KOUAKOU NGORAN MARCELLINdfp.ci/wp-content/uploads/2020/03/TELEPHONIE-ELN3-OK-Copie.pdf ·...

TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1-DéfinitionEnsemble de messages de service échangés entre les commutateurs de réseau ou entre ceux-ci et les équipements desutilisateurs, qui sont nécessaires à l’établissement et à la gestion des communications. Ces messages portent sur l’étatdes liaisons du réseau et sur la nature des équipements des utilisateurs.

2-Les différents types de signalisation2.1-Signalisation bande de baseNous entendons la composition du numéro, la tonalité d’acheminement et le téléphone sonner dans le même canal, àtravers la même paire de câble. Quand la communication est établie, nous parlons dans le même conduit que celuiutilisé pour la signalisation :

2.2-Signalisation hors-bandeLa signalisation hors-bande est une signalisation qui ne s’effectue pas sur le même canal de communication que laconversation (voix). En effet, cette signalisation nécessite l’établissement d’un canal numérique pour l’échange desinformations de signalisation. Ce canal est appelé lien de signalisation. Les liens de signalisation sont destinés àvéhiculer tous les messages de signalisation nécessaires entre les nœuds de réseau.Il existe deux types de signalisation hors-bande :-la signalisation associée ;-la signalisation sur réseau dédié.a) Signalisation associéeL’architecture la plus simple résidera dans l’allocation de l’un des conduits reliant chaque paire de commutateursinterconnectés, tout comme le lien de signalisation. Tout le trafic de signalisation entre une paire de commutateursdevra traverser ce lien, la seule contrainte étant la capacité de ce dernier. Ce type de signalisation est connu sous lenom de signalisation associée :

La signalisation associée est efficace aussi longtemps qu’un commutateur a besoin d’échanger de la signalisation avecun autre commutateur auquel il est directement connecté. La principale limite réside dans le fait qu’elle ne permet pasl’échange de signalisation entre deux commutateurs non reliés.b) Signalisation sur réseau dédiéLes initiateurs de la signalisation SS7 ont voulu implémenter un réseau de signalisation autorisant n’importe quelnœud de réseau à échanger de la signalisation avec tout autre nœud supportant SS7.L’architecture SS7 est née de ce besoin. Cette architecture définit un réseau de signalisation complètement séparé,superposé au réseau de voix (ou de données).3 La signalisation SS731Description

Le système de signalisation numéro 7 (SS7 ou C7, CCITT no7 ou CCS7) est un composant critiquedes systèmes modernes de télécommunications. SS7 est un protocole de transmission qui fournit lasignalisation et la commande pour différents services et possibilités de réseau. Tandis que l’Internet, lesdonnées sans fil, et la technologie relative ont attiré l’attention des millions de personnes, beaucoupnégligent ou ne se rendent pas compte de l’importance de SS7. Chaque appel dans chaque réseau dépendde SS7.

Le réseau SS7 et ces protocoles sont utilisés pour : l’établissement, l’administration et l’arrêt des appels ; les services liés aux mobiles (roaming, authentification) ; les services liés aux numéros spéciaux (numéro vert) ; des fonctions avancées comme le transfert d’appel, l’affichage de l’appelant, la conférence à trois, etc... ; l’amélioration et la sécurisation des communications internationales.

CAA – Commutateur à Autonomie d’Acheminement

T – Téléphone

CAA – Commutateur à Autonomie d’Acheminement

T -Téléphone

LA SIGNALISATION DANS LES RESEAUX TELEPHONIQUES

L P M

AN

www.nitropdf.com

KOUAKOU NGORAN MARCELLIN

TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

Les Liens de SignalisationLes messages SS7 sont échangés entre les éléments de réseau dans des canaux bidirectionnels à

56Kbps ou 64kbits/s (ITS MIC), aussi appelés COCs (Canaux Sémaphores = Signaling Links). Lasignalisation se produit hors bande sur des canaux de signalisation dédiés à cette fonction plutôt qu’in-bandsur des canaux de voix.

32 Les caractéristiques des réseaux SS7SS7 est composé d’une série d’éléments reliés à l’ensemble de réseau tels que des commutateurs, des

bases de données, et des nœuds d’acheminement. Chacun de ces éléments est relié à l’ensemble avec lesliens, dont chacun a un but spécifique.

a) Points de SignalisationLes utilisateurs du réseau sémaphore sont les centraux téléphoniques qui génèrent et interprètent les messages

de signalisation. Dans ce contexte il sont appelés Points Sémaphore (PS) ou Signallig Point (SP).Les nœuds de cheminement sont le cœur du réseau SS7 et s’appellent les Points de Transfert Sémaphore (PTS).

Chaque PTS dans le réseau SS7 est identifié de façon non-ambiguë par le « numeric point code .Le réseau SS7 est défini à partir de 3 types de points de signalisation.

SSP (Service Switching Point) ou CAS (Commutateur d’Accès Service) STP (Signal Transfer Point) ou PTS (Point de Transfert Sémaphore) SCP (Service Control Point) ou PCS-R (Point de Contrôle Service Réseau)

Points De Signalisation SS7

b) Réseaux intelligentsLe concept de réseau intelligent ou d’IN pour Intelligent Network consiste à séparer, d’une part, les

fonctions propres à chacune des applications ou services et, d’autre part, les traitements communs à toutesles applications (décroché, attente de numérotation). Les centraux téléphoniques ne gèrent alors que cettedernière partie et deviennent des SSP. Les traitements spécifiques aux services sont intégrés dans des SCPqui sont des ordinateurs capables d’échanger des messages de signalisation avec les SSP. Une telleapproche permet de regrouper le développement de nouveaux services sur quelques machines. Le conceptde réseau intelligent permet de définir et développer des services, indépendamment des particularités desdifférents commutateurs du réseau

Lorsque l’usager demande un service de type IN, le SSP et le SCP échangent, en temps réel, desmessages de signalisation non liés à un circuit. Les réseaux intelligents s’appuient donc naturellement surSS7.

c) L’architecture du SS7

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

d) Modes de signalisation SS7

La signalisation SS7 peut être effectuée en trois modes : associé, quasi-associé, non-associé.

Signalisation en mode associé Signalisation en mode quasi-associé – ce système permet de minimaliser le nombre de nœuds de

signalisation, à cause de ça le coût est optimalisé et on obtient une meilleure performance en termes dedélais de transmission.Le mode quasi-associé est celui qui est préféré pour la signalisation SS7.

Signalisation en mode non-associé .Ce mode n’est pas mis en œuvre pour la signalisation SS7.

33 Applications du SS7Les applications courantes de SS7 sont : Gestion des appels de base (établissement, maintenance, rupture) Gestion de la mobilité dans les réseaux GSM : roaming, identification, authentification et

localisation des usagers mobiles. Acheminement de messages courts (SMS) Applications RI (Réseau Intelligent)

- Gestion de numéros spéciaux (toll-free (800/888) & toll (900)- Services complémentaires: transfert d’appels, conférence à 3, …,- Gestion de réseaux privés virtuels (VPN)- Portabilité de numéros (local number portability - LNP)- Gestion de cartes pré-payées

Réseau de signalisation

Commutateurs et liaisons circuits

SSP

SSP

SSP

SSP

Sw

Sw

Sw

SwTSw TSw

TSw

STP STP

STP STP

TSw : Transit Switch Sw : Local Switch STP = Signaling Transfer Point SSP = Switching Point

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

SIGNALISATION

MATIERE:TELEPHONIECLASSE: ELN3

Prof: ELEVE:

SPECIALITE:ELECTRONIQUE DOC N°: 1Un exemple de scénario de commande d’appel.

Dans cet exemple, l’abonné connecté au commutateur A émet un appel vers un abonné connecté aucommutateur B.

1. Le commutateur A analyse le numéro reçu et détermine qu’il doit envoyer l’appel vers le commutateur B.2. Le commutateur A choisi un conduit disponible entre lui-même et le commutateur B, et y émet un message d’adresse initiale

(IAM, Initial Address Message), message nécessaire à l’initialisation de l’appel. Ce message est adressé au commutateur B. Ilidentifie le commutateur initiateur de l’appel (A), le commutateur de destination (B), le circuit sélectionné, le numéro del’appelant et de l’appelé et autres informations éventuelles.

3. Le commutateur A choisi l’un de ses liens A, prenons AW, et transmet le message IAM sur le lien vers le commutateur B.4. Le STP W reçoit ce message, consulte son entête de routage et constate qu’il doit le router vers le commutateur B. Il transmet

donc ce message sur le lien BW.5. Le commutateur B reçoit ce message. En l’analysant, il définit qu’il dessert le numéro appelé et vérifie que ce numéro est libre.6. Le commutateur B émet un message d’adresse complète (ACM, Address Complet Message), qui indique que le message IAM est

bien arrivé à destination. Ce message identifie le commutateur récepteur (A), le commutateur émetteur (B) et le circuit choisi.7. Le commutateur B choisit l’un de ses liens A, prenons BX, et transmet le message ACM sur le lien vers le commutateur A. Au

même moment, il met en œuvre le circuit d’appel dans le sens B vers A, envoie une tonalité vers le commutateur A à travers lecircuit, et fait sonner la ligne de l’abonné appelé.

8. Le STP X reçoit le message, inspecte son entête d’adressage, et constate qu’il doit est destiné au commutateur A. Il le retransmetsur le lien AX.

9. En recevant le message ACM, le commutateur A connecte la ligne l’abonné appelant sur le circuit défini dans le sens réception,ainsi l’appelant pourra entendre la sonnerie envoyé par le commutateur B.

10. Si l’appelé décroche son téléphone, le commutateur B émet un message de réponse (ANM, Answer Message), identifiant lecommutateur destinataire (A), le commutateur source (A) et le circuit sélectionné.

11. Le commutateur utilise le même lien de signalisation que précédemment, BX, et envoie le message ANM. A ce moment-là, lecircuit doit être connecté à la ligne de l’appelant dans les deux sens, afin de permette la conversation.

12. Le STP X constate que le message ANM est destiné au commutateur A et le transmet sur le lien AX.13. Le commutateur A s’assure que l’appelant est connecté sur le circuit d’appel, en émission et en réception. La conversation peut

alors avoir lieu.14. Si l’appelant raccroche le premier, le commutateur A génère un message de libération (REL, Release) adressé au commutateur B,

en indiquant le circuit concerné par l’appel. Ce message est envoyé sur le lien AW.15. Le STP W reçoit le message REL, constate qu’il est destiné au commutateur B et le retransmet sur le lien WB.16. Le commutateur B reçoit le message REL, déconnecte le circuit de la ligne de l’abonné appelé, repositionne le circuit à l’état

disponible, génère un message de libération achevée (RLC, Release Complete) adressé en retour au commutateur A et identifiantle circuit concerné. Le message RLC est transmis ce message sur le lien BX.

17. Le STP X reçoit le message RLC, constate qu’il est adressé au commutateur A et le lui transmet sur le lien AX.18. Lors de la réception le message RLC, le commutateur A libère le circuit indiqué.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1. DéfinitionLa BLR (boucle locale radio) est un réseau d’accès radio. Les voies hertziennes sont essentiellement utilisées dans laBLR (les réseaux de mobile et les réseaux sans fil).

2. But et rôle de la BLRL’utilisation de la BLR évite de tirer les câbles métalliques ou de la fibre optique dans le sous-sol.La BLR ou boucle locale radio permet de connecter les utilisateurs sur une antenne distante d’un opérateur detélécommunication.

3. Caractéristiques et avantages de la BLRLa boucle locale radio est une technologie sans fil bidirectionnelle dont l’équipement terminal ne peut être mobileau sens d’un réseau de mobiles. L’antenne de réception est grande et fixe.La boucle locale dans un réseau mobile est formée d’un ensemble de cellules. Chaque cellule possède une station debase, qui dessert les utilisateurs d’abonnés. Les stations de base sont interconnectées par un réseau terrestre.L’accès à ce réseau terrestre s’effectue par un commutateur. L’avantage de cette solution en tant que réseau d’accèsréside dans la simplicité de sa mise en place. Il suffit de relié l’antenne de l’utilisateur à l’antenne de la station debase, évitant de la sorte tous les travaux de génie civil qui demande la pose de câbles.

4. Les bandes de fréquences utiliséesLes bandes de fréquences attribuées pour les liaisons BLR varient suivant les pays. Une première bande fortementutilisée en France et en Europe, concerne le DECT (Digital enhanced cordless Telecom). Cette bande a étédéterminée pour la téléphonie résidentielle et d’entreprise. Sa bande passante est située entre 1880 et 1900 MHZdont 20 MHZ. La seconde bande dédiée à la BLR (technologie MMDS) était au départ dévolu à des canaux detélévision analogique en mode unidirectionnelle. Les antennes réceptrices d’un diamètre de 20cm environ doiventêtre quasiment en vue directe de l’antenne du fournisseur sans obstacle entre les deux. En 3.5GHZ les ondesréunissent toutefois à travers les paquets d’arbres des distances moyennes acceptables pour la bande des 3.5GHZvont de 3Km dans les zones fortement urbanisées jusqu’à environ 10km en zone rurale. Les deux bandes defréquences utilisées en France sont [24.5-26.5] et 3.5GHZ. Dans la bande des 24.5-26.5 GHZ une partie sert à labande montante et une autre à la bande descendante. La bande montante c’est-à-dire de l’utilisateur vers la stationde base possède une largeur de 150MHZ divisé en sous bande de 2 MHZ.La bande descendante beaucoup plus large, puisque de 850 MHZ est découpée en sous bande de 40 MHZ. Chaquesous bande peut accueillir plusieurs utilisateurs multiplexés temporellement, c'est-à-dire ce répartissant les tranchesde temps entre eux.

5. Les techniques d’accèsLes sous bandes pouvant accueillir plusieurs utilisateurs, les techniques d’accès vont permettre une utilisation plusrationnelle et fiable de ces bandes.

5.1 La technique FDMAFDMA (frequency division multiple access) ou AMRF (accès multiple à répartition en fréquence) en français, quidivise la ressource canal en plusieurs bandes de fréquences pouvant être de largeur variable. Les fréquences sontattribuées aux différentes stations selon leur besoin.

5.2 La technique TDMATDMA (time division multiple access) ou AMRT (accès multiple à répartition dans le temps) en français, qui consiste àdécouper le temps en tranches et à allouer les tranches aux stations.

5.3 La technique CDMACDMA (code division multiple accès) ou AMRC (accès multiple à répartition en code) en français qui consiste àallouer aux différentes stations la bande globale passante mais avec un code tel que tous les signaux sont émis enmême temps.

LES TECHNOLOGIES BLR

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1. DéfinitionLe sigle XDSL regroupe plusieurs variantes de techniques de transmission à haut débit utilisant la lignetéléphonique. La lettre X permet de différencier les catégories de modem et DSL pour (Digital subscriberline).2. DescriptionLes technologies XDSL ont une caractéristique commune, elles permettent de faire passer des flux importantde données sur de simple ligne téléphoniques torsadées sans bouleverser l’infrastructure existante. Lestechniques de transmissions DSL (Digital Subscriber Line) ont été développées pour permettre latransmission de données à débits élevés sur une ligne d’abonné téléphonique classique (une paire de cuivrede 6 km maximum envisagé).3. Caractéristiques des technologies XDSL3.1 Caractéristiques de transmissionUne paire de cuivre offre une bande passante de quelques MHZ or seulement 4KHz (4312.5Hz) sont utiliséspour la transmission de la voix. Les technologies XDSL exploitent cette bande passante supplémentaire pourcréer ainsi deux voies de communications. La technologie ADSL met en place un débit dissymétrique plusimportant sur la voie descendante(VD) que sur la voie montante (VM). Cette technique dissymétrie estadaptée aux exigences de l’accès à internet. Voir doc3.2 Les modems XDSLLes technologies XDSL reposent sur le concept de super modem. Les modems sont des boitiers ou sontcouplés des modulateurs –démodulateurs à très haute performances placés aux extrémités de la ligne pourréaliser une boucle locale d’abonné numérique. En fonction de la distance séparant l’abonné de son centraltéléphonique. Les paires de cuivre peuvent supporter des débits allant de 1.5Mb/s à 10Mb/s. voir doc3.4 Le transfert de donnéeLes technologies XDSL doivent pouvoir répondre à des exigences pour un transfert efficace de données quisont : La bande passante Le temps de transfert Le taux d’erreur La variation du délai de transmission

4 . Les composants4.1 Schéma d’un DSL

a) Client ADSLLa machine que l'abonné connecte à l'internet. Peu importent la plateforme matérielle et le systèmed'exploitation, pourvu que ce dernier supporte le réseau TCP/IP.b) Modem Modulateur/Démodulateur.Une boîte dont la fonction est assez similaire à celle du modem RTC, à part qu'ici, elle est conçue pour latechnologie DSL.c) DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer.

LES TECHNOLOGIES XDSL SUR LE RTC

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

C'est une sorte d'entonnoir ou de gouttière, qui ramasse les flux numériques de chaque abonné et les faitconverger par multiplexage sur un seul lien à fort débit. Vis à vis de chaque abonné, le DSLAM apparaîtcomme un modem ADSL.d) BAS Broadband Access Server.Là, il va falloir devenir un peu plus technique. Lorsque l'on a réussi une connexion avec son FAI, on a établi

un lien PPP (Point to Point Protocol) entre son ordinateur et le BAS. Ce lien PPP va transporter lesprotocoles supérieurs IP, TCP, UDP ICMP... C'est au niveau du BAS que l'authentification du client va sefaire et que les paramètres IP vont être transmis (serveur RADIUS, généralement).e) RouteurC'est l'équipement qui va assurer la liaison entre le BAS et le réseau du fournisseur d'accès. Nous avons vuque le lien n°4 relie le BAS à ce routeur et que les données circulent généralement dans un tunnel de typeL2TP (Layer 2 Tunnel Protocol). Il s'agit de construire un VPN (Virtual Private Network : réseau privévirtuel) entre le BAS et le réseau du fournisseur d'accès.f) Les liaisons1. Représente le "bout de câble" qui relie votre machine au modem.2. Ce bout de câble peut être de type :

• Ethernet,• USB,• Hertzien (pas de câble, mais une onde électromagnétique),

4.2 Les canaux ADSLUne liaison XDSL comporte plusieurs canaux, par exemple la technique ADSL met en œuvre 3 canaux : Un canal voix traditionnellement Deux canaux multimédia

Canal voix (full duplex)

Réseau canal de diffusion ou descendant (simplex) utilisateur

Canal d’interactivité ou montant (simplex)

Les canaux ADSL

4.3 Les techniques XDSLa) ADSL (Asymetric DSL)ADSL (Asymmetrical Digital Subscriber Line). C’est à dire « ligne d’abonné numérique asymétrique ».L’application majeure actuellement est le raccordement à Internet. Cette technique permet de numériser lapartie terminale de la boucle d’abonné et de faire supporter simultanément sur une paire de fils cuivre leservice téléphonique de base et des flux de données numériques à très haut débit.L’ADSL se trouve être adapté au multimédia par internet. Il préserve le canal de la voix, il est donc possible

de téléphoner tout en « surfant sur le web ».b) HDSL (high bit rate DSL)C’est une technique de transmission full duplex destinée à optimiser l’utilisation du réseau de distribution encuivre en offrant des équivalents à accès primaire RNIS à plus 3.6km.c) SDSL (symétrie DSL ou single DSL)C’est la version mono ligne de HDSL mais plus limité en distance (23Km). Le SDSL est tout à fait adapté àla visioconférence, aux travaux en groupe sur réseau LAN interconnectés.d) VDSL (Very high rate DSL)C’est la désignation commune à toutes les déclinaisons DSL à très large bande offrant un débit réseau versabonnés de 13Mb/s à 51Mb/s (300m) selon une distance de raccordement inversement proportionnelle à cescalibres. Pour une boucle locale de 1K, le débit est limité à 26Mb/s.e) RADSL (rate adaptative DSL)C’est une extension de la variante ADSL, capable d’adapter le débit du modem à des vitesses de repli,lorsque la qualité de transmission de la ligne se détériore.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BTELECTRONIQUE

LES TECHNOLOGIES XDSL

MATIERE: TELEPHONIE

CLASSE:

Prof: ELEVE:

SPECIALITE:ELECTRONIQUE DOC N°: 1/2

ADSL et téléphonie analogique :Le DMT utilisé pour l’ADSL segmente la bande passante en 256 canaux de 4,3125kHz.Le canal n°1 est réservé à la téléphonie, les canaux2 à 6 constituent la bande de garde. Il reste 250 canauxdont les 24 premiers (7 à30) sont utilisés par la transmission montante suivie de 8 canaux inter bande 31..38).La transmission descendante utilise 217 canaux suivants (39 à 256) ou éventuellement la totalité.

ADSL 2 :Approuvés en 2003 par l’ITU, ADSL2 (G992.3 G.dmt.bis et G992.4 G.lite.bis) et ADSL2+ (G992.5) sontdes améliorations d’ADSL qui permettent une augmentation du débit sur une distance réduite. Ils peuventinter-opérer avec l’ADSL existant. Les principales améliorations sont les suivantes : Débit descendant jusqu’à 12Mbit/s, Augmentation de la portée d’environ 200m Mode de réduction de la consommation, Initialisation accélérée (3s au lieu de 10s), Utilisation possible de la partie « POTS » afin d’augmenter le débit montant de 256kbit/s,

,ADSL2+ utilise des fréquences jusqu’à 2,2MHz et permet donc un débit descendant de25Mbit/s mais sur une distance d’environ 1500m seulement.RE-ADSL (2005) : « Reach Extended ADSL » Le READSL permet d’augmenter la portée de l’ADSL àenviron 7 ou 8 km en dopant les basses fréquences, donc pour des lignes ayant un affaiblissement de 60 à75dB (à 300kHz). La vitesse sera toutefois limitée à 512 kbit/s (1Mbit/s).

ADSL pour InternetRaccordements chez l’abonné :

Il existe une version économique pour laquelle le déplacement d’un technicien est inutile et dans laquelle oninstalle simplement des filtres dans chaque prise possédant un téléphone analogique (filtres « gigognes » -30db à 50kHz). Le Modem ADSL est raccordé sur la prise RJ11 de l’un de ces filtres. Dans une installation «professionnelle », à l’arrivée de la ligne téléphonique on installe un filtre chargé de séparer les bassesfréquences a destination du (des) téléphone(s) et les hautes fréquences à destination du modem ADSL. (filtre« maître » - 60dB à 30kHz). En réalité, à l’intérieur du filtre, la ligne est directement connectée sur la sortiemodem, qui se chargera en interne de filtrer la partie basse fréquence du téléphone,et seule la sortie « Phone » est filtrée. Les téléphones analogiques restent raccordés comme d’habitude.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

LES TECHNOLOGIES XDSL

MATIERE: TELEPHONIE

CLASSE:

Prof: ELEVE:


L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1-Structure du GSM

Le réseau téléphonique de base fournit :- La liaison entre un utilisateur du réseau mobile et un utilisateur du réseau fixe.- Le réacheminement automatique entre cellule distants- La liaison entre abonnés mobile de réseaux exploités par des opérateurs différents.L’intégration des deux réseaux peut être représentée par le schéma ci après : voir schéma : intégration duréseau GSM au RTC.Le système comprend plusieurs composantes. Ces composants se regroupent en trois sous-systèmes quisont :

- Le sous-système de commutation (sss : switching subsystem)

- Le sous-système radioélectrique (RSS : radio subsystem)- Le sous-système d’exploitation et de maintenance (OMC : operating and maintenance center)

Le réseau GSM se présente alors comme suit : voir schéma : architecture fonctionnelle du GSM.1.1 Le sous-système commutation

a. StructureLe sous-système de commutation est le centre nerveux du système. Il est responsable du traitement desappels et de l’administration des données d’abonnés mobiles et est composé par les éléments suivants :- Le MSC (mobile switching center)- HLR (home location register)- VLR (visited location register)- EIR (equipement identity register)- AC (authentification center)

b. Le MSC (Mobile switching center, centre de commutation pour service mobile)C’est un centre de commutation numérique commandé par programme enregistré. Les fonctionsgénérales du MSC sont :- Il fait office de passerelle vers d’autres réseaux- Il est relié à d’autres MSC dans le réseau mobile- Il relie les éléments du réseau du sous-système de commutation aux éléments du réseau du sous-

système radioélectrique dans la zone de couverture du réseau.- Effectue les mesures de trafic- Fait le choix d’itinéraire- Supervise les connexions- Effectue l’enregistrement de taxation d’appel.

c. Le HLR (home location register) enregistreur de localisation nominalLe HLR est une base de données utilisée pour gérer les abonnés mobiles. Il connait la localisation d’unmobile à un moment donné ainsi que les paramètres relatifs à son abonnement. Lors de l’établissementd’un appel, le HLR peut identifier un abonné mobile à l’aide des indicateurs suivants :- Identité internationale d’abonné mobile (IMSI)- Numéro d’abonné mobile (subscriber number SN)

d. Le VLR (visitor location register, enregistreur de localisation pour visiteur).

Le VLR est une base de donné des informations relatives aux abonnés se déplaçant dans la zone decommande du VLR. Lorsqu’un abonné s’enregistre dans une zone de service, ces informations sonttransmises à son HLR. Le VLR est mis à jour au fur et à mesure que la station mobile passe d’une zonede localisation à une autre. Lors de l’établissement d’un appel, le VLR est capable d’identifier un abonnéen utilisant les numéros suivants :

Architecture du GSM

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

- L’IMSI- Le LMSI (identité locale d’un abonné mobile)- MSRN (mobile station roaming number, adresse de station mobile itinérante).- Le TMSI (temporary mobile station Identity ; identité temporaire de station mobile).

e. L’AC (authentication center ; centre d’authentification)Il est équipé de plusieurs boitiers de sécurité dans lesquels les clés et algorithmes d’authentificationnécessaire à la génération des paramètres d’authentification d’un abonné mobile sont stockés.f. L’EIR (equipement Identity register)L’EIR stocke l’IMEI (international mobile équipement Identity) de chaque station mobile. Il contrôleaussi l’accès d’un mobile au réseau. Les mobiles sont classés en trois groupes dans l’EIR :- Listes blanches : mobiles approuvés- Listes grises : mobiles observés- Listes noires : mobiles interdits

1.2 Le sous système radio (BSS)a. StructureLa BSS est constituée des éléments suivants :- BSC (base station controler, contrôleur de station de base).- BTS (base transeiver station, Emetteur récepteur de base) regroupés dans les BTSE.- TRAU (transcoding and rate unit, unité de transcodage et d’adaptation de débit). Voir schéma.

b. La BSC (base station controler, contrôleur de station de base)La BSC est la partie intelligente du BSS. Il assure les fonctions suivantes :- Il contrôle plusieurs BTS- Commande les connexions radio- Administre les ressources radio (fréquence, intervalle de temps(IT))- Supervision de la liaison radio- Commande les handover, les sauts de fréquences.

c. La BTS (base tranceiver station) émetteur récepteur de baseLes fonctions de la BTS sont :- Assurer l’interface radio aux stations mobiles pour rendre la transmission de la voie ou des données

possible.- Transmettre le trafic des transmetteurs-récepteurs jusqu’au BSC

Chaque BTS dessert une cellule radio et est composée d’antennes, de transmetteurs-récepteurs (TRX)d’interfaces de transmission et d’autre dispositif de contrôle.Il gère aussi le transfert de signaux vers la BSC et le MS (mobile station)d. Le TRAU (transcoding and rate adapting unit ; unité de trancodage et d’adaptation de débit)Les fonctions de TRAU sont :- Adapter le débit entre le MSC (64 kbps) et le BSC (16kbps).- Coder l’information en fonction d’algorithme de codage- Servir de multiplexeur / démultiplexeur entre les voies de trafic côté MSC (64kbps) et côté BSC

(16kbps).1.3 L’OMS (operating and maintenance system) sous système d’opération et de maintenance

L’OMS est l’unité fonctionnelle via laquelle l’opérateur du réseau peut surveiller et commander les entitésdu sous-système de commutation et celle du sous-système radio.

2 La voie balise et la voie de traficChaque BTS est équipé pour travailler sur un certain nombre de canaux, en général 5 ou 6, qui sontautant de paires de fréquences émission-réception. Toute BTS émet en permanence des informations sur soncanal BCH (Broadcast Channel) appelé aussi voie balise. Ce signal constitue le lien permanent reliantmobile et station de base à partir de la mise en route du mobile jusqu’à sa mise hors service, qu’il soit encommunication ou non.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

Le fonctionnement du mobile se décompose en 2 phases : mobile en veille : le mobile échange avec sa base des signaux de contrôle sur la voie balise

(émission en slot 0 à f1, réception en slot 0 à f1 + 45 MHz)Le niveau de la voie balise ( BCH ) est connu et sert pour un certain nombre de fonctions de contrôle :-à la mise en route du mobile, son récepteur scrute la bande GSM pour chercher le signal BCH de niveau leplus élevé. C’est avec la station de base correspondante que le mobile se mettra en communication.-ce signal contient des informations concernant les opérateurs ( mtn, orange, moov..) et les fréquences balisedes cellules voisines.-ce signal véhicule les messages qui seront affichés sur l’écran du mobile toutes les 15 secondes si le signalreçu est fort et toutes les 5 secondes s’il est faible, le récepteur écoute les balises des cellules voisines pourdétecter un changement de cellule.-l’émission balise n’occupe le canal de transmission que dans le sens base - mobile. La liaison montantepourra donc être utilisée par le mobile pour signaler son désir de se connecter au réseau pour unecommunication (RACH : random access channel). mobile en communication : le mobile échange avec la base des signaux de parole et de contrôle

sur la voie de trafic (émission en slot i à f2, réception en slot i à f2 + 45 MHz).-Il émet et reçoit maintenant sur une nouvelle paire de fréquences allouées par la base pour la durée de lacommunication : c’est le TCH (Trafic Chanel).-Parallèlement à cette activité principale, il écoute périodiquement les voies balises de la cellule et descellules voisines pour détecter une variation de niveau lui indiquant un changement de cellule.

3 Le mobile en fonctionnement A la mise sous tension se passent les opérations suivantes :

-l’utilisateur valide sa carte SIM en tapant au clavier son numéro de code PIN ;-le récepteur du GSM scrute les canaux de la bande GSM et mesure le niveau reçu ;-le mobile repère la voie balise de niveau le plus élevé correspondant à son opérateur ;-le mobile récupère les informations de correction de fréquence lui permettant de se caler précisément sur lescanaux GSM ;-le mobile récupère le signal de synchronisation de la trame TDMA diffusé sur le BCCH et synchronise satrame ;-le mobile lit sur le BCCH les infos concernant la cellule et le réseau et transmet à la BTS l’identification del’appelant pour la mise à jour de la localisation.Le mobile a alors achevé la phase de mise en route et se met en mode veille, mode dans lequel ileffectue un certain nombre d’opérations de routine :-lecture du Paging Channel qui indique un appel éventuel

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

-lecture des canaux de signalisation des cellules voisines-mesure du niveau des BCH des cellules voisines pour la mise en route éventuelle d’une procédurede handover. A la réception d’un appel :

-l’abonné filaire compose le numéro de l’abonné mobile : 06 XX XX XX XX ;-l’appel est aiguillé sur le MSC (commutateur de services mobiles) le plus proche qui recherche l’IMSI dansle HLR et la localisation du mobile dans le VLR ;-le MSC le plus proche du mobile (Visited MSC) fait diffuser dans la zone de localisation, couvrantplusieurs cellules, un message à l’attention du mobile demandé (par le Paging Channel) ;-le mobile concerné émet des données sur RACH avec un Timing Advance fixé à 0 et un niveau depuissance fixé par le réseau (ces paramètres seront ajustés ultérieurement) ;-le réseau autorise l’accès par le AGCH et affecte au mobile une fréquence et un time-slot-l’appelé est identifié grâce à la carte SIM-le mobile reçoit la commande de sonnerie-décrochage de l’abonné et établissement de la communication Lors de l’émission d’un appel :

-l’abonné mobile compose le numéro du correspondant du réseau téléphonique commuté-la demande arrive à la BTS de sa cellule par le Random Access Channel-elle traverse le BSC pour aboutir dans le commutateur du réseau MSC-l’appelant est identifié et son droit d’usage vérifié-l’appel est transmis vers le réseau public-le BSC demande l’allocation d’un canal pour la future communication-décrochage du correspondant et établissement de la communication

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

LE GSM

MATIERE:CLASSE:

Prof:. ELEVE:


SCHEMA D’UN RESEAU GSML

P MAN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

LE GSM

MATIERE:CLASSE:

Prof: ELEVE:


L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

LE GSM

MATIERE:CLASSE:

Prof: KOUAKOU N. M. ELEVE:


L P M

AN

www.nitropdf.com


L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1 DéfinitionLa commutation permet de mettre en relation un terminal simple tel que le poste téléphonique ou plusélaboré tel un minitel, un terminal informatique ou un ordinateur avec un ou plusieurs autres terminaux.Par exemple, en téléphonie la fonction commutation à l’origine assurée par des opératrices a été automatiséepar la création des autocommutateurs.Elle répond à deux objectifs : Concentrer le trafic en provenance de sources à faible activité sur des moyens de transmission

communs : Acheminer l’information d’une source vers un destinataire selon un itinéraire fixe ou variable à travers le

réseau, en établissant à la demande et de façon autonome des liaisons temporaires entre des voiesentrantes et des voies sortantes.

Voies entrantes voies sortantes

Commutateur

2 Différents types d’informationOn peut classer les informations en quatre domaines : Les données (le transfert de fichiers, la consultation de bases de données, la téléalarme, le

téléchargement, la télé exploitation…) ; L’écrit et la bureautique (le télex, la télécopie, le télétex, la messagerie, le vidéotex…). Ces services

utilisent des débits variables tels que 9600, 4800, 2400 bit/sec ; L’image : La vidéotransmission, la visioconférence qui nécessitent une bande passante de 5MHZ. La

télévision haute définition qui nécessite des débits allant de 0 à 140 Mbits ; Le son : La parole (bande passante de 300-3400HZ), la Musique (bande passante de 40HZ à 15000HZ),

la radio (bande passante de 50 à 7000HZ), la hifi qui nécessite un débit de 2 Mbit/s.Ces différents types d’information génèrent des contraintes de natures très différentes.Une communication téléphonique dure quelques minutes alors qu’un transfert de fichier peut durer quelquesheures. Les premiers communicateurs étaient spécialisés pour la téléphonie, l’apparition de nouveau typed’information à donner naissance à de nouvelles techniques de commutation : Circuits, Paquets, Messages, Large bande.

m n

LES COMMUTATEURS

Schéma d’une matrice ou nœud d’un commutateur

LES DIFFERENTS TYPES DE COMMUTATION

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

.Type d’information Mode de commutation

Parole, télé et télécopie Mode circuitMessagerie Mode messageDonnée Mode paquetImage Large bande

3 La commutation du circuit3.1 CaractéristiquesElle se caractérise par : L’établissement préalable d’une liaison ; La réservation des liaisons pendant toute durée de la communication ; La libération finale de la liaison ;En commutations de circuit les deux extrémités sont reliées en permanence pendant toute la durée del’échange. Il y a continuité de transfert de l’information. La liaison est bidirectionnelle. La transmission del’information se fait en temps réel. Son principal avantage est constitué par le contact physique entre lesutilisateurs. Les lignes sont monopolisées par deux utilisateurs ; Les procédures d’établissement et de rupture de liaison.Il existe deux techniques de commutation de circuit. La commutation spatiale et la commutation temporelle.

3.2 Commutation spatialeCette technique est particulièrement adaptée aux signaux analogiques. Le commutateur n’effectue aucuntraitement sur l’information. La commutation spatiale consiste à positionner un certain nombre d’aiguillagespermettant la réalisation d’un chemin entre un point « entrée » et un point « sortie ». Cet aiguillages’effectue par exemple dans le réseau de connexion des commutateurs.Ainsi tout réseau de connexion spatiale est constitué par l’association de matrice, de faible capacité mise encascade. Les liens entre les matrices sont appelés des mailles.

3.3 Commutation temporelleEn commutation temporelle l’information est échantillonnée, le signal est alors numérisé sous forme d’octet.Et en restant transparent à l’information. La commutation temporelle agit en permanence sur l’information(aiguillage du champ octet, multiplexage etc…). Cette technique est particulièrement adapté à des voiesmultiplexées dans le temps(MIC).La commutation temporelle consiste à changer : Le support (passer du MICi au MICj) D’intervalle de temps (IT) (passer d’ITx à ITy). L’intervalle de temps prend aussi le nom de voie ou voie

de parole.Une matrice temporelle est constituée : mémoire de parole (MP) ; D’une mémoire de commande (MC) ; De registre.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

4. La commutation de message4.1 PrincipeVéritable source de courrier électronique. Le mode message permet : De recevoir ; De stocker ; De réexpédier des messages vers 1 ou plusieurs destinataires.Dans le mode message l’information est de type numérique. Elle se présente sous forme de bloc de données,contenant une adresse de destination. Chaque bloc est considéré comme un tout et est acheminéindividuellement à travers le réseau. Chaque commutateur interprète l’adresse pour aiguiller et retransmettrele message.

31

4.2 Caractéristique du mode messageLe mode message se caractérise par : Envoi de message complet ;Aiguillage pour analyse d’une étiquette (adresse du destinataire) ; Blocage inexistant.

5. La commutation de paquetPour répondre au développement très rapide de marché de la téléinformatique, un nouveau mode de transferta été créé : le mode paquet. Inspiré du mode message, le mode paquet pallie aux insuffisances de ce dernier,notamment la contrainte temps réel dans les délais de livraison des messages.

5.1PrincipeL’information est de type numérique codée sous forme de message. Les messages trop long doivent êtredivisés en fragment de format normalisé (par exemple 128 octets), qui seront acheminer individuellement etréassemblés à l’arrivé, pour recomposer le message d’origine. Chaque paquet contient l’adresse defragmentation.

Message d’origine

Les paquets contiennent des bits de contrôle destiné à les protéger d’erreurs de transmission. Lasegmentation du message en paquet est faite par le réseau et non par l’usager. Les temps de mémorisationdes paquets sont gérer par le réseau et non par l’usager. Les temps de mémorisation des paquets dans les fils

1 2 3 n

2

Msg A

Msg B

Msg C

Msg C

Msg A msg B

Fragmentation

Commutateur du message

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

d’attente au nœud du réseau durent quelques millisecondes. Ils donnent ainsi aux usagers l’impression d’unetransmission bidirectionnelle en temps réel.

5.2 Mode paquet sans connexion ou mode datagrammeL’analyse de l’étiquette portant l’adresse du destinataire permet l’acheminement paquet par paquet au gré despossibilités du réseau.Message :information Adresse du destinataireCe mode se caractérise par : Tous les paquets transitent indépendamment les uns des autres ; Les procédures d’appel et de libération ne sont pas utilisées ; En cas d’engorgement dans les nœuds, les paquets sont détruits ; L’ordre des paquets n’est pas forcement respecté.De plus, le risque de pertes de paquets conduit à prévoir des protocoles de bout en bout.

5.3 Mode virtuelPour garantir le séquencement des paquets d’une même transaction, les paquets transitent par le mêmechemin. Au préalable, un marquage des ressources du réseau réserve ce chemin appelé circuit virtuel.Le fonctionnement en mode circuit virtuel se décompose en trois phases : Etablissement Transfert d’information, Libération.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1. DéfinitionUn commutateur est un équipement de réseau de télécommunication qui permet de :-Aiguiller les communications (commutation de circuits) ;-Concentrer le trafic ;-Taxer l’abonné ;-Surveiller la communication.

2. Les types de commutateurOn distingue les commutateurs d'abonnés et les commutateurs de transit, certains commutateurs peuventassurer les deux fonctions à la fois.2.1 Les commutateurs d'abonnésUn commutateur d'abonné peut assurer les fonctions suivantes :• Liaison entre deux lignes d'abonné qui lui sont connectées, c'est une liaison locale.• Connecter une ligne d'abonné vers une jonction reliée à un autre commutateur. C’est un appel sortant.• Connecter une jonction provenant d’un autre commutateur vers une ligne d'abonné. C’est un appel entrant.2.2 Les commutateurs de transitUn commutateur de transit réalise des connexions entre jonctions provenant de commutateurs distants, ilréalise des liaisons de transit.2.3 Les commutateurs analogiquesUn commutateur analogique réalise une liaison physique entre une ligne entrante et une ligne sortante et cecià l'aide de points de connexions métalliques ou électroniques.2.4 Les commutateurs numériquesUn commutateur numérique associe une voie temporaire sur un multiplex MIC (Multiplexage à ImpulsionsCodée) à la communication entre deux abonnés et peut aiguiller une voie temporaire d'un MIC entrant versune autre voie temporaire d'un MIC sortant.2.5 Autocommutateur électromécaniquea-Auto-commutateur EM à organe tournantUn ACEM rotatif est tout simplement un ensemble de matériel commandé par des électro-aimants quieffectue des mises en relation entre deux correspondant, selon les indicatifs fournit pas l’abonné demandeurà l’aide de mon cadran d’appel. Il existe deux types de systèmes : Le système strowger Le système R6b. Autocommutateur EMLe cross bar n’est pas basé sur les organes tournants, mais fait appel à des bornes croisées, verticales ethorizontales actionné par les EOA la connexion est établi à l’intersection des bornes.2.6 Autocommutateur électroniqueLa génération de l’électronique va faire émerger une nouvelle culture technique. La commutationélectronique va progressivement prendre la relève du système crossbar à partir des années 70. L’avenir estdans la commutation temporelle ou numérique qui fait appel à la numérisation du signal téléphonique3 Structure des commutateurs31 Structure générale

LES COMMUTATEURS

STRUCTURE ET FONCTION DES COMMUTATEURS

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

32 Equipement d’abonné (SLIC : Subcriber Line Interface Circuit)L'équipent d'abonné ou équipement de ligne assure l'interface entre la ligne d'abonné et le reste deséquipements du commutateur. Il est raccordé d'un coté au répartiteur général où arrivent toutes les lignesd'abonnés, et de l'autre aux équipements du commutateur qui ont la charge de traiter les appels téléphoniques(alimentation, explorateurs, distributeurs matrice de connexion …).Il est constitué des équipements quiréalisent les fonctions suivantes :• 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 de signalisation• Coding : Numérisation du signal (cas d'un autocommutateur numérique).• Hybrid : Interfaçage 2 fils / 4 fils pour la séparation du signal reçu est le signal émis.• Test : Isolation de la ligne d'abonné dans un but de test

33 Les joncteursD'une façon similaire aux équipements d'abonnés, les joncteurs assure l'interface entre les commutateurs etles jonctions (Figure 5.2). C'est à ce niveau qu'est injectée la signalisation entre commutateurs (signalisationIntercentraux). La signalisation elle-même étant générée et traitée par des auxiliaires de signalisation.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

34 L’explorateur de ligne d’abonnéL'explorateur d'abonné a pour rôle principal d'explorer cycliquement, un par un, tous les équipementsd'abonné dont il a la charge. Lorsqu'un changement d'état remarquable intervient sur l'équipement d'abonnéexaminé, il interrompt son exploration, en avertit l'unité de contrôle, puis il reprend son exploitation àl'endroit où elle s'est arrêtée. A partir des informations recueillies au niveau des équipements d'abonnés,l'explorateur doit distinguer les états fondamentaux dans lesquels peut se trouver la ligne d'abonné, comme :• Raccroché• En appel (décrochage)• Connecté (à un joncteur à travers le réseau de connexion)• En faux appel (décroché mais non connecté)• Fin de faux appel• Fin de communication (raccrochage)

35 Le distributeurAprès avoir traité les données issues de l'explorateur, l'unité de commande est alors à même de réagir sur lapériphérie téléphonique par l'envoi d'ordres "périphériques", cette opération constitue la distribution. Uneopération de distribution consiste le plus souvent à faire adresser et basculer un relais afin d'injecter unesignalisation (hors bande ou dans bande) dans la ligne.

36 Le réseau de connexionLe réseau de connexion est la partie du commutateur qui permet de connecter les lignes appelante avec leslignes appelée. En plus de la matrice de connexion, il possède en général ses propres organes de commandequ'on appelle marqueurs.3.6.1 Les marqueursCe sont les organes qui assurent la mise en place d'un itinéraire dans le réseau de connexion pour satisfaireun appel donné. Leur rôle est d'une part, la désignation (marquage) des points de connexion à établir à partirdes informations binaires décrivant l'itinéraire, et d'autre part, l'envoi des commandes de mise en place del'itinéraire ainsi marqué à la matrice de connexion. La recherche de l'itinéraire est effectuée dans la mémoirede l'unité de commande et cette dernière fournit aux marqueurs les informations décrivant l'itinéraire. Larecherche peut aussi être réalisée par les marqueurs eux même, l'unité de commande se contentant alors àindiquer le point d'entrée et le point de sortie à relier.

P : Module de protection• Si : module de signalisation intercentraux, constituéessentiellement de points de tests et de points dedistribution.• I : module d'isolement qui sépare les différentscourants véhiculés sur la jonction et le réseau deconnexion pour éviter toute confusion d'interprétationpar le module de signalisation.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

3.6.2 Matrice de connexionL'élément de base d'un réseau de connexion est le point de connexion. Jadis constitué de composantsélectromagnétiques comme le relais à tige, le point de connexion est aujourd’hui constitué de composantsélectroniques comme les transistor MOS. Les points de connexion sont assemblés en matrice permettant àtout instant de relier n'importe quelle entrée à n'importe quelle sortie, on dit que c’est une matrice à blocagenul.

3.6.3 Réseau mailléSi on veut commuter N lignes d'entrée avec M lignes de sortie, il faut une matrice de N × M points deconnexions. L'impossibilité économique, voir pratique de construire de telles (grandes) matrices si lenombre de lignes à commuter est important nous amène à construire des réseaux de connexions à base dematrices de petite taille reliées en cascades. On obtient ce qu'on appelle un réseau maillé à plusieurs étages.

36.4 Les réseaux de concentration

Point et matrice de connexion

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

Le nombre de lignes d'abonné arrivant sur un commutateur est bien plus important que le nombre dejonction au départ de celui-ci. Pour optimiser le fonctionnement du réseau de connexion et réduire son coûtde développement, on la décompose en deux blocs, un réseau de concentration et un réseau de brassage.

3.6.5 Les réseaux droits.Les réseaux droits qui peuvent être unidirectionnels ou bidirectionnels sont des réseaux qui permettent laconnexion entre deux groupes de terminaisons (entrée/sortie) situées sur les deux côtés opposés du réseau.Sur les réseaux unidirectionnels, les entrées se trouvent d'un côté et les sorties de l'autre. L'acheminement dutrafic se fait dans un seul sens. Sur les réseaux bidirectionnels, l'acheminement du trafic peut se faire dansles deux sens. On peut trouver des entrées ou des sorties sur les deux côtés du réseau.

3.6.6 Les réseaux repliésLes réseaux repliés sont des réseaux sur lesquels tout les accès se présentent sur un même coté avecpossibilité d'établir une connexion entre deux quelconques de ces accès. Ils sont constitués d'un réseau droitsur lequel on a rajouté des liaisons supplémentaires.

3.7 Les organes de commandeParmi les fonctions principales assurées par l'unité de commande d'un commutateur, on trouve3.7.1 Fonction de traitement des appelsDite aussi fonction de commutation, son rôle est l'acquisition des états des lignes d'abonnés et des jonctions,de gérer l'échange et l'analyse de signalisation, d'étudier les acheminements et enfin de commander et desuperviser les opérations de connexion.On peut considérer la structure générale du système de commande comme répartie en deux niveaux pouraccomplir la fonction de commutation :-Un premier niveau dit niveau périphérique traite les fonctions exploration, de distribution et de marquage-Un deuxième niveau de commutation assure le traitement des données fournies par le niveau précédent.C'est la partie intelligente. C'est en général un grand ordinateur avec un "gros" logiciel spécialisé encommutation.3.7.2 Fonction d'Exploitation et de maintenanceL'exploitation permet de gérer l'évolution du réseau en surveillant constamment son fonctionnement et enmesurant le trafic en différents points ce qui permet de rajouter ou de supprimer des organes au sein du

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

commutateur ou des faisceaux de circuits afin que le réseau soit le plus optimisé possible (offre une trèsbonne qualité de service pour des coûts d'investissement raisonnables).La fonction de maintenance a pour rôle la détection et la localisation des défaillances des équipementsconstituants le réseau.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE

BT ELECTRONIQUE

1 Définition11 TransmissionC’est l’action de transmettre, de faire parvenir de permettre le passage. C’est donc le transport del’information à une distance quelconque.12 communicationC’est le transfert (transmission, diffusion) d’information avec précision et rapidement d’une sourcevers une destination à travers un milieu appelé Canal.13 FidélitéC’est la transparence qu’a le système de restituer sans perte et sans altération l’information qui lui aété confié par l’usager, ceci quel que soit les perturbations et imperfections que présente les moyenstechniques.14 FiabilitéC’est la permanence de la disponibilité du service quel que soit les pannes partielles, imprévisible etinévitable de tout dispositif technique. Les notions de fidélité et de fiabilité définissent celle de laqualité de service(QoS).15 SignalC’est une grandeur physique (courant, intensité ou tension) variable porteur d’information. Il peutêtre analogique (variable) ou numérique (discrète).

2 Différents types de transmissionIl faut préciser avant d’arriver aux différents types de transmission qu’une liaison de communicationpeut avoir plusieurs directions (d’un point à un autre) ou sens :

Unidirectionnelle ou simplexe ou unilatéral () ; Bidirectionnelle à alternat ou half duplex () ; Bidirectionnelle ou full duplex () ; Multilatérale ou multidirectionnelle (plus de deux points).

Suivant la direction choisie, cette transmission peut se faire sous deux modes : Parallèle ; Série.

Se basant sur la nature des informations transmises, nous pouvons avoir plusieurs types detransmissions :

21 Transmission téléphoniqueDans ce type de transmission la voix humaine est l’élément ou la source de l’information àtransmettre. Les sons vocaux occupent une bande de fréquence [300hz ; 3400hz] tandis que l’oreille,elle perçoit les sons de [10hz ; 20000hz]. Mais sa sensibilité est maximale pour les sons comprisentre [1000hz ; 4000hz]. C’est l’une des raisons pour laquelle la bande téléphonique est limitée auxsignaux de fréquences [300hz ; 3400hz].

22 Transmission de radio diffusionElles se font par l’intermédiaire d’un émetteur. Ici les exigences sont plus grandes qu’en transmissiontéléphonique, car il est nécessaire que tous les sons émis par les instruments musicaux soientfidèlement transmis.

TRANSMISSION

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE

BT ELECTRONIQUE

23 Transmissions à courants porteursElles consistent à superposer plusieurs communications sur un support physique donné. Elles sontprincipalement utilisées en transmission téléphonique ou elles permettent d’assembler lescommunications en groupe de 12, 60, 300, et 900 voix à courant porteurs.

24 Transmissions télégraphiquesIl existe 2 types :

Télégraphie à courant continu : qui consiste à envoyer sur une ligne un courant continuinterrompu par l’appareil transmetteur pour produire les signaux du code envoyé.

Télégraphie harmonique : Système dans lequel chaque communication télégraphique moduleen amplitude ou en fréquence un courant porteur. Forme utilisée de nos jours, car utilisant lescircuits téléphonique ordinaire.

25 Transmission de donnéesElle s’apparente à la transmission télégraphique mais diffère en de nombreux points en ce sensqu’elle utilise un procédé différent.Il existe d’autres types de transmissions telles que les transmissions photo télégraphiques (imagefixes), de télévision et des courants de signalisation.Mais dans les supports utilisés pour véhiculer les informations, il est difficile de distinguer uneinformation sonore d’un texte. Si nous prenons comme base le signal transmis et non l’information,toutes les transmissions ci-dessus peuvent être regroupées en deux grandes familles :

La transmission analogique ; La transmission numérique.

3 Organisation d'une chaîne de transmission

Signal à transmettre : - signal analogique ( audio ou vidéo )- signal numérique ( vidéo, téléphonie, données informatiques ).

Modulateur : Un signal ne peut se propager seul, il doit avoir pour support un signal porteur qui seramodulé par le signal à transmettre.

Emetteur : C'est le dispositif qui permet la transmission, par une onde électromagnétique, du signalmodulé ( exemples ci-dessus )

- amplificateur + antenne (propagation dans l'espace )- diode émettrice (propagation par fibre optique ).

Récepteur : Il reçoit des ondes électromagnétiques sélectionne et reconstitue le signal modulétransmis par l'émetteur (exemples ci-dessous )- antenne + amplificateur (propagation dans l'espace )- diode réceptrice (propagation par fibre optique ).

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE

BT ELECTRONIQUE

Démodulateur : Il reçoit le signal modulé provenant du récepteur pour en extraire le signal contenantl'information d'origine.

4- Milieux de transmission des ondes électromagnétiques Air ou vide : Les champs magnétiques et électriques se propagent à la vitesse de la lumière

( ). Câbles : La vitesse de propagation dépend de la nature de l'isolant utilisé dans la ligne

Fibres optiques : Le signal porteur est une onde lumineuse qui se propage dans un guide appelé "fibre optique ".

5- Grandeurs physiques liées à la propagation Fréquence : C'est la fréquence f du signal porteur (sinusoïde) dont quelques exemples sont

mentionnés ci-dessous :- Canal TV 28 : 527,25 MHz pour l'image et 533,75 Mhz pour le son.- Bande FM : de 87,5 MHz à 108 Mhz.- Radio et TV satellite : de 10,7 GHz à 12,75 GHz.

Période : avec T en (s) et f en (Hz ) Vitesse de propagation ou célérité : C'est la vitesse v de l'onde en Longueur d'onde : C'est la longueur λ en (m) d'une période de l'onde

6 Puissance et atténuation :

G (dB) = 10 Log Ps/Pe (Gain ou atténuation si négatif)

De même qu'en acoustique on a défini comme puissance sonore le dBa Pascal), en transmissionon utilise le dBm pour quantifier la puissance transmise.

Exemple : Un modem émet un signal d'une puissance de -10 dBm sur une ligne quiatténue de 25 dB et d'impédance 600 Ω.- La puissance émise sera :- La puissance reçue sera de -35dBm ou de

- La tension reçue sera deAtténuation en néper :

L'atténuation d'un support sera parfois calculée en néper :Il existe une relation directe entre néper et dB :

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1 DéfinitionLe câble est un Faisceau de fils tressés. Les câbles sont formés de torons en fils métalliques enroulés autourd'une âme.

2) Paramètres électriques21) Paramètre primaireOn appelle paramètres d’un circuit de transmission un ensemble de grandeurs électriques qui définissentcomplètement les propriétés de ce circuit du point de vue de la transmission. Les plus simples sont lesparamètres primaires dont les valeurs résultent immédiatement du mode de construction: nature desmatériaux et position géométrique des fils.Ils se divisent en deux groupes:- les paramètres longitudinaux: résistance et inductance.- les paramètres transversaux: capacité et perditance.Ces paramètres sont en général fonction de la fréquence et se rapportent à l’unité de longueur. C’estpourquoi les valeurs données sont le plus souvent exprimées pour un câble de 100 m.a)Résistance:

La résistance dépend de la fréquence, du diamètre et de la nature du conducteur et de la température. Elleaugmente à des fréquences élevées par l’effet de peau.b) Capacité:

La capacité dépend de la distance séparant les conducteurs et de la nature de l’isolant. La distance entre lesconducteurs d’une même paire est déterminée par l’épaisseur de l’isolation de l’âme.c)Inductance:Phénomène de self (effet de peau, effet d’écran, effet de proximité)d) Perditance:La perditance décrit les pertes d’isolation, les pertes diélectriques et les pertes entre les conducteurs. Lesperditances se trouvent proportionnellement avec les capacités et se composent comme ces dernières. ESPARAMETRES SECONDAIRESLES PARAMETRES SECONDAIRES22) Paramètre secondairesLes paramètres primaires ne peuvent être mesurés directement que sur de très courtes longueurs. De plus, ilsn’interviennent dans les calculs de transmission que sous forme d’expressions assez compliquées. Il est doncpréférable de leur substituer d’autres systèmes de paramètres. Les paramètres secondaires peuvent êtremesurés sur des circuits longs et interviennent de façon plus simple dans les calculs.Les paramètres secondaires les plus généralement utilisés sont l’impédance caractéristique et l’exposant depropagation, celui-ci étant lié directement à l’affaiblissement linéique.D’autres paramètres sont également à considérer tels que l’affaiblissement para diaphonique, le rapportsignal sur bruit et impédance de transfert.Les valeurs de ces paramètres sont fixées dans différentes normes en fonction des catégories de qualité aussibien pour les câbles, la connectivité que pour les systèmes (link).a)L’affaiblissement linéiqueIl représente les pertes subies par le signal électrique lors de sa propagation le long de la paire (dépend de larésistance et de la capacité). La mesure de l’affaiblissement se fait classiquement par une méthode dited’insertion définissant un affaiblissement linéique. Le signal est injecté à l’une des extrémités du câble et lamesure du signal reçu est réalisée à l’autre extrémité. L’affaiblissement mesuré est obtenu par le rapport destensions. Sa valeur est exprimée en dB/100 m (ou dB/km) et est proportionnelle à la longueur du câble (et àla racine carrée de la fréquence).

SUPPORT DE TRANSMISSION PAR CABLE

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

b) L’affaiblissement para diaphoniqueIl s’agit de la caractérisation d’un câble dans son environnement. En général, une paire est associée àd’autres paires dans un même câble. Il se produit alors des phénomènes de couplage entre paires. Une partiedu signal transitant dans une paire va donc rayonner sur les autres paires et polluer le signal qu’ellestransportent. Ce couplage va dépendre des combinaisons de la longueur de torsades, de la distance séparantles paires et de la technique de construction du câble. Ce couplage est caractérisé par la mesure de la partdiaphonie entre paires. La tension de la paire perturbée est mesurée du côté où l’on injecte le signal sur lapaire perturbatrice. La différence entre le signal d’origine et le signal parasite correspond à l’affaiblissementpara diaphonique (dB). Si les deux extrémités sont mesurés à la même extrémité du câble (ou donc à lasource) on parle de NEXT (near and crosstalk). Si le signal parasite est mesuré à l’autre extrémité du câblepar rapport à la source on parle de FEXT (far-end crosstalk).c) ACR - rapport signal sur bruitUn signal électrique circulant dans une paire provoque l’apparition d’une tension sur les autres paires ducâble. Le signal n’est détecté que s’il est nettement supérieur au bruit. Plus le rapport signal/bruit seraimportant, plus la qualité de transmission sera performante. Pour une longueur de 100 mètres et pour chaquetype de câble, la représentation graphique de la para diaphonie et de l’affaiblissement permet de visualiser lerapport para diaphonie sur signal transmis. (Écart entre les deux courbes). L’ACR est la distance entre lesdeux courbes.d) L’impédance caractéristiqueL’impédance caractéristique dépend aux fréquences élevées de la capacité linéique et de l’inductance ducâble. Un calcul, basé sur la théorie des lignes, permet la détermination de l’impédance caractéristique et del’exposant de propagation. L’impédance caractéristique et l’affaiblissement linéique sont étroitement liés àtravers le paramètre de capacité : plus la capacité est faible (éloignement des deux conducteurs), plusl’affaiblissement sera faible et plus l’impédance sera élevée.e) L’impédance de transfertL’impédance de transfert caractérise l’efficacité d’un écran vis-à-vis des perturbations électromagnétiquesextérieures conduites ou rayonnées. En présence d’un champ électromagnétique apparaît dans le blindage ducâble un courant de circulation qui pourra éventuellement se coupler avec les conducteurs intérieurs et créerdes tensions de bruit. L’impédance de transfert (Zt) est un paramètre homogène à une impédance linéique,représentée par le rapport entre la tension induite sur les conducteurs du câble et le courant perturbateurcirculant dans l’écran. Sa valeur varie en fonction de la fréquence et s’exprime en mΩm. La résistancelinéique du blindage et la profondeur de pénétration jouent un rôle fondamental dans le comportement del’impédance de transfert. La profondeur de pénétration est fonction de la fréquence du courant perturbateur,de la conductivité, de la perméabilité magnétique relative du matériau.f ) Return Loss ou perte par réflexionLa perte par réflexion est la différence entre la puissance du signal transmis et la puissance du signal réfléchidue aux variations de l’impédance du câble. Une variation de la structure géométrique du câble (longueur detorsade, diamètres des éléments, disposition des paires dans le câble) va générer une réflexion du signal qui,suivant le niveau, peut venir perturber le protocole utilisé. Plus la différence entre la puissance émise et lapuissance réfléchie est importante, se traduisant par des valeurs de RL négatives, meilleure sera la qualité ducâble.g) PowersumC’est l’effet cumulé des paramètres qui expriment le rapport des paires dans un même câble.Example: NEXT, ACR, FEXT, ELFEXT. Ici on ne tient donc pas seulement compte de l’influence d’unepaire sur une deuxième paire d’un même câble. ‘Powersum’ exprime l’effet sur une paire de toutes les autrespaires de ce même câble.

3 normalisation et performances des câblesLes systèmes de câblage sont référencés en classe de transmission et constitués de composants classés encatégories. Les classes de transmissions sont représentées par des lettres. Leurs performances sont qualifiéesen fonction des bandes passantes et représentées par la fréquence réalisable supérieure.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

Indépendamment de cela, la construction du câble est aussi importante.Ce paramètre concerne le traitement de la CEM et des performances de transmission.A ce propos deux données sont déterminantes:- blindage par paire si le blindage est absent, le nom général du câble devient X/UTP (typique U/UTP ouF/UTP).s’il y a un blindage avec un ruban en aluminium, le nom général du câble devient X/FTP (typique S/FTP).- blindage global du câbleen cas de blindage avec un ruban d’aluminium, le nom devient F/XTP (typique F/UTP)en cas de blindage avec une tresse, le nom devient S/XTP (typique S/FTP).Exemple de référencement :- SF/UTP câble 4 paires avec écran global constitué d’un double blindage (ruban d’aluminium + tresse)- S/FTP câble 4 paires avec écran individuel des paires (ruban d’aluminium) + écran général (tresse).

4 structures des câbles en cuivre gaine extérieure de protection:

PVC ou matériau LSOH; pour des applications industrielles aussi PE ecran global éventuel:

ruban en aluminium posé en longueur ou en hélice et/ou tresse de cuivre étamé faisceaux de conducteurs:

assemblage de paires ou de quartes, écran individuel éventuel. isolantion des conducteurs:

PE ame conductrice:

cuivre massif (sauf pour des cordons de brassages)

5 BlindageUn tube conducteur constitue un excellent blindage contre les perturbations, mais pour des raisons évidentesde souplesse, cela n’est pas possible pour les câbles de transmission de données. Il faut donc écranter avecune feuille d’aluminium ou une tresse, les meilleurs résultats (du point de vue de l’impédance de transfert)étant obtenus lorsque ces deux blindages sont cumulés.Une convention de codage uniforme permet d’identifier le type de blindage des câbles.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1 Définition de l’onde électromagnétiqueUne onde électromagnétique (OEM) est constituée d’un champ électrique E et d’un champ magnétique Bqui varient au même rythme que le courant qui leur a donné naissance.On peut remarquer que :

Toute circulation de charges dans un conducteur produit une OEMLorsque cette émission est voulue, le conducteur s’appelle « antenne d’émission »Lorsque l’émission n’est pas voulue, elle est dite « parasite »Une OEM crée dans tout conducteur des courants induits (antenne de réception)

L'onde électromagnétique se propage en ligne droite, à la vitesse de la lumière :

vitesse de propagation dans le vide ou l’air : c ≈ 3. 108

m/sDans un matériau diélectrique de permittivité relative εr (isolant de câble coaxial, par exemple) la vitesse

de propagation est inférieure à celle de la lumière :

2) Propriétés de l’onde électromagnétique21 fréquences :

La fréquence d'une OEM est la fréquence des champs E et B qui la composent ; c’est aussi la fréquencedu courant circulant dans l’antenne.

Exemple : un signal sinusoïdal de f = 100 MHz appliqué à une antenne d’émission produira des champs E etB variant sinusoïdalement à la fréquence de 100 MHz.22 longueur d’onde :La longueur d'onde λ est le trajet parcouru par l’onde durant une période T :

23 polarisations :La polarisation d'une OEM est la direction de son champ électrique E.

si E garde une direction constante, on dit que la polarisation est rectiligne (le plus courant) e plus souvent, E est horizontal (polarisation horizontale) ou vertical (polarisation verticale) à grande distance de l’antenne, E est toujours perpendiculaire à la direction de propagation il existe aussi des polarisations circulaires et elliptiques

24 propagations :Les ondes radio se propagent de l’antenne d'émission à l’antenne de réception de diverses manières :

par onde directe, partant de l'émetteur et arrivant sur le récepteur sans rencontrer d'obstaclesnaturels (montagnes, couches atmosphériques) ou artificiels (immeubles, lignes à THT)

par onde réfléchie, lorsque l’onde rencontre un obstacle et est renvoyée dans sa totalité, ou enpartie, dans une direction différente.

Les couches ionisées de l'atmosphère peuvent constituer des surfaces de réflexion si f < 30 MHz.

25 Courant dans une antenneL’émetteur produit une porteuse sinusoïdale modulée à la fréquence f qui est conduite à l’antenne par uncâble coaxial. le courant i(t) est sinusoïdal à la fréquence de la porteuse le courant n’a pas la même intensité en tout point ce courant peut occasionner des pertes Joule si les matériaux utilisés sont de mauvaise qualité

SUPPORT DE TRANSMISSION PAR ANTENNE

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

alimentée par la tension v(t) et absorbant un courant i(t), l’antenne présente donc une impédanceéquivalente Za

cette impédance dépend toujours de la fréquence, elle est résistive pour certaines longueursuniquement.

pour que toute la puissance fournie par l’émetteur soit rayonnée, il faut adapter le câble en sortie, cequi supprime l’onde réfléchie

souvent le câble a une impédance Zc = 50 ohms,L’antenne est alors parcourue par un courant i(t) ayant les caractéristiques suivantes :éclairement moyenéclairement faible éclairement fort i(t) fabriquer des antennes d’impédance 50 ohms.

3 Critères de choix d’une antenne

Pour choisir un modèle d’antenne pour une application donnée, il faut veiller aux principaux points suivants31 fréquences de travail:Une antenne est construite pour une fréquence ou une gamme de fréquences donnée

32 directivités:Elle peut être omnidirectionnelle brin vertical) ou directive (Yagi, parabole…)33 gains :Les meilleurs gains sont obtenus avec des antennes très directives, jusqu'à plus de 50 dB pour les grandesparaboles34 impédances:Adaptées à celle du câble soit en général 50 ohms sauf pour la télévision qui travaille en 75 ohms

35 puissance:Pour l’émission, l’antenne doit accepter la puissance de l’émetteur sans trop de pertes Joule .

4) Spectre des ondes électromagnétique

Une antenne est construite pour une fréquence ou une gamme de fréquences donnée

5) Les différents types d’antennesVoir document

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

SUPPORT DE TRANSMISSIONPAR ANTENNE

MATIERE:TELEPHONIECLASSE:

Prof: ELEVE:

SPECIALITE:ELECTRONIQUE DOC N°:Les différents types d’antennesPour les liaisons radio, on utilise une très grande variété d’antennes selon leurs propriétés :

pour champ B (bobine, cadre par ex.) ou champ E (la plupart des antennes)directives ou omnidirectionnellesà gain faible ou à fort gainimpédance normalisée de 50 Ω, ou autre valeur antenne filaire (télescopique par ex.) ou à réflecteur

(parabole par ex.) etc…

Remarque : les dimensions de l’antenne sont toujours liées à la fréquence de travail (souvent λ/4 ou λ/2)Quelques exemples : Antenne dipôle

économique rayonne perpendiculairement au brin impédance 75 Ω

Antenne « dipôle replié »impédance 300 Ωplus robuste que le dipôle associée à des brins directeurs et réflecteurs, donne l’antenne Yagi très utilisée enTV

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE



Prof: ELEVE:

SPECIALITE:ELECTRONIQUE DOC N°: 2/4 Antenne quart-d’onde

*nécessite un plan de masse omnidirectionnelle dans le plan horizontal moins encombrante que le dipôle*impédance 36 Ω .

Antenne Ground-plane- omnidirectionnelle dans le plan horizontal- ne nécessite pas de plan de masse- impédance 50 Ω L

P MAN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE



Prof: ELEVE:

SPECIALITE:ELECTRONIQUE DOC N°: 3/4Antenne « guide d’onde »

- directive- gain élevé

Antenne parabolique- gain élevé lié au diamètre du réflecteur- très directive

Antenne cornet- très directive- gain élevé

Antenne patch- résonance si l=λ/2- w joue sur l’impédance à la résonance- peu directive

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE



Prof: ELEVE:


L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1- Schéma d'ensemble d'une liaison optique guidée

Le codeur adapte l'information numérique à transmettre (détection d'erreur, modulation numérique). Le module d'émission transforme les signaux logiques en impulsions de courant

d'injection. L'émetteur convertit les impulsions de courant en puissance lumineuse envoyée à

l'entrée de la fibre optique. La fibre optique guide l'onde lumineuse. Le récepteur reçoit la puissance lumineuse et la transforme en impulsions de courant( photodiode ). Le module de réception transforme les impulsions de courant en signaux logiques et

élimine les distorsions dues à la propagation. Le décodeur reconstitue l'information numérique (démodulation et détection d’erreur). Le codeur adapte l'information numérique à transmettre (détection d'erreur, modulation

Avantages de la liaison optique Isolation galvanique (pas de contact électrique entre émetteur et récepteur). Immunité au bruit (insensibles aux perturbations radio …). Très faible perturbation de l'environnement électromagnétique. Grand débit d'information (bande passante élevée).

2- Notions sur la propagation de la lumièrea- Réfraction

L'indice n d'un milieu est définit par la relation :

Exemples : n = 1 ( vide ou air ) ; n ≈1,33 ( eau ) et n≈ 1,5 ( verre ordinaire )Loi de la réfraction (Descartes)Un rayon incident se propageant dans un milieu d'indice n1 vers un milieu d'indice n2 subit une déviation (rayon réfracté ) définie par la relation :

TRANSMISSION PAR FIBRE OPTIQUE

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

I1 est l'angle incident (angle par rapport à la normale);I2 est l'angle réfracté (toujours par rapport à la normale).

b- Réflexion totaleSupposons que le rayon incident provienne du milieu d'indice le plus élevé ( n2 > n1 ).

Augmentons l'angle i2 jusqu'à avoir i1 = π/2 et notons i2R cet angle. Si on augmente encore i2, le rayon seréfléchit complètement sur la surface de séparation des deux milieux. C'est le phénomène de réflexion totale( schéma ci-dessous ).

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

3- Emetteurs optiques

a- Diodes électroluminescentes (LED ou DEL)Principaux semi-conducteurs (classement en fonction de λ0 longueur d’onde)

Répartition spectrale de l'énergieLa courbe ci-dessous représente la répartition spectrale d'énergie pour une diode infrarouge de type TIL32utilisée, par exemple, dans les télécommandes. On remarque que le spectre est large, ce qui veut dire quel'énergie est répartie sur une large plage de longueur d'onde ( la couleur n'est pas très "pure" ).

c- Diodes Laser ( Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation )Principal semi-conducteur : Le semi-conducteur utilisé est du type Ga-Al-As, il est monté en cavitérésonnante. L'énergie est concentrée dans la cavité et la lumière émise est assez pure et très directrice.

Répartition spectrale d'énergie :La courbe ci-dessous représente la répartition spectrale d'énergie pour une diode laser de type 670 nm(rouge) et 3mW utilisée, par exemple, pour des "visées laser" .On remarque que l'énergie d'émission est concentrée sur une plus faible plage de longueur d'onde que pourune DEL, la couleur est donc assez "pure".

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

Utilisations : Télécommunications. Lecteurs de CD. Lecteurs de code-barre. Pointeurs

4- Récepteurs optiquesa- Photorésistances

La photorésistance est une résistance variable en fonction de l'éclairement qu'elle reçoit. Le principe estbasé sur l'effet photoélectrique dans un semi-conducteur de type N.Exemple : photorésistance VT 935 G- Pointe de réponse spectrale : 550 nm ( vert – jaune )- Résistance pour E = 10 lux : ≈ 10 kΩ- Résistance d'obscurité : ≈ 1 MΩ- Temps de réponse : ≈ 20 ms.Caractéristiques générales :- Bonne sensibilité- Inertie élevée ( temps de réponse important )- Bruit de fond important.La photorésistance est en général utilisée pour le contrôle automatique de luminosité ( éclairage, appareilsphoto et caméra ). Elle est très peu utilisée dans les liaisons optiques à cause de son temps de réponse élevé.

b- PhotodiodesCe sont des diodes à jonction PN avec la région P fortement dopée. Elles sont branchées en inverse ( sensbloqué ) et le courant négligeable dans l'obscurité va devenir important sous éclairement de la jonction.Exemple : photodiode Centronic AEPX 65 ( grande vitesse )- Plage de longueur d'onde : 400 – 1000 nm ( visible + infrarouge ).- Pointe de réponse spectrale : 800 nm ( rouge ).- Sensibilité ( U = 5V et λ = 820 nm ) : 0,35 A / W.- Temps de monté du courant photo : 1 ns.Caractéristiques générales :

- Bonne sensibilité.- Temps de réponse très faible ( rapide ).La photodiode est en général utilisée dans les systèmes d'alarme, les codeurs optiques, la détection defluctuation de lumière et la détection d'impulsions lumineuses rapides ( fibres optiques ).

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

c- PhototransistorMême caractéristiques que les photodiodes, mais avec des gains en courant compris entre 100 et 900.5- La fibre optique

51- GénéralitésUne fibre optique est constituée par un premier milieu d'indice n1 ( cœur ) entouré par un second milieud'indice n2 est supérieur à l'indice n2 . Lorsque la lumière est injectée dans le cœur elle se propage, soit enligne droite (monomode), soit par une succession de réflexions internes (multimode) comme l'illustre leschéma ci-dessous :

La figure ci-dessous représente les trois principaux types de fibres :La figure ci-dessous représente les trois principaux types de fibres :

52-utilisation des différents types de fibre optiquea- Les fibres multimodes à saut d'indice :- Diamètre du cœur : 100 à 600 µm.- Bande passante : 10 à 50 MHz.km.- Affaiblissement à 850 nm : ≤ 5 dB / km.⇒ Utilisée pour des liaisons jusqu'à 2 km, avec un débit maximal de 50 M bits/s.

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

b- Les fibres multimodes à gradient d'indice :- Diamètre du cœur : 100 µm.- Bande passante : 500 MHz.km.- Affaiblissement à 850 nm : < 5 dB / km.⇒ Utilisée pour des liaisons longues, avec un grand débit : 150 M bits/s .c- Les fibres monomodes :- Diamètre du cœur : 10 µm.- Bande passante : plusieurs GHz.km.- Affaiblissement à 850 nm : 2 dB / km.⇒ Utilisée pour des liaisons longues, avec un haut débit : 500 M bits/s .d-Les fibres multimodes à gradient d'indice

- Diamètre du cœur : 100 µm.- Bande passante : 500 MHz.km.- Affaiblissement à 850 nm : < 5 dB / km.⇒ Utilisée pour des liaisons longues, avec un grand débit : 150 M bits/s .e-Les fibres monomodes- Diamètre du cœur : 10 µm.- Bande passante : plusieurs GHz.km.- Affaiblissement à 850 nm : 2 dB / km.⇒ Utilisée pour des liaisons longues, avec un haut débit : 500 M bits/s.

5.3. CâblesIl faut faire la différence entre une fibre optique et un câble à fibres optiques. Ce dernier est

composé d’un nombre de fibres pouvant aller de 2 à plusieurs dizaines de fibres et ce en fonction desbesoins. Le plus souvent dans les réseaux locaux d’entreprise, ce nombre est de 6 à 24. Il faut donc faire unchoix sur deux critères principaux :• Les performances des fibres qui supporteront les communications et ce en fonction des données reprisesau paragraphe précédent (bande passante, débit, distance).• Le type de câble à poser en fonction de l’environnement, tel que pose en intérieur, en extérieur, encaniveau, sous tube, en enterré, protection contre les rongeurs, retardateur de flamme, … .Il existe deux grands types de câble à fibres optiques :

a-Les câbles à revêtement lâche (loose tube câble),Ces types de câble sont préconisés pour la pose horizontale et l’enfouissement direct. Ce câble estconstitué de plusieurs tubes contenant chacun plusieurs fibres optiques. Ces dernières sont lib- res ausein du tube. Ce câble est utilisé pour les liaisons inter-bâtiment.

b-Les câbles à revêtement serré (tight buffered),Dans ces câbles une gaine plastique est directement appliquée sur la fibre ce qui la renforce méca-niquement et lui apporte la souplesse nécessaire à la réalisation de cordons. Ce type d’agencementpermet le raccordement direct de connecteur (principe break-out).

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1-DéfinitionLa modulation peut être définie comme le processus par lequel le signal est transformé de sa formeoriginale en une forme adaptée au canal de transmission, par exemple en faisant varier les paramètresd'amplitude et d'argument (phase/fréquence) d'une onde sinusoïdale appelée porteuse.Le dispositif qui effectue cette modulation, en général électronique, est un modulateur.L'opération inverse permettant d'extraire le signal de la porteuse est la démodulation.Un modem est un ensemble modulateur et démodulateur combiné permettant une liaison bidirectionnelle2- ButPourquoi moduler un signal ?La dimension des antennes émettrices et réceptrices dépend de la longueur d'onde du signal (elle est égaleà L/2 ou L/4 où L est la longueur d'onde dans le vide de la porteuse émise). Un signal H.F. est facilementtransmissible et nécessite des antennes de 3m au maximum. Si nous émettions des ondes B.F, 10 Hz parexemple il nous faudrait une antenne de 15 km. De plus le signal serait rapidement atténué. On utiliseégalement la modulation pour être capable d'émettre plusieurs informations simultanément car si deuxstations émettaient sur la même fréquence ou à des fréquences voisines, il serait impossible de distinguer cesdeux signaux.La modulation permet donc de translater le spectre du message dans un domaine de fréquences qui est plusadapté au moyen de propagation et d'assurer après démodulation la qualité requise par les autres couches dusystème.Le but des modulations analogiques est d'assurer la qualité suffisante de transmission d'une informationanalogique (voix, musique, image) dans les limites du canal utilisé et de l'application.Le but des modulations numériques est d'assurer un débit maximum de données binaires, avec un tauxd'erreur acceptable par les protocoles et correcteurs amont et aval.3 Systèmes de modulationQuand plusieurs informations ou signaux indépendants passent dans un même canal, en utilisant diversesmodulations ou sous-porteuses, on parle de "système de modulation".Ainsi en télévision, le son est transmis par la modulation d'amplitude d'une première porteuse, l'image parmodulation d'amplitude à bande latérale réduite sur une porteuse principale, et la composante couleur parmodulation de fréquence ou de phase d'une sous-porteuse. On parlera alors de système PAL par exemple4 Les différentes classes de modulationOn distingue deux classes de modulations : La modulation numérique (conversion analogique-Numérique) ; La modulation analogique qui comprend plusieurs types de modulations

LA MODULATION

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1- Définition

La modulation consiste à transformer un signal connu par le signal à transmettre. Le signal à transmettre estappelé signal d’information. Lorsqu’on module un signal, on appelle :

- porteuse : le signal connu- modulant : le signal d’information- modulé : le signal résultant de la transformation de la porteuse par le modulant

2-Schéma bloc d’un modulateur

La porteuse est de forme sinusoïdale.Le signal modulant peut être analogique de forme quelconque, ou numérique.Le paramètre de la porteuse qui varie est la valeur de crête de la porteuse3. principe de la Modulation d'amplitude.Le signal modulé en amplitude, résulte de la combinaison de deux signaux :

• l'onde porteuse fixe, de fréquence F0 (F0 étant de fréquence élevéefixe; H.F.). uC(t) = AC cos 2πF0t (onde porteuse)

C'est elle qui permet la transmission à distance pour les raisons évoquées précédemment ;• l'onde modulante de fréquence f (f étant une basse fréquence susceptible d'évoluer dans le temps :

f << F0). C'est celle du signal correspondant à l'information à transmettre ; en général ce signaln'est pas sinusoïdal.

Dans le cas le plus simple, on pourrait le noter : um(t) = Am cos 2πft (signal modulant) avec f << F0

• Le signal modulé résultant sera alors de la forme :

s(t) = [um (t) + E].uC (t) = ( Am.cos 2πft + E). AC.cos 2πF0t

… expression dans laquelle E est une tension additionnelle (ou tension de décalage) qu'on pourrautiliser (signal modulé avec porteuse) ou omettre (signal modulé sans porteuse).

4 -Représentation temporelle

LA MODULATION D’AMPLITUDE

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

5-Taux de modulation ou indice de modulationOn appelle taux de modulation le rapport entre la tension du signal modulant (U) et la tension de laporteuse (U HF).

6-Spectre d’un signal AM

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

1. Introduction au Multiplexage fréquentiel (MRF)Le multiplexage est réalisé en choisissant pour chacune des voies une porteuse différente pour éviter queles voies ne se mélangent ou se confondent et les distinguer les unes des autres. Une bande de fréquencede 4KHZ (0 à 4KHZ) est attribuée à chacune des voies(ne pas oublier qu’en téléphonie la bande passanteallouée est de 300 à 3400HZ).Les bandes de 0 à 300 HZ et 3400 à 4000 HZ ou 300HZ et 600HZ sont appelées bandes de réserves etpermettent d’éviter les recouvrements des voies en tenant compte des pentes des filtres qui ne sont pasparfaites (raides).Chaque voie ou bande de 4 KHZ (0 à 4KHZ) vient ainsi modulée chacune des porteuses qui leurs sontaffectées. Chaque modulateur est ensuite suivi d’un filtre qui permet de choisir l’une des bandes (BLI ouBLS) à transmettre : c’est la modulation SSB. Il faut rappeler que les porteuses sont séparées les unesdes autres 4KHZ. Leurs fréquences sont donc de FK= K*4KHZ.Chaque voie ainsi modulée est transposée dans une bande de 4K à 4(k+1)kHz. Toutes ces N voies sontensuite injectées en parallèles sur ou dans une seule ligne ayant une bande passante supérieure à 4NKHz.

1.1principe du multiplexage fréquentielA la réception chaque démodulateur à un porteur identique à celui de l’émission et est associer à un

filtre, (passe bas) pour supprimer l’une des deux bandes récupérée après la démodulation (démodulationSSB).

1.2 Les systèmesa. Groupe primaire(GP)Le premier niveau de multiplexage sur lequel vont s’appuyer les autres est le groupe primaire debase. Il est composé d’un assemblage de 12 voies. Il existe deux groupes primaires de base :

Groupe primaire de base A(GP A)Il est à orientation directe et se situe dans la bande de 12-60 KHz. Il est utilisé en transmissioninternationale. Pour le réaliser 12 porteuses dont la première est F=12KHz, sont nécessaires. Ellessont chacune modulées par une voie, et après filtrage la bande latérale directe est récupérée.

Groupe primaire de base B (GP B)Ce groupe est à orientation inverse et se situe dans la bande de 60-108KHz. Il est utilisé entransmission nationale.Pour le former une porteuse de 24 ou 48 KHz est pré modulée par chacune des 12 voies avec choixde la bande latérale supérieure. Cette transposition réalisée, une autre est de nouveau effectuée. Danscelle-ci chacune des voies transposées dans la bande de 24-28 KHz, vient moduler une porteuse aveccette fois choix de la bande latérale inférieure. La première de ces 12 porteuses est F=132KHz ouF=156KHzIl faut souligner que les pilotes sont des signaux auxiliaires sinusoïdaux de fréquence et de niveautrès précis et constant. Ils sont utilisés pour surveiller l’état de fonctionnement des groupes (réglagedu niveau nominal, détection des pannes, comparaison des fréquences des porteuses) et sont situésprès qu’au milieu du groupe.

b. Groupe secondaire(GS)Il comprend 60 voies téléphoniques donc de 5 groupes de primaire de base A ou B. il est le produitde la modulation de 5 porteuses espacée de 48 KHz dont la première est F=420KHz par 5 GP B avecconservation de la BLI. Le GS est donc direct, car en passant d’un niveau à l’autre on inverse legroupe. Le GS s’étend de 312-552 KHz.

LE MULTIPLEXAGE

L P M

AN

www.nitropdf.com


TELEPHONIE ELN3

BT ELECTRONIQUE

c. Groupe tertiaire de base (GT)C’est le troisième niveau de multiplexage. Il est composé de 300 cent voies téléphoniques dont de 5GS. Ces 5 GS modulent 5 porteuses espacées de 248KHz dont la première est F=1364KHz.Nous constatons que les 5 GS formant le GT sont espacées de 8 KHz. Le GT est inverse et s’étend de812-2044KHz.

d. Groupe quaternaire de base (GQ)C’est le quatrième niveau de multiplexage. Il est composé de 900 voies téléphoniques donc de 3 GT.Ces 3 GT modulent 3 porteuses espacées de 1320 KHz dont la première est F=10560 KHz.Le GQ est direct et s’étend de 8516-12388 KHz. Nous constatons que les 3 GT le constituant sontespacées de 812 KHz.

e. Groupe généralCe groupe est construit à partir de 15 GS. Il comprend donc 900 voies téléphoniques.

La hiérarchie du multiplexage analogique ou fréquentiel ou en fréquence se résume à travers le schéma ci-après.

L P M

AN

www.nitropdf.com


KOUAKOU NGORAN MARCELLINdfp.ci/wp-content/uploads/2020/03/TELEPHONIE-ELN3-OK-Copie.pdf ·...

Documents

Transcript of KOUAKOU NGORAN MARCELLINdfp.ci/wp-content/uploads/2020/03/TELEPHONIE-ELN3-OK-Copie.pdf ·...