WOW !! MUCH LOVE ! SO WORLD PEACE !
Fond bitcoin pour l'amélioration du site: 1memzGeKS7CB3ECNkzSn2qHwxU6NZoJ8o
  Dogecoin (tips/pourboires): DCLoo9Dd4qECqpMLurdgGnaoqbftj16Nvp


Home | Publier un mémoire | Une page au hasard

 > 

Etude sur l'impact de la transmission optique dans un réseau multiservices "cas de rnis"

( Télécharger le fichier original )
par Ronsard MBUMBA MAYEMBA
Ecole Supérieure des Metiers d'Informatiques et de Commerce "ESMICOM" - Ingénieur technicien en informatique, option réseaux et techniques de maintenance 2009
  

Disponible en mode multipage

EPIGRAPHE

Puisse le Très-Haut combler de ses multiples grâces et fixer son regard de pitié sur tous ceux qui ont fait de nous ce que nous sommes devenus.

Ronsard MAYEMBA

DEDICACE

v À Dieu tout puissant créateur du ciel et de la terre, l'auteur de la vie éternelle et donateur de tout don excellent, lui qui retire le pauvre de la poussière, relève l'indigent du fumier pour le faire asseoir avec les grands de son peuple. Pour l'espoir nous redonné et les riches bénédictions nous comblées.

v Au couple Paul et Honorine VANGU ;

v Au couple Nico et Godée DIAO ;

v Au couple Honoré et Marie MANGUNGULU ;

v Au couple André et Nicole KOBI ;

v À notre tendre mère Elisabeth BUANGA.

Qui nous ont donné le sens de la vie et nous ont toujours compté parmi les leurs à tout jamais. Leur dévouement spontané a été pour nous un signe d'encouragement pour l'élaboration de ce travail mais aussi durant tout notre cursus académique car, les obstacles de toute sorte n'ont pas manqué. Nous dédions cette oeuvre fruit de nos durs labeurs, et moisson des germes qu'ils ont semés pour notre formation parce qu'ils ont été les plus forts.

Ronsard MAYEMBA

REMERCIEMENTS

Connaître, parler et percevoir les phénomènes dans la nature, ne pouvaient jamais être possible dans notre pauvre existence sans le concours des autres. C'est pourquoi, nous tenons ici à remercier ceux dont la présence au monde nous soutient et dont les vertus nous ont appris le travail manuel ou intellectuel.

Un grand merci tout particulier à :

v Professeur Jean PUKUTA et l'Ingénieur Patrick LUKELE respectivement directeur et rapporteur qui, en dépit de leurs multiples occupations tant personnelles que professionnelles, ont accepté volontiers d'assumer la direction éclairée de ce travail.

v Toute la corporation professorale de l'ESMICOM pour son professionnalisme et son dynamisme dans la qualité des matières nous enseignées et qui, certains par leurs oeuvres nous ont inspirés pour la réalisation de notre travail.

v Nos frères et soeurs, cousins et cousines, amis et connaissances nous citons : Serge MAYEMBA, Doudou YIMBU, Nadine MAMBIMBI, Daddy MNGL, Diddy MNGL, Doudou de Benita, Dorcas MNGL, Syla MNGL, Serge MPUNGI, JB ZELEME, Hugues MVUNI, Désiré MBUANGI, Don MBAMBI, July IKONGE, Berthe NIONGO, Omba NTOTO, Ange MPONDANI, Don LUYELO, Eric NSEKA, Benjamin, Arnold PKT, Yves LELO, Junior MAK, Taylor PUATI, Lori, Agnès, Edwige, et Joslyne MAYEMBA; Pour leurs réconforts désintéressés.

v Tous les ministres de Dieu ; pour leurs précieuses oraisons et prédications qui nous ont aidé à grandir dans la foi en notre seigneur et maître Jésus-Christ.

v Nos compagnons de lutte : Patrick MAYIMONA, Giscard MANANGA et Jerry TSUMBU avec qui nous avons partagé les réjouissances et les peines et pour l'affectueuse fraternité nous témoignée.

Enfin, que tous ceux qui de près ou de loin, nous ont assisté d'une manière ou d'une autre, bien que les noms ne soient pas tous mentionnés car certains ne le souhaitent d'ailleurs pas, découvrent à travers cette oeuvre qu'ils nous sont d'une utilité considérable.

Ronsard MAYEMBA

INTRODUCTION GENERALE

1. Etat de la question

Pour bâtir les réseaux du futur, les opérateurs des télécoms ont réutilisé la structure du réseau téléphonique existante (RTC), devenue numérique, et y ont introduit des services d'abord de type informatique, puis vidéo.

Ces nouveaux réseaux ont hérité de leur origine, de la voix téléphonique, une forte contrainte de qualité de service, devant être au moins égale à celle proposée par la commutation des circuits.

Pour arriver à ce but, ils ont peu à peu intégré la qualité de service au transport d'application de données dans leurs offres de réseaux par l'implication d'un média de transmission spécial.

2. Choix et intérêt du sujet

Les réseaux multiservices impliquent l'utilisation simultanée de plusieurs services qui sont transportés de façon plus ou moins intégrée.

Partant de cette certitude nous disons que, ce sujet revêtant d'une importance capitale nous a attiré l'attention car, il nous permet de connaître et de comprendre explicitement un modèle de ce type de réseaux proposant de transporter simultanément de la parole téléphonique, des données informatiques et des applications multimédias notamment le RNIS, sur un support de transmission sûr, capable de minimiser l'intégration de ses services, spécialement la fibre optique.

3. Buts et objectifs de l'étude

La fibre optique est le support désigné pour les réseaux à haut débit. Le réseau numérique à intégration de services se scinde en deux types, nous citons : le RNIS bande étroite et le RNIS large bande.

Le but de notre étude est de comprendre pourquoi et comment la fibre optique est le support le mieux adapté pour la transmission des données dans les réseaux multiservices hauts débits à l'instar du RNIS et le pourquoi de la migration bande étroite vers large bande du Numéris.

4. Problématique

Jusqu'au début des années 70, la diffusion de l'information se faisait sous forme uniquement analogique. Les canaux étaient alors spécifiques : le téléphone véhiculait la parole, la radio les sons, la télévision la vidéo. Chaque canal était régi par des règles qui lui étaient propres. Puis vinrent les PDN, destinés au transport des fichiers informatiques.

Mais à l'âge où la numérisation de l'information progresse, la notion de canal spécifique s'efface, et on parle aujourd'hui de l'intégration des services.

Cette problématique engendre des petites questions qui nous éclairerons d'avantage :

ü Que veut dire intégration des services ?

ü Quel avantage tire-t-on avec le RNIS ?

ü Qu'est-ce qui justifie le choix de la fibre optique par rapport aux autres supports de transmission ?

5. Hypothèse

L'intégration des services n'est rien d'autre que le fait de transporter des données provenant des sources différentes via un support unique.

L'avantage du RNIS est l'utilisation d'une seule voie pour le transport des données issues des medias différents.

Le choix de la fibre optique lui, est lié à ses énormes caractéristiques et performances permettant d'augmenter considérablement les capacités des systèmes de transmission à haut débit.

6. Méthodes utilisées

La méthode est l'ensemble des moyens raisonnés par lequel, une discipline cherche à atteindre les vérités qu'elle poursuit, les démontre et les vérifie. Pour l'élaboration de notre travail, nous avons fait recours à deux méthodes, nous citons :

ü la méthode structuro-fonctionnelle et

ü la méthode analytique.

7. Techniques utilisées

La technique est l'ensemble organisé des procédés d'un travail. Et comme tout travail nécessite des techniques, pour celui-ci, nous avons opté pour :

ü la technique d'analyse documentaire :

Elle met en présence le chercheur d'une part et de l'autre, les documents contenant les informations recherchées ; surtout qu'elle transite sur la réalité sociale par lecture des oeuvres aussi matérielles qu'immatérielles.

8. Délimitation du travail

Dans le cadre de ce travail, nous ne prétendons pas aborder tous les aspects liés à sa réalisation parce qu'il faut plus le limiter sur le plan spatio-temporel :

ü Dans le temps, notre étude couvre la période allant du 12 décembre 2008 au 29 juin 2009 ;

ü Dans l'espace, elle s'est menée sur le plan local qu'international.

9. Difficultés rencontrées

Durant l'élaboration de notre travail, nous nous sommes butés devant plusieurs difficultés dont la plus complexe est la faible documentation sur le sujet enquêté dans les bibliothèques de la place etc.

10. Subdivision du travail

Les données de nos recherches rassemblées nous ont amené à articuler l'ossature de notre travail autour de quatre chapitres outre l'introduction qui retrace sa philosophie et la conclusion qui expose d'une manière résumée, le succès de la transmission optique pour oeuvrer dans les réseaux multiservices hauts débits de même que le RNIS; mais avant d'y arriver, nous les précédons d'un glossaire pour apporter plus d'éclairage dans l'entendement des termes utilisés au coeur de cette oeuvre.

v Chapitre I : Généralités sur les supports de transmission

Ce chapitre est orienté sur les deux moyens de transmission qui puissent exister et en énumère les variétés.

v Chapitre II: La Transmission Optique

Le second chapitre réserve une étude approfondie sur la fibre optique puis sur son principe de transmission ; mais aussi bien que  sur le pourquoi de son choix comme support mieux adapté pour oeuvrer dans les réseaux multiservices hauts débits ici le RNIS dans notre cas.

v Chapitre III: Les Réseaux Multiservices

Le troisième chapitre se consacre sur la nature des informations à transporter aussi bien que sur les différentes techniques utilisées dans les réseaux multiservices.

v Chapitre IV : Le Réseau Numérique à Intégration de Services

Le dernier chapitre quant à lui, est axé sur le prototype des réseaux multiservices notamment "le RNIS" qui fait d'ailleurs l'objet de notre étude dans lequel nous observons l'ampleur de la fibre optique comme support de tronc. .1(*)

GLOSSAIRE

Dans le souci d'éviter tout équivoque ou toute contradiction dans l'entendement des termes utilisés dans ce travail, nous avons jugé bon de clarifier ou de préciser en avance le contexte et le sens spécifiques dans lesquels nous les utilisons. Il sied ce pendant de préciser que, chaque locution tout en ayant son contenu scientifique général peut avoir une portée sémantique particulière dans le cadre de ce travail.

v Réseau : Ensemble des moyens matériels et logiciels mis en oeuvre pour assurer la communication.

v RNIS : Réseau Numérique à Intégration de Services.

v PDN : Private Data Network, Réseau privé des données.

v Fibre optique : Guide diélectrique permettant la transmission des ondes électromagnétiques sous forme lumineuse.

v Bande passante : Quantité maximale d'informations en bits par seconde que peut véhiculer un canal de transmission.

v Débit : Quantité d'informations circulant dans un support de transmission en un instant donné s'exprimant en Mbit/s

v Diaphonie : Défaut de transmission résultant de l'interférence des signaux.

v Diélectrique : Qui ne conduit pas le courant électrique.

v Filiforme : Mince comme un fil.

v Translucide : qui laisse passer la lumière, mais sans laisser voir les objets.

v WDM : Wavelength Divisions Multiplexing (Multiplexage en longueur d'onde

v DWDM : Dense Wavelength Divisions Multiplexing, lorsque la séparation des canaux entre longueurs d'onde voisines est inférieure à 2nm.

v Qos : Quality Of service. (qualité de service).

v Commutation : Ensemble des techniques permettant d'établir la connexion entre l'émetteur et le récepteur.

v Commutateur : Equipement ayant pour fonction d'assurer la transmission d'informations entre deux liens par commutation.

v Paquet : Unité d'encapsulation de bas, passant entre la couche réseau et la couche liaison de données.

v Cellule : Unité de base d'encapsulation et de transmission sur ATM.

v Numérisation : Action de représenter un signal sous forme de nombres binaires.

v Echantillonnage : Décomposition d'un signal analogique en échantillons numériques.

v Quantification : Remplacement de la valeur exacte de chaque échantillon par une valeur approchée prise dans un ensemble fini des valeurs prédéterminées.

v Codage : représentation de chacune de ces valeurs par un signal numérique.

v PABX : Private Automatic Branch exchange. (Autocommutateur Téléphonique d'entreprise).

v LAP : Link Access Protocol (Protocole d'accès à la liaison)

v LAPB : LAP Balenced gère le trafic sur les canaux B

v LAPD : LAP sur le canal D gère le trafic sur le canal D.

v So : Interface RNIS 2B+D permettant de connecter un périphérique RNIS (Ex : carte RNIS BRI sur un Pc).

v S2 : Interface 30B+D permettant de connecter un périphérique RNIS (Ex : carte RNIS PRI sur un Pc).

v S/T : Interface utilisée sur un accès RNIS BRI, coté utilisateur de la TNR et sur les équipements clients.

v BRI : Basic Rate Interface (Accès de base RNIS ; type d'accès offrant 2 canaux B à 64Kbps et un canal D à 16 kbps.

v PRI : Primary Rate Interface (Accès primaire RNIS offrant 30 canaux B à 64Kkbps et un canal D également à 64 Kbps servant à la signalisation.

v Canal B : Canal commuté en mode circuit sur un RNIS servant à l'acheminement des données.

v Canal D : Canal utilisé pour la signalisation su un RNIS.

v CCITT : Comité consultatif international pour le téléphone et les télécoms.

v ATM : Asynchronous Tranfer Mode 2(*)

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES SUPPORTS DE TRANSMISSION

I.1 Introduction

Le transport des informations d'un point à un autre nécessite un média de transmission.

Dans ce chapitre, nous allons découvrir les différents moyens de transmission qui puissent existés notamment :

Ø Les supports guidés (supports en cuivre et supports optiques) ;

Ø Les supports libres (faisceaux hertziens, et liaisons satellitaires).

Il porte aussi essentiellement sur l'explication de différentes variantes de ces moyens de transmission, quelques caractéristiques communes et donne un aperçu sur le choix de la fibre optique jugé précieux pour des réseaux à hauts débits tel que le RNIS.

I.2 Caractéristiques communes

I.2.1 Bande passante

On appelle bande passante, la quantité des données pouvant transmettre un moyen de transmission.

I.2.2 Impédance caractéristique

L'impédance caractéristique représente l'impédance que l'on mesure à l'origine d'une ligne de transmission.

I.2.3 Coefficient de vélocité

Le coefficient de vélocité est une grandeur qui mesure la vitesse de propagation du signal dans un support. C'est le rapport entre la vitesse de propagation réelle et la vitesse de la lumière (c=3.108m/s).3(*)

I.3 les supports guidés

I.3.1 La paire torsadée

Constituée de deux conducteurs identiques torsadés. Les torsades réduisent l'inductance de la ligne (L).

Généralement plusieurs paires sont regroupées sous une enveloppe appelée gaine pour former un câble. Les câbles contiennent 1 paire (desserte téléphonique), 4 paires (réseaux locaux), ou plusieurs dizaines de paires (câble téléphonique).

Les signaux transmis dans ce type de médium peuvent, selon leurs caractéristiques, parcourir plusieurs dizaines de kilomètres sans amplification ou régénération. Au-delà de ces distances, la remise en forme des signaux numériques en bande de base, et l'amplification des signaux analogiques en modulation sont nécessaires.

Généralement dans un même câble il y a rassemblement de plusieurs paires torsadées, et les signaux qui sont transportées dans ces diverses paires peuvent interférer les uns sur les autres par rayonnement. Ce phénomène est appelé diaphonie.

Si les distances entre deux entités de communication sont inférieures à 1 kilomètre les vitesses de transmissions peuvent atteindre plusieurs centaines de Kbit/s avec des taux d'erreurs très acceptables. Sur des distances plus courtes, on atteint aisément le Mbit/s. Il existe toute une variété de câbles à paires torsadées présentant des caractéristiques et des performances électriques différentes; leurs prix sont également liés à ces performances.

Fig. I. 1 : Paire torsadée

Voici les cinq catégories de paires torsadées :

Catégorie 1:  Elle n'a aucune contrainte et sert pour les communications bas débit.

Catégorie 2: Fréquence de 2 Mhz, de 2 à 25 paires. Dédié au transport de voix et bas débit.

Catégorie 3: Référence pour les réseaux locaux Ethernet et Token Ring, fréquence de 16 Mhz.

Catégorie 4: Complément de la catégorie 3 pour une plus grande sécurité.

Catégorie 5: Le standard le plus élevé avec une fréquence de transmission de 100 Mhz.

I.3.2 Le Câble coaxial

Un autre support de transmission courant est le câble coaxial (souvent abrégé en coax). Il bénéficie d'une meilleure protection que la paire torsadée, ce qui lui permet d'offrir un d débit élevé sur de plus longues distances.

Deux types de câble coaxial sont très répandus : L'un d'une impédance de 50 ohms, est fréquemment utilisé dans les installations qui, dès le départ, se destinent à la transmission numérique. L'autre de 75 Ù, est généralement utilisé pour la communication analogique et la télévision par câble, mais gagne en importance depuis l'apparition de l'accès Internet par le câble.

Un câble coaxial se compose d'une âme, un conducteur rigide en cuivre, enfermée dans un matériau isolant lui-même entouré d'une tresse conductrice. Une gaine en plastique protectrice recouvre le tout.4(*)


Fig. I.2 : Câble Coaxial

De part sa constitution et son blindage, le câble coaxial offre à la fois une large bande passante et une excellente immunité contre le bruit. La largeur de bande dépend de la qualité du câble, de sa longueur et du rapport signal sur bruit. Dans les câbles modernes, elle se rapproche de 1 GHz. Ce type de câble était largement employé au sein du système téléphonique sur les lignes interurbaines, mais il est maintenant remplacé par la fibre optique, surtout sur les artères longue distance. Il est toutefois encore très utilisé pour la télévision par câble et sur les réseaux métropolitains.

Les inconvénients majeurs du cuivre sont une forte atténuation et une vitesse de transmission relativement faible, ce qui limite la distance maximum entre deux stations ou entre deux appareils d'interconnexion.

I.3.3 Les guides d'ondes

Représenter pratiquement sous forme des tuyaux métalliques creux, diélectriques ; les guides d'ondes servent comme lignes de transmission en hyperfréquences.

On en distingue sous plusieurs formes à savoir :

Ø Guide rigide à section rectangulaire 

Ø Guide à section circulaire 

Ø Guide semi souple à section elliptique etc. 

Les guides d'ondes ont pour inconvénient majeur, le non utilisation sur des longues distances mais possèdent néanmoins quelques propriétés :

· Fréquence de coupure : c'est la fréquence à partir de la quelle, les ondes peuvent être transmises dans un guide.

· Energie électromagnétique : c'est l'énergie transportée à l'intérieur d'un guide d'ondes.

I.3.4 La fibre optique

La fibre optique est une alternative de plus en plus répandue aux câbles métalliques, qui utilise la lumière comme support des informations plutôt que l'électricité.

Il faut donc ajouter deux étages transducteurs (les équipements destinés à convertir les signaux), l'un au départ, pour assurer la conversion électricité /lumière ; l'autre, à l'arrivée, pour la conversion inverse. Dans le premier cas, il s'agit d'une diode laser ; dans le second, d'une photo diode.

La fibre optique est de plus en plus utilisée grâce à ses propriétés exceptionnelles et particulièrement une bande passante très élevée et une atténuation très faible. Elle offre un débit d'informations nettement supérieur à celui des cuivres et supporte un réseau « large bande » par lequel peuvent transiter aussi bien la télévision, la téléphonie, la visioconférence ou les données informatiques.5(*)

Dans une transmission optique le support étant sans doute la fibre optique, et son influence fait l'objet de notre étude, particulièrement dans un réseau multiservices, un approfondissement lui est réservé au second chapitre.

I.4 Les supports libres

I.4.1 Faisceaux hertziens

Ce sont des émissions électromagnétiques dirigées et reçues par des paraboles et des réflecteurs semi - périphériques.

Les faisceaux hertziens existent sous formes fixes ou mobiles et peuvent assurer la transmission des signaux analogiques ou numériques. Les équipements faisceaux utilisent les hyperfréquences. La forme ronde de la terre et la propagation en ligne droite des supers hautes fréquences (SHF) qu'on ait une station intermédiaire après 60km environ (ce qui constitue un bond).

I.4.2 Satellites

Ce sont des dispositifs chargés de diffuser sur une partie de la surface terrestre sous forme de cône d'ondes, les ondes électromagnétiques reçues d'un seul point terrestre.

Bref, les liaisons sans fil sont possibles grâce à des infrarouges ou laser sur de courtes distances et grâce aux faisceaux hertziens pour les liaisons satellitaires. Les débits sont très élevés mais les transmissions sont sensibles aux perturbations et les possibilités d'écoute sont nombreuses.

Après avoir donné une idée générale sur les différents médias de transmission, nous allons aborder au chapitre suivant, les procédés de la fibre optique pour l'acheminement à très grande portée des flux importants d'informations intégrées sur une même ligne de transmission.

CHAPITRE II : LA TRANSMISSION OPTIQUE

II.1 Introduction

Pour guider des signaux porteurs d'informations d'un émetteur à un récepteur, la technique des télécommunications utilise essentiellement deux moyens à savoir :

§ Soit un support matériel entre l'émetteur et le récepteur ;

§ Soit une transmission par ondes radioélectriques.

Il est ce pendant à noter que, parmi les supports matériels, le mieux adapté pour des trafics importants à haut débit est la fibre optique ; c'est pourquoi, ce chapitre est consacré au traitement minutieux de ce moyen de transmission, question de bien appréhender son succès.

II.2 Définition

La transmission optique fait son étude sur la propagation de la lumière en lieu et place de la propagation des ondes radioélectriques et exige un support de transmission spécial dit "Fibre optique".

La fibre optique est un guide diélectrique, filiforme, translucide permettant la transmission de la lumière. Elle est fabriquée avec le matériau en verre de quartz ou en silice extrêmement pur avec adjonction de bore, de phosphore ou de germanium.

Les fibres sont placées dans un tube de protection puis réunies en un câble à plusieurs fibres armées d'acier pour supporter l'attraction ; elles ont un diamètre de coeur de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de micromètre.6(*)

Fig.II.1 : Fibre optique

II.3 Principe d'une transmission optique

Le principe de la transmission optique a été développé dans les années 1970 dans les laboratoires de l'entreprise américaine Corning Glass Woeks (actuelle Corning Incorporated).

L'information à transmettre est transportée par des ondes lumineuses guidées par la fibre suivant le principe de réflexion qui se produit au niveau de la frontière entre le coeur et la gaine. La figure ci-dessous illustre le chemin emprunté par un rayon lumineux le long de la fibre.

Fig. II.2 : Parcours d'un rayon lumineux le long de la fibre optique

Un système de transmission optique possède trois composants essentiels :

§ Une source de lumière (l'émetteur optique) appelée transducteur électro-optique ;

§ Un support de transmission guidant la lumière et

§ Un détecteur de lumière (le récepteur optique) appelé transducteur optoélectrique.

Récepteur

Optique

Ex Op

Emetteur

Optique

Rx Op

Signal

Signal É. restitué

Fig. II.3 : principe d'une transmission optique

Par convention, une impulsion de lumière indique un bit à 1 et l'absence de lumière à 0. Le média de transmission est une fibre en verre ultrafine, la fibre optique.

Lorsque le détecteur reçoit de la lumière, il génère une impulsion électrique. En reliant à une fibre optique une source de lumière d'un coté et un détecteur de l'autre, on obtient un système de transmission de données unidirectionnel pouvant accepter un signal électrique, le convertir et le transmettre sous forme d'un signal lumineux, lequel est reconverti à l'autre extrémité en un signal électrique.

Mais comme tout rayon dont l'incidence atteint l'angle critique subit une réflexion interne, de nombreux rayons se propagent sous différents angles dans la fibre optique. On dit que chacun a un mode différent. Une fibre présentant cette propriété est donc appelée fibre multimodes.

Toutefois, si le diamètre de la fibre est réduit dans des proportions telles qu'un seul rayon lumineux puisse s'y propager, alors la fibre agit comme un guide d'ondes et la lumière ne peut se propager qu'en ligne droite sans réflexion ; on obtient alors une fibre monomode. Elle est plus chère que la fibre multimodes, mais est largement utilisée sur des distances plus longues.

Les fibres monomodes disponibles actuellement permettent de transmettre des données à 50 Gbit/s sur 100 km sans amplification, et les débits supérieurs ont même été atteints en laboratoire sur des distances plus courtes (plus de 10 Tbit/s).

II.3.1 Emission

La source de lumière est un semi-conducteur en arséniure de gallium qui peut être une diode électroluminescente (DEL ou LED en anglais) ou une diode laser.

II.3.2 Réception

Le détecteur est aussi un semi-conducteur appelé un photo-détecteur en général une photo diode ou un phototransistor qui convertit un signal optique en signal électrique.

II.4 Types de fibres optique

Suivant les modes de propagations qu'elles utilisent, les fibres optiques peuvent être classées en 3 catégories:

Ø Les fibres monomodes

Ø Les fibres multimodes à saut d'indice

Ø Les fibres multimodes à gradient d'indice

II.4.1 Fibre monomode

Le diamètre de la fibre étant plus petit, elle transporte le signal sur un seul chemin lumineux. Elle est surtout utilisée pour des très longues distances.

C'est ce type de fibre qui présente les plus grandes performances mais son coût est relativement élevé par rapport aux fibres multimodes.

Diamètre du coeur 5 à 10um, gaine 125um ; Bande passante très élevée de l'ordre du tétra hertz au km ; Atténuation très faible 0.5dB/km à 13um et 0.2dB/km à 1.5um raccordements très délicats.

Utilisée essentiellement par des opérateurs des télécommunications. Actuellement des liaisons de 100 à 300 km sans répéteurs sont possibles.

Fig.II.4 : Fibre monomode

II.4.2 Fibre multimodes à saut d'indice

La lumière se réfléchit angulairement (en Zig-Zag). C'est le plus courant dans les entreprises.

L'indice du coeur de la fibre est constant ;

Diamètre du coeur 50umou 62.5um le plus souvent, gaine 1,25um

Ouvert numérique 12°

Bande passante : 60MHz.km

Atténuation faible : 3dB/km à saut 0,85um

Fig. II.5 : Fibre multi mode à saut d'indice

II.4.3 Fibre multimodes à gradient d'indice

La lumière suit une trajectoire sinusoïdale. Elle est utilisée pour des lignes téléphoniques de moyenne portée.

Fig. II.6 : Fibre multi mode à gradient d'indice

Diamètre du coeur : 50um ou 62,5um, gaine de 125um

Bande passante : plusieurs GHz.km

Atténuation : 3 dB/km à 0,85 à 1,3um

II.6 Avantages et inconvénients de la transmission optique

II.6.1 Avantages

§ Très grande bande passante

§ Très faible atténuation

§ Insensibilité aux parasites électromagnétiques

§ Très faible encombrement

§ confidentialité,

§ Faible volume,

§ Grande légèreté (quelques grammes par Km),

§ Très bonne qualité de transmission,

II.6.2 Inconvénients

§ Difficultés de raccordement entre 2 fibres,

§ Dérivations difficiles,

§ Difficultés sur le multiplexage de l'onde,

§ Coût d'exploitation élevé,

II.7 Applications de la fibre optique

L'application de la fibre est plus considérable du coté télécoms, pour la construction des réseaux à grande échelle à l'exemple du câble transatlantique  mais aussi, dans des épines dorsales (back-bones) de certains réseaux assurées par cette dernière.

De nos jours, les stations de travail sont connectées entre elles à l'aide de réseaux utilisant la fibre optique car son utilisation permet des débits d'informations plus rapides et une plus grande sûreté lors des transmissions.

En téléphonie, les câbles coaxiaux sont remplacés peu à peu par des fibres optiques en effet, elles sont plus économiques sur des longues et courtes distances et le nombre de composants nécessaires est moins important.

Son utilisation est particulièrement intéressante pour les militaires car elle leur apporte certains avantages:

§ faible poids

§ insensibilité au brouillage et à la détection

II.8 Raccordement des fibres optiques

Dans l'établissement d'une liaison par fibre optique on est contraint de relier :

§ La source émettrice à la fibre optique. (fibre amorce)

§ Les fibres optiques entre-elles.

§ La fibre optique au récepteur optique.

On distingue 3 méthodes de raccordement des fibres optiques :

II.8.1 Jointage

Consiste à souder deux fibres entre-elles, bout à bout, par fusion des matériaux en utilisant une fusionneuse automatique. (Affaiblissement 0.15dB maxi.)

II.8.2 Epissurage

Consiste, comme précédemment à assembler bout à bout deux fibres, et de coller le tout par l'apport d'une colle spéciale de même indice optique que les fibres à raccorder. (Affaiblissement 0. 3dB maxi.)

II.8.3 Connexion

Consiste à utiliser deux pièces mécaniques qui s'emboîtent ou se vissent pour amener les deux fibres en vis-à-vis.

Les connecteurs les plus utilisés sont :

o Les connecteurs à baïonnettes ST ou ST2

o Les connecteurs à encliquetage de type Push-pull SC

Fig.II.7 : Connecteur SC

Fig. II.8: Les principales structures de câble à fibres optiques sont :

II.10 Multiplexage optique

Le multiplexage optique ou multiplexage en longueur d'onde, appelé aussi multiplexage WDM (Wavelength Divisions Multiplexing) ou DWDM (Dense Wavelength Divisions Multiplexing)

La technologie WDM est née de l'idée d'injecter simultanément dans la même fibre optique plusieurs trains de signaux numériques à la même vitesse de modulation, mais chacun à une longueur d'onde distincte.

A l'émission, on multiplexe "n" canaux au débit nominal D, à la réception, on démultiplexe le signal global " D" en "n" canaux nominaux.

La technologie WDM est dite dense (DWDM) lorsque la séparation des canaux entre longueurs d'onde voisines est inférieure à 2nm.

La technologie WDM / DWDM multiplie la capacité de transfert d'informations d'une fibre par le nombre de longueurs d'onde qu'elle transporte.

Un des composants clés du WDM/DWDM est l'amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA, Erbium Doped silica based Fibre Amplifier) qui permet de compenser les pertes d'insertion dues au multiplexage/démultiplexage des longueurs d'onde sans passer par un circuit électronique.

 

Fig. II.7 : Principe d'une liaison WDM

II.11 Modulation optique

En communication optique, le codage par bloc de type nBmB est le plus utilisé.

Principe : On divise la séquence binaire à transmettre en blocs de 'n' bits que l'on code par bloc de 'm' bits avec m > n.

Ces codes permettent d'éviter de transmettre de longues suites de '0' afin de permettre une récupération aisée du rythme de l'horloge.

Code binaire

0

1

Code 1B/2B

01

Alternativement 11 et 00

Code Binaire

 

Code 1B/2B

 

Exemple : Code 1B/2B

II.12 Maintenance d'une liaison optique

Le réflectomètre permet de mesurer l'atténuation de la liaison, de repérer les différents défauts présents lors de la mise en service. (Mauvaise jonction, contrainte,...)

La courbe peut être imprimée ou stockée sur un ordinateur pour ensuite être utilisée pour vérifier la performance de liaison par fibre soit périodiquement, soit en continu.

Fig. II. Exemple de réflectomètre : Anritsu Mw9076

Une solution pour réaliser un réseau d'accès performant consiste à câbler complètement le réseau de distribution. Le moyen le plus souvent évoqué pour cela est la fibre optique. Cette technique, qui donne de hauts débits jusqu'au terminal, est particulièrement bien adapter au réseau numérique à intégration de services (RNIS) large bande.7(*)

CHAPITRE III : LES RESEAUX MULTISERVICES

III.1 introduction

Les applications multiservices impliquent l'utilisation simultanée de plusieurs services qui sont transportés par un réseau de façon plus ou moins intégrée comme nous l'avons fait savoir à l'introduction. A ce titre, nous songerons à élucider d'abord la nature des informations ou des services à transporter dans ces types de réseaux et enfin, les différentes techniques utilisées dans ces derniers.

Ce pendant, l'intégration de plusieurs services par l'intermédiaire d'un même réseau présente une difficulté ; Elle doit en effet supporter les différentes qualités de service et les contraintes liées au type de service.

Pour répondre à ces nouveaux besoins, et avoir les possibilités technologiques de les satisfaire, les réseaux multiservices à hauts débits s'avèrent indispensables car les applications multiservices (données, sons, images) sont gourmandes en bande passante.

Fig. III.1 : Réseau multiservices

III.2 Nature des informations à transporter

Ø Données informatiques : trafic asynchrone et sporadique

Ø Parole interactive : voix à temps réel

Ø Vidéo : (Images ou signaux)

Les deux applications qui posent plus de problèmes concernent la parole et la vidéo interactives qui font intervenir un temps de transport en temps réel.

Le service de la parole demande un débit constant avec une contrainte de temps de bout en bout, tandisque le service de données est asynchrone ; il n'a pas de contrainte de synchronisation, mais peut requérir un fort débit.

Les applications multiservices se développent très vite car elles apportent de nouvelles fonctionnalités à la communication entre deux utilisateurs. Elles permettent un spectre plus large de services et elles peuvent s'appuyer sur le média le plus approprié à un instant donné.

III.3 Techniques des réseaux hauts débits

III.3.1 les modes de connexion :

Quelque soit le principe physique de l'interconnexion, il existe deux principaux modes de fonctionnement différents :

III.3.1.1 Le mode connecté

L'avantage principal de ce mode de fonctionnement est l'identification de l'émetteur et le récepteur ainsi la possibilité de définir une qualité de service à l'avance

III.3.2 Le mode non connecté

Ce principe rappelle davantage celui du courrier postal, aucune vérification de la disponibilité du destinataire et des intermédiaires éventuels n'est effectuée avant l'envoi.

III.3.2 Les modes d'exploitation

Le transfert d'informations entre deux systèmes A et B peut s'effectuer en fonction des besoins et des caractéristiques des éléments, suivant 3 modes d'exploitation de la liaison.

III.3.2.1 Liaison simplex

Le système A est un système émetteur, le système B est un récepteur, les données sont transmises dans un seul sens. L'exploitation en mode unidirectionnel est justifié pour les systèmes dont le récepteur n'a jamais besoin d'émettre (liaisons radio ou télévision).

Système A

(ETTD+ETCD)

Système B

(ETTD+ETCD)

Récepteur

Emetteur

Fig.III.2 : Liaison Simplex

III.3.2.2 Liaison sémi-duplex (half duplex)

La transmission est possible dans les deux sens mais non simultanément, l'exploitation est en mode bidirectionnel à l'alternat.

Ce type de liaison est utilisée lorsque le support physique est commun aux deux sens de transmission (cas des lignes téléphoniques) ne possède pas une largeur de bande suffisante pour permettre des liaisons bidirectionnelles simultanées par modulation de deux fréquences porteuses différentes ; des procédures particulières permettent alors d'inverser le sens de transmission (liaisons CB, par exemple).

Système A

Système B

Récepteur

Emetteur

Emetteur

Récepteur

Système A

Système B

Emetteur

Récepteur

Récepteur

Emetteur

Fig.III.3 : Liaison Half Duplex

III.3.2.3 Liaison duplex intégrale (full duplex)

Les données peuvent être émises ou reçues simultanément dans les deux sens. L'exploitation est en mode bidirectionnel simultané.

À chaque sens de transmission correspond un canal de communication propre ; lorsque le support physique est commun aux deux sens de transmission. Chaque canal est défini dans une bande de fréquence spécifique.

Système B

Système A

Emetteur

Récepteur

Récepteur

Emetteur

Fig.III.4 : Liaison Full Duplex

III.3.3 Qualité de Service

Pour assurer le support de ces applications, on a défini une certaine qualité de service (QoS) basée sur deux critères :

Ø La transparence temporelle (délai de transfert et variation du délai (gigue)

Ø La transparence sémantique (respect de la signification des informations)

III.3.4 La commutation

La commutation est l'ensemble des techniques permettant d'établir la connexion entre l'émetteur et le récepteur. C'est dans ce sens que les communications sont basées sur un principe de commutation pour acheminer l'information d'un client vers un autre.

Parmi les techniques existantes nous citons :

III.3.4.1 Commutation de circuits

Les données sont transmises sur un circuit, matérialisé par une continuité électrique, établi provisoirement entre deux ETTD.

Les caractéristiques principales de ce type de commutation sont :

Ø Bande passante disponible : Fixe ;

Ø Principe de facturation : À la distance et à la durée ;

Ø Pas de stockage des informations communiquées dans le réseau.

La commutation de circuits est utilisée principalement sur les réseaux téléphoniques. Pour des communications à grandes distances, la liaison est établie par une série de commutateurs hiérarchisés et situés dans les différents centres de transit (centres locaux, centres interurbains, centres nationaux).

III.3.4.2 Commutation de paquets

Un message est coupé en paquets de longueur fixe. Les paquets sont transmis de commutateur en commutateur jusqu'à l'ETTD destinataire. À leur arrivée dans un commutateur, chaque paquet est mémorisé dans les tampons alloués et transmis vers le commutateur suivant lorsqu'un tampon de celui-ci est disponible.

Les tampons d'un commutateur peuvent donc contenir à un instant donné les paquets de différents messages.

Les caractéristiques de la commutation de paquets sont :

Ø Bande passante disponible : Dynamique ;

Ø Principe de facturation : Au volume d'informations transmis;

Ø Une politique de routage (choix des chemins suivant la capacité et l'état du réseau ;

Ce type de commutation est utilisé dans les réseaux X25.


 

Commutation de circuits

Commutation par paquets

Circuit dédié

Oui

Non

Bande passante disponible

Fixe

Dynamique

Gaspillage potentiel de bande passante

Oui

Non

Transmission store and forward (stocker, verifier, faire suivre )

Non

Oui

Chaque paquet suit la même route

Oui

Oui ou Non (suivant le réseau)

Quand peut apparaître la congestion

À l'établissement du circuit

À chaque paquet transmis

Principe de facturation

À la distance et à la durée

Au volume d'informations transmis

Tableau III.1 : Comparaison des réseaux à commutation de circuits et à commutation par paquets

III.3.4.3 Commutation des cellules

Dans la commutation de paquets, la taille de ceux -ci ne permet pas de prévoir le délai de transmission des informations, ce qui est incompatible avec le transport de la voix ou de la vidéo. Pour pallier cet inconvénient l'OSI a normalisé une technique de commutation de cellules de longueur constante, émises à l'intervalle de temps constant sur des voies de communication. Cette technique est principalement exploitée dans le réseau ATM (Asynchronous Tranfer Mode) qui doit à terme remplacer le X25.

Les stations transmettent leurs données sous forme de cellules dans des voies de communication communes. Chaque cellule est identifiée en entrée et en sortie du commutateur par une étiquette comprise dans son entête et sera redirigée vers une voie de sortie suivant une table de commutation.

Les commutateurs n'ont pas de fonctions de mémorisation, ils permettent d'optimiser les trafics en créant des chemins virtuels regroupant les différentes voies actives.

Les performances (cellules commutées par seconde) demandées aux commutateurs doivent être très élevées pour satisfaire à la contrainte du temps de transit qui doit rester constant dans le réseau, notamment pour le transfert de la voix.

Bref, la commutation des cellules est une commutation de trames assez particulières, dans laquelle toutes les trames possèdent une longueur à la fois constante et très petite. La cellule est formée d'exactement 53 octets, comprenant 5 octets d'entête et 48 octets de données. Sur les 48 octets provenant de la couche supérieure, jusqu'à 4 octets peuvent concerner la supervision. 8(*)

III.3.4.4 Commutation des messages

Cette commutation consiste à envoyer un ensemble d'information (un message) d'un émetteur vers un récepteur en passant par un ou plusieurs noeuds de commutation. Chacun de ces noeuds attend la réception complète du message avant de le réémettre, cela demande des buffets sur chaque équipement, ainsi qu'un contrôle des flux pour éviter les engorgements. De plus le taux d'erreurs, pour des messages de taille importante doit être très bas.

III.3.5 Numérisation du signal

Presque tous les transports d'information s'effectuent aujourd'hui en numérique : téléphone, TV numérique, Web, etc. Pour ce faire, les signaux analogiques doivent au préalable être transformés en une suite d'éléments binaires. La valeur du débit binaire obtenu par la numérisation du signal requiert un support physique dont la bande passante puisse être parfois supérieure à celle nécessaire au transport du même signal analogique.

En dépit de ces contraintes, le passage à la numérisation généralisée s'explique par une demande en bande passante plus faible que celle utilisée en analogique.

Trois opérations successives doivent être réalisées pour arriver à cette numérisation.

III.3.5.1 Echantillonnage

La première phase est l'échantillonnage, qui consiste à choisir des points, ou échantillons, du signal analogique au fur et à mesure que ce dernier se déroule. Ces échantillons sont transportés au récepteur et reliés les uns aux autres de sorte à retrouver une approximation du signal. Il est évident que plus la bande passante est grande, plus il faut prendre d'échantillons par seconde pour que le signal récupéré par le récepteur soit valide.

III.3.5.2 Quantification

La deuxième phase est celle de la quantification, qui consiste à représenter un échantillon par une valeur numérique au moyen d'une loi de correspondance. La loi la plus simple consiste à diviser l'ordonnée en segments égaux. Le nombre de segments dépend du nombre de bits choisi pour la numérisation.

III.3.5.3 Codage

La troisième et dernière phase est le codage, quant à lui, il consiste à coder Chaque échantillon sur un ensemble de bits. Pour permettre le codage des différentes valeurs, 8 bits sont nécessaires.

La numérisation résulte des études effectuées par Nyquist et Shannon. C'est la technique MIC (Modulation par impulsion et codage) ou PCM (Pulse Code Modulation).

En effet, le signal de la parole (que nous appellerons signal téléphonique) fut le premier à être numérisé pour être transmis sur un réseau appelé RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) ou ISDN (Integrated Services Digital Network).9(*)

La technique MIC consiste en trois étapes citées ci-dessus et illustrer à la figure imminente.

 

Fig.III.7 : Les trois étapes de MIC

III.3.5.4 Avantages de la numérisation

Les plus importants avantages de la numérisation sont :

III.3.5.4.1 Fiabilité de la transmission

L'information transmise étant une séquence binaire, les valeurs représentés par un signal appartiennent à un ensemble discret et limité (un bit a deux valeurs, un débit a 4 valeurs, un tribit 8 valeurs...). Ainsi, contrairement à une source d'information analogique, il est possible d'utiliser des techniques à seuil lors de la déformation du signal transmis (qu'il soit analogique ou numérique). Après reconnaissance par discrimination, le signal est régénéré (répété) offrant ainsi une transmission fiable.

III.3.5.4.2 Compression

Les algorithmes de compression informatiques pourront être utilisés dès la phase de numérisation terminée. Dans ce cas, il est possible de choisir entre tel ou tel algorithme selon le contenu informationnel d'origine.

III.3.5.4.3 Cryptage

De la même façon que la compression, il est possible d'appliquer des techniques de cryptage issu du monde informatique.

III.3.5.4.4 Protection contre les erreurs

Lorsque l'application le permet (pas de contrainte temporelle élevée), des techniques de protection contre les erreurs peuvent être mises en oeuvre pour offrir encore plus de fiabilité

III.3.6 Multiplexage

Le multiplexage consiste à faire transiter sur une seule et même ligne de liaison, dite voie haute vitesse, des communications appartenant à plusieurs paires d'équipements, émetteurs et récepteurs. Plusieurs techniques sont possibles :

III.3.6.1 Le multiplexage fréquentiel :

Le multiplexage en fréquence, encore nommé MRF (Multiplexage par répartition en fréquence) ou FDM (Frequency Division Multiplexing) consiste à diviser la bande passante de la ligne en sous bandes ou canaux à l'aide de filtres passe-bande, chaque circuit de données correspond alors à un canal.

III.3.6.2 Le multiplexage temporel 

Dans un multiplexage temporel, encore nommé MRT (Multiplexage à Répartition dans le temps) ou TDM (Time Division Multiplexing), l'allocation complète de la ligne aux différentes voies est effectuée périodiquement et pendant des intervalles de temps constants. Ce type de multiplexage est réservé aux signaux numériques.

Fig.III.8. Multiplexage temporel

III.3.6.3 Le multiplexage statique 

Lui améliore le multiplexage temporel en n'attribuant la voie haute vitesse qu'aux voies basses vitesses qui ont effectivement quelque chose à transmettre. En ne transmettant pas les silences des voies basses cette technique implantée dans des concentrateurs améliore grandement le débit global des transmissions mais elle fait appel à des protocoles de plus haut niveau et est basée sur des moyennes statistiques des débits de chaque ligne basse vitesse. 10(*)

Après avoir évoquer les procédés des réseaux multiservices hauts débits dont fait parti le Numéris, nous voilà au chapitre suivant pour aborder dans les plus amples détails le RNIS mais aussi pour observer l'influence de la fibre optique dans la transmission des informations dans ce genre de réseau car, celle-ci est d'ailleurs à la base de sa migration de la bande étroite à la large bande.

CHAPITRE IV : LE RESEAU NUMERIQUE A INTEGRATION DE SERVICES

IV.1 Introduction

En vue de bien cerner ce chapitre, qui marque même le terme de notre travail, nous présumons que nul n'ignore à ce stade, que le sigle RNIS signifie Réseau Numérique à Intégration de Services.

Ce réseau étant le paradigme des réseaux multiservices précisément dans lequel nous observons l'ampleur de la transmission optique, il est ce pendant capital de signaler, que ce denier est apparu au tout début des années 80, lorsque les opérateurs des télécommunications prennent conscience de la possibilité d'offrir simultanément sur les circuits destinés à la parole téléphonique, des applications de données puis de la vidéo.

IV.2 Définition

Le RNIS est défini comme un réseau fournissant une connectivité numérique de bout en bout avec une grande variété de services à l'instar de :

· La voix

· Les données informatiques

· La vidéo.

IV.3 Concept d'intégration de services

Les services de transmission des données se sont développés, depuis le début des années 70, sur le principe des réseaux spécialisés : à un usage correspondait un réseau spécifique. L'utilisateur qui avait besoin de communiquer avec chacun de ces réseaux était donc obligé d'avoir autant de raccordement que de réseaux ou d'applications à atteindre.

Cette multitude de raccordements différents et indépendants n'était optimale ni du point de vue de l'utilisateur ni du point de vue de l'exploitation de télécommunications ; de cette constatation est né le concept d'intégration de services.11(*)

Le RNIS est une approche service du réseau devenu alors le réseau unique qui permet, à partir d'un seul raccordement, de disposer à la fois de services voix (téléphonie), vidéo (visiophonie, téléconférence), de transmission de données en mode paquets ou autre et de la transmission de l'écrit (télécopie).12(*)

Bref l'intégration de services n'est rien d'autre que la possibilité de transporter des données provenant des sources différentes via un support unique.

IV.4 Présentation du RNIS

Les objectifs du RNIS sont :

· D'assurer le transport sur un même support physique des informations relatives à la voix, au texte, aux données informatiques et à l'image ;

· De proposer sur un seul réseau tous les services existants sur l'ensemble des autres ainsi que des nouveaux services (Téléphonie améliorée, Télécopie, Visioconférence...) ;

· D'utiliser à la fois les réseaux téléphoniques et des données existantes (réseaux à commutation de circuits et de paquets) ;

· D'étendre jusqu'à l'abonné la numérisation des informations ;

· De proposer à l'usager un accès standard (interface S/T) ;

· D'utiliser un canal spécifié (réseau sémaphore) entre l'abonné et le réseau pour la gestion des communications et des ressources (signalisation).

Interface standard d'accès

Au RNIS

RNIS

Terminal normalisé

(Abonné)

Communication de circuits

Communication de circuits

Prise

Accès au réseau

Communication de paquets

unique

Fibre optique

Signalisation par réseau sémaphore

Infos numériques

(Parole, données et vidéos)

Signalisation usager/réseau

Signalisation usager/usager13(*)

Fig. IV.1 : Eléments de base du RNIS

La numérisation et l'intégration permettent d'améliorer le nombre et la qualité des services en procurant notamment :

· Une meilleure qualité d'écoute téléphonique ;

· Un débit plus élevé en transmission de données.

IV.5 Transmission des services intégrés

Les orientations des opérateurs et constructeurs informatiques et télécoms démontrent l'émergence des réseaux hauts débits. On peut constater cette croissance par le nombre de kilomètres de fibres optiques tirées dans les différents continents. La fibre optique étant le support désigné pour les réseaux à haut débit dans lesquels circulent des grands flux d'informations.

Le RNIS faisant parti de ces réseaux, inclut des nombreux services bien que multiplexés soient-ils mais, qui nécessitent un moyen de transmission disposant d'une très grande bande passante.

Certes qu'il y a bien d'autres médias de transmission qui peuvent répondre à la complexité de ces services intégrés mais, lorsqu'il faut les trafiquer d'une manière fiable sur des très grandes portées, ces derniers tombent au profit de la fibre optique car, celle-ci obéit la mieux en terme des critères d'autant plus qu'elle transmet les informations sous forme lumineuse excluant presque l'atténuation du signal.

IV.6 Canaux RNIS

Le protocole du RNIS prévoit que les données transitent dans des canaux , et que plusieurs canaux fonctionnent simultanément sur la même ligne téléphonique.

Il existe deux types de canaux :

· Le canal B (Bearer Channel), utilisé pour la transmission des données numériques, fonctionnant par commutation de circuits, à 64 kbit/s.

· Le canal D (Delta Channel), utilisé pour la signalisation, fonctionnant par commutation de paquets à 16 ou 64 kbit/s)

IV.7 Modes d'accès au RNIS

Il en existe deux :

· L'accès de base (Basic Rate Interface=BRI) comporte deux canaux B et un canal D (à 16kbit/s. On l'appelle aussi connexion 2B+D. Utilisé par les télétravailleurs, et les entreprises ayant à transmettre de petits volumes de données.

· L'accès primaire (Primary Rate Interface=PRI), définie de manière différente suivant les pays. Utilisé par les entreprises ayant à transmettre de gros volumes de données.

Aux USA et au Japon : 23 canaux B et un canal D (à 64 kbit/s). On l'appelle parfois connexion 23B+D.

En Europe : 30 canaux B et un canal D (à 16 kbit/s). On l'appelle parfois connexion 30B+D.

 

Fig. II.2 : Topologies des installations RNIS

IV.8 Paquet RNIS

La partie utile du paquet RNIS est constituée de 216bits ; elle représente 90% du paquet. Elle transporte l'information des canaux B et D dans les rapports 4/4/1, ce qui correspond bien aux bandes passantes 64/64/16 kilobits/sec des canaux B/B/D.

Fig. IV.2 : Contenu d'un paquet RNIS14(*)

VI.9 Protocoles RNIS

Organisation des protocoles RNIS dans la modélisation OSI.

 

Fig. IV.3 : Protocoles RNIS vue complète15(*)

IV.10.  Dispositif de connexion RNIS

La configuration physique vu du côté de l'utilisateur RNIS est divisée en groupes fonctionnels séparés par des points de référence. Un groupe fonctionnel est une association particulière d'équipements qui assurent un ensemble de fonctions RNIS. Les points de référence sont les limites qui séparent les différents groupes fonctionnels. A chacun de ces points de référence correspond une interface standard à laquelle les fournisseurs d'équipements doivent se conformer. Ces interfaces standards ont aussi pour but de permettre à l'utilisateur de choisir son équipement librement.

 

Fig. IV.4 : Dispositifs d'interconnexion RNIS

IV.10.1. Terminal Numérique de Réseau ou de Ligne

Selon la définition, le groupe fonctionnel NT1 est la liaison physique et électrique entre le commutateur central de l'opérateur téléphonique et le réseau de l'abonné.

IV.10.2. Terminal Numérique d'Abonné

Le groupe fonctionnel NT2 n'est utilisé que pour les accès primaires.

IV.10.3. Terminal RNIS

Un Terminal RNIS (TE1) possède une interface S0 sans adaptation. Typiquement, les ordinateurs avec des modems internes RNIS sont des terminaux RNIS.

IV.10.4. Adaptateur

Le rôle de l'adaptateur est de rendre compatible le débit du terminal non-RNIS avec celui du canal B du bus S0 : 64Kbps. Typiquement, les modems externes sont appelés Terminal Adapters.

IV.10.5. Terminal non-RNIS

Un terminal non-RNIS (TE2) ne possède pas d'interface S0 directe. Tous les dispositifs utilisant des ports série, des bus USB, etc.

IV.11 Les générations de RNIS

Deux générations de RNIS se sont succédées, dont la première s'est appelée RNIS bande étroite pour indiquer que les bandes passantes de ce réseau étaient faibles. La deuxième génération, le RNIS large bande, opère en fait une véritable résolution par rapport à la première génération, puisque la technologie de base passe du circuit au paquet. Pour mettre en oeuvre des débits importants et des temps de réponse courts réclamés par le RNIS large bande, les organismes de normalisation des opérateurs de télécommunications ont développé l'ATM (Asynchronous Transfer Mode). L'ATM est donc la technologie cible du RNIS large bande.

IV.11.1 Le RNIS bande étroite

Le réseau numérique à intégration de services (RNIS) est depuis la fin des années 80 une réalité commerciale dans tous les pays européens, en Amérique du nord et au japon.

Le réseau numérique à intégration de services bande étroite peut être considéré comme l'ultime étape d'un processus d'informatisation et de numérisation du réseau téléphonique. Cette dernière étape se caractérise par la distribution, jusque chez l'abonné, des canaux numériques déjà présents dans le réseau actuel. De ce fait, l'utilisateur a désormais accès non seulement au réseau téléphonique, mais aussi à un réseau de transmission apte à véhiculer le son, les images et les données informatiques. L'étape RNIS apporte donc un changement qualitatif majeur qui ouvre de nouvelles perspectives industrielles et commerciales.

Le RNIS bande étroite correspond à une évolution du réseau téléphonique. Au début des années 80, le réseau téléphonique achève sa numérisation : toutes les conversations téléphoniques sont numérisées à l'aide d'un codec en entrée du réseau, sous la forme de flots à 64 Kbit/s. Cette numérisation permet d'utiliser les lignes numériques à 64 Kbit/s à d'autres fins que pour le simple service téléphonique.

Le RNIS bande étroite n'est pas un réseau supplémentaire entrant en concurrence avec les réseaux existants, comme le téléphone traditionnel, les réseaux X.25 ou les liaisons spécialisées. C'est la réutilisation du réseau existant, devenu numérique, pour introduire des services de type informatique.

La principale évolution concerne d'ailleurs la partie du réseau qui dessert l'utilisateur, le réseau d'accès, devenant également numérique pour permettre la continuité numérique d'un utilisateur émetteur vers un utilisateur récepteur.

Le RNIS apparaît comme un moyen de communication rapide, normalisé, intelligent et souple :

v Rapide, car l'accès de base à 144 Kbit/s comporte deux voies à 64 Kbit/s et une voie à 16 Kbit/s (2B+D16). Les canaux B permettent, par exemple, de téléphoner tout en envoyant une télécopie rapide (groupe IV). Le canal D, pour sa part, convoie les signaux servant à l'établissement de la communication et toutes les informations de service ; il peut aussi transporter des informations à bas débit. Il existe des accès primaires qui comportent 30 canaux B et un canal D.

v Normalisé, car tous les éléments d'accès au RNIS sont spécifiés par des normes internationales : même canal de base, même protocole D, même câblage et même prise (interface S) pour tous.

v Intelligent, car les centraux sont capables de gérer une signalisation bien plus riche que celle du téléphone classique. Cette possibilité offre un grand nombre de services complémentaires, comme l'identification de l'appelant ou la possibilité de transfert d'appel. Par ailleurs, il existe un contact permanent entre l'abonné et le réseau ; par exemple, si un abonné occupe ses deux canaux B avec une communication téléphonique et un transfert de données, il pourra quand même être averti par le réseau, grâce au canal d, qu'un autre correspondant cherche à le joindre.

v Souple et simple, car le RNIS a vocation d'héberger la grande majorité des services de communication et fait un pas vers la transparence des réseaux avec son accès universel aux services des télécommunications.

Le RNIS, c'est avant tout une interface unique pour l'utilisateur. Par cette interface, la machine terminale peut accéder à différents réseaux qui permettront d'optimiser le transport de données demandées.

Equipements terminaux

X.25

X.21

Réseau téléphonique

Relais de trame

Signalisation (CCITT N°7

Interface Interface

Fig. IV.5 : Architecture du RNIS bande étroite

IV.11.2 Le RNIS large bande

Parmi les techniques qui ont influencé fortement l'évolution des réseaux, on retiendra surtout la fibre optique, les techniques de codage d'images et les techniques de transfert asynchrone (Asynchrone Transfer Mode, ou ATM).

La fibre optique permet d'augmenter considérablement les capacités des systèmes de transmissions ; les systèmes de codage d`images contribuent à la banalisation et à l'intégration des signaux vidéos dans les réseaux, l'ATM, enfin, apporte la flexibilité nécessaire au domaine du multiplexage de la communication.

Le RNIS large bande représente la deuxième génération du RNIS. Il a été conçu pour permettre la mise en oeuvre de flots d'informations plus volumineux et variés sur un même réseau, en utilisant un ensemble limité de types de connexions et d'interfaces utilisateur/réseau. La couche ATM est de type connecté ; en revanche, les niveaux peuvent l'être ou non. Les connexions dans un RNIS large bande assurent des services en mode circuit virtuel.

Les normes jouent le rôle important de régularisation de l'évolution du RNIS bande étroite vers le RNIS large bande.

L'UIT-T, qui remplace le CCITT depuis mars 1993 (cf. annexe1), a émis de très nombreuses recommandations recouvrant les différents aspects de ces réseaux large bande. De nouvelles normes apparaissent chