISATION D'ABONNE :................................................................................ ....... .......52 52 2. La signalisation inter - centraux centra ux :.......................................................................... ......... ............. ....52 52 2. 1 SUPPORT DE SIGNALISATION :...................................................................................................... ......................................................................................................57 57 2. 2 SIGNALISATION SUR SUR CANAL ASSOCIE ASSOCIE : CAS .............................................................................. ..............................................................................58 58 2. 3 SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE : PRINCIPE ..................................................................... .....................................................................60 60 2. 4 AVANTAGES DE LA SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE : .............................................. .................................................. ....61 61 BIBLIOGRAPHIE................................................................................................................. ........................................................................................................................... .................. ............ ....63 63

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CHAPITRE 1

INTRODUCTION A LA COMMUTATION 1. EVOLUTION TECHNOLOGIQUE

A l’invention du téléphone par Alexandre Graham Bell, uniquement deux postes peuvent être en liaison dans deux pièces d’une même habitation Conséquence : un certain nombre de postes reliés en dérivation sur une même ligne et impossibilité de communiquer avec un poste raccordé sur une autre ligne. La solution était de trouver un moyen avec lequel chaque téléphone peut être connec connecté té ou commuté (connecter (connecter temporair temporairement ement)) avec n’importe n’importe quelle quelle autre téléphone. Une des solutions était de connecter chaque ligne avec toute les autres. Si on a par exemple six postes il nous faudrait 15 lignes, pour N abonnés il nous faut N(N-1)/ 2 lignes. Cette solution n’est pas pratique si N est grand. g rand. Une solution pratique dans le temps était de faire emmener les lignes téléphoniques vers un centre où elle seront commutées entre elles à l’aide d’un opérateur, le premier standard manuel est alors né La commutation manuelle:

Une Une op opér érat atri rice ce se tena tenant nt deva devant nt un tabl tablea eauu répo répond nd aux aux appe appells, étab établi litt les les communications, à l’aide d’un cordon et libère la connexion quand la communication est terminée. Chaque abonné dispose d’un jack et d’une lampe. La limite de cette technique a été vite atteinte. La commutation manuelle est très lente et coûteuse. La commutation automatique:

En 1892 STROWGER invente le premier premier commutateur commutateur rotatif. Ce commutateur est est un équipement électromécanique commandé par les impulsions envoyées sur la ligne d’abonné donc plus d’intervention humaine pour établir les communications. Vers les années 50, les premiers systèmes pas à pas rotatifs (appelés aussi ROTARY) ont été développés par les laboratoires BELL. Inconvénient: bruit et lenteur (la durée de vie est de l’ordre de 100 ans). Les systèmes cross bar automatiques sont nés vers les années 60. Il sont basés sur des sélecteurs à barres horizontales et verticales d’où leur appellation: systèmes à barres croisées. Les connexions sont établies par un point de croisement entre une barre verticale et une autre horizontale et sont commandées par des électroaimants il s’agit des systèmes électromécaniques. Dans ces systèmes on a pu déjà faire la distinction entre le réseau de commutation qui est formé par l’ensemble des points de croisement et le contrôle formé uniquement de relais à électroaimant. La commutation électronique:

Actuellement on ne trouve que des systèmes de commutation électroniques dont l’unité de commande est assimilable à des ordinateurs temps réel. Il se distingue aussi aussi par la natur naturee de leur leur rése réseau au de comm commut utat atio ionn à tech technol nologi ogiee spat spatia iale le ou temporelle qui est la plus répandue. La technologie temporelle consiste à établir la connexion en mettant en relation temporellement, temporellement, les circuits MIC entrants et sortants. 2. RESEAUX ET COMMUTATION

Chapitre1 ______________________________________________________________________________ 3


2.1 DEFINITION Un réseau peut être défini comme étant un ensemble complexe de moyens techniques permettant le transfert d’un signal correspondant à une information codée; il peut être géré par un opérateur public ou privé. Le réseau est donc constitué d’un ensemble de voies de transmission et de moyens nécessaires pour les relier entre elles afin de les attribuer aux usagers. L’attribution des voies de transmission, appelée aussi assignation, peut être fixe ou variable suivant le type de service rendu. Dans le cas où l’assignation est variable une opération de commutation est nécessaire. 2.2 TYPES DE RESEAUX Trois types de réseaux existent : Réseau de diffusion, réseau de collecte et réseau commuté Nombre sources

de 1

n>1

n > =1

Nombre destinations

de n>1

1

n > =1

Type d’assignation

Fixe

Fixe

Variable

Type de réseau source

Diffusion

Collecte

Commuté

destination Tableau 1: les types des réseaux

Dans les réseaux de diffusion et de collecte, la transmission est par nature unidirectionnelle. Dans un réseau commuté, elle peut être bidirectionnelle si chaque usager joue à la fois le rôle de source et de destination. REMARQUE : LE RESEAU COMMUTE BANALISE

Un réseau commuté est dit banalisé si ses équipements de transmission et de Commutations sont mis en commun à la disposition d’un grand nombre d’usagers qui ont accès à ce réseau par un moyen de transmission individuel. C’est le cas du réseau téléphonique. Il comprend: - Des groupes de voies de transmission standardisées équivalentes entre elles de point de vue l’acheminement du trafic (même origine, même destination) appelés faisceaux. - Des centres de commutation ou centraux capables d’assigner une voie à chaque communication.

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-Des organes de commande et de gestion dont les services sont sollicités par n’importe quel usager et attribués à chacun de cas en cas. 3.3 CONFIGURATION DES RESEAUX COMMUTES L’interconnexion de plusieurs points par un réseau commuté peut être réalisée par différentes topologies dont les principales sont: a) Le réseau maillé : Tous les points sont reliés deux à deux par un faisceau direct. b) Le réseau étoilé : un central de commutation appelé central de transit interconnecte entre eux les faisceaux qui le relient à chacun des points. c) Le réseau linéaire : un seul faisceau est accessible directement en chacun des points. d) Le réseau bouclé : c’est un réseau linéaire fermé sur lui même.

a)

b)

c)

d)

2.4 FONCTIONS GÉNÉRALES DE LA COMMUTATION Dans un réseau téléphonique, la commutation joue un rôle fondamental en réalisant deux fonctions essentielles: 1- Concentration du trafic en provenance de sources à faible activité sur des moyens de transmission communs, en assignant une partie de leur capacité à chaque source active. 2- Aiguillage de l’information d’une source vers une destination, selon un itinéraire fixe ou variable à travers le réseau d’un central à l’autre. 3. STRUCTURE D’UN RESEAU DES TELECOMMUNICATIONS

3.1 FONCTIONS DE BASE DU RESEAU TELEPHONIQUE La fonction essentielle d’un réseau téléphonique est de mettre en relation deux postes d’abonnés. L’établissement de cette relation se fait en utilisant les renseignements fournis par l’abonné demandeur à savoir le numéro du demandé. Le réseau téléphonique est responsable d’établir les communications, les maintenir pendant toute la durée de la conversation avec une qualité d’écoute suffisante tout en les supervisant pour détecter le raccrochage qui déclenche la libération des équipements ayant servi à la communication. Deux fonctions principales en découlent donc:

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1- Interconnexion des abonnés: Fourniture d’un support physique temporaire permettant aux extrémités de correspondre et transmettre des signaux dans la bande vocale 300-3400 Hz. 2- Signalisation : Numérotation, échange d’informations inter centraux pour l’établissement, la rupture et la supervision des communications. D’autres fonctions s’ajoutent telle que l’exploitation du réseau ( mesure de trafic, reconfiguration en cas de panne.... ). Dans les réseaux classiques, ces fonctions sont confondues pour former le réseau téléphonique. De nos jours, des sous réseaux spécialisés commencent à apparaître ( réseau pour la supervision et gestion des centre de transmission, réseau pour la signalisation.....) 3.2 ORGANISATION D’UN RESEAU TELEPHONIQUE a) Organisation technique

Le réseau téléphonique est un réseau conversationnel commuté transmettant la parole. Il dessert jour et nuit l’ensemble du territoire national et est interconnecté avec le réseau mondial (liaison terrestre en câble ou faisceaux hertziens, câbles sous marins , satellites...). Les grandes fonctions réalisées au niveau d’un réseau de télécommunication se répartissent entre: - Le transport et la distribution qui permettent le raccordement des abonnés - La commutation qui aiguille et concentre le trafic. - La transmission qui véhicule le trafic entre les autocommutateurs via des artères de transmission constituées de faisceaux de circuits.

chevelure

P.C

ou câble de branchement

Installation d’abonné

SR Distribution

Commutation

Transmission

Transport

Réseau de lignes d’abonnés

Répartiteur Général

Figure 1 : CONFIGURATION TECHNIQUE D’UN RESEAU TELEPHONIQUE Le réseau de lignes d’abonnés (RLA) est appelé aussi le réseau d’accès et comprend d’autres types d’accès tel que l’accès xDSL (ADSL), le WLL, les accès RNIS…. Les commutateurs effectuent l’aiguillage des communications dans la direction de l’abonné demandé tout en introduisant une concentration de trafic afin de rentabiliser au mieux les artères(support) de transmission et les organes intelligents de la commande. En effet, un commutateur est un aiguilleur à multiples directions piloté par une logique complexe. Celle - ci est capable d’enregistrer le numéro demandé, de déterminer la direction à prendre, de réserver un chemin libre, de surveiller la communication durant toute sa durée et de taxer l’abonné demandeur.

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Deux grandes classes de commutateurs existent : commutateurs d’abonnés et commutateur de transit. Le premier est celui sur lequel aboutissent des lignes d’abonnés, le second raccorde uniquement des circuits. Différents types de communications établies par un commutateur

1- Communication locale 2- Communication sortante 3- Communication entrante 4- Communication de transit

b) Organisation géographique

- Réseaux urbains: Ils sont caractérisés par une forte densité téléphonique, un trafic par abonné élevé et une courte distance entre l’abonné et le commutateur. - Réseaux ruraux : Caractérisés par une faible densité téléphonique, un trafic par abonné de faible intensité et une distance importante entre l’abonné et le central. - Réseaux interurbains : Ce sont ceux qui relient les réseaux locaux entre eux. Dans ces réseaux, on ne considère plus la distribution et les abonnés mais plutôt la commutation et la transmission. c) Organisation administrative

Cette organisation résulte du découpage géographique du territoire et de considérations techniques (transmission, taxation...) Les concepts de base sont : -Zone locale : zone géographique où tous les abonnés sont raccordés à un même autocommutateur appelé centre local (CL). Quand le centre est capable de faire l’aiguillage de tous les appels qu’il reçoit dans plusieurs directions, il appelé centre à autonomie d’acheminement (CAA). Une zone à autonomie d’acheminement est alors un ensemble de zones locales qui ne se chevauchent pas et incluses dans une même zone de taxe (ZAA). -Zone urbaine : zone à forte densité de population dans laquelle un sous réseau a été crée pour acheminer les appels dans cette zone. Les centres locaux d’une zone urbaine sont des CAA et prennent le nom de centres urbains (commutateurs de grandes capacité ) -Réseaux interurbains: ce sont les liaisons grande distance qui fournissent les circuits interurbains reliant les unes aux autres les zones à autonomie d’acheminement soit directement soit en général à travers des centres de transit

Chapitre1 ______________________________________________________________________________ 7




 

CL

ZAA

ZAA

CAA CT

CT CT

CT CU CN

CL : Centre local ZU

CAA : Centre à autonomie d'acheminement CT : Centre de transit ZAA : Zone à autonomie d'acheminement

CU ZU : Zone urbaine CN : Centre nodal CU : Centre urbain

Figure 2 : ORGANISATION DU RESEAU

3.3

ORGANISATION ET MISE EN OEUVRE DES RESEAUX TELEPHONIQUES Un réseau téléphonique est organisé autour d’un certain nombre de plans fondamentaux. a) le plan de numérotage : il définit comment chacun des abonnés ou des services est désigné par un numéro qui permet de l’identifier sans ambiguïté. Plan fermé : Les numéros d’abonnés ont une longueur fixe Tout le territoire est considéré en totalité, pas de code de zone. Plan ouvert : le territoire est partagé en zones. Un numéro d’abonné a une longueur variable et est composé d’un préfixe interurbain suivi d’un code interurbain suivi par le numéro annuaire de l’abonné. Selon l’UIT-T Le numéro international d’un abonné comportera au plus 12 chiffres dans les réseaux classiques et 15 chiffres dans les réseaux numériques intégrés. Chapitre1 ______________________________________________________________________________ 8


