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148
MASTER PRO 2 EN TELECOMMUNICATIONS PLANNIFICATION ET INGENIEURIE DES RESEAUX DE TELECOMS Séquence 5 : RESEAUX FIXES ET SIGNALISATION SEMAPHORE : CAS DU RTC Equipe des concepteurs : - Emmanuel TONYE - Landry EWOUSSOUA Le contenu est placé sous licence /creative commons/ de niveau 5 (Paternité, Pas d'utilisation commerciale, Partage des conditions initiales à l'identique).. REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix - Travail – Patrie --------------------- UNIVERSITE DE YAOUNDE I ---------------------- ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE ---------------------- REPUBLIC OF CAMEROUN Peace - Work – Fatherland -------------------- UNIVERSITY OF YAOUNDE I -------------------- NATIONAL ADVANCED SCHOOL OF ENGENEERING --------------------

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MASTER PRO 2 EN TELECOMMUNICATIONS

PLANNIFICATION ET INGENIEURIE

DES RESEAUX DE TELECOMS

Séquence 5 : RESEAUX FIXES ET SIGNALISATION SEMAPHORE : CAS DU RTC

Equipe des concepteurs : - Emmanuel TONYE - Landry EWOUSSOUA

Le contenu est placé sous licence /creative commons/ de niveau 5 (Paternité, Pas d'utilisation commerciale, Partage des conditions initiales à

l'identique)..

REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix - Travail – Patrie

--------------------- UNIVERSITE DE YAOUNDE I

---------------------- ECOLE NATIONALE SUPERIEURE

POLYTECHNIQUE ----------------------

REPUBLIC OF CAMEROUN Peace - Work – Fatherland

-------------------- UNIVERSITY OF YAOUNDE I

-------------------- NATIONAL ADVANCED SCHOOL

OF ENGENEERING --------------------

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1

CHAPITRE5

Réseaux fixes etsignalisation sémaphore :

cas du RTC

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2

RÉSEAUTÉLÉPHONIQUE

COMMUTÉ

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3

Structure du RTC

commutateur

LigneTéléphonique

PosteTéléphonique

Commutateurde transit

Faisceauxde circuits

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4

Réseau Local et Dorsal

Réseau local

Backbone

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5

Le RTC est un réseau mondial

Liaisonterrestre ouSoumarine

Centre detransit

international

Satellite

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6

Le Poste Téléphoniquepermet d’échanger :

Voix

signalisation

Sonnerie

Tonalités

Numérotation

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

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7

Branchement :

Ligne bifilaire de 0.4 à 0.6

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

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8

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

Point de concentration :

Mini répartiteur permettantde regrouper les lignesindividuelles dans un câblede distribution

Petite boite plastique oumétallique de 14 à 28paires

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9

Câble de Distribution :

Câble de qq. dizaines depaires aérien ou posé enplein terre

14, 28, 56, …, 448

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

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10

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

Sous répartiteur :

Bâtis sur le trottoirpermettant de brancherles câbles de distributionavec les câbles detransport

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11

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

Câble de transport :

Câble de qq. Centainesde paires placé encaniveau non inondableavec regards de visite

112 à 2688 paires

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12

Infrastructure du Réseau local

Branchement

PC

BranchementPC

PC

SR

Distribution

SRSR

Répartiteur

Transport

Commutateur

Centre deRattachement

PC

Répartiteur Général:

Equipement en sous soldu centre de rattachementpermettant de brancherles lignes des câbles detransport avec lecommutateur

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13

Le Réseau Dorsal (backbone)

Le réseau dorsal est constitué :

des commutateurs qui forment lesnœuds du réseau

Les faisceaux de circuits quipeuvent être de cuivre, Optiques ouHertziens

Le réseau peut avoir des structurestrès variées

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14

C’est débile

Réseau maillé

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

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15

Réseau étoilé mailléCR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CT

CT CT

Le maillage est unCompromis entre le

coût de commutation etle coût de transmission

CR

CR

CT

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16

Réseau étoilé

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CT

CT

CT CT

CR

CR

CT

Doit êtresurdimensionné

Doit êtreDoit êtresurdimensionnsurdimensionnéé

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17

Réseau étoilé (2)

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CT CT

CT

CTCT

Compromisentre coût des

CT et celuides faisceaux

CR

CR

CT

Moins grosMoins grosMoins gros

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18

Structure en Anneau SDHCR

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CT

CT

CT

CTCR

CR

CR

CT

CR

CR

CR

CR

CR

CR

CT

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19

La structure classique

ZAA

CTP CTP

CTS

ZAAMCL

CAA

CAAZAA

CAAZAA

CAAZAA

CAAZAA

CAAZAA

ZTSZTS

ZTS

ZTS

ZTP ZTP

CTSCTS

CTS CAA

CAA

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20

Poste téléphonique

Sonnerie

Condensateurd’arrêt 2µF

Commutateurlié au combiné

Commutateur denumérotation

fermé au repos

Cir

cuit

de

par

ole

écouteur

micro

Lignetéléphonique

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21

Boucle locale

48V

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22

Boucle locale

48V

Courant de boucle33 à 50 mA

Courant de boucleCourant de boucle3333 àà 5050 mAmA

Résistanceéquivalente

du poste

RRéésistancesistanceééquivalentequivalente

du postedu poste

RésistanceÉquivalente

ligne + centre

RRéésistancesistanceÉÉquivalentequivalente

ligne + centreligne + centre

C’estle courantde bouclequitransportela voixet la

signalisation

CC’’estle courantde bouclequiestle courantde bouclequitransportela voixet latransportela voixet la

signalisationsignalisation

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23

Envoi du numéro(numérotation impulsionnelle)

48V

I

40 mA

Chiffre 3

66ms33ms

Inter digit> 350 ms Inter digitChiffre 5

une impulsion = 100 ms , Bd /Md = 210 impulsions/seconde

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24

Envoi de la paroleMicrophone à charbon

48V

membrane

Contact métallique

I

I

Pour simplifier on suppose que larésistance du microphone est laseule résistance de la boucle locale

Le fait de comprimer/décomprimerles grains de charbon modifie larésistance de la boucleproportionnellement aumouvement de la membrane quielle même varie au rythme de lavoix. Il en résulte que le courantde boucle varie comme la voix.

Boule souple rempliede grains de charbons

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25

Circuit de parole

Le circuit de parole réalisel’interface entre la lignetéléphonique (2fils) et le

combiné (4 fils). Les signauxsortant et entrant sont

superposés dans la lignetéléphonique. Il faut un circuit

pour les séparer : le signalissu du microphone doit aller

vers la ligne et le signalarrivant de la ligne doit aller

vers l’écouteur.

Ligne

Za

On utilise un transformateurdifférentiel avec 4 accès. Si une

ferme une entrée avec l’impédancede l’entrée opposée (Za = ZL), onobtient le fonctionnement illustré.

ZLsymbole

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26

Exemple de bobine d’adaptation

N3:60

N2:50 N1:200

MicroLigne

Ecouteur

Za

0.1 µF820 ZL

I2

I3

I1

Micro I1 et I2

I1 et (N1,N3)

I2 et (N2,N3)

Les enroulement N1 et N2 sont fait de sorte à ce que I31 et I32 soient enopposition de phase. Pour que le système soit adapté il faut que le courantrésultant I3 soit nul, c’est-à-dire I31 = I32

13

131 I

NN

I

23

232 I

NN

I

a

m2

L

m1 Z

VI,

ZV

I

a

m

3

2

L

m

3

1

ZV

NN

ZV

NN

a

L

2

1

ZZ

NN

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27

Schéma simplifié du poste téléphonique

Za

Ecouteur

micro

Sonnerie

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28

Poste téléphonique avec antiparasite

Za

K2

K1 K

A l’ouverture de K1, I passe brutalement à 0, Une force contreélectromotrice génère une surtension très importante aux bornes de labobine d’un coté et de la ligne de l’autre.

Cette tension crée des parasites très gênants à l’écoute, et elle peutdétruire les composants du circuit de parole.

K2 et K3 fonctionnent en opposition avec K1, ils se ferment chaque foisque K1 s’ouvre. K2 protège le circuit de parole contre les surtensions et K3empêche la sonnerie de fonctionner lors de la numérotation

K3

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29

Le clavier et la numérotation impulsionnelle

Za

K3

K1

K2

Générateurd'impulsion1

4

7

*

2 3

5 6

8 9

0 #-

+

K1 et K3 sontdes

interrupteursélectroniques

DZ est undispositif deprotection

supplémentaire

DZ

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30

Poste à numérotation fréquentielle

Za

K2

GénérateurDTMF

1

4

7

*

2 3

5 6

8 9

0 #-

+f1=697

f2=770

f3=852

f4=941

1209 14771336F1 F2 F3

Signal à 2harmoniquesdans la bandetéléphonique

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31

Signaux DTMF

697

1 2 3

7704 5 6

8527 8 9

941

1209

*

1336

0

1477

#

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32

La ligne Téléphonique

La question qui nous intéresse est : On injecte un signal Ve au bout d’uneligne, à quoi ressemble le signal qu’on récupère de l’autre coté ?

Ve Vs

Une ligne à des caractéristique Résistives , capacitives et selfiques, donc :

LIGNE = FILTRE = Fonction de transfert complexe F(jω)

F(jω)Module A(f) nous informe comment le signal est atténué

Phase Φ(f) nous informe comment le signal est déphasé

)()()( jeAjF

Page 34: 5- Reseaux Fixes

33

Atténuation et déphasage d’unharmonique dans une ligne

V

A(fo)V

Φradian = 2πfo θsecondes

Signal de fréquence fo à l’entrée de la ligne

Signal à la sortie de la ligneo

o

f2)f(

t

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34

Distorsion d’amplitudePour q’une ligne ne provoque pas la distorsiond’amplitude du signal qui la traverse, il faut que tousles harmoniques constituant le signal soit atténuésde la même façon, Pour cela, il faut que le module Ade la fonction de transfert soit indépendant de lafréquence

A(f)= Cte

A(f)

f

Page 36: 5- Reseaux Fixes

35

Distorsion de phase

Pour qu’une ligne ne provoque pas la distorsion dephase du signal qui la traverse, il faut que tous lesharmoniques constituant le signal subissent lemême retard en traversant la ligne. Pour cela, il fautque la phase Φde la fonction de transfert varielinéairement avec la fréquence

Φ(f)= Kf θ(f) = Cte

Φ(f)

f

dfd

21

)f(

θ(f)

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36

Objectif

Notre objectif est doncde déterminer le moduleet la phase de la fonctionde transfert et de voir à

quoi ils ressemblent

Page 38: 5- Reseaux Fixes

37

Paramètre primaire d’une ligne

Rdx Ldx

GdxCdx

o R : Résistance linéique (Ω/km)o L : Inductance linéique (mH/km)o C : Capacité linéique (nF/km)o G : Perditance linéique (MΩ/km),

G = C tg, avec =angle de perte du diélectrique

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38

Fonction de transfert d’une ligne

Une ligne de transmission est caractérisé par son coefficient de propagation :γ= + J

: est le coefficient d’atténuation

: est le coefficient de déphasage

La fonction de transfert de la ligne est :

j--j--- eeeeF

:PhaseeA:Module -

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Coefficient de propagation en fonction desparamètre primaire

C)j+L)(Gj+(R=

Il n'est pas possible de décomposer l’expression de sous forme + jβaffin de faire des investigationssur le module et la phase de la fonction de transfert

On démontre que :

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40

En basse fréquence, c'est-à-dire dans la bandetéléphonique, Les coefficient et varient comme √f,on aura donc une distorsion d'affaiblissement et dephase. Tous les harmoniques ne sont ni atténués nidéphasés de la même façon

Comportement asymptotique

On supposant que la perditance est négligeable, essayons de trouverdes hypothèses de simplification qui nous permettent de décomposer

l’expression de

R >> L (Vraie en basse fréquence)

RCjRCRCj 21

21

RCf

RCf

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41

Comportement asymptotique (2)

L >> R (Vraie en haute fréquence)

L2R

LR2 j1LCjj1LCjRCjLC

LC

2R

=

En haute fréquence, le coefficient d'affaiblissement estindépendant de f, il n’y a pas de distorsion d’amplitude.

Le coefficient de déphasage croit linéairement avec f, il n'y adonc pas de distorsion de phase.

La ligne apparaît donc comme un milieu de transmission idéalen haute fréquence, malheureusement, d’autre phénomènes

néfastes vont apparaître comme l’effet de peau et la diaphonie

fLC2=

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42

simulation

R 267 /km (cuivre, 0.4 mm, 10 °C)C 35 nF/km, ( quel que soit le diamètre des conducteurs)L 0.7 mH/km ( quel que soit le diamètre des conducteurs)tg2.10-4 quelle que soit la fréquence (polyéthylène et polystyrène)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 MHz

0.2

0.4

0.6

0.8

1

00 0.2 0.4 0.6 0.8 1 MHz

5

10

15

20

25

0

En utilisant un logiciel capable de manipuler les variablescomplexes, on peut tracer les courbes ci-dessous qui confirmentles comportements asymptotiques étudiés auparavant

Page 44: 5- Reseaux Fixes

43

Pupinisation d’une paire symétrique

Bobine dePupin

s

C CC

Bobine dePupin

En basse fréquence la seule solution pour vérifier ωL>>R estd'augmenter la valeur de L. Pupin eut l'idée simple d'insérerdans la ligne des bobines d'induction discrètes à intervallesréguliers pour augmenter son inductance linéique. On parlealors de ligne Pupinisée ou de ligne chargée

Une ligne chargée secomporte comme unesuite de filtres passe bas.Il faut que leur fréquencede coupure soitsupérieure à 3400 Hz

1/2Lp 1/2Lp

sC sCL1f

pc

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44

Calcul des bobines de Pupin

f (kHz)

chargée

non chargée

1 2 3 4

C =35nF/km2c

2p fsC1

L

Calculons la valeur de Lp pour avoirune fréquence de coupure de 4kHzavec un espacement de 2 Km

Lp ≈90 mH

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45

Diaphonie

A

Zc

Ligne perturbatrice

C

Zc

Ligne perturbéeZc

BZc

DZc

Deux lignes situées dans un même câble de transport subissentune influence mutuelle par le biais de 2 types de couplage :

Couplage capacitif dû à la présence de capacité entre lesconducteurs des deux lignes

Couplage par inductance mutuelle lorsqu’une ligne s’enroulesur l’autre

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46

Paradiaphonie et Télédiaphonie

PARADIAPHONIE : C'est la diaphonie qui se manifeste àl'extrémité proche de la ligne perturbée

TELEDIAPHONIE : c'est la diaphonie qui se manifeste àl'extrémité éloignée de la ligne perturbée

paradiaphonie télédiaphonie

Signalnominal

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47

Les écarts diaphoniques

Chaque extrémité de la ligne perturbée reçoit son signal nominal Unsur lequel superpose un signal diaphonique. Up du coté proche ou UTdu coté éloigné. Pour déterminer la gène introduite par la diaphonie

on évalue les rapports qu’on exprime en dBDiaphonie

alminnoSignal

T

nxto

P

nxpo

UU

log20=AniquetélédiaphoEcart

UU

log20=AniqueparadiaphoEcart

Un rapport de 100 équivaut à un écart diaphonique de 40 dB

Pn UU Tn UU

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48

Trafic Téléphonique

N circuits

A B10 abonnés x abonnés

Une ligne téléphonique n’est pas occupée enpermanence, Son trafic représente le pourcentage

de temps pendant lequel elle est occupée.

Considérons un système fictifs où 10 abonnés reliés à un centreA peuvent communiquer avec les abonné d’un centre B relié à Aà l’aide de N circuits.

Si on observe les 10 lignes pendant une heure et on représenteleur activité sur un graphique on obtient :

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49

Trafic téléphonique (2)

o Les instants auxquels les appels apparaissent sont indépendants

o Les communications ont une durée variable, on peut toutefoiscalculer une durée moyenne

o Les lignes ne sont jamais toutes occupées en même temps

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 mn

1

2

3

45

67

8

9

10

Page 51: 5- Reseaux Fixes

50

Trafic : quelques définition

Le Volume de Trafic de la ligne 6 est 5+6+3 = 14 mn

Son Trafic ou Intensité de Trafic est 14/60=0.23 Erlang

Le Trafic Instantané du faisceau de circuit est égal aunombre n(t) de circuit occupés à un instant donné,

Le Trafic moyen (A) du faisceau de circuit est égal à lamoyenne dans le temps du nombre de circuits occupés n(t)

T

0

dt)t(nT1

A

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 mn

1

2

3

45

n(t)

Page 52: 5- Reseaux Fixes

51

Heure chargée

6 12 18t (h)

21

6 12 18t (h)

21

Pour la planification du réseau, la mesure du traficd’un faisceau doit se faire pendant l’heure chargée

Zone résidentielle

Zone professionnelle

Heure chargée

Page 53: 5- Reseaux Fixes

52

Modèle d’ErlangSi on fait les hypothèses suivante :

Il est très rare que deux appels ou plus arriventpendant un même petit intervalle de temps.

Le nombre n d’appels arrivant pendant un petitintervalle de temps est proportionnel à cetintervalle : n = , est la densité d'arrivés desappels.

La probabilité pour qu'un appel apparaisse à uninstant t est indépendante de t et de tout ce qui s'estproduit avant

La loi des durées qui exprime la probabilité pourqu’un appel ait une durée > est une loiexponentielle négative

Te)(g

Page 54: 5- Reseaux Fixes

53

Modèle d’Erlang (2)

Si un trafic A est présenté sur un groupe deN organes, la probabilité de trouver iorganes occupés est

!NA

...!2

A!1

A1

!iA

P N2

i

i

Erlang a proposé le modèle suivant

Page 55: 5- Reseaux Fixes

54

Probabilité d’Echec

!NA...

!2A

!1A1

!NA

)A(E N2

N

N

La probabilité d'échec correspond à i = N

C’est la formule d’Erlang pour système avec perte ouformule d’Erlang B

)A(E1

AN

1)A(E

1

1NN

On peut la calculer par récurrence

Page 56: 5- Reseaux Fixes

55

Abaque d’Erlang

Trafic A

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

5101520253035404550556065707580859095

100

85

0.0001 0.001 0.01

N

En général on cherche le nombre d’organes nécessaires pourécouler un trafic donné avec une qualité de service spécifiée

Page 57: 5- Reseaux Fixes

56

Trafic, densité d’arrivé et durée moyenne

: Densité d'arrivée des appels

: Durée moyenne des appels

AEn effet, si N =Nombre d'appels apparus pendant une durée T

A

TTNN

ii

Page 58: 5- Reseaux Fixes

57

Exemple 1

Trafic Offert : 1000 x 0.07 = 70 E

85

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

5101520253035404550556065707580

9095

100

85

0.0001 0.001 0.01

N

Donner le nombre de circuits nécessaires pourtransporter avec un taux d’échec de 1 % le traficde 1000 abonnés ayant un trafic 0.07E chacun

Page 59: 5- Reseaux Fixes

58

Exemple 2

= 1/60 appel/minute

= 5 mn 90

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

510152025303540455055606570758085

95100

85

0.0001 0.001 0.01

Donner le nombre de circuits nécessaires pour transporteravec un taux d’échec de 1 % le trafic de 900 abonnés quiutilisent leur téléphone une fois par heure avec une duréemoyenne de 5mn par appel

Trafic d’un abonné =

1/60 x 5 = 0.083 E

Trafic offert =

900 x 0.083 = 75 E

Page 60: 5- Reseaux Fixes

59

Les COMMUTATEURS

Les commutateurs constituent les nœudsdu Réseau Téléphonique Commuté

La fonction principale d’un commutateurest d’assurer à la demande la connexion dela ligne de l’abonné demandeur avec laligne de l’abonné demandé

Un commutateur peut être de :

de rattachement,

de transit

mixte

Page 61: 5- Reseaux Fixes

60

Type de connexions

Appel

Local

AppelSortant ouentrant

ligne

circuit

Appel detransit circuit

circuit

Page 62: 5- Reseaux Fixes

61

Model fonctionnel d’un commutateur

équipementsd'abonné

Réseau deconnexion

explorateurs

SignalisationPar canal

sémaphore

bus

Unité deCONTROL

canal sémaphore

Joncteurs

circuitsLignesd’abonnés

JL

JD

JA

marqueurs

distributeurs

SignalisationVoie par voie

Page 63: 5- Reseaux Fixes

62

Equipement d’abonné

L’équipement d’abonné assure l’interface entre la ligne d’abonnéet le commutateur.

C’est un équipement individuel pour chaque ligne d’abonné.

commutateurlignes

d'abonné

équipementsd'abonné

jonctions

joncteurs

commutateur

Page 64: 5- Reseaux Fixes

63

Fonctions d’un Equipement d’abonné

Battery feed : Alimentation de la ligne d'abonné,

Overvoltage protection : Protection contre les surtensions,

Ringing : injection de la sonnerie sur la ligne,

Signaling : Interfacer la ligne avec les auxiliaires designalisation,

Hybrid : Interfaçage 2 fils / 4 fils pour la séparation du signalmontant et du signal descendant,

Test : Isolation de la ligne d'abonné dans un but de test.

On dit qu’un Equipement d’abonné assure les fonctions BORSHT :

Page 65: 5- Reseaux Fixes

64

Model fonctionnel d’un Equipement d’abonné

dispositifsd'essai de

ligne

commandes derenvoi au essais

générateursonnerie

commandesonnerie

réseau deconnexion

vers explorateur

transfod'isolement

-48V

surveillanceet

isolementde la ligne

Surveillance test ducourant de

boucle

dispositifsd'essai de

l'équipement

générateurtonalités

commandeinjectiontonalités

CTP

CTP

Page 66: 5- Reseaux Fixes

65

Test du courant de ligne

ligne

photocoupleur

Page 67: 5- Reseaux Fixes

66

Control automatique du courant de ligne

RésistanceéquivalenteLigne + poste

CTP

48V

I Rc

CTP : résistance à Coefficient de Température PositifLa résistance Rc augmente avec la température T

Re U

Re I T Rc I

U = (Rc + Re) I

Rc s’ajuste automatiquement pour que (Re+Rc) reste constant

Page 68: 5- Reseaux Fixes

67

Les Joncteurs

Le Joncteur assure les mêmes fonctions quel’Equipement d’abonné mais vis-à-vis des circuitsd’interconnexion entre commutateurs.

C’est au niveau du joncteur qu’on injecte/extrait lasignalisation voie par voie transportée par les circuits.

commutateurlignes

d'abonné

équipementsd'abonné

jonctions

joncteurs

commutateur

Page 69: 5- Reseaux Fixes

68

Joncteur mixte

Matrice de connexionligne d'abonné

Equipementd'abonné

réduitJoncteur

SignalisationIntercentraux

signalisationd'abonné

Dans certains commutateurs, les joncteurs véhiculent une partiede la signalisation d’abonné à travers la matrice de connexion.Ceci permet de réduire les coûts puisque le nombre de joncteursest inférieur à à celui des équipements d’abonné

SignalisationD’abonné

Page 70: 5- Reseaux Fixes

69

Explorateur

Un explorateur explore cycliquement les équipementd’abonné dont il a la charge et avertit l’Unité de Controlquand il y a un événement remarquable,

A chaque passage il compare l’état de la ligne avec l’état dupassage précédent et détermine s’il y a eu un changement,

La ligne peut être dans les état suivants :

Raccroché

En appel (juste après décrochage)

Connecté (à un joncteur à travers le réseau de connexion)

En faux appel ( décrochée mais non connectée)

Fin de faux appel (raccrochage après faux appel)

Fin de communication (raccrochage après communication)

Page 71: 5- Reseaux Fixes

70

Distributeur

commande

Signaldistribué

ligne

A la demande de l’unité de control,le distributeur permet d’injecterdifférents signaux sur la ligned’abonné en commandant lesponts de distribution présents surl’équipement d’abonné.

Page 72: 5- Reseaux Fixes

71

Auxiliaire de reconnaissance deNumérotation fréquentielle

1447 Hz

1336 Hz

1209 Hz

941 Hz

852 Hz

770 Hz

697 Hz

Logiquede

décodage

CAG

filtre passe haut

filtre passe bas

Filtrespasse-bande

détecteurs

CAG

1336+770

1336 Hz

770 Hz

1

0

0

0

0

0

1

1

10

0

=5

1

4

7

*

2 3

5 6

8 9

0 #

697

770

852

941

1209 14771336

Page 73: 5- Reseaux Fixes

72

Autre auxiliaire1

4

7

*

2 3

5 6

8 9

0 #

697

770

852

941

1209 14771336

CAG

filtre passe-bande deprotection contre signaux parasites

Filtrepasse haut

réseau RCexterne

Filtreréseau RCexterne

fréquencemètredigital

fréquencemètredigital

logique dedécodage

passe-bas

1477

852

1477

852

1001

=9

9

Page 74: 5- Reseaux Fixes

73

Réseau de Connexion

Le réseau de connexion est la partie ducommutateur qui permet de connecter les lignes

appelantes avec les lignes appelées

marqueurs

Matrice deconnexion

Unité decommande

La matrice de connexion contientun ensemble de points de connexionpermettant de relier n’importe quelleligne entrante à n’importe quelleligne sortante.

L’unité de marquage désigne etcommande les points de connexionpour établir l’itinéraire demandé parl’Unité de Control

Page 75: 5- Reseaux Fixes

74

Matrice de commutation

L’élément de base en commutationest le point de connexion. Jadisélectromécanique il est aujourd’huiélectronique. (Transistor)

L’association de plusieurs points de connexion permet deréaliser des matrices de commutation

Page 76: 5- Reseaux Fixes

75

Avantages et Inconvénients

+ Blocage nul- Nombre très important de points de connexion = n x m- difficulté de fabrication est de maintenance

n m

Page 77: 5- Reseaux Fixes

76

Réseau maillé

1

2

3

1

2

3

4

1

2

3

4

5

Étage a Étage b Étage ce1

e5

e6

e10

e11

e15

e16

e20

s1

s4

s5

s9

e12s13

s16s17

s8

s20

Association de petites matrices Facilité de réalisation Facilité d’exploitation et de maintenance

Page 78: 5- Reseaux Fixes

77

Règle de connectivité

a matrices

Si N est le nombre d’entrées du réseau, les matrices dupremier étage ont n entrées t.q. N = n x a

Si M est le nombre de sorties du réseau, les matrices dudernier étage ont m sorties t.q. M = m x c

Une matrice a autant d’entrées qu’il y a de matrice dansl’étage précédent

Une matrice a autant de sorties qu’il y a de matrice dansl’étage suivant

b matrices c matrices

1

2

3

1

2

3

4

1

2

3

4

5

N

n m

M

Page 79: 5- Reseaux Fixes

78

Représentation symbolique

N

n

a

a

b

b b

c

c m

M

20020

10

10

5

5 5

10

10 10100

Page 80: 5- Reseaux Fixes

79

Nombre de Points de Connexions

NPC = a x (n x b) + b x ( a x c) + c x (b x m)

Nn

a

a

b

b b

c

c mM

MN

NPC = N x M

Matrice unique

Réseau maillé

Page 81: 5- Reseaux Fixes

80

Exemple de comparaison

20020

10

10

5

5 5

10

10 10100

1000 + 500 + 500 = 2000

100200

200 x 100 = 20000

Gain = 18000 points de connexion

Non seulement on gagne en simplicité, on gagne aussi en coût

NPC =

NPC =

Page 82: 5- Reseaux Fixes

81

Blocage Interne

1

2

3

1

2

3

4

1

2

3

4

5

Étage a Étage b Étage c

e1

e5

e6

e10

e11

e15

e16

e20

s1

s4

s5

s9

e12

s13

s16

s17

s8

s20

Page 83: 5- Reseaux Fixes

82

Réseau de CLOS à blocage nul

n-1 m-1

Pour lever le blocage interne, il faut avoir(n-1) + (m-1) + 1 = n + m – 1matrices dans le 2ème étage

Page 84: 5- Reseaux Fixes

83

Nombre de PC d’un réseau de CLOS

NPC = a x (n x b) + b x ( a x c) + c x (b x m)

Nn

a=N/n

a

b=n+m-1

b b

c=M/m

c mM

))(1(nmNM

MNmnNPC

Le réseau de CLOS est-il pluséconomique que la matrice unique ?

Page 85: 5- Reseaux Fixes

84

Comparaison CLOS/Matrice unique

20 20

4

5 8

8

4 5

5

8 4

320 320

20

16 31

31 20

31 16

1000 1000

50

20 39

39

50 50

50

39 20

carrée : 400 pcclos : 480 pcgain : -80 pc

20 20

carrée : 102400 pcclos : 32240 pc (31.5%)gain : 70160 pc

carrée : 1000000 pcclos : 175500 pc (17.6%)gain : 824500 pc

Page 86: 5- Reseaux Fixes

85

Choix de n et de m

1000 1000

50

20 39

39

50 50

50

39 20175500 pc

1000 1000

20

50 99

99

20 20

20

99 50

1000 1000

100

10 19

19

100 100

100

19 10

MNN.M

237600 pc

228000 pc

Le nombre de points de connexion optimalest obtenu avec n et m voisins de

Page 87: 5- Reseaux Fixes

86

850 700

20

17

99

xx xx

20

20

Page 88: 5- Reseaux Fixes

87

Réseau de concentration et de brassage

Réseau deconcentration

Réseau debrassage

lignesd'abonné

jonctions

Pour Optimiser le réseau de connexion, on le sépare en deux blocs

A chaque ligneappelante onaffecte unesortie libre

A chaque ligneappelante on

affecte la sortiecorrespondant àla destination

Page 89: 5- Reseaux Fixes

88

Réseau droit

Entrées SortiesRéseau droitunidirectionnel

Réseau droitbidirectionnel

Page 90: 5- Reseaux Fixes

89

Structure classique d’un réseau decommutation

JA

JD

JA

JDtransit

départarrivé

locale

ESL

ESG

Page 91: 5- Reseaux Fixes

90

Repliage par boucles

JA

JD

JA

JD

transit

départ

arrivé

localeESL

ESG

boucles

locales

bouclesde transit

Page 92: 5- Reseaux Fixes

91

L’unité de commande d’un commutateur

Fonction de traitement des appels Acquisition des états des lignes d’abonnés Gérer l'échange et l'analyse de signalisation Etudier les acheminements Commander le réseau de connexion

Fonction d’exploitation et de maintenanceGestion de l’évolution du réseauDétection et la localisation des défaillancesApparaît comme fonction annexes de la fonction de

commutation, elle constituent cependant une partietrès importante de l’unité de commande

Page 93: 5- Reseaux Fixes

92

Structure de la fonction de traitement des appels

Niveau périphériqueo Exploration, distribution, marquage,o Simplicité de traitemento Organes câblés ou micro programméso Modularité

limiter les conséquences d'une panne faciliter les extensions

o Un organe peut être spécialisé ou polivalent

Niveau de commandeo Partie Intelligente de l’UCo Traitement des données fournies par le niveau 1o Gestion de l’enchaînement des taches (établissement,

supervision rupture … )o Connaissance en permanence de la situation du

systèmeo Distribue les ordres aux éléments périphériques

Cette fonction est répartie en 2 niveaux

Page 94: 5- Reseaux Fixes

93

Les contraintes fondamentales d'une Unitéde Commande

• Capacité de traitement– L'architecture du système : Taches plus au moins centralisées,

modularité, parallélisme– Architecture du calculateur : Processeur, horloge, RAM, temps

d’accès disque, Interfaces d’E/S ….– Performance des algorithmes de commutation– Environnement : Type d'appels, nombre d'abonnés

• Disponibilité– Qualité des sous systèmes constituant l’UC– Redondance

• Adaptation avec l’existant– l’UC doit être conçue pour fonctionner dans un environnement

très hétérogène

Page 95: 5- Reseaux Fixes

94

Considération sur la disponibilité

MTTRMTBFMTBF

D

MTTRMTBF

MTTRI

MTTR2MTBF

dMTBF2

22

2

d MTTR2MTBFMTBF

D

22

2

22

MTTRMTBFMTTR

Id

MTBF: le temps moyen de bon fonctionnement (entre deux pannes)

MTTR: le temps moyen de réparation

Page 96: 5- Reseaux Fixes

95

Exemple

Exemple :

On dispose d'un calculateur dont :

MTBF = 2000 h,MTTR = 3 h

L'indisponibilité prévisionnelle est :I = 1.5 10-3

soit 524h tout les 40 ans

Si on double ce calculateur I devient :I = 4.5 10-6

soit 1.6 h tous les 40 ans.

Page 97: 5- Reseaux Fixes

96

Etapes de traitement d’un appeltéléphonique

CR2CR1 CT1 CT2

A

B

Ce sont les étapes successives par lesquellespasse un appel téléphonique entre le momentou le demandeur (A) décroche pourcommencer l’appel et le moment où ledemandé (B) décroche pour répondre à l’appel

Page 98: 5- Reseaux Fixes

97

Présélection

CA2CA1 CT1 CT2

A

B

C'est la phase qui sépare le moment ou l'abonnédemandeur décroche et le moment où il reçoit la tonalitéd'invitation:

– détecter le décrochage,– identifier la ligne,– branchement d'un auxiliaire de numérotation,

– l'envoie de la tonalité d'invitation

Page 99: 5- Reseaux Fixes

98

Numérotation et Sélection

• Numérotation– CA1 reçoit et enregistre le numéro,– l'analyse et détermine que l'appel doit être orienté vers CT1,

• Sélection– CA1 prend alors un circuit libre parmi ceux allant vers CT1,– Initiation d’une phase de signalisation avec CT1 (décrochage +

alo, alo)

Auxiliaire designalisation

CA1EA Jon CT1Jon

Page 100: 5- Reseaux Fixes

99

Signalisation et connexion

• Signalisation– CA1 envoie le numéro de B à CT1– CT1 réalise une sélection avec CT2 et passe en transit– CA1 envoie le numéro de B à CT2– CT2 réalise une sélection avec CA2 et passe en transit– CA2 envoie la sonnerie sur la ligne de B

• Connexion– Au décrochage de B, CA1 et CA2 connectent les lignes de A et de B au

circuits sélectionnés et la communication commence

CA2CA1 CT1 CT2

A

B

Page 101: 5- Reseaux Fixes

100

SignalisationLa signalisation concerne toutes les informationséchangées par les commutateurs pour établir etsuperviser les communications téléphoniques

Auxiliaire designalisation

JonJon

Auxiliaire designalisation

JonJoncircuit

Signalisation Voie par voieLa signalisation est transportée par les circuits quitransportent la voix, dans lesquels elle est injectée àl’aide de joncteurs.

Signalisation sémaphoreLa signalisation est transportée par un réseau réservé àla signalisation

Page 102: 5- Reseaux Fixes

101

Parallèlement à la numérisation du réseautéléphonique commuté, la nécessité d’améliorer larapidité des échanges a été ressentie.

De nouveau services comme le transfertd’appel ont été ouvert. Ils peuvent nécessiter unéchange de signalisation sans établissement réeld’un circuit de communication. Il a donc fallu séparerla signalisation de la transmission et faire transitercette signalisation sur des liaisons spécifiques. C’estla signalisation par canal sémaphore (CCS CommonCanal Signaling).

Signalisation sémaphore

Page 103: 5- Reseaux Fixes

102

La signalisation par canal sémaphore peut sedéfinir comme étant une méthode dans laquelle uneseule voix "le canal sémaphore" achemine grâce àdes messages étiquetés, l’information designalisation se rapportant à une multiplicité decircuits ou à des messages de gestion et desupervision.

L’ensemble des canaux sémaphores forme unréseau spécialisé dans le transfert de lasignalisation, appelé SS7 (Signaling system 7). Ceréseau sémaphore fonctionne suivant le principe decommutation de paquets.

Signalisation sémaphore

Page 104: 5- Reseaux Fixes

103

L’ensemble des canaux sémaphores forme unréseau spécialisé dans le transfert de lasignalisation, appelé SS7 (Signaling system 7). Ceréseau sémaphore fonctionne suivant le principe decommutation de paquets. Il possède descommutateurs de paquets et des équipementsterminaux qui sont les canaux téléphoniques. Grâceau réseau sémaphore, deux centraux peuvents’échanger à tout moment des messages designalisation indépendamment des circuits établisentre eux.

Eléments du réseau sémaphore

Signalisation sémaphore

Page 105: 5- Reseaux Fixes

104

Dans un environnement SS7, tout commutateur estschématiquement composé d’un réseau de connexion,d’une unité de commande et d’un terminal sémaphore.

Eléments du réseau sémaphore (2)

PS

Réseau deconnexion

Unité decommande

Circuits

Canal sémaphore

Vers autrescommutateurs

Figure 1 Représentation schématique d’un commutateur

Le réseau de connexion est un ensemble de matriceeffectuant la commutation des différents circuits.

L’unité de commande est u ordinateur qui commande leréseau de connexion

Page 106: 5- Reseaux Fixes

105

Le terminal sémaphore possède une ou plusieursentrée/sorties SS7et est relié à l’unité de commande. Ledialogue entre les commutateurs est fait par les terminauxsémaphores qui agissent donc comme source et puits designalisation et donc de messages SS7. cette fonction estappelé "Point Sémaphore (PS)" ou Signaling Point (SP).

Le réseau SS7 permet de faire communiquer unensemble de PS entre eux. Il est réalisé grâce à descommutateurs de paquet appelés "Point de TransfertSémaphore (PTS)" . Il est néanmoins possible de relierdeux PS entre eux.

Eléments du réseau sémaphore (3)

PSPTS

PTS

PTS

PSPS

PSPS

Figure 2: Exemple de réseau sémaphore

Page 107: 5- Reseaux Fixes

106

Un central téléphonique appartient donc à deuxréseaux: le réseau sémaphore SS7 pour le quel il estrepéré par une adresse spécifique, et le réseau detransmission qui englobe les circuits téléphoniques. Cesdeux réseaux sont souvent représentés par deux planparallèles. Un central téléphonique a nécessairement lafonction PS puisqu’il appartient au réseau SS7, mais ilpeut aussi avoir la fonction PTS et servir de relais à desmessages sémaphore qui ne lui sont pas destinés.

Les deux réseaux utilisent le même support detransmission physique mais leurs liaisons sont gérer demanière indépendante, comme si elles étaientphysiquement séparées.

Eléments du réseau sémaphore (4)

Page 108: 5- Reseaux Fixes

107

Structure d’un réseau sémaphore

Il existe trois modes sémaphores pouvant êtreutilisés. Ces trois modes dépendent de la relation entre lecanal et l’entité qu’il sert.

Mode sémaphore

Mode associéC’est le mode le plus simple. Dans ce dernier le

canal sémaphore est parallèle au circuit de parole pourlequel il permet l’échange de signalisation. Il est forcémentétablit entre deux points sémaphore.

Figure 3: mode associé

Page 109: 5- Reseaux Fixes

108

L’inconvénient majeur est qu’il requiert uncanal sémaphore entre un SP donné et tous lesautres SPs. Les messages de signalisations suiventalors la même route que la voix mais sur dessupports différents.

Mode sémaphore (2)

Mode non associéLe mode non associé utilise un chemin

différents de celui de la voix. Un grand nombre denœuds intermédiaires, à savoir les points detransfert sémaphores est impliqué dansl’acheminement des messages de signalisation. LesSTPs sont utilisés afin de router les données designalisations entre SPs. Le fonctionnement de cemode est similaire à celui du protocole IP.

Page 110: 5- Reseaux Fixes

109

Ce mode ressemble au mode non associémais un nombre minimum (au moins 2) de SPT esttraversé pour atteindre la destination finale. C’est lemode le plus utilisé afin de minimiser le tempsnécessaire à l’acheminement du message. Parailleurs, les messages acheminés vers unedestination donnée emprunte tous la même route.

Mode sémaphore (3)Mode quasi-associé

Figure 4: mode quasi-associé

Page 111: 5- Reseaux Fixes

110

Signalisation Sémaphore

STP

SPSP

SP SP

Circuit voix

Circuit de sig

nalisatio

n

Page 112: 5- Reseaux Fixes

111

Signalisation analogique voie par voie

Les signaux dans bandeCe sont les signaux dont la fréquence est incluse dans la bandetéléphonique, ce sont en général des signaux multifréquencessemblables aux signaux DTMF utilisés par la signalisationd'abonné.On les appelle signaux d’enregistreur, car ils concernent lanumérotation

Les signaux Hors bandeCe sont des signaux comme la rupture ou le rétablissement ducourant de boucle, l'inversion de polarité ou le changementd'état (impédance) de la ligne.Le plus souvent, ces signaux constituent ce qu’on appelle lessignaux de ligne, car ils sont relatifs à l'engagement d’un circuitentre autocommutateurs comme, les signaux de prise ou delibération,

Page 113: 5- Reseaux Fixes

112

Aspect électrique

C’est toujours le commutateur d'arrivé (distant) quialimente la ligne par une tension continue U, et lecommutateur de départ ferme la ligne sur une impédanceR. Les signaux vers l'avant sont réalisés par changement dela valeur de R (f, F, o) donc du courant de boucle alors queles signaux vers l'arrière sont réalisés par inversion de lapolarité de U

Commutateurdépart

Commutateurarrivé

R U

Page 114: 5- Reseaux Fixes

113

Système de signalisation MF-SOCOTEL

Ce système comporte deux types de signalisation : unesignalisation hors bande dite signalisation de ligne et unesignalisation dans bande dite signalisation d'enregistreur

NoABFin

PfABRaccrochage du Ddé

NfABRéponse du Ddé

PfABContrôle de prise

NfABPrise

NFABContrôle disponibilité

AlimBoucleSensInformation

Les signaux de ligne :

Page 115: 5- Reseaux Fixes

114

Les signaux d’enregistreur - arrière

B0: abonné absentA0f4+f7C0B9A9: encombrementf2+f7C8B8A8f1+f7C7B7A7f0+f7C6B6A6: Transit normalf2+f4

C5B5A5: envoyez lacatégorie dudemandeur

f1+f4

C4: passage au code AB4: passage enconversation

A4: passage au code Cf0+f4

C3: passage au code BB3: demandécoupé

A3: passage au code Bf1+f2

C2: envoyez les4 dernierschiffres du Ddr (MCDU)

B2: demandé libresans taxation

A2: envoyez lesderniers chiffres

f0+f2

C1: Envoyez la catégorie dudemandeur est 4premiers chiffres de sonnuméro national (ABPQ)

B1: demandé libreavec taxation

A1: envoyez le signald'accès et les 2 ou 4premiers chiffres

f0 + f1

CODE Cidentification du Ddr

CODE Bétat du demandé

CODE Acode de sélection

Combinaison

2 parmi 5

Page 116: 5- Reseaux Fixes

115

Les signaux d’enregistreur - avant

c0: opératriceb0: chiffre 0a0f4+f7

c9: cabine de nuitb9: chiffre 9a9f2+f7

c8: passage en codesupplémentaire decatégorie

b8: chiffre 8a8f1+f7

c7: abonné à clavier avecjustification de compte

b7: chiffre 7a7f0+f7

c6: abonné à clavierb6: chiffre 6a6f2+f4

c5b5: chiffre 5a5: appel à 2 chiffresf1+f4

c4: abonné "nonidentifiable"

b4: chiffre 4a4f0+f4

c3: abonné absentb3: chiffre 3a3 : nationalf1+f2

c2: abonné à cadran avecjustification de compte

b2: chiffre 2a2f0+f2

c1: abonné à cadranb1: chiffre 1a1: régionalf0 + f1

Code des catégories del'abonné demandeur

Code numériqueCode d'accès(informations

préliminaires)

Combinaison

(2 parmi 5)

Page 117: 5- Reseaux Fixes

116

Simulation d’appel (1)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

IAM1IAM2

IAM3

Page 118: 5- Reseaux Fixes

117

Simulation d’appel (2)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

ACM1

ACM2

ACM3

Page 119: 5- Reseaux Fixes

118

Simulation d’appel (3)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

ANM3

ANM2ANM1

Page 120: 5- Reseaux Fixes

119

Simulation d’appel (4)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

REL1REL2

REL2

Page 121: 5- Reseaux Fixes

120

Simulation d’appel (5)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

REL1REL2

REL2

Page 122: 5- Reseaux Fixes

121

Simulation d’appel (6)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

RLC1

Page 123: 5- Reseaux Fixes

122

Simulation d’appel (7)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

RLC2

Page 124: 5- Reseaux Fixes

123

Simulation d’appel (8)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

RLC3

Page 125: 5- Reseaux Fixes

124

Simulation d’appel (9)

PTSPTS

PTS

PTS

PSPS

PS

PS

Page 126: 5- Reseaux Fixes

125

Qualité d ’une communication

Qualité d’unecommunication

Intensité sonorearrivant à l'oreilledu destinataire

Rendement du transducteur d'émission(microphone)

Rendement du transducteur de réception(écouteur)

Affaiblissement global du bout en bout

Distorsion globale du bout en bout

Page 127: 5- Reseaux Fixes

126

Equivalent d'affaiblissement

L’affaiblissement d’une ligne la transmission dépend de:• L’impédance de charge de la ligne• La fréquence de travailCes paramètres n’étant pas constants, la ligne seraCaractérisée par son Equivalents d’affaiblissement

Equivalents d’affaiblissement d’une ligne estl'affaiblissement introduit par cette ligne si elle estattaquée par un générateur d'impédance interne600 et de fréquence 800 Hz et fermée sur uneimpédance de 600

600

600

800Hz

Page 128: 5- Reseaux Fixes

127

Equivalent d’affaiblissementd’un Poste Téléphonique

L’équivalent d’un poste téléphonique ne peutêtre mesuré car d’un coté on a un signalacoustique, de l’autre un signal électrique

On détermine son équivalent en faisant une mesuresubjective qui consiste à le comparer par rapport à unposte étalon appelé NOSFER (Nouveau SystèmeFondamental pour la détermination des Equivalents de Référence )

Vue la nature très différente du microphone et del’écouteur, l’équivalent en transmission (8 à 12 dB) esttrès différent de l’équivalent en réception (1 à 2 dB)

Page 129: 5- Reseaux Fixes

128

Distorsion d’affaiblissement

Dans le réseau téléphonique, La distorsion d’affaiblissementest définie comme la différence entre l’affaiblissementmesuré à 3400Hz et celui mesuré à 800 Hz

Distorsion = Aff(3400Hz) – Aff(800Hz)

La distorsion d’affaiblissement intervientquand les signaux de fréquences différentesne subissent pas le même affaiblissement. Cequi est le cas en général.

Une distorsion trop importante peut avoir un effet dedéformation qui diminue l’intelligibilité de la voix

Page 130: 5- Reseaux Fixes

129

Réglementation

Pour garantir une qualité de communication convenable à deuxabonnés quelque soit leur position géographique, l’UIT a émisles recommandations suivantes :

• L’équivalent d’affaiblissement de bout en bout ne doit pasdépasser 36dB dont 3dB au maximum dans le réseauinternational

• Les 33dB à consommer dans les 2 réseaux nationaux sontrépartis comme suit

• Réseau national coté émetteur : 21 dB

• Réseau national coté récepteur : 12 dB

• Une liaison téléphonique ne doit pas comporter plus de 14tronçons dont 6 au maximum dans le réseau international

• L’équivalent d’un tronçon international ne doit pas dépasser0.5 dB

• La distorsion d’affaiblissement ne doit pas dépasser 26dB

Page 131: 5- Reseaux Fixes

130

Exemple de répartition

CAA CAACTS CTSCTI CTI

0 dB9dB 3dB8dB 3dB 1dB8dB

Réseau numérique12dB20dB

32 dB = 4 dB de mieux que la recommandation de l’UIT

Page 132: 5- Reseaux Fixes

131

Echantillonnage

Te

Fe ≥2 fmax

Page 133: 5- Reseaux Fixes

132

Quantification

12

345

67

-8-7-6-5-4-3-2-100

1

2

3

4

-1

-2

-3

-4

1.3

1.85 2.6

3.7

1.1

-2.3

-4

-3

-0.1

V5.016

V8q

V4Vbits4n

max

V

3.7

0.5=7.4

1.1

0.5=2.2

2.3

0.5=4.6

1.85

0.5=3.7

2.6

0.5=5.2

1.3

0.5=2.6

N=round(V/q)

Page 134: 5- Reseaux Fixes

133

MultiplexageLignes numériques à 64 kb/s

12

3

32

MXR

MIC 2,048 Mb/s

IT2 IT31. . . IT32

trame (125 µs)

IT1 IT1

VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15 VT31

Pour que le récepteur puisse identifier à qui appartient chaqueéchantillon, on a affecté au premier slot un drapeau AT qui permet derepérer le début de la trame. Les échantillons de la voix sont alorsnumérotés et chacun est repéré à l’aide de sa position dans la trame.

C’est la technique d’adressage du multiplexage TDMA

Reste le problème de la signalisation

Page 135: 5- Reseaux Fixes

134

Multiplexage : suite

S1S16

VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15

S2S17

VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15

S3S18

VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15

S14S29

VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15

S15S30

VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15

AMT VT16 VT17 VT30. . .AT VT1 VT2 . . . VT15trame 0

trame 1

trame 2

trame 3

trame 14

trame 15

.

.

.

Pour que les commutateurs puissent échanger des informationsde service, l’IT 16 a été affecté au transport de signalisation

Page 136: 5- Reseaux Fixes

135

Hiérarchie PDH Européenne

1

2

2 Mb/s

3

8 Mb/s

4

34 Mb/s

64 kb/s

565 Mb/s

5

140 Mb/s

1

30

Page 137: 5- Reseaux Fixes

136

Détail de la hiérarchie PDH Européenne

8828564992

7680491520

114873472

1247936

8704557056E5TN5

2176139264

1920122880

25616384

281792

2148137472E4TN4

53734368

48030720

573648

9576

52833792E3TN3

1328448

1207680

12768

4256

128 IT8192 kb/sE2TN2

322048

301920

2128

2128

301920E1TN1

débit totalIT

kb/s

débit utileIT

kb/s

surdébit totalIT

kb/s

surdébit introduitIT

kb/s

Fluxentrantligne

Ordre dumultiplex

Page 138: 5- Reseaux Fixes

137

Transmission

Câble Coaxial (bande de base)

Fibre optique (bande de base)

Liaison hertzienne (Modulation d’une porteuse)

R R

R R

≈2000 m

Système

de transmission

Système

de transmission

2 Mb/s

2 Mb/s

Quelque soit le système de transmission, on a besoin de répéteurs

Transmission sur ligne E1

Page 139: 5- Reseaux Fixes

138

Codage de ligne

0 0 0 0 11 1 1 1 1

AMI-NRZ

AMI-RZ

Pour pouvoir traverser les systèmes de transmission quicomporte des transformateurs et des condensateurs, lesignal ne doit pas comporter de composante continue. Onutilise des codes bipolaires

Page 140: 5- Reseaux Fixes

139

HDB3

BB V

V

V

0 0 0 0 11 1 1 0 0 11 0 0 00 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0

V

Page 141: 5- Reseaux Fixes

140

La commutation numérique

Commutateurnumérique

Page 142: 5- Reseaux Fixes

141

Commutateur numérique de type S

1 1

2 2

3 3

4 4

1

5

5

1

10

10

5

Un échantillon peut changer de directionmais il conserve son rang dans la trame

Ce commutateur fonctionne comme un commutateur analogiquesauf que les connexions changent à chaque intervalle de temps

Page 143: 5- Reseaux Fixes

142

Commutateur S 4x4ME1ME2ME3

MXR1/4

MC0

MS1

Horloge

ME0

MC2

MS2

MC1

MS0

MC3

MS3

MXR1/4

MXR1/4

MXR1/4

Page 144: 5- Reseaux Fixes

143

Commande d’un commutateur S

trames entrantesA B C D E F G

H I J K L M N

O P Q R S T U

V W X Y Z @ €

. . .

. . .

. . .

. . .

0

1

2

3

A W Q K Z @ G

O P X Y L M N

V I J R E T U

H B C D S F €

. . .

. . .

. . .

. . .

trames sortantes

Le commutateur est commandé par la sortie

4 mémoires de control MC0, MC1, MC2 et MC3

Chaque mémoire correspond à un multiplex de sortie

Elle permet de déterminer ce qui va sortir sur ce multiplex enprécisant pour chaque intervalle de temps, l’entrée verslaquelle il faut se connecter

1

2

3

0

302000122021131113322

……0331230MC0

MC3

MC1

MC2

1

2

3

0

Le commutateur S présente un blocage interne quand pendant lemême IT, 2 échantillons de 2 affluents différents veulent sortirdans la même direction. (Ex: A et H veulent sortir sur le multiplex3)

Page 145: 5- Reseaux Fixes

144

Commutateur T

Un commutateur T ou TSI (Time Slot Interchange) est uncommutateur qui a la possibilité de changer la position deséchantillons sur la trame.

A B C D 2 0 3 1E F 5 4

Mémoire de control0 1 2 3 4 5

C A D B F E

Le commutateur T dispose d’une mémoire tampon dans laquelleil fait attendre les échantillons avant de les placer dans lemultiplex de sortie conformément aux informations issues de lamémoire de control

TSI

Page 146: 5- Reseaux Fixes

145

A B C D

E F G H

I J K L

M N O P

ABCD

EF

HG

IJKL

MNOP

DCR

CS

Registre Tampon

Registre à décalage

Registre Tampon

Registre à décalage

Registre Tampon

Registre à décalage

Registre Tampon

Registre à décalage

A E I F

B O

G

H

C D

K

L

M

N J

P

00 0000 0100 1011 0101 0011 1000 1110 1010 0011 1101 1010 0101 0111 0010 1101 11

Mémoire de contrôl

mémoires de trame

Page 147: 5- Reseaux Fixes

146

Commutateur étendu S/T

A B C D E F

0 1 2 3 4 5

G H I J K L

M N O P Q R

S T U V W X

0/0 1/0 2/0 3/0 A G M S E F0

1

2

3

0/4 0/5

0/1 1/1 1/2 2/2 3/5 3/2

1/5 3/1 0/2 2/3 2/4 2/5

1/3 2/1 1/4 3/3 0/3 3/4

B H I O X U

L T C P Q R

J N K V D W

Ce commutateur combine des multiplexeurs et des mémoirestampon afin de réaliser la commutation Spatiale et Temporelle

Le commutateur est commandé par la sortie : à chaque slot desmultiplexes de sortie correspond une case mémoire qui précisel’adresse (Mx/IT) d’où doit venir l’échantillon correspondant

Page 148: 5- Reseaux Fixes

147

Réseau TST

ME1

ME2

N voies

TSI

1

2

k

TSI

TSI

n1

2

k

1

2

k

n

n

2n-1 MS1

MS2

N voies

TSI

1

2

k

TSI

TSI

n

n

n

S

MSkMEk

multiplexes internes

2n-1

2n-1

2n-1

2n-1

2n-1