Loading...
Reload document 
Open in new tab PUBLIC NETWORK
PSTN
Ed. 02.4
09/01
Page 1
Le réseau téléphonique public commuté (PSTN)
Généralités (Ed. 2.4.: 9/01)
1. Introduction.
2. Organisation du réseau.
2.1. Le réseau local. 2.2. Le réseau dorsal (“backbone”). 3. Le poste téléphonique.
4. La communication téléphonique.
Annexe 1 : systèmes à gains de paire. Annexe 2 : routage et acheminement
PUBLIC NETWORK
PSTN
Ed. 02.4
09/01
Page 2
Le réseau téléphonique public commuté: généralités
(Edition 2 : 09/97 ; Rev2.3 : 9/00)
1. Introduction. Le réseau téléphonique public, PSTN (« Public Switched Telephone Network ») ou RTPC (Réseau Téléphonique Public Commuté) constitue un des plus grands réseaux au monde avec quelques centaines de millions d’abonnés (environ 6 millions de lignes en Belgique, fn 2000). Essentiellement analogique au départ, le réseau s’est progressivement numérisé : la transmission dans le réseau d’abord, suivie par la commutation ensuite. La dernière partie à être numérisée reste la partie locale, c’est-à-dire la connexion de l’abonné au réseau : c’est un des objectifs du RNIS. La numérisation permet, outre le transport de la voix, le transport des données mais en mode commutation de circuits 64 kbit/s , ce qui constitue une limitation pour certains types de trafcs de données (et a donné naissance au réseau large-bande basé sur la commutation de paquets, e.g. ATM, et à des capacités en débits plus importantes que 64kbit/s dans la partie locale ,e.g. : ADSL). Le réseau PSTN assure aussi des fonctions d’accès à d’autres réseaux, ou services comme par exemple au réseau à commutation de paquets, à Internet, au GSM,…. 2. Organisation du réseau actuel. 2.1. Le réseau local [voir fg. 1.A]
• L’abonné dispose d’un poste téléphonique ou d’une installation téléphonique plus complexe
connecté à un commutateur via une ligne d’abonné : cette liaison est en général une simple paire de fls de cuivre , avec un diamètre de l’ordre de 0,4 à 0,6 mm , appelé aussi « boucle locale » (« local loop »), cas de la plupart des abonnés résidentiels, mais peut être plus sophistiquée [par. ex. coaxial ou fbre optique (FO) pour des systèmes 2 Mbit/s ou plus pour des abonnés professionnels].
• Le commutateur de rattachement est appelé commutateur d’abonnés ou commutateur
local (« local switch », « local exchange : LEX ») et est situé dans un bâtiment (CO = ”Central Offce” ou “Local Centre”, souvent simplifé en « central », souvent confondu avec le commutateur !). Le réseau de rattachement qui donne l’accès au PSTN est aussi appelé le réseau local. Un CO peut héberger plusieurs commutateurs et bien d’autres équipements comme one le verra ci-après ( transmission, alimentation, …)
• La paire d’abonné aboutit sur un répartiteur d’abonnés (MDF = « Main Distribution Frame »)
sur 1 côté, dit le côté vertical; l’autre, le côté horizontal, est connecté à un équipement d’abonné, appelé aussi circuit d’abonné, dans le commutateur local. Les côtés vertical et horizontal du répartiteur sont réunis par des fls appelés « jarretière » (« jumper »)qui permettent en fait d’associer une paire physique avec un équipement d’abonné. (voir fg. 1.B.). Les accès côté vertical sont plus nombreux que les accès côté horizontal (on peut avoir un rapport 2/1, ceci étant la conséquence du taux d’occupation : on pose en effet des câbles avec une période d’investissement relativement longue ce qui pénalise l’occupation tandis que du côté commutateur on peut envisager jusqu’à une allocation JIT (« Just In Time » ) des cartes d’équipement.
PUBLIC NETWORK
PSTN
Ed. 02.4
09/01
Page 3
• Dans le commutateur local, chaque circuit d’abonné est identifé par un n° d’équipement EN
(« Equipment Number ») propre au commutateur (c’est une sorte de « variable locale ») Le commutateur associe ce n° d’équipement à un numéro d’appel téléphonique DN
(« Directory Number ») (qu’on peut considérer comme une variable « globale » valable pour le réseau)[voir plan de numérotage dans le module commutation]. On notera aussi que les 2 associations paire/EN et EN/DN permettent la portabilité locale du numéro (i.e. on peut déménager et conserver le même numéro) dans l’aire d’un réseau local. Une des principales fonctions de la carte d’abonné pour un commutateur numérique est de convetir le signal analogique de la voix en un signal numérique 64 kbit/s.
• Structurellement, le réseau local traditionnel se subdivise en réseau d’alimentation et en
réseau de distribution (voir fg. 1C). Le réseau d’alimentation comporte des câbles à capacité élevée, quelques centaines voire des milliers de paires, qui rayonnent à partir du bureau local et constituent les voies d’alimentation. Sur ces voies sont connectées les bornes de répartition (“street distribution cabinet”) d’où partent les câbles de distribution vers les clients. L’aire de service d’une borne comporte en moyenne de l’ordre de 200 abonnés ; la distance moyenne de raccordement est de l’ordre d’une centaine de mètres; les paires d’abonnés (“drop”) sont directement jointées sur le câble de distribution. Une borne de répartition est aussi dotée d’un mini-répartiteur qui permet de relier les paires amont avec les paires aval . Un autre point d’accès possible dans la distribution est le bac placé dans le trottoir (« footway box ») et dans certains pays on trouve évidemment aussi une partie aérienne (voir fg 1.D). A noter enfn que les abonnés situés à proximité du bureau local sont directement connectés sur celui-ci. Pour limiter l’investissement et tenant compte que l’affaiblissement augmente avec la distance, on réalise l’alimentation (et les connexions des abonnés proches) avec du câble de plus petit diamètre (e.g. 0,4 mm) et on augmente le diamètre dans la distribution (0,5- 0,6 mm). Pour des abonnés éloignés , on peut aller jusqu’à 1mm dans la dernière section. Toutes ces règles qui ont été conçues uniquement dans la perspective de la téléphonie il y a quelques décades ont évidemment un impact considérable pour des techniques actuelles comme ADSL qui doivent faire passer un débit de plusieurs Mbit/s sur le réseau local.
• Le répartiteur et les bornes de répartition constituent des points de fexibilité. • La topologie est donc essentiellement arborescente. • En ce qui concerne la voie d’alimentation par contre, les longueurs de raccordement en
Belgique sont particulièrement importantes: un abonné d’un réseau local est en moyenne distant de 4 Km du CO ; dans certains cas extrêmes, cette distance atteint 10 Km. A partir de 92, un point de fexibilité intermédiaire (LDC : “Local Distribution Centre”) (fg 1.E.)a été créé de manière à permettre l’introduction progressive de FO dans le réseau local ce qui permet d’éviter de nouvelles extensions (sans avenir) en Cu et de pouvoir envisager le déploiement de futurs services “large-bande”.( voir évolution du réseau d’accès dans le module évolution du réseau d’accès). Les abonnés sont situés en général à moins de 1,5 km de ces points.
• Le réseau local a longtemps été construit de manière rigide avec du Cu et des prévisions
de capacité à très long terme (e.g. 10 ans pour l’alimentation, 30 ans pour la distribution) pour limiter les coûts des poses. Bien qu’essentiellement passif (i.e. pas d’électronique entre l’abonné et le commutateur), pour réaliser des économies dans certains cas spécifques ou pour pallier des pénuries, on installe des systèmes électroniques actifs comme les systèmes dits à gains de paire , càd des multiplexeurs ou des
concentrateurs, qui permettent de transporter plusieurs communications téléphoniques sur un système de transmission numérique (le plus souvent des systèmes PCM 2 Mbit/s, sur 2 paires bien sélectionnées avec l’inconvénient dans ce cas de devoir placer des répéteurs/régénérateurs sur des distances relativement courtes. De nouvelles technologies comme le xDSL permettent de relaxer ces contraintes).
PUBLIC NETWORK
PSTN
Ed. 02.4
09/01
Page 4
• De tels systèmes sont également utilisés pour connecter les équipements d’abos
professionnels (e.g. PABX avec des faisceaux de 2 Mbit/s , circuits loués numériques à haut débit , … ).
• Pour des entreprises avec des besoins en gros débits ou des parcs industriels, la tendance
est de poser des boucles en F.0. (concept de « télézone »).
2.2. Le réseau dorsal (“backbone”) [voir fg. 2]. Au point de vue commutation (voir fig 3) Les commutateurs sont fonctionnellement de 2 types :
1. les commutateurs locaux ou d’abonnés au niveau inférieur 2. les commutateurs de transit qui permettent d’établir des connexions entre des commutateurs qui n’ont pas de liaison directe entre eux. Note : physiquement, un commutateur peut supporter ces 2 fonctions.; on parle
parfois dans ce cas de « combiné ».
• les commutateurs locaux desservent les abonnés qui font partie d’une aire géographique
appelée le réseau local ; ils constituent le niveau bas de la hiérarchie . On distingue d’une part les BU (“Base Unit”) qui sont les commutateurs locaux autonomes : ils contiennent les bases de données relatives aux abonnés et à leurs services et peuvent être raccordés sur tous les autres commutateurs du réseau et d’autre part les RU (“Remote Unit”) qui concentrent le trafc des abonnés et dépendent d’un BU. Avec la numérisation du réseau, la tendance est à la réduction du nombre de BU’s . D’autre part, des RU’s sont également utilisés pour desservir des abonnés dans des points de fexibilité intermédiaires comme les LDC’s. Comme on l’a vu au point 2.1., les lignes téléphoniques sont racordées au commutateur via des circuits de ligne pour les lignes simples. Pour des installations plus complexes comme les PABX ou les concentrateurs, l’accès se fait en 2 Mbit/s (E1).
• les commutateurs locaux sont rattachés à des commutateurs de transit appelés centres de
zone (CZ) qui constituent le 1er niveau de transit. L’aire géographique desservie par l’ensemble de ces commutateurs défnit une zone géographique (en association avec le plan de numérotage) et le réseau national PSTN de Belgacom en compte 40.
• à un niveau supérieur dans la hiérarchie, on trouve les commutateurs de transit nationaux
et les commutateurs de transit qui assurent l’interconnexion avec des réseaux internationaux : les centres internationaux i.e. les ISC ( « International Switching Center » = centres internationaux) et l’interconnexion avec les autres opérateurs nationaux (fxes ou mobiles ) : les AGE’s (« Access Gateway Exchange »).Les mêmes commutateurs de transit assurent à la fois les fonctions de transit national et aussi d’ AGE.
• à titre de comparaison, on trouvera Fig. 4, la hiérarchie de commutation du réseau
américain.
• Note : le réseau PSTN/ISDN de Belgacom comportait fn 94 environ :
500 à 600 commutateurs locaux dont 400 numériques. – une centaine de commutateurs centres de zone ou de transit – 4 commutateurs internationaux numériques.
Fin 2000, on renouvelait le dernier commutateur analogique et le réseau sera structuré en fonction de 2 tendances qui se retrouvent dans tous les pays : la réduction du nombre de commutateurs : 200 à 300) et une hiérarchie « plate » à 2 niveaux (1 niveau local et un seul niveau de transit ).