Exemple : pour la Tunisie 216 71 xxx xxx b) le plan d’acheminement : Il détermine le chemin physique et logique entre deux points extrême du réseau. L’acheminement d’une communication d’un centre de départ vers un centre d’arrivée doit suivre les règles d’acheminement décrites dans ce plan. (Faisceau de premier choix, faisceau de second choix, faisceau de débordement, le principe est de choisir le chemin disponible le plus court). c) Le plan de blocage: il définit la qualité de service dans le réseau, c’est - à -

dire la qualité d’écoulement de trafic mesurée par la probabilité de perte d'appels sur les faisceaux et la probabilité de blocage dans les centres de commutation. : il permet d'assurer une qualité de transmission suffisante aux conversations en fixant les affaiblissements tolérés sur les lignes exprimé en dB (décibel =10 log U 1 / U2 ou P1 / P2 ). Le CCITT appelé aussi UIT-T a normalisé les valeurs des affaiblissements et distorsion admissible pour le réseau international. d) Le plan de transmission

: définit le coût des communications. Quatre paramètres essentiels influent sur la tarification des communications : 1- Zone où réside l’abonné. 2- La distance qui sépare les deux abonnés. 3- La durée de la communication. 4- l’heure et le jour de l’établissement de la communication. e) Le plan de taxation

3.4 LE TRAFIC Une ligne n’est pas occupée en permanence, son activité peut être mesurée par la proportion de temps où elle est occupée c’est ce qu’on appelle son trafic. Exemple: Une ligne est occupée successivement pendant 3min, 5min, puis 4min au cours d’une heure. La durée d’occupation de cette ligne est 12 minutes. L’intensité de trafic serait 12/60 = 0,2 Erlang. l’unité de mesure du trafic est l’Erlang . L’activité d’une ligne téléphonique suit un processus aléatoire qu’on caractérise par une loi d’arrivée. Quelques valeurs : Trafic par abonné résidentiel = 0,1 à 0,15ER Trafic par abonné affaire = 0,15 à 0,3ER Taxiphone = 0,4 ER PABX = 0,6 à 0,8 ER Trafic par circuit = 0,7 à 0,8 ER

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4. DEROULEMENT D’UNE COMMUNICATION SIMPLE

Abonné demandeur Décrochage

Central A

Central B

Alimentation poste

du

Connexion enregistreur

d’un

Emission Tonalité d’invitation d’invitation à numéroter transmettre Numérotation

Abonné demandé

à

enregistrement des chiffres L’enregistreur consulte traducteur

un

L’enregistreur commande à un marqueur de trouver un circuit libre vers le central B Prise d’un circuit Envoi vers B de signal d’appel Connexion enregistreur Signal d’accusé de réception Vers A Envoi des chiffres

d’un

Chiffres mémorisés dans l’enregistreur

Chapitre1 ______________________________________________________________________________ 1 0


L’enregistreur consulte traducteur : Appel terminal

un

Commande de test l’état de la ligne demandée Ligne trouvée libre

Poste raccroché

envoi de tonalité de retour d’appel / envoi de tonalité d’appel La sonnerie tinte

Retour d’appel

Transmission du signal du décrochage

Arrêt du signal d’appel /envoie d’un signal de décrochage

Décrochage

Avancement du compteur du demandeur Communication

Les phases d’établissement d’un appel appelées aussi les phases de sélection peuvent se résumer en : 1 - La présélection : alimentation et connexion à un enregistreur. 2 - La numérotation. 3 - L’analyse : chiffres, routage, taxation...... 4 - La signalisation : échange de signaux entre les centres de commutation. 5 - La fin de sélection. 6 - Phase d’appel et de retour d’appel. 7 - La réponse. 8 - La conversation. 9- La libération.

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CHAPITRE 2

PRINCIPES GENERAUX DE LA COMMUTATION 1. LES TECHNIQUES DE COMMUTATION 1.1 LA COMMUTATION SPATIALE

Relier une entrée à une sortie signifie établir une liaison permettant la transmission de signaux électriques de façon à retrouver à la sortie le signal injecté à l’entrée (parole ou données). La manière la plus simple pour réaliser cette liaison est de mettre en contact deux conducteurs métalliques. Le point de contact des deux conducteurs est appelé point de connexion. Un ensemble de points de connexion permettant d’établir les liaisons entre m lignes entrantes et n lignes sortantes est appelé sélecteur.

Point de connexion ouvert

Lignes entrantes

Point de connexion fermé

Lignes sortantes

Figure 3 : PRINCIPE D’UN SÉLECTEUR L’assemblage d’un certain nombre de sélecteur permet de constituer une matrice de connexion.

Un point de connexion peut être réalisé par les contacts d’un relais, un commutateur cross bar ou un mini sélecteur ou par un transistor utilisant ses propriétés: bloquant ou passant. En commutation spatiale chaque communication suit un chemin bien défini dans l’espace, un point de connexion véhicule une communication à la fois. La commutation spatiale permet donc de faire la connexion physique continuelle entre une ligne entrante et une ligne sortante au moyen de points de connexion. Le chemin établit est consacré à une seule communication. La recherche d’itinéraire consiste à identifier les points de connexion à mettre au travail sans interférence avec d’autres connexions déjà établies. Un brassage est réalisé de façon à assurer l’accessibilité la plus large. Dans un réseau de connexion (ou de commutation) bien conçu, il existe un grand nombre d’itinéraires possibles entre deux points extrêmes. La commutation électronique spatiale diffère de commutation électromécanique par la nature des composants utilisés pour la réalisation des points de connexion Lignes sortantes (Lignes Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 12


Lignes entrantes (Lignes d’abonnés)

Concentration

Brassage ou distribution

Expansion

(Circuits de jonction)

(Circuits de jonction)

Figure 4 : CONNEXIONS REALISEES PAR UN CENTRE DE COMMUTATION 1.2 LA COMMUTATION TEMPORELLE

Les systèmes de transmission avec modulation par impulsion et codage constitue l’élément de base pour les systèmes de commutation temporelle dans laquelle il est nécessaire de transformer le signal électrique émis par l’abonné ( 300 -3400 Hz ) en un signal numérique. Dans les systèmes MIC, chaque voie (ou canal) a une position dans une trame de période 125 micro seconde. L’information n’est pas continue mais se présente sous forme d’échantillons à une fréquence de 8 KHz. L’échantillon codé est un mot de 8 éléments binaires représentant la valeur de l’amplitude instantanée du signal vocal ou octet de données. Le multiplex MIC européen normalisé par le CCITT comporte 32 voies à 64 Kbits/Seconde de débit (débit sur une liaison 64 x8=2,048 Mbits par seconde). La voie 0 sert à la synchronisation, la voir 16 sert à transmettre la signalisation correspondant aux 30 voies de parole. Chaque voie se voit allouer un intervalle de temps ( IT ) de 3,9 micro seconde. Le code en ligne utilisé est le HDB3. Les lignes entrantes et sortantes d’un autocommutateur sont raccordées alors sur des liaisons multiplex MIC à 30 voies. La commutation temporelle consiste à interconnecter deux voies se présentant dans des multiplex à répartition temporelle. Il s’agit de transférer dans une position temporelle donnée d’un multiplex sortant donné, les informations véhiculées par la position du multiplex entrant correspondant à la voie entrante donnée.

Séquence d’entrée

A4 A3 A2 A1

X4 X3

X2 X1

Commutateur à répartition temporelle

Séquence de sortie

A1 A3 A4 A2

Y4 Y3

Y2 Y1

Circuits sortants Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 13


Circuits entrants

Figure 5 : PRINCIPE DE LA COMMUTATION TEMPORELLE

REMARQUES :

* La commutation spatiale s’adapte aux lignes transportant une modulation analogique. * La commutation temporelle s’adapte aux lignes se présentant sur des multiplex de transmission MIC. L’environnement doit être numérisé au préalable en utilisant des convertisseurs analogiques numériques. * L’avantage principale de la commutation temporelle est de permettre la création de réseaux numériques intégrés par l’utilisation d’un même support de base à 64 Kbits/ seconde pour la transmission de la parole ou de données codées en MIC d’où l’évolution vers le Réseaux Numérique à Intégration de Services (RNIS). 2. LES MODES DE COMMUTATION

2.1 LA COMMUTATION DE CIRCUITS

Cette technique a été utilisée pour la transmission de données avant l’apparition de réseaux spécialisés pour les données. Un circuit matérialisé est construit entre la source et la destination. Ce circuit n’appartient qu’aux deux entités qui se communiquent

Source

Nœud de commutation

Circuit

Destination

Figure 6 : PRINCIPE DE LA COMMUTATION DE CIRCUIT Le circuit doit être établi avant que des informations puissent transiter. Il dure jusqu’au moment où l’un des deux abonnés interrompt la communication. Si les deux correspondants n’ont plus de données à transmettre pendant un certain temps la liaison reste inutilisée. La commutation de circuits ne fait intervenir que des circuits de jonction et la connexion peut être spatiale ou temporelle. La communication par commutation de circuits est fondée sur la négociation et la construction d'un chemin unique exclusif d'une machine A à une machine B, lors de l'établissement d'une séquence de dialogue entre ces deux machines. Le chemin ainsi créé perdure jusqu'à la clôture de la séquence de dialogue qu'il sous-entend. Ce chemin est appelé un circuit, d'où le nom de cette méthode de communication. La technique de commutation par commutation de circuits, très utilisée en télécommunication, a pendant longtemps été réalisée à l'aide de centraux téléphoniques établissant physiquement les connexions lors de la construction des Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 14


circuits, d'abord grâce aux petites mains des employées des téléphones qui établissaient des liaisons entre des paires de connecteurs sur un tableau électrique, puis de façon automatisée. Actuellement, la tendance s'oriente vers les circuits virtuels construits sur des réseaux à commutation de paquets. 2.2 COMMUTATION DE MESSAGES

Un message est une suite d’informations logique formant un ensemble non dé coupable logiquement aussi bien pour l’expéditeur que pour le destinataire, par exemple: un fichier complet, une ligne tapée sur un terminal, un secteur de disque (exemple de boite aux lettres). La commutation de message est un processus d’acheminement de messages dans un réseau de télécommunication sans établissement préalable d'un circuit de bout en bout, par réception, mise en mémoire et retransmission des messages complets de proche en proche vers leur destination. Un réseau de commutation de messages se présente sous la forme suivante: Message NOEUD 1 NOEUD 2 NOEUD 3

Figure 7 : PRINCIPE DE TRANSFERT D’UN MESSAGE C’est un réseau maillé de nœud de commutation, le message y est envoyé de nœud en nœud jusqu’au destinataire. Il ne pas être envoyé au nœud suivant tant qu’il n’a pas été reçu complètement et correctement dans le nœud précédant. Il faut des mémoires au niveau des nœuds intermédiaires pour le stockage des messages tant que ceux ci ne sont pas correctement reçus. Un système de gestion des transmissions permet d’acquitter les messages correctement reçus et demande la retransmission des message erronés : Il faut donc un système de contrôle de flux dans les nœuds. Une des difficultés est la transmission correcte de très long message. Pour un taux d’erreurs de 10-5 bit (1 bit erroné sur 10 5 sur le réseau téléphonique) un message de longueur 100 000 octets n’a qu’une possibilité de 0,0003 d’arriver correctement. La communication est unidirectionnelle et la réception d’un message nécessite une longue durée 2.3 LA COMMUTATION DE PAQUETS

Avec l’évolution rapide des besoins des utilisateurs dans le domaine de la transmission de données et pour accélérer la vitesse de transmission, les réseaux de commutation de paquets sont nés. Le paquet est une suite d’informations binaire ne pouvant pas dépasser une longueur de valeur fixée à l’avance. Ainsi les messages des utilisateurs sont découpés en paquets qui ont couramment une longueur maximale de l’ordre de 1000 à 2000 bits. Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 15


La commutation de paquets est un processus d'acheminement dans lequel les messages sont découpés en paquets, chaque paquet comportant les adresses nécessaires à son routage. Dans les noeuds du réseau, ces paquets sont reçus dans une file d'attente et retransmis, après analyse des adresses, sur la voie de transmission appropriée; à l'arrivée, on reconstitue les messages à partir des paquets reçus. Puisqu'un paquet n'occupe une voie que pendant sa transmission, la voie est ensuite disponible pour la transmission d'autres paquets appartenant soit au même message, soit à d'autres messages. Le point de différenciation essentiel entre la commutation de paquets et la commutation de circuits est le schéma de gestion/réservation des ressources au niveau des unités d'acheminement intermédiaires. La commutation de circuits nécessite la réservation de ressources de communication durant toute la durée de la conversation et sur un trajet complet entre les deux machines impliquées dans le dialogue. A l'opposé, dans le cas de la commutation de paquets, la réservation de ressources ne concerne pour un paquet donné que la liaison reliant deux unités d'acheminement sur laquelle le paquet considéré est actuellement en cours de transit, et uniquement pendant la durée de transit de ce paquet entre les deux unités d'acheminement considérées. Un avantage évident de la commutation de paquets sur la commutation de circuits est donc une utilisation beaucoup plus rationnelle des ressources de communication : les ressources ne sont réservées que durant leur utilisation. Les paquets sont envoyés indépendamment les uns des autres et les liaisons entre nœuds de commutation qui les prennent en compte pour les émettre au fur et à mesure de leurs arrivées dans le nœud. Les paquets de plusieurs messages peuvent donc être multiplexés temporellement sur une même liaison. (fig 8) Le rôle des nœuds de commutation est d’aiguiller les paquets vers la bonne sortie ce qui peut être donné par une table de routage.

Message p p3 p2 p1 Message q q3 q2 q1 Message r r3

NOEUD q3 r2 p3 q2 r1 p2 q1 p1 DE COMMUTATION DE PAQUETS

Figure 8 : MULTIPLEXAGE TEMPOREL DES PAQUETS SUR UNE LIAISON Par son principe, la commutation de paquet s’apparente à la commutation de message avec cependant les différences suivantes : • Les paquets sont des parties de message de format normalisé comprenant des bits de contrôle destinés à protéger le paquet contre les erreurs de transmission. • La segmentation du message en paquet est faite par le réseau et non par l’usager. Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 16


Les temps de mémorisation des paquets dans les files d’attente aux nœuds du réseau sont de quelques ms, ils donnent aux usagers l’impression d’une transmission bidirectionnelle en temps réel. •

commutation de Commutation de Commutation de circuits paquets messages Retard constant et court variable et moyen Variable et long 0-1ms 10ms....s s.....min Degré d’utilisation faible à moyen élevé Moyen des lignes Protection contre les à la charge des prise en charge par selon les cas erreurs usagers le réseau Mode oui oui Non bidirectionnelle Changement possible de format non oui Oui De débit non oui Oui Besoin en mémoire nul faible Grand sur le trajet TABLEAU 2 : LES CARATERISTIQUES DES TROIS MODES DE COMMUTATION 3. RESEAU NUMERIQUE INTEGRE

La numérisation du réseau téléphonique a permis à ce dernier de devenir multi - usage et de transporter les informations relatives à la voix, aux données, aux textes et aux images. Les deux aspects principaux des systèmes numériques à savoir : La représentation binaire de l’information, et le multiplexage temporel, présentent des intérêts pour la commutation: La forme binaire permet d’interconnecter facilement une entrée à une • sortie quelconque du central (Une simple conjonction) ordre de numéro numéro de connexion d’entrée sortie Figure 9 : EXEMPLE D’INSTRUCTION DE CONNEXION • La structure en multiplex temporel permet de réaliser plusieurs liaisons à travers le même point de connexion (utilisé alors en partage de temps) ce qui conduit à une réduction considérable de la taille matérielle et de la complexité logique des centraux et augmentation de leurs fonctionnalités. De plus la forme numérique s’apprête mieux à une mémorisation • momentanée 3.1 RESEAU NUMERIQUE AVEC INTEGRATION DE SERVICES

Des objectifs économiques d’une part et la croissance des besoins d’autre part motivent deux tendances dans les réseaux des télécommunications modernes: * Intégration de la transmission et de la commutation par l’utilisation de la forme numérique de l’information (intégration n sur le plan de leurs fonctions respectives qui restent toujours distinctes) Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 17


* Création de réseaux informatiques publics notamment pour l’acheminement de trafic de données professionnelles. Ces tendances parallèles suscitent l’éventualité d’un réseau numérique commun à la transmission de données et à la téléphonie appelé réseau numérique avec intégration de services RNIS. 3.2 DÉVELOPPEMENT DES RÉSEAUX RNIS

L’union internationale des télécommunications (UIT) a défini la technologie RNIS comme un réseau fournissant une connectivité numérique d’une extrémité de bout en bout avec une grande variété de services. Deux caractéristiques importantes des réseaux RNIS les distinguent des réseaux téléphoniques classiques : • Les connexions sont numériques d’une extrémité à l’autre ; • RNIS définit un jeu de protocole d’interface utilisateurs/réseau standard. De cette façon, tous les équipements RNIS utilisent les mêmes connexions physiques et les mêmes protocoles de signalisation pour accéder aux services. 3.3 FONCTIONNEMENT

On entend par intégration de service, l’utilisation d’une partie ou de la totalité du réseau de télécommunications pour acheminer des informations relatives à des services de nature différentes comme par exemple : La téléphonie, La téléinformatique, le télex, la télécopie, la visiophonie, la vidéoconférence........ Le RNIS propose l’intégration des supports et des services et, pour cela, il s’appuie sur la numérisation et se développe au sein de normes internationales. L’accès de base à 144 Kbit/s comporte deux voies à 64 Kbit/s et une voie à 16 Kbit/s (2B+D). Les canaux B permettent, par exemple, de téléphoner tout en envoyant une télécopie rapide. Le canal D, pour sa part, conçoit les signaux servant à l’établissement de la communication et toutes les informations de service; il peut aussi transporter des informations à bas débit. Il existe aussi un accès primaire qui comporte 30 canaux B et un canal D (qui peut être utilisé pour les PABX)(figure 10 et 11)

Figure 10 : Schéma d’un accès de base

Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 18


Figure 11 : Schéma d’un accès primaire 3.4 LE MODÈLE OSI ET LE RNIS

APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT RESEAU

Protocole D : niveau paquet

LIAISON

LAPD : contrôle de flux connexion, identité et format des trames, vérification des trames, détection des erreurs

PHYSIQUE

- Capacité de transmission pour 2B+D ou 30B+D - Synchronisation des trames. - Accès au canal D (signalisation) -Maintenance

LAPD: link access procedure on D channel Le protocole D de signalisation contient les messages nécessaires pour établissement, libération et pour l’accès aux compléments de services (Audio, vidéo, débit…) En RNIS, la commutation utilisée est de type paquet et tous les éléments d’accès au RNIS sont spécifiés par des normes internationales. Exemple de paquet X 25 :

Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 19


Bit 8 7

6

5

GFI=general format dentifier (paquet mod 8 ou 128) GFI=0001 mod 8 ou

4

3

2

1

LCGN = Logical Channel Group Number

OCTET 1

Logical Channel Number (LCN )

OCTET2

Paquet Type exemple : Call Request, Call Accepted, Data, Receive Ready, Receive not Ready,Reject....

OCTET3

OCTET2

PACKET HEADER

USER Data, ADRESSES, Facilities (Dépending on Packet type)

3.5 EVOLUTION DES RESEAUX NUMERIQUES INTEGRES

Le RNIS LARGE BANDE : B–ISDN : 2 exposant 24 canaux = 167777216 canaux simultanément avec signalisation dans la bande ; d’où l’évolution vers le mode de transfert de l’information ATM (ASYNCHONOUS TRANSFER MODE) , l’organisme de base pour la standardisation est l’UIT-T (depuis 1989) et ATM FORUM (formé en 1991 et travaille en collaboration avec l’ANSI, l’UIT …) L’ATM est mode de transfert orienté connexion et utilisant le format cellule pour le faire. La cellule est un paquet de taille fixe : 53 octets (le choix de cette taille est pour permettre la transmission a travers de longues distances sans avoir besoin d’annulateur d’écho). Ainsi les retards seront prédictibles. Le format de la cellule est le suivant : 48 octets pour PAYLOAD

5 octets pour ENTETE (HEADER) Les connexions ATM sont des canaux virtuels : Soit PVC (permanent virtual channel) : connexion établie par un gestionnaire, ou SVC (switched virtual Channel) : connexion établie par un système de signalisation. Adaptation Layer ATM layer Physical Layer Les niveaux du protocole ATM

Chapitre2 _____________________________________________________________________________ 20


CHAPITR E 3 FONCTIONS ET ORGANISATION D’UN CENTRE DE COMMUTATION 1. FONCTIONS D’UN AUTOCOMMUTATEUR

Un autocommutateur permet d’établir une liaison temporaire entre deux lignes: l’une est appelante (ou entrante) l’autre est appelée (ou sortante). Ces lignes peuvent être soit des lignes d’abonnés ou des circuits de jonction rattachant un autocommutateur à un autre. Une même ligne peut être suivant les circonstances appelées ou appelantes. Un autocommutateur peut raccorder un nombre variable de lignes (de quelques dizaines à quelques milliers). La complexité et l’importance de l’autocommutateur varient avec sa capacité. Un autocommutateur doit accomplir deux fonctions essentielles: - Une fonction matérielle pour permettre de relier physiquement la ligne du demandeur à celle du demandé. - Une fonction intelligente qui permet de commander le matériel telle que: réception des chiffres, leur analyse en vue de déterminer la ligne appelée. De ce fait un autocommutateur comprend deux parties importantes: 1- Un réseau de connexion à travers lequel s’établit la liaison temporaire entre la ligne entrante et la ligne sortante. La technique utilisée pour la connexion est basée sur le principe de la commutation temporelle et le multiplexage à répartition temporelle. 2- Une unité de commande qui exécute les opérations de traitement des informations reçues dans le central et s’occupe de la réception et de l’émission des informations vers les autres centraux (fonction de relation avec l’extérieur appelée aussi signalisation). L’unité de commande spécifie aussi au réseau de connexion les ligne à interconnecter ainsi que l’instant de début de connexion et celui de sa fin (fonction de commande). D’autres fonctions sont accomplies par les organes de commande telle que gestion de du système et la supervision et surveillance des équipements et des liaisons établies. Commutation Commande

Figure13 : Schéma bloc d’un autocommutateur Les organes de commande peuvent être un système unique dupliqué pour la sécurité de fonctionnement ou un ensemble d’équipements identiques se répartissant les appels à traiter et les différentes fonctions à exécuter.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 21


1.1 FONCTION DE RELATION Un autocommutateur réagit en fonction des demandes qui lui sont faites à distances soit par des abonnés (à travers leurs postes) soit à partir d’autres autocommutateurs. L’établissement des communications nécessite donc des échanges d’informations pour lequel le commutateur doit disposer de fonction de dialogue avec l’extérieur. Ce sont les fonctions de relation. L’ensemble des procédures qui régissent ces fonctions est connu sous le nom de signalisation téléphonique. Les principales informations échangées en téléphonie sont: * les informations relatives à l’état des liaisons participant à l’établissement d’une communication. * les informations de numérotation. * les informations de fin de sélection qui indiquent l’état de ligne demandée ou la cause du non aboutissement de l’appel. * les informations de supervision (réponse du demandé, raccrochage du demandé.....) 1.2 FONCTION DE COMMANDE Elle inclue la commande des équipements de commutation et de signalisation. Elle consiste en l’acquisition des informations par l’exploration périodique de points de test aux niveaux des équipements de commutation (des mots binaires) pour détecter les changements. Cette fonction permet de faire l’affichage ou l’écriture sur les points d’opération par l’affectation de différents états logiques aux organes de commutation. 1.3 FONCTION DE TRADUCTION La principale information utilisée pour l’acheminement d’un appel est le numéro de l’abonné demandé. Cependant ce numéro ne peut être utilisé tel qu’il se présente. Pratiquement il correspond à des informations particulières nécessaires à la recherche de l’autocommutateur desservant la ligne demandée et à la recherche de cette ligne dans ce dernier. Cette opération de correspondance est la traduction. a- Traduction départ : Dans les réseaux téléphoniques, les premiers chiffres du numéro d’abonné caractérisent l’autocommutateur auquel la ligne est rattachée. Le but de la traduction départ, qui est effectuée par l’autocommutateur de rattachement du demandeur, est de trouver la destination de l'appel et la taxation qu'il faut appliquer à la communication. Ceci serait l’objectif de l’analyse des chiffres. la traduction départ dépend du plan du numérotage, du plan d’acheminement et du plan de taxation. b- Traduction arrivée: Son but est de vérifier que l’indicatif reçu correspond à l’un des indicatifs desservis localement et de déterminer l’itinéraire que doit suivre la communication pour aboutir à l’abonné demandé avec la vérification de l'état et la catégorie de ce dernier.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 22


1.4 FONCTION DE TAXATION Les services rendus par le réseau de télécommunications doivent être rémunéré. En exploitation normale, c’est l’abonné demandeur qui supporte le coût de communication. Les autocommutateurs doivent permettre l’élaboration des données nécessaires à la facturation des communications qu’ils établissent. Le prix d’une communication peut être proportionnel à sa durée mesurée à partir de l’instant où l’abonné demandé a répondu. Le coût de l’unité de temps de conversation dépend du type de communication et est exprimé comme multiple d’une unité de tarification appelée taxe de base. Les tarif peuvent dépendre de l’heure à laquelle a lieu la communication. La journée se trouve découpée en un certain nombre de tranche horaire. Deux méthodes de taxation sont utilisées: la taxation sur compteur par impulsions périodes et la facturation détaillée (taxation sur ticket). 1.5 LES FONCTIONS D’EXPLOITATION ET DE MAINTENANCE 1. Exploitation: Des opérations quotidiennes telle que la mise en service d’une ligne d’abonné, la mise en service d’un circuit, la modification de catégorie d’abonné ou la modification de données de la traduction font partie de la gestion d’un commutateur. Ces opérations sont exécutées sous forme d’échange d’informations entre le personnel du centre de commutation avec ce dernier à travers des terminaux informatiques pour les autocommutateurs numériques, et à l’aide d’un langage de communication Homme - machine (commandes et sorties ). L’autocommutateur doit donc gérer la procédure de dialogue et la traduire sous forme de modification de données. D’autres opérations d’exploitation sont nécessaires telles que la mesure de trafic pour la planification du réseau. 2. Maintenance: Détecter les anomalies de fonctionnement, les localiser et essayer de les réparer sont des opérations nécessaires pour maintenir un état de fonctionnement satisfaisant de l’autocommutateur. Les systèmes électroniques sont dotés de fonctions de maintenance intégrées. Le bon fonctionnement du système ou de certains de ses sous ensembles peut être supervisé au moyens de fonctions de surveillance faisant partie de l’unité de commande qui les déclenche automatiquement. L’intervention de l’homme se trouve réduite à la substitution de circuits imprimés présumés fautifs.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 23


2.

ARCHITECTURE ELECTRONIQUES

DES

SYSTEMES

DE

COMMUTATION

L’augmentation de la vitesse de réponse des composants électroniques a, considérablement, modifié la conception des systèmes de commutation. La diminution spectaculaire du coût des éléments électroniques utilisant l’intégration large échelle (LSI ou VLSI) a permis la diminution considérable du coût des autocommutateurs électroniques, ces deux facteurs ont été à l’origine du fait de repenser la structure de la commutation 2.1 LOGIQUE CABLEE, LOGIQUE PROGRAMMEE Un autocommutateur téléphonique a pour fonction d’analyser des événements extérieurs émanent de différentes sources, de les interpréter comme des demandes de communication déterminées et d’en déduire les actions à entreprendre afin de les satisfaire. Les décisions à prendre sont parfaitement déterministes et peuvent être décrite au moyen d’une succession de choix élémentaires dans un programme à déroulement conditionnel. En commutation électromécanique, ce programme a été matérialisé par les structures combinatoires des contacts de relais, les conditions de nature permanente telles que les données de traduction sont réalisées sous forme de câblage. Les conditions transitoires telles que la mémorisation d’un numéro demandé se font à l’aide de maintien de certaines combinaisons de contacts. On désigne cette technique par logique câblée. La commutation électronique a permis d’introduire les systèmes à programmes enregistrés (Stored Program Controled SPC) dans lesquels le programme est explicité dans un calculateur. On bénéficie ainsi de tous les progrès apportés aux calculateurs: C’est la logique programmée. Cependant, il faut noter que les calculateurs de commutation n’ont pas la structure universelle des autres calculateurs du fait qu’ils ont été conçus pour un système de commutation déterminé. La notion de programmes enregistrés caractérise d’une manière fondamentale la commutation électronique. Les programmes d’un calculateur de téléphonie sont rédigés en un langage évolué puis compilés en une suite d’instructions en code machine, le résultat final de la compilation est enregistrés dans une mémoire accessible par l’ordinateur et est appelé le logiciel opérationnel Les programmes enregistrés ont permis d’accroître le nombre de fonctions d’où l’apparition de services supplémentaires, la signalisation sur canal commun, centralisation de la maintenance et relation conversationnelle homme-machine (langage Homme Machine) CONSEQUENCE SUR LA STRUCTURE DES AUTOCOMMUTATEURS

Les organes de commande sont remplacés par un calculateur doté d’une grande puissance de traitement, les fonctions intelligentes sont centralisées au niveau d’un logiciel, cette centralisation pose des difficultés entre autre le risque de panne complète. Différentes structures sont utilisées pour essayer de remédier à ces difficultés.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 24


2.2 LE LOGICIEL OPERATIONNEL Les programmes de commutation sont le fruit de travaux d’équipe comportant à la fois des commutants et des informaticiens. Pour permettre son entretien, le programme doit être conçu d’une manière compréhensible.

Le logiciel est destiné à évoluer dans le temps : le programme doit donc être modifiable et toute modification ne doit pas se répercuter sur les parties inchangées: Il doit être modulaire. L’environnement d’un central se modifie constamment : le programme doit être extensible. Quelque soit les circonstances, le logiciel doit aboutir à une situation évitant les dommages au central : logiciel fiable. Système d'exploitation Maintenance

20% 40% 15%

Traitement des appels

25% Exploitation

Figure14 : ORGANISATION DU LOGICIEL OPERATIONNEL a. SYSTEME D'EXPLOITATION:

Programme moniteur: Gestion du temps machine, interface avec les périphériques, allocation de ressources et programmes de défense (réaction aux fautes, redémarrage du système et sauvegarde et protection de données). b. TRAITEMENT DES APPELS:

Tâche essentielle qui occupe la plus grande partie du temps calculateur et ne représente qu’une faible part de l'ensemble des instructions. c- EXPLOITATION:

Programmes permettant la gestion des lignes d'abonnés, des circuits, des équipements de données de traduction et de taxation ainsi que l'observation du trafic. d. MAINTENANCE:

Maintenance préventive: Essais des lignes et des circuits, tests périodiques du matériel. Maintenance corrective: Processus de localisation de pannes. 2.3

STRUCTURE GENERALE DES AUTOCOMMUTATEURS ELECTRONIQUES A PROGRAMMES ENREGISTRES

Les systèmes électroniques sont caractérisés par la numérisation au niveau du réseau de connexion et la commande par programmes enregistrés. Malgré la diversité des systèmes, une architecture macroscopique caractérise les commutateurs électroniques. (Voir figure 12)

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 25


DESCRIPTION A: Jonction d'abonnés et de circuits B: Jonction d’accès au réseau C: Jonctions internes de commande C1: Jonction de commande de signalisation C2: Jonction de commande de réseau de connexion D: Jonctions de relation homme - machine 1- Les équipements individuels de lignes permettant le raccordement soit des postes téléphoniques soit des circuits 2- Le réseau de connexion possédant ses propres organes de commande 3- les organes de collecte et de distribution des informations, intermédiaires entre les équipements de lignes et la commande, traitent la signalisation voie par voie. 4- la commande formée essentiellement de processeurs et de mémoires dans des organisations variées. 5- Les périphériques de types informatiques pour la communication avec le personnel d'exploitation et de maintenance. REMARQUE

On doit faire la distinction entre fonction et organe: Une fonction peut concerner plusieurs organes; un organe peut remplir plusieurs fonctions

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 26

N.HATIRA AMOR________________________________________________ cours de commutation A

B

Equipements individuels de ligne

Terminaux ou circuits

2 RESEAU DE CONNEXION

1 Logique de marquage Explo rateur

COLLECTE ET

PERIPHERIQUES TELEPHONIQUES

Distri buteur

DISTIBUTION

3

D'INFORMATIONS

Signalisation voie par voie Canaux sémaphores

Signalisation par canal sémaphore

C1

C2 BUS DE TRANSMISSION

C 4 Commande Mémoires

D Périphériques de la relation Homme - Machine

5

}

Périphériques informatiques

Figure14 : STRUCTURE GENERALE DES AUTOCOMMUTATEURS ELECTRONIQUES

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 27


3. LES ORGANES DE COMMANDES

3.1 FONCTIONS ET CONTRAINTES DES ORGANES DE COMMANDE Les organes de commande sont l’ensemble des équipements qui exécutent les fonctions les plus intelligentes.(le logiciel) Par nature les fonctions de commandes reposent sur l’existence d’une fonction de mémorisation qui doit contenir à chaque instant l’état de tous les éléments matériels ou logique du système. Les organes de commandes doivent remplir deux types de fonctions : a- Les fonctions de commutation: Elles reposent sur l’acquisition de l’information à travers les points de test par les explorateurs d’événement sur les lignes d’abonnés et les jonctions, et la distribution des signaux à travers les distributeurs et les points d’opération sur les lignes d’abonnés et les jonctions. Entre ces deux fonctions se placent d’autres fonctions internes d’analyse de signaux reçus comme la traduction, l’acheminement et la connexion d’itinéraire dans le réseau de connexion. A toutes ces fonctions s’appliquent des contraintes du temps réel . Un haut degré de parallélisme est requis puisque le nombre d’appels en cours de traitement peut atteindre plusieurs centaines. La puissance des organes de commande de commutation se mesure par le nombre d’appels qu’ils sont capables d’écouler pendant une unité de temps (BHCA). b-La fonction d’exploitation et de maintenance : ce sont les fonctions qui permettent de gérer (Ajouter, modifier, supprimer) les éléments matériels ou logique, de surveiller le fonctionnement de l’autocommutateur, de détecter et localiser les défaillances des équipements. Ces fonctions présentent des caractéristiques différentes de celles de la commutation (Interaction avec l’opérateur, importance du temps réel plus faible) L’introduction de l’électronique au niveau des systèmes de commutation a eu les conséquences suivantes: 1- La séparation nette entre les organes de commande et ceux de la commutation ce qui a permis de créer une interface entre la commande et la commutation. Cette interface a pour rôle l’adaptation de vitesse (le temps de réponse des composants de connexion est de quelques ms alors que celui de la commande il est de l’ordre de ns donc rapport de 1/6) 2- Partage de temps entre les appels: puisque le temps de fonctionnement de la commande est réduit par rapport aux équipements de commutation, il y a possibilité de traitement de plusieurs appels en même temps. 3- Amélioration de l’exploitation et de la maintenance sans élévation du coût du central par la possibilité d’utilisation de la capacité de traitement d’un calculateur aussi bien pour la commutation que pour l’exploitation et maintenance. La mise en oeuvre des fonctions de commutation, d’exploitation et de maintenance peut faire appel à l’utilisation d’automates câblés ou programmés. L’utilisation du câblé a tendance à disparaître L’automate programmé est universel. De ce fait, la structure des organes de commande on distingue 3 niveaux: * Un premier niveau micro programmé constituant les organes d’acquisition et de distribution Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 28


* Un deuxième niveau programmé qui effectue le reste des fonctions de traitement des appels. * Un troisième niveau programmé d’exploitation et de maintenance. Ces trois niveaux représentent l’organisation logique interne d’un système SPC. Dans les systèmes les plus récents, on utilise les automates micro programmés ou des microprocesseurs pour l’acquisition et la distribution. 2.2 STRUCTURE GENERALE DE L’UNITE DE COMMANDE Pour satisfaire aux différentes contraintes, la structure générale de l’unité de commande est organisée en trois niveaux (Fig 13) Périphériques téléphonique s Spécifité Volume d e matériel Importance du temps ré

Niveau de commutation Complexité logique

Niveau d'exploitation et de maintenace

Figure15 : ORGANISATION LOGIQUE GENERALE DE L'UNITE DE COMMANDE ** Périphériques téléphoniques: Jonctions, équipement d’abonnés, récepteur ou émetteur de code, réseau de connexion.... Ce sont tous les équipements qui assurent des fonctions simples et répétitives (acquisition et distribution). ** Le niveau de commutation assure les fonctions de traitement de l’information ** Le niveau d’exploitation et de maintenance

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 29

N.HATIRA AMOR________________________________________________ cours de commutation Périphériques téléphoniques

Périphériques téléphoniques

calculateur calculateur d'exploitation de et de maintenance commutation autre autocommutateur

calculateur de commutation d'exploitation et de maintenance

autre autocommutateu

calculateur d'exploitation et de maintenance

b) structure à trois niveaux physiques a) structures à deux niveaux physiques

Figure 16 : STRUCTURE PHYSIQUE DES ORGANES DE COMMANDE REMARQUE :

* La configuration la plus fréquente est celle à deux niveaux physiques * Quand le deuxième niveau est formé d’un calculateur unique, la structure du système est appelée monarchique * Quand le deuxième niveau est formé de plusieurs calculateurs la structure est oligarchique. 3. 3 LES CONTRAINTES FONDAMENTALES * La puissance de traitement en temps réel : c’est-à-dire le nombre d’appels assurés par l’ordinateur en même temps. * La permanence de service : la commande doit être opérationnelle continuellement (24H / 24H). * Facilité d’exploitation : -Fonction d’exploitation et de maintenance. -Possibilité d’évolution dans le temps. Ces contraintes ont des conséquences sur le logiciel opérationnel et sur la structure du matériel. CONSEQUENCES SUR LE LOGICIEL OPERATIONNEL

* Organisation des programmes en plusieurs niveaux de priorité exemple : les programmes de traitement des appels tel que analyse des chiffres, recherche de chemin sont plus prioritaires que ceux de l’exploitation et de maintenance.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 30


* Introduction de logiciel de défense : programmes de test (supervision) et de localisation automatique des fautes pour remédier aux contraintes de permanence de service. * Optimisation des volumes de mémoire nécessaire pour diminuer les coûts CONSEQUENCES SUR LE MATERIEL

* Redondance du matériel * Architecture spécifique * Développement de calculateurs spécifiques sur les plans suivants: - Codes d’instructions : pour augmenter la vitesse d’accès aux séquences de programme qui consomment beaucoup de temps machine - Dispositifs de maintenabilité pour réduire le temps de réparation des pannes -Technologique pour diminuer le coût du matériel et augmenter les performance 3. 4 ARCHITECTURE DE LA COMMANDE Beaucoup de modèles d’architecture existent. Les critères de distinction de ces différents modèles sont : - La centralisation ou la répartition des fonctions - L’utilisation de deux ou de n calculateurs - L’organisation en un ou plusieurs niveaux A. CENTRALISATION ET REPARTITION

A.1 CENTRALISATION m machines (processus ), p fonctions à accomplir ( représentées par p programmes ), r ressources gérées ( matériel tel que périphériques téléphoniques ou logiciel comme zone de travail, données des organes ) le principe est illustré par la figure 15. Avantages:

- Connaissance totale de l’état du système - Accessibilité à toutes les ressources dont jouit chaque calculateur - Toutes modification ou amélioration du système porte souvent sur le logiciel. Inconvénients

- Absence de modularité : il faut dès le début installer toute la puissance de calcul. Le coût du matériel n’est pas proportionnel au trafic écoulé. - Structure monolithique du logiciel qui rend le système fragile et lourd à gérer (il suffit d’un bit erroné pour qu’aucun appel ne soit traité)

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 31

N.HATIRA AMOR________________________________________________ cours de commutation R1

R2

M1

P1

Rr

M2

Mm

P2

Pp

Ressources

Machines

Programmes

Schéma fonctionnel d'une structure de commande centralisée

Chacune des machines a accés directement à chacune des r ressources et exécute tous les p programmes

Figure 17 : Structure d’un système à commande centralisée A-2 RÉPARTITION R 1

R 2

R r

a

b

M 1

M 2

i

P 1

j P 2

R e s s o u r c e s

c

M m

M a c h i n e s

k P p

P r o g r a m m e s

L i a i s o nd ' é c h a n g ee n t r em a c h i n e s

figure18 : SCHÉMA FONCTIONNEL D'UNE STRUCTURE DE COMMANDE RÉPARTIE Chaque machine n'a accès, dans un état donné du système, qu'à un sous ensemble a, b,..., c des ressources et/ou i ,j ,r des programmes c'est-à-dire fonctions. Répartition statique et répartition dynamique: -Statique : les fonctions ou les ressources traitées par une machine sont définis

une fois pour toute -Dynamique: Chaque processeur peut potentiellement traiter toutes les fonctions et accéder toutes les ressources à mais suivant l’état du système. Avantages:

-Modularité du système -Coût réduit Inconvénients:

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 32


-Nécessité d’implanter un mécanisme d’échange d’information entre les calculateurs pour la coordination - Le parallélisme à assurer B.STRUCTURE A DEUX CALCULATEURS

Pour la fiabilité de la commande une redondance est requise au niveau des calculateurs. Le plus simple serait alors de dupliquer la machine qui en fonctionnellement est suffisante pour le traitement de trafic. Trois modes de duplication existent : * Le micro-synchronisme * Le partage de trafic * Actif / réserve 1- Le micro synchronisme.

Le principe du micro synchronisme consiste à coupler matériellement les deux calculateurs (A et B)de façon qu’ils exécutent la même instruction au même instant et se compare le résultat avant de passer à l’instruction suivante. Toute divergence (mismatch) entraîne la mise hors service du calculateur fautif. Structure

Environnement

A

C

B

M

Figure 19 : STRUCTURE DU MICRO SYNCHONISME

Description :

Liaison active A, B : unités centrales des calculateurs Liaison inactive M : mémoire des calculateurs C : comparateur Les deux machines doivent disposer à chaque instant des mêmes données et recevoir simultanément les informations provenant de l’environnement téléphonique ou informatique. En sens inverse un seul des calculateurs envoie les ordres (on ne peut pas avoir deux chef !) 1.2 Etats des calculateurs

L’un des calculateurs est exécutif ou actif, l’autre est en réserve ou attente. Les sous états du calculateur en attente sont : attente/ fonctionnel, attente/arrêté, attente/ séparé.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 33


1.3 Réactions aux fautes

En cas de faute détectée par le comparateur, le processeur soupçonné fautif est mis hors service, les deux calculateurs sont découplés et l’exécution d’un programme de test en vue de localiser le processeur défectueux commence. Ce programme a une durée d’exécution qui ne doit pas dépasser 20 mili- secondes pour que les appels ne soient pas perdus. Il existe des fautes permanentes et d’autres temporaires 1.4 Avantage et inconvénients

-Protection parfaite vis-à-vis des pannes des processeurs -La simplicité relative du logiciel Inconvénient: La protection est moins bonne pour les fautes de logiciel qui peuvent avoir comme effet la réinitialisation du système. 2. Le partage de trafic

Le principe du partage de trafic consiste à répartir aléatoirement les appels qui se présentent sur l’une ou l’autre des machines qui, une fois l’appel pris en compte, le traite de bout en bout. Conséquence: les deux machines se partagent les ressources et se coordonnent pour y accéder (Système d’exclusion mutuelle par exemple). 2.1 Structure

Environnement

A

LIC

B EX

MA

MB

Figure 20 : STRUCTURE DU PARTAGE DE TRAFIC A, B : unités centrales des calculateurs LIC : liaison inter calculateur M : mémoire des calculateurs Ex : dispositif d’exclusion 2. 2 Etats

Les deux calculateurs sont en ligne. En cas de panne d’un processeur les sous états qu’il prend sont ceux du micro synchronisme. 2. 3 Avantages et inconvénients

-Meilleurs résistance aux fautes de logiciel -Possibilité de fonctionnement avec des logiciels différents dans chaque calculateur - La puissance de traitement des appels peut être doublée Inconvénient:

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 34


-Logiciel plus complexe à cause des processus de coordination entres les calculateurs. 2. 4 Réaction aux fautes

En cas de faute dans un calculateur, celui-ci est mis hors service puis réinitialisé, l’autre calculateur prend toute la charge (nouveaux appels et ceux établis). 3. Actif / Réserve

Un calculateur traite le trafic, l’autre est entièrement découplé au plan matériel et logiciel et ne passera en ligne qu’en cas de panne du premier Ce mode de duplication n’est utilisé que dans deux cas : * Le calculateur qui passe de réserve à actif est capable de reconstituer l’état du système (Abonnés libre, abonnés occupés, joncteurs engagés, itinéraire établi dans le réseau de connexion.......) * Les calculateurs utilisent la même mémoire.

Environnement

A

B

M

Figure 21 : STRUCTURE DE L’ACTIF / RESERVE Ce mode n’est pas répandu pour la commande d’un système de commutation.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 35


C. STRUCTURE A N CALCULATEURS

Objectif:

- Constituer une unité de commande puissante - Simplifier les problèmes de logiciel par répartition des fonctions entre plusieurs processeurs. - Obtenir une modularité de la commande C.1 : RÉPARTITION DES FONCTIONS Les fonctions d’exploitation et de maintenance ont des caractéristiques différentes que celles de traitement des appels (les dernières exigent plus de disponibilité que les premières) C. 2 : ARCHITECTURE D’UN SYSTÈME EN PARTAGE STATIQUE DE FONCTIONS LD

Périphériques téléphoniques LEX

OC

Mq

TR

MR1 TX

......... MR2

MRn

LIP

CEM

LEX : liaison d’exploration LD: Liaison de distribution LIP: liaison inter processeurs MR: Multi enregistreur TX: taxeur

Mq: marqueur OC: organe de contrôle CEM: centre d’exploitation et de maintenance TR: Traducteur

Figure 22 : EXEMPLES DE SYSTEME A STRUCTURE REPARTIE D- ELEMENTS DE COMPARAISON DES STRUCTURES -Disponibilité: ce paramètre traduit la permanence de service pour assurer un niveau de fiabilité excellent, il est représenté par le rapport suivant Temps moyen entre fautes D= Temps moyen entre fautes + temps moyen de réparation -Trafic: la charge d’un calculateur en commutation est mesurée par son taux d’occupation T= a + b n Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 36


vide)

a = charge fixe dépendant de la configuration de l’autocommutateur ( trafic à b = temps machine nécessaire pour traiter un appel n = nombre d’appels par unité de temps E. STRUCTURE DES CALCULATEURS DE LA COMMUTATION

Les calculateurs utilisés en commutation électronique pour le traitement des appels sont développés spécialement pour cette utilisation 1- Caractéristiques communes avec les calculateurs universels - Unité centrale, mémoire, unité d’échange, unité de liaison périphérique. - Même structure des codes d’instruction et même principe d’adressage (direct - indirect - indexé......) -Même principe de protection de mémoire (bit de parité) - Système de d’interruption permettant de hiérarchiser les tâches 2- Caractéristiques particulières aux calculateurs de commutation - Codes d’instructions particuliers spécifiques aux processus temps réel (instruction sur un bit pour effectuer un test, instructions arithmétique et logique sur une tranche de mot ......) - Mémoire de grande capacité d’adressage pouvant atteindre plus d’un million de mots à 32 éléments binaires - Mémoire cache ou virtuelle n’existe pas - Mécanisme de protection des logiciels : fonction chien de garde ou clé et verrou - Entrée /sortie périphérique: téléphoniques et informatiques - Disponibilité et maintenance: logiciel de localisation des fautes

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 37


4. LES PHASES D'ETABLISSEMENT D'UN APPEL TELEPHONIQUE RAPPEL :

Les autocommutateurs constituent les nœuds du réseau et téléphonique et assurent les liaisons temporaires entre: * Deux lignes d’abonnés raccordés au même commutateur. * Une ligne d’abonnés et une jonction (circuit) vers un autre centre de commutation (centre à autonomie d’acheminement). Pour simplifier la structure du réseau et sa gestion certains autocommutateurs desservant les zones locales peu denses peuvent ne pas être des centres à autonomie d’acheminement (CAA), tous les appels sortant sont alors acheminés sur un seul faisceau de jonctions vers un autocommutateur à autonomie d’acheminement (réseau à structure en étoile) * Une jonction provenant d’un autre autocommutateur et une ligne d’abonné. * Deux jonctions provenant de deux centres distincts. Un autocommutateur universel est celui capable de traiter les quatre types de liaison sus - indiqués Un autocommutateur capable de traiter le quatrième type est un centre de transit Un autocommutateur de transit n’effectue pas de concentration mais le brassage vers les différentes jonctions de sortie. 1. LES DIFFERENTES PHASES D’UN APPEL TELEPHONIQUE Les opérations effectuées par un autocommutateur pour le traitement d’un appel téléphonique sont réparties dans le temps en étapes appelées phases de sélections d’un appel. ces phases dépendent du type de l’appel traité et du mode de relation utilisé entre les autocommutateurs du réseau. 2. LA PREMIERE PHASE DE TRAITEMENT D’UN APPEL : LA PRESELECTION

La réception d’une demande d’appel nécessite l’exécution par l’autocommutateur d’un certain nombre d’opérations qui le mettront prêt à recevoir le numéro de l’abonné demandé. L’ensemble de ces opérations est la présélection. La présélection diffère selon que l’appel émane d’un abonné ou d’une jonction.

2.1 CAS D’APPEL PROVENANT D’UN ABONNE Dans ce cas les opérations de présélection sont celles exécutées par l’autocommutateur jusqu’à ce que celui-ci délivre l’invitation à transmettre à l’abonné demandeur: * Décrochage de l’abonné se traduisant par la présentation d’une boucle résistante sur la ligne. * Détection de ce décrochage par un organe propre à chaque ligne: équipement d’abonné ( la détection est faite à l’aide de l’exploration de routine ). * Examen de l’identité de l’abonné ainsi que sa catégorie (poste à clavier ou à cadran, ceci permet de déterminer sous quelle forme va se faire l’envoi des chiffres). * Connexion de l’équipement de réception des chiffres. * Envoi de l’invitation à transmettre L’examen de l’identité de la ligne appelante peut déduire plusieurs cas: Exemple abonné qui n’a pas droit à faire des appels. Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 38


2.2 CAS D’APPEL PROVENANT D’UNE JONCTION Dans ce cas la présélection est la phase démarrant de la réception d’un signal d’engagement d’appel jusqu’à l’instant où l’autocommutateur est prêt à recevoir la numérotation concernant la demande d’appel. Cette phase dépend du type de signalisation utilisée entre centraux. En cas de signalisation voie par voie les équipements utilisés pour la réception de signalisation sont les auxiliaires récepteurs de signalisation. Un autocommutateur peut desservir des jonctions utilisant des systèmes de signalisation différents. A chaque jonction on connectera le récepteur de signalisation adéquat Un ensemble de récepteurs est mis la disposition d’un ensemble de jonctions, la connexion entre les deux équipements se fait à travers le réseau de connexion. En signalisation par canal sémaphore, le signal d’appel et celui du premier chiffre sont confondus du fait que le central est toujours prêt à émettre et à recevoir. 3. LA DEUXIEME PHASE D’UN APPEL : ENREGISTREMENT DE LA NUMEROTATION ET LA SELECTION Dans cette phase l’autocommutateur reçoit et enregistre les signaux de numérotation qui vont être utilisés pour choisir un itinéraire vers l’abonné demandé. Cette dernière opération est la sélection. * La réception de la numérotation est contrôlée par un système de temporisation * Si l’appel est sortant la jonction est prise à la fin de la réception de la numérotation ou si le type de signalisation le permet dès qu’un nombre suffisant de chiffres a été reçu ( suffisant pour déterminer sur quel faisceau l’appel doit être écoulé). * Si l’appel est vers un abonné local (appel terminal) la fin de la réception des chiffres démarre la recherche de la ligne appelée. * Si l’appel est sortant la sélection d’une jonction vers l’autocommutateur appelé nécessite le choix d’une jonction parmi celles qui sont disponibles vers cet autocommutateur. 4. LA TROISIEME PHASE D’UN APPEL : LA SIGNALISATION Cette phase consiste à transmettre vers un centre distant la demande d’appel et les informations relatives à son aboutissement.( Elle n’existe que pour un appel sortant). Le premier signal envoyé est celui de l’appel qui démarre la phase de présélection dans le central d’arrivée. Suivant l’état de la ligne demandée un signal de fin de sélection est envoyé vers le central de départ. Exemples de signaux de fin de sélection: - Numéro reçu complet, ligne libre, l’appel donne lieu ou non à une taxation. - Numéro complet, ligne occupée. - Numéro complet, ligne inaccessible. Si la ligne est libre, l’envoi du signal d’appel vers le demandé commence (courant d’appel basse fréquence sur la ligne). Si la ligne est occupée ou inaccessible, la libération de tous l’itinéraire utilisé est commandée. 5. LA QUATRIEME PHASE: SUPERVISION ET TAXATION

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 39


Cette phase démarre au décrochage du demandé et consiste à superviser l’état de la liaison pour permettre la mise en relation des deux abonnée ou le relâchement du chemin établit et à mettre en route la taxation de la communication.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 40


EN RESUME :

- Le réseau téléphonique réel est un graphe. - La physionomie finale du réseau dépend du trafic, de contraintes technologiques et de critères économiques. - La charge d’un autocommutateur :

1- Fonctions élémentaires mais complexes: connexion de circuits entre eux, concentration et brassage. La complexité provient du grand nombre de sources et de destinations et donc de configurations possibles. 2- Fonction évoluée réclamant une grande intelligence: analyse de la numérotation, taxation, recherche d’itinéraire, détection de fautes ⇒ fonctions qui manipules un grand nombre de données. 3- Fonction intermédiaire, de routine, portant sur un grand nombre de points : exploration des lignes d’abonnés les événements etc... - Le réseau de connexion se charge des tâches concentration et brassage.

1 : intelligence faible :

- La concentration est affectée aux concentrateurs d’abonnés appelés aussi unités de raccordement d’abonnés (URA), Le brassage est affecté au coeur de chaîne. - Un ou des calculateurs pour les tâches 2. - Des périphériques pour les tâches 3.

Chapitre3 _____________________________________________________________________________ 41

N.HATIRA AMOR________________________________________________ __cours de commutation

CHAPITRE 4

LES RESEAUX DE CONNEXION INTRODUCTION

- Le signal téléphonique analogique est converti sous la forme numérique par la modulation par impulsion codée MIC. - Les commutateurs numériques interconnectent des voies codées en MIC sans effectuer de conversion.

  Unité de Réseau de connexion

raccordement d’abonnés  Commutation

Circuit (Mic) à 2Mbits/s

Périphériques Figure 23 : SITUATION DU RESEAU DE CONNEXION Calculateurs d’entrées/sorties - Le réseau de connexion assure le brassage de façon que n’importe quelle entrée puisse Commande atteindre n’importe quelle sortie. Il est à noter que la connexion à réaliser est du type quatre fils. 1. FONCTIONS REALISEES PAR UN RESEAU DE CONNEXION NUMERIQUE

- La fonction principale est l’établissement et le maintien des connexions téléphoniques bidirectionnelles dont le débit est de 64 kbits /s. - Fonction de connexion de diffusion entre voies sources de tonalités et de messages enregistrés et les voies affectées aux abonnés et aux circuits. - Autres type de connexion telle que connexion en Y ( une entrée vers deux sorties ) pour effectuer certaines fonctions de maintenance. - Mise en phase des liaisons incidentes avec l’horloge locale du commutateur. (fonction de synchronisation) - Contribution à offrir une bonne qualité de service définie par un taux de blocage interne très réduit ( inférieur à 10 -3 ) et une sécurité de fonctionnement. 2. LES ELEMENTS DE BASE DES RESEAUX DE CONNEXION NUMERIQUES

2 . 1 COMMUTATION SPATIALE, COMMUTATION TEMPORELLE ** La commutation spatiale consiste à établir physiquement un chemin entre la ligne entrante et la ligne sortante. Ce chemin est obtenu au moyen de point de connexion à deux états. Il permet le passage de signaux entre échangés entre la source et la destination pendant toute la durée de la communication. Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 42


** La commutation temporelle ou numérique consiste à prélever sur une liaison MIC entrante un train d’impulsions pour le réinjecter sur une liaison sortante. Cela exige que durant le temps qui s’écoule entre ces deux intervalles de temps, les impulsions entrantes soient conservées en mémoire. Ce processus est répété 8000 fois par seconde. La commutation temporelle permet donc de changer la position temporelle des signaux transportés par une voie MIC entrante en les faisant séjourner pendant un temps convenable dans une mémoire tampon Les réseaux de connexion numériques reposent sur les deux techniques citées à la fois soit: - Un changement de position temporelle: opération de type T qui réalise le déphasage voulu en faisant séjourner dans une mémoire tampon pendant un temps convenable les signaux transportés par la voie entrante. -Une commutation spatiale entre des multiplex synchronisés : opération de type S qui s’obtient par l’ouverture de portes logique rapides permettant de transférer les signaux de la voie entrante vers le multiplex sortant. Ces portes logiques réalisent les points de connexion et sont commandés à une cadence égale à celle des multiplex internes. Un réseau de connexion temporel peut combiner ces deux opérations en plusieurs étages successifs: TS, TST, TSST ...... Des mémoires de commande servent à établir ou à interrompre une connexion à travers le réseau.



MIC0 VT1/30 (VT0/ 31) MIC1 VTi

MIC0 MIC1 mémoire connexion

réseau de tampon VTj MICn

MICx



MICn

Figure 24 : PRINCIPE DU COMMUTATEUR TEMPOREL 2. 2 LE COMMUTATEUR TEMPOREL : T Il est constitué d’une mémoire tampon appelée mémoire de parole dans laquelle un mot de huit éléments binaires est associé à chaque voie téléphonique. Les inscriptions dans cette mémoire sont effectuées de manière cyclique, chaque échantillon y est donc mémorisé pendant une période de 125 micro secondes. Le contenu entier de la mémoire doit être lu en 125 micro secondes. Pour réaliser cette opération, on décompose l’intervalle de temps élémentaire de 3,9 micro-secondes en n+1 sous intervalles notés T 0 à Tn. T0 est utilisé pour effectuer n écritures simultanées en mémoire tampon. Les autres seront affectés à la lecture (T 1 à la sortie 1 c’est-à-dire une voie i du MIC1 sortant T k est aiguillé vers le multiplex k et ainsi de suite ). Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 43


La connexion est caractérisée par l’adresse de lecture en mémoire tampon laquelle correspond à une voie numérique en réception. Cette adresse est fournie par une mémoire appelée mémoire de commande dans laquelle, chaque mot associé à une voie sortante, contient l’adresse de la voie entrante reliée. Cette mémoire est lue de façon cyclique: les inscriptions y sont faites par les processeurs de la commande du central par les dispositifs de marquage. LNE Transformation série / 1 parallèle

mémoire tampon 32mots à 8e.b

Transformation parallèle / série

LNS1

n LNE Transformation série / n parallèle

mémoire tampon 32mots à 8e.b

Transformation parallèle / série

Jonctions sortantes

Jonctions entrantes

Ecriture

Lecture

t t 1n Mémoire de commande n fois 32mots

Base de temps

Figure25: SCHEMA DU COMMUTATEUR TEMPOREL

La capacité maximale est d’environ 500 voies (en fait 512) ce qui donne : 16 liaisons MIC. A un instant t, ils se présentent 16 IT appartenant aux 16 voies MIC. (La technologie utilisée est à haut degré d’intégration pour permettre a réduction du blocage interne). La mémorisation se fait en 125 microsecondes à l’aide de transformation série parallèle. La commutation se fait par l’extraction des intervalles de temps dans un ordre différent de celui dans lequel ils ont été enregistrés. Cela se fait par l’assistance de la mémoire de commande C.S. 2. 3 COMMUTATEUR TEMPOREL COMMANDE PAR LA SORTIE intervalles de temps arrivées

LNSn

0 1 2

7

échantillon à 8e.b

511

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 44


0 1

compteur

0............511

SS

7

2

compteur

0............511 511

CS Figure 26 : PRINCIPE DU COMMUTATEUR TEMPOREL COMMANDE PAR LA SORTIE Il est commandé par la sortie car chaque mot de la mémoire de commande est associé à un intervalle de temps sortant déterminé. (Dans l’exemple IT2 entrant est connecté à IT7 sortant). 2. 4 COMMUTATEUR TEMPOREL COMMANDE PAR L’ENTREE Dans ce cas CS indique comment doit se faire l’enregistrement dans SS ( Sur l’exemple dela figure 25: IT5 entrant est connecté à IT2 sortant )

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 45


0 1 2

intervalles de temps arrivées

intervalles de temps départ

échantillon à 8e.b

511

0 1 5

SS

2

compteur

0..............511

511

Figure 27 : PRINCIPE DU COMMUTATEUR TEMPOREL COMMANDE PAR L’ENTREE Ces deux types de commutateurs sont basés sur l’utilisation de mémoire RAM

EXERCICE: SS

CS 1 3 2 0

X= X3 X2 X1 X0 est une trame qui se présente sur le côté arrivée de SS Comment se présentera X à la sortie de SS dans le cas où ss eat commandée par la sortie et dans le cas où elle commandée par l’entrée 2. 5 LE COMMUTATEUR SPATIAL (ou matrice spatiale) C’est un tableau de point de croisement formé de portes logiques qui permet de commuter les intervalles de temps dans l’espace afin de donner une accessibilité totale entre les liaisons numériques entrantes et sortantes. L’activation du point de croisement dure le temps de l’intervalle de temps interne.

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 46


Le contenu de l’intervalle de temps interne est le numéro de l’horizontale CS se divise en plusieurs parties une pour chaque verticale. Le commutateur est utilisé en partage de temps. Horizontale 0 Horizontale 1 Horizontale2 verticale 0 verticale 1 verticale 2 IT internes 0 Compteur 1 1 CSC 2 3 Figure 28 : PRINCIPE DE COMMUTATEUR SPATIAL

Dans ce cas le point de croisement 1 de la verticale 0 est actionné pendant l’IT interne 2

EXERCICE:

Remplir les cases de CSC pour avoir les liaisons suivantes: H0 – V0 , H1 – V1, pendant l’intervalle de temps interne 0 H0 – V1 , H1 – V0, pendant l’intervalle de temps interne 1 H0 – V1 , H1 – V0, pendant l’intervalle de temps interne 2 H0 – V0 , H0 – V1, pendant l’intervalle de temps interne 3 2. 6 LE COMMUTATEUR NUMERIQUE Un commutateur numérique se compose de commutateurs temporels et de commutateurs spatiaux. Exemple : un commutateur T S T

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 47


A0

0 1 2 3 SSA0

0 1 2 3

0 1 2 3

0 1 2 3

Intervalles de temps internes CSA0 0 1 A1 23 0 1 2 3 SSA1

0 1 2 3

SSB1

0 1 2 3

CSB1

CSC0

CSC1

B1

0 1 2 3

B0

SSB0 SSA0

CSA1

CSB0

Figure 27 : EXEMPLE DE RESEAU DE CONNEXION DE STRUCTURE TST EXERCICE: Rech Recher erch cher er tout toutes es les les infor nforma mati tion onss sur sur le chem chemiin util utilis iséé par par les diff différ éren ente tess communications suivant le contenu des différentes mémoires.

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 48


2 .7 LA METHODE DE CONTRE - PHASE Les liaisons téléphoniques sont bidirectionnelles, il faut donc deux chemins à travers le commutateur numériques. Le commutateurs temporel réunit , en fait, les deux sens départ et arrivée pour former un module de commutation temporel ( Time switch module en anglais :TSM ) . Dans un TSM, SSA et SSB sont connectées de façon que le mot 0 de SSA et le mot 0 de SSB appartiennent appartiennent à la même communication, communication, le mot 1 de SSA et le mot 1 de SSB à une autre et ainsi de suite. Ceci Ceci facil facilit itera erait it la tâche tâche de raccor raccordem dement ent des systèm systèmes es MIC sur le commut commutate ateur ur numérique qui consiste donc à connecter les intervalles de temps arrivées d’un système MIC à SSA et les intervalles de temps départ à SSB. On fera de sorte que pour une communication, les deux intervalles de temps internes mis en oeuvre, seront décalés de la moitié du nombre des intervalles de temps dans CSA et CSB. C’est ce qu’on appelle la Méthode de contre phase. Le fait de trouver un chemin dans un sens dans le commutateur, garantit le retour le nombre d’intervalles de temps sur deux plus tard. Grâce Grâce à la méthode de contre contre phase, on utilise une seule seule mémoire mémoire pour l’extract l’extraction ion de SSA et l’enregistrement dans SSB. On gagne ainsi une carte mémoire dans le commutateur temporel et on garantit le chemin de retour puisqu’on choisissant l’IT de départ, l’IT d’arrivée est connu en même temps. Si CSA contient n cases numérotées de 0à n-1, CSB contient aussi N cases numérotées de n/2 jusqu’à n-1 puis de 0à n/2 -1 Exemple: 0 1 2 3

0 2 1 3

2 3 0 1

CSA/B

Remarques: La mémorisation d’un IT sur une case mémoire d’un commutateur temporel nécessite 125/512= 244 ns (la moitié de la durée d’un élément binaire)

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 49


3. LA SYNCHRONISATION

Les sous-ensembles de réseau de connexion numérique doivent être synchronisés pour ne pas perdre de l'information. La fonction de génération et distribution des signaux d'horloge est donc vitale pour le commutateur. Le mauv mauvai aiss fonc foncti tionn onnem emen entt du syst systèm èmee de sync synchr hroni onisat satio ionn a touj toujou ours rs sur sur conséquence sur la qualité de service. 3.1 SYNCHRONISATION INTERNE : Elle Elle do doit it être être appl appliq iqué uéee à l'en l'ense semb mblle de la chaî chaîne ne de paro parole le : un unit ités és de raccordement d'abonnés et réseau de connexion. Généralement, les différents éléments sont synchronisés entre eux en fréquence et en phase. Les signaux d'horloge sont distribués par une base de temps centrale qui ne doit jamais être en panne ni perturbée. Un sous-ensemble du réseau de connexion a besoin en général d’un certains nombre de signaux périodiques pour fonctionner. Ces signaux sont délivrés localement par des compteurs. Les signaux distribués par l'horloge centrale servent à synchroniser ces compteurs. Plusieurs méthodes de synchronisation interne existent : • Dist Di stri ribu buti tion on maj majorit oritai aire re : 3 sour source cess fonc foncti tion onna nant nt en mi micr croo synchronisme. Principe: chaque source sélectionne le bon signal à l'aide d'un vote majoritaire. • Distribution décentralisée : chaque source dispose de son propre oscillateur synchronisé à partir d'une horloge centrale. •

•

3. 2 SYNCHRONISATION DU RÉSEAU GÉNÉRAL : Il est indispensable de synchroniser l'ensemble du réseau pour fournir une qualité de services satisfaisante aux services non téléphoniques. Couramment, il est admis de ne pas dépasser un glissement tous les 70 jours par autocommutateur traversé. Plusieurs techniques peuvent être utilisées pour synchroniser un réseau : • Fonctionnement plésiochrorne : le réseau est en fait asynchrone mais la précision de toutes les horloges locales est très grande. Sync Sy nchr hron onis isat atiion maîtr aîtree - escl esclav avee : un unee ho horl rlog ogee pri princip ncipal alee • commande la synchronisation de l'ensemble des nœuds. En général, le signal de synchronisation synchronisation est extrait du multiplex multiplex numérique incident incident (Solution centralisé est très sensible). • Synchronisation mutuelle : aucun nœud ne joue un rôle privilégié. Chaque nœud a connaissance de la fréquence instantanée des autres horloges et s'en sert pour corriger la sienne (correction après un calcul d'après la variation de déphasage entre les horloges). •

•

•

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 50


EXERCICE :

Réseau de connexion réel: Etablir la liaison bidirectionnelle entre un circuit A raccordé à l’IT 30 du MIC 3 du TSM 1 et le circuit B raccordé à l’IT 17 du MIC 5 du TSM1, L’IT interne Départ est le no 111. Utiliser la méthode de contre phase.

Chapitre 4 _______________________________________________________________________________ 51

N.HATIRA AMOR__________________________________________________ cours de commutation

CHAPITRE 5

LA SIGNALISATION TELEPHONIQUE INTRODUCTION

En contexte téléphonique, la signalisation signifie le transfert, d'un point à l'autre, d'information et d'instructions concernant l'établissement et la supervision d'un appel téléphonique. Traditionnellement, la signalisation est divisée en deux types : * La signalisation d'abonné : celle qui est échangée entre le terminal d'abonné et le central auquel il est raccordé. * La signalisation inter - centraux : celle qui est échangée entre les centraux. 1. SIGNALISATION D'ABONNE :

Pour initier un appel, l'abonné décroche le combiné de son poste téléphonique; cette action constitue un signal au central auquel est rattachée la ligne d'abonné, indiquant que celui - ci désire faire un appel ( communication ). Aussitôt qu'un équipement approprié de réception est connecté à la ligne appelante, le central envoie une tonalité d'invitation à transmettre vers l'abonné appelant, celui - ci peut alors commencer le chiffrage du numéro de l'abonné auquel il désire se connecter. L'abonné demandeur reçoit ensuite, du central, l'état de l'appel : tonalité de retour d'appel si l'abonné demandé est libre, tonalité d'occupation si ce dernier est occupé, tonalité de congestion si l'appel ne peut pas être acheminé à cause d'un encombrement dans le réseau, ou d'autres tonalités spécialisées ou des messages enregistrés. Les informations sont transmises sur la ligne qui relie le poste d'abonné au central et qui est dans la plupart des cas une connexion physique à deux fils. 2. LA SIGNALISATION INTER - CENTRAUX :

La signalisation téléphonique comprend aussi le transfert d'information entre les centraux. Deux types de signaux existent dans ce cas : signaux de lignes et signaux d'enregistreur. 1. Les signaux d'enregistreurs sont utilisés durant la phase d'établissement d'un appel. On distingue les signaux d'enregistreur en avant et ceux en arrière

Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 52


Exemple de signalisation d'abonné Demandeur

Demandé



 Décrochage

Invitation à transmettre

Chiffres signal de retour d'appel

signal d'appel Réponse du demandé

Conversation Raccrochage Raccrochage

Exemples de signaux fondamentaux inter - centraux Demandeur



Central A

Central B

Signal de prise

Demandé



Accusé de reception

Numéro du demandé

Réponse du demandé

Conversation libération Libération de garde

Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 53


Les signaux en avant vont du central de rattachement de l'abonné demandeur vers celui de l'abonné demandé; les signaux en arrière vont dans la direction inverse. On trouve comme exemple de signaux en avant : - Le numéro de l'abonné demandé. - Catégorie de l'abonné demandeur. Dans la direction arrière on peut trouver les signaux suivants : - Confirmation que le central d'arrivée est prêt à recevoir les chiffres du numéro demandé. - Information sur la fin de sélection : message pour déconnecter l'enregistreur, établir la connexion et donner l'état de la ligne de l'abonné demandé. - Information de taxation : information dont on a besoin pour établir la taxation de la communication. Le large volume d'informations échangées par la signalisation d'enregistreur ainsi que la rapidité requise pour l'établissement d'un appel ont permis le développement de plusieurs systèmes de signalisation. Le choix de l'utilisation d'un système ou d'un autre dépend de la facilité et le coût de son adaptation au système de transmission existant. Les anciens systèmes analogiques sont mentionnés sur la gauche de la figure alors que les plus récents figurent sur la droite. Le système R2 du CCITT (Comité consultatif international télégraphique et téléphonique appelé récemment UIT - T) est parmi les plus récents; il est défini pour l'utilisation nationale et internationale. C'est un système asservi : le signal en direction avant est émis en permanence jusqu'à la réception d'un signal d'accusé de réception (en arrière) du central terminal. R2 est un système de signalisation à combinaison de fréquences nécessitant un émetteur de code et un récepteur de code pour l'échange de l'information; celle - ci consiste principalement en la combinaison de chiffres qui forment le numéro du demandé et leurs accusés de réception respectifs.

Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 54


Systèmes de signalisation d' enregistreur

DC ou une fréquence Ac

DC

Impulsion décadic DC/AC

Impulsion codée

Avant

2 _ fréquences

Multifréquence

Pulsé

Asservis

Inverse

Siemens Rotary BPO

AGF

inst code

loop code

CCITT #4

CCITT #5

CCITT R1

MF SO- MFC -COTEL LME

( USA)

( France)

CCITT R2

Vue générale des systèmes de signalisation d' enregistreur

Figure 30 : SYSTEMES DE SIGNALISATION D’ENREGISTREUR ( DC : Direct current, AC : Alternating current , LME : L M Ericsson)

Fréquence ( Hz)

Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 55


numéro du signal 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Avant Arrière

1380 1140 x x

1500 1020 x

1620 900

x

1740 780

1860 660

1980 540

x x

x

x x x

x x x

x x x x

x x x x x x x

x

x x x x x

Figure31 : TABLE DE FRÉQUENCES DES CODES UTILISÉS DU CCITT R2 2. La signalisation de ligne est utilisée pour la supervision de la ligne avant, pendant et après la communication. On peut citer : le signal de prise de la ligne, le signal de libération et celui de la libération de garde. Code Etat de la ligne Avant a f b f Repos 1 0 Prise 0 0 Accusé de réception de prise 0 0 Réponse du demandé 0 0 Libération arrière 0 0 Libération avant 1 0 ou Déconnexion / repos 1 0 Bloquée 1 0

Arrière ab b b 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1

0 1

Figure 32 : SYSTEMES DE SIGNALISATION DE LIGNE

Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 56


L'équipement de signalisation de ligne est habituellement séparé des fonctions de signalisation d'enregistreur. Le système R2 numérique est un exemple de système de signalisation utilisé pour les signaux de ligne. Deux canaux sont utilisés dans chaque direction pour chaque voie de parole: a f et b f en direction avant et a b et b b en arrière. Dans le système de signalisation sur voie commune la signalisation emprunte un autre chemin que celui de la parole. Le support de la signalisation constitue lui même un réseau. 2. 1 SUPPORT DE SIGNALISATION :

Différents supports de transmission peuvent être utilisés pour le transport de la signalisation. Trois types principaux existent : 1) Circuit physique : circuit où aucune transformation des fréquences de la parole n'a lieu; exemple : connexion à deux fils avec multiplexage de fréquence ou temporel (FDM ou TDM). 2) Circuit non physique : Circuit où la parole est transférée à des fréquences plus élevées utilisant FDM, ou transférée sous forme numérique TDM. 3) Réseau de signalisation : Représente une nouvelle technologie pour le transfert de signaux. Dans ce cas, l'acheminement des signaux est indépendant de l'acheminement de la parole. Mise à part le côté technique (Deux centraux doivent se comprendre !), les abonnés exigent certains besoins de point de vue signalisation : * Fiabilité de transfert de l'information (Sans erreur de correspondance). * Rapidité de l'établissement de l'appel. * Pas de perturbation due à la signalisation sur la ligne.

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2. 2 SIGNALISATION SUR CANAL ASSOCIE : CAS

Joncteurs

Circuits de conversation

Joncteurs

Réseau

Réseau

de

de

Connexion

Connexion Emetteur Recepteur de code

Unité de commande

Autocommutateur A

Emetteur Recepteur de code unité de Commande

Autocommutateur B

Figure 33: PRINCIPE DE SIGNALISATION SUR CANAL ASSOCIE Dans ce cas, comme cela a été déjà mentionné, la signalisation et la parole emprunte le même chemin dans le réseau. A l'extrémité de chaque circuit, se trouve une jonction (signalisation de ligne ) tandis que des organes communs, émetteurs récepteurs de code, peuvent être connectés et donc associés à un circuit déterminé pendant la phase d'établissement d'un appel. Différents modes de ce type de signalisation existent : a) Signalisation par courant continu : Les signaux sont transférés sous forme d'impulsions par changement de polarités et de résistance de la ligne utilisée. Cette variante est basée sur l'utilisation de relais et de contacts électriques qui leur sont associés. Elle est applicable aux circuits de trafic local. b) Signalisation par combinaison de fréquences ou tonalités : Pour les lignes longue distance, les connexions basées sur le multiplexage de fréquence sont largement utilisées. Une distinction est faite suivant la bande de fréquences utilisée : * Signalisation dans la bande de parole ( in - band ) : Les signaux varient dans la bande 300 Hz - 3400 Hz ; exemple 2400 Hz (signaux d'enregistreur). * Signalisation en dehors de bande de parole ( out - band ) : les signaux utilisent des fréquences plus élevées que celles de la parole exemple 3825 Hz (signaux de ligne).

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Equipement de signalisation

R

S MUX

MUX

S

R

S = Sending ( Emission )

Appelés aussi RON MUX = multiplex

Equipement de signalisation

R = receiving ( Réception )

et TRON

Figure 34 : SUPPORT ANALOGIQUE DESIGNALISATION SUR CANAL ASSOCIE Le système est basé sur des tonalités constantes c) Système numérique :

Pour les liaisons à Modulation par Impulsion Codée ( MIC ), des zéros et des uns doivent être transmis sans s'occuper de l'information à transmettre. La signalisation consiste aussi en des zéros et des uns; les équipements MIC ont déjà préparé le terrain pour la signalisation. En effet, comme cela est déjà connu, dans le MIC de premier ordre (30 / 32 canaux ), une trame est composée de 32 canaux ou intervalles de temps ( IT ) dont 30 sont utilisés pour véhiculer la parole, un pour la synchronisation (IT0) et un pour la signalisation (IT16). IT0 → Synchronisation 0

1

2

Canaux de parole 1 - 15

IT16 →Signalisation 15

16

17

31 Canaux de parole 16 - 30

FIG 35 : SUPPORT NUMERIQUE DE SIGNALISATION SUR CANAL ASSOCIE L’intervalle de temps 16 contient 8 bits comme tous les autres intervalles. Toute la signalisation des 30 voies de parole est transportée par l'IT 16, les 8 bits ne sont sûrement pas suffisants pour le transfert de tous les signaux : une multi trames composée de 16 trames (de 0 à 15) est utilisée. L'IT 16 est ensuite partagé de façon à ce que chaque canal de parole puisse utiliser 4 bits pour la signalisation. Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 59


L'IT 16 de la trame 0 est utilisé pour la synchronisation de la multi trame et son accusé de réception. Dans l'IT 16 des trames suivantes on trouve la signalisation de la voie ou IT n et ITn+15. Exemple : Dans l'IT16 de la trame 1, on trouve la signalisation du canal 1 et 16. Celui de la trame 2 contiendra la signalisation du canal 2 et 17 et ainsi de suite. Avec 4 bits on peut obtenir 16 différents signaux; mais, en réalité 15 seulement sont utilisés puisque la combinaison 0000 est réservée pour la synchronisation. Indépendamment du type de transmission utilisée entre centraux : Analogique ou numérique, la signalisation d'enregistreur est toujours transportée sur le canal de la parole. Ces signaux ne sont évidemment pas échangés lors de la communication. ce qui veut dire que l'IT16 contient uniquement la signalisation de ligne . EXEMPLES DE SYSTEMES DE SIGNALISATION SUR CANAL ASSOCIE : a) 1VF: One voice frequency (impulsion

décadic). b) 2VF: Two voice frequency (CCITT numéro 4). c) MFP: Multifrequency pulsed (CCITT numéro 5, R1) d) MFC: Multifrequency compelled (CCITT R2, MFC - LM ERICSON ...). Comme leurs noms respectifs l'indiquent, ils sont tous basés sur la combinaison de fréquences. Ils ont tous des contraintes : lenteur, capacité d'informations limitée etc.. Dès les années 60, quand les centraux contrôlés par programmes enregistrés (Stored program controlled : SPC) ont été introduits dans le réseau téléphonique, il était évident qu'un nouveau concept de système de signalisation pourrait offrir plusieurs avantages comparés aux systèmes traditionnels. Dans ce nouveau système, des liaisons de données rapides entre processeurs des centraux SPC sont utilisées pour transporter toute la signalisation et laisser aux circuits de communication seulement le transfert de la parole. Ce nouveau type de signalisation est connu sous le nom de signalisation sur voie commune (Common Channel Signalling CCS). 2. 3 SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE : PRINCIPE

Dans ce cas, la signalisation de nombreux circuits peut être traitée par un nombre limité de liaisons de données de signalisation rapides. La signalisation est faite dans les deux directions ( avant et arrière ) moyennant un canal pour chaque direction. L'information de signalisation à transférer est groupée dans une unité de signal (paquet de données). Outre l'information de signalisation elle - même, on a besoin de l'identification du circuit de parole auquel appartient cette information, l'information d'adresse et information pour le contrôle d'erreurs. Chapitre 5 _______________________________________________________________________________ 60


Les centraux SPC et les liaisons de signalisation forment ainsi un réseau logique de signalisation séparé à " commutation de paquets ".

circuits de conversation Réseau

Réseau de

de

Connexion

Unité de Commande

Connexion

Terminal de signalisation

Autocommutateur A

Liaison de transmission de données

Terminal de signalisation

Unité de Commande

Autocommutateur B

Figure 36 : PRINCIPE DE LA SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE

Les échanges de signalisation sont assurés, sous forme de messages, par une liaison de transmission de données commune à l'ensemble des circuits du faisceau. Aucun équipement de type joncteur n'est plus nécessaire pour la signalisation à l'extrémité de chaque circuit. Par contre, un terminal gère la procédure d'échange de messages à l'extrémité de la liaison de transmission de données. Deux standards recommandés par le CCITT existent pour la signalisation sur voie commune : Le premier est le CCITT numéro 6 produit en 1968 conçu pour le trafic international sur des lignes analogiques. Le second est le CCITT numéro 7 spécifié en 1979/80, il est le système de signalisation le plus moderne. Il a été spécifié pour les réseaux numériques où le taux de transmission élevé de 64 Kilo bits par seconde, peut être exploité. Cependant il peut être utilisé sur des lignes analogiques. 2. 4 AVANTAGES DE LA SIGNALISATION SUR VOIE COMMUNE :

En signalisation sur voie commune appelée aussi signalisation par canal sémaphore, il n'existe pas de distinction entre signaux de ligne et signaux d'enregistreur. Elle présente aussi de nombreux avantages. On peut citer : Economique : moins d'équipements de signalisation sont requis comparés aux systèmes traditionnels.

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Performante : chaque liaison de signalisation peut gérer la signalisation de plusieurs milliers d'appels simultanés. Rapide : le temps d'établissement d'appel est réduit à moins d'une seconde dans la plupart des cas. Fiable : en utilisant des routes de signalisation alternées, le réseau de signalisation est en sûreté. Flexible : le système peut contenir beaucoup plus de signaux et peut être utilisé pour d'autres fins que la téléphonie .

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cours de commutation

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