Naissance de la commutation
La commutation est l’ensemble des techniques mises en œuvre afin de choisir, d’établir, de maintenir et à la fin de libérer les trajets téléphoniques entre les couples d’abonnés au réseau. Sa naissance est liée étroitement avec l’apparition du poste téléphonique, des lignes d’abonnés, des centraux téléphoniques et des systèmes de transmission. Les premières lignes téléphoniques à deux fils faisaient leur apparition. Avec l’augmentation du nombre d’abonnés à connecter, on a organisé un réseau en plaçant un seul poste chez chaque abonné. Ce poste est relié à un bâtiment appelé central téléphonique par une ligne et dans ce central, on place un équipement appelé commutateur. La technique des commutateurs ou commutation est née.
Les systèmes automatiques [1][2]
Assez peu de temps après la constitution des premiers réseaux téléphoniques, les avantages de l’établissement automatique des communications locales furent entrevus et suscitèrent des inventeurs. Viennent alors les commutateurs automatiques dont l’idée est de transmettre les opérations effectuées par les opératrices à des équipements du central. Selon les moyens qu’ils mettent en œuvre, les systèmes automatiques peuvent être classés en trois catégories.
Les systèmes rotatifs Ce sont les systèmes utilisant des organes mécaniques à grand déplacement et à contacts glissants qui sont des organes rotatifs ou tournants. Parmi lesquels figurent :
• celui de Strowger, qui offre une transparence à la numérotation ultérieure de l’abonné et permettant ainsi selon le besoin, d’obtenir l’abonné avec un nombre de chiffres variables.
• ceux à enregistreurs, qui se composent de deux parties distinctes : le réseau de connexion constitué par les étages de présélection et l’unité de commande comprenant les enregistreurs et traducteurs
Les systèmes crossbar Ces systèmes évitent les contacts glissants et les déplacements d’organes tournants en utilisant le principe des barres croisées. Le contact est établi à l’intersection de deux barres dont l’une horizontale et l’autre verticale, mises en place à l’aide d’électro-aimant. Son avantage réside dans l’utilisation de la sélection conjuguée, c’est-à-dire qu’une entrée et une sortie du réseau ne peuvent être connectées que s’il existe au moins un chemin libre entre elles. Il y a un avantage indiscutable à accélérer la transmission des informations numériques entre le demandeur et le central de rattachement
Les systèmes électroniques Leur concept a été favorisé par l’invention du transistor, car l’application de ce dernier aux ordinateurs donna à penser aux techniciens qu’un groupe d’enregistreurs et de traducteur associés peuvent être remplacés par un ordinateur. Bien que les systèmes crossbar aient donné satisfaction, il était naturel de s’efforcer d’utiliser les moyens de l’électronique pour la constitution de centraux téléphoniques. On pouvait espérer de nouvelles facilités pour les usagers, une augmentation de la rapidité d’acheminement des communications ainsi que des réductions massives de l’encombrement des installations. Ce remplacement pris un certain temps car les nécessités de la téléphonie font que les ordinateurs de commandes d’un commutateur doivent avoir une grande disponibilité et une grande tolérance aux pannes. On distingue deux sortes de commutation électronique :
• la commutation spatiale dont l’idée est de rendre électronique le réseau de connexion en utilisant des points de connexion à semi-conducteurs ou des micro sélecteurs. Comme son nom l’indique, chaque liaison établie de façon continue pendant toute la durée de la communication, suit un chemin bien déterminé à travers le réseau de connexion et bien défini dans l’espace.
• la commutation temporelle qui se fonde sur l’utilisation d’un seul point de connexion électronique pour véhiculer plusieurs communications téléphoniques. Ceci était possible grâce au système de transmission avec Modulation par Impulsion et Codage (MIC). On l’appelle temporelle car elle est basée sur un multiplexage dans le temps des informations relatives à chaque communication. Le réseau de connexion est réduit à un système de transfert entre les mémoires tampon associées à chacun des multiplex MIC qui lui étaient raccordés. Soit un récapitulatif des différentes étapes de cette naissance de la commutation :
1876 : Invention du poste téléphonique par Alexander Graham BELL
1877 : Mise en œuvre du fil de cuivre par Thomas DOOLITTLE
1878 : Mise au service à New Haven dans l’Etat du Connecticut Etats-Unis, d’une commutation à vingt et une directions.
1889 : Almon B. Strowger déposa le brevet du premier central téléphonique automatique
1917 : Invention par le suédois Betulander du système Crossbar
1938 : Invention du système de transmission Modulation par Impulsion et Codage par REEVES en France
1948 : Invention du transistor par BRATTAIN et BARDEEN, dont l’application aux ordinateurs suscite un remplacement de certains équipements du central.
Rappel sur la commutation électronique numérique [1][2][7][8]
Introduction Elle consiste à commuter l’information (voix, données) sous forme numérique et non plus analogique. En téléphonie temporelle, ce n’est plus le signal électrique engendré par la parole qui est commuté ou échangé mais la valeur de ce signal à des instants successifs régulièrement espacés. Le signal de la parole subit donc de nombreux traitements avant que toute fonction de commutation ou de transmission puisse être réalisée. La commutation électronique numérique est assimilée pratiquement à la commutation temporelle car elle est basée sur le multiplexage temporel, utilisé dans la transmission numérique. Le rôle d’un commutateur numérique est donc de commuter les IT (Intervalle de Temps) d’un multiplex entrant vers ceux d’un multiplex sortant. Chaque IT représente un canal de 64kbit/s correspondant à une communication téléphonique. Le stimulant de la commutation temporelle est évidemment la synergie numérique dont les principaux traits sont :
• les systèmes de transmission MIC entre commutateurs
• l’évolution vers le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services)
• les progrès et les coûts décroissants de la micro électronique
Les autocommutateurs privés actuels utilisent tous la commutation numérique remplaçant la commutation spatiale qui consistait à établir physiquement un chemin continu entre une ligne entrante et une ligne sortante.
Les interfaces réseau
Elles établissent la commutation vers l’extérieur, soit le réseau téléphonique commuté classique ou le RNIS.
• les interfaces pour le RTC analogique : permet la connexion au réseau téléphonique commuté classique. Ce réseau est toujours utilisé par toute entreprise de par sa mondialité, et les nouvelles tendances de la téléphonie n’arrivent à le mâter totalement.
• les lignes MIC qui permettent aussi le raccordement au réseau téléphonique classique. Le MIC est une technique de codage qui consiste en un échantillonnage du signal voix analogique à des intervalles de temps réguliers, puis une quantification des échantillons et enfin un codage.
• les interfaces S2, T2 sont des liaisons multiplexées à 30 voies pour raccorder les équipements informatiques et téléphoniques à RNIS. Notons que l’abonné à l’interface S2/T2 est soit un PABX soit un ordinateur.
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Table des matières
CHAPITRE 1 HISTORIQUE DE LA COMMUTATION
1.1. Naissance de la commutation [1]
1.2. Les systèmes manuels [1][2]
1.3. Les systèmes automatiques [1][2]
1.3.1. Les systèmes rotatifs
1.3.2. Les systèmes crossbar
1.3.3. Les systèmes électroniques
1.4. Evolution des PABX [3][4][5][6]
1.4.1. La première génération
1.4.2. La seconde génération
1.4.3. La troisième génération
1.4.4. La quatrième génération
1.4.5. L’autocommutateur privé actuel
CHAPITRE 2 DESCRIPTION GENERALE D’UN PABX
2.1. Rappel sur la commutation électronique numérique [1][2][7][8]
2.1.1. Introduction
2.1.2. Principes
2.1.2.1. Commutateur temporel (T)
2.1.2.2. Commutateur spatial multiplex (S)
2.2. L’autocommutateur privé [3][4][5][6]9][10][12]
2.2.1. Introduction
2.2.2. Définition 2.01
2.2.3. Architecture
2.2.3.1. Le réseau de connexion
2.2.3.2. L’unité de contrôle
2.2.3.3. Les interfaces usagers
2.2.3.4. Les interfaces réseau
2.2.3.5. La mémoire vive
2.3. Les principaux standards supportés par le PABX [1][4][7][8][11]
2.3.1. Le Réseau Téléphonique Commuté classique
2.3.1.1. Numérotation
2.3.1.2. Signalisation
2.3.2. Le RNIS
2.3.2.1. Structure du réseau
2.3.2.2. Les accès RNIS
2.3.2.3. Numérotation
2.3.3. Le DECT
2.3.3.1. Définition 2. 02
2.3.3.2. Les caractéristiques de la norme DECT
2.3.3.3. L’extension radio pour PABX
2.3.3.4. Applications de la norme DECT
2.4. Les autres standards complémentaires [3][4][10][11][18]
2.4.1. La voix sur IP
2.4.1.1. La norme générique H.323
2.4.1.2. Le protocole SIP
2.4.1.3. Caractéristiques des applications
2.4.2. Signalisation
2.4.2.1. Signalisation E&M (Earth & Mouth)
2.4.2.2. Signalisation QSIG
2.4.3. Le CTI (Couplage Téléphonie Informatique)
2.4.4. CTSA (Computer Supported Telephony Applications)
2.4.5. API TAPI et TSAPI
2.4.6. ATM (Asynchronuous Transfer Mode)
2.4.7. L’interface V.24
2.4.8. Fonctionnalité SNMP (Simple Network Management Protocol)
2.4.9. Protocole H.32x
2.4.10. Les CODEC
CHAPITRE 3 LES SERVICES OFFERTS PAR LE PABX
3.1. Les services aux utilisateurs [3][4][5][6][13]
3.1.1. La mise en garde
3.1.2. Le parcage
3.1.3. Le va-et-vient
3.1.4. Le transfert d’appel avant réponse
3.1.5. Le transfert d’appel après réponse
3.1.6. La conférence
3.1.7. Le double appel
3.1.8. Le retour d’appel
3.1.9. L’entrée en tiers
3.1.10. L’indication d’appel ou Avertissement
3.1.11. Le renvoi temporisé
3.1.12. Le renvoi d’appel
3.1.13. Les groupes d’abonnés
3.2. Les fonctions relatives au trafic réseau [3][4][5][6][13]
3.2.1. L’accès multiple
3.2.2. Le Poste Opérateur (PO)
3.2.2.1. Le poste opérateur basé sur PC
3.2.2.2. Exploitation du poste opérateur
3.2.2.3. Exemple de logiciel poste opérateur ENTELA
3.2.3. Les faisceaux
3.2.4. Les touches de lignes
3.2.5. Les touches de suivi d’appel
3.2.6. La Sélection Directe à l’Arrivée
3.2.7. Numérotation abrégée centralisée
3.2.8. Interphone
3.2.9. Annuaire téléphonique interne
3.2.10. Annuaire LDAP (Lightweight Directory Access Protocol)
3.3. Les services réseaux [3][4][6][9]
3.3.1. Signalisation et réseau de PABX
3.3.2. Interconnexion de PABX
3.3.3. Mise en réseau de PABX (Multisite)
3.3.4. Mise en réseau de PABX en milieu hétérogène
3.4. La connexion à Internet via le PABX
3.4.1. Par le RTC
3.4.2. Avec l’ADSL
3.4.3. Raccordement SDSL
3.4.4. La liaison spécialisée (LS)
3.4.5. Comparaison des connexions à Internet
CHAPITRE 4 DIMENSIONNEMENT D’UN PABX SOUS MATLAB
4.1. Notion de trafic [2][14][15][16]
4.1.1. Définition de l’intensité de trafic
4.1.2. Processus d’un appel
4.1.3. Ordre de grandeur des trafics offerts pour différents types de demande
4.1.4. Mesure de trafic
4.2. Intensité de trafic et taux d’activité [2][4][19]
4.2.1. Evaluation des grandeurs
4.2.1.1. Intensité du trafic et dimensionnement des ressources
4.2.1.2. Taux d’activité et concentration de trafic
4.2.2. Qualité de service
4.3. Dimensionnement d’un PABX [3][4][6][14][15]
4.3.1. Généralités
4.3.2. Dimensionnement du raccordement au réseau de l’opérateur
4.3.2.1. Spécialisation des lignes
4.3.2.2. Dimensionnement des faisceaux de lignes
4.4. Simulation [4][14][15][17]
4.4.1. But de la simulation
4.4.2. Choix du langage de programmation
4.4.3. Etapes de la simulation
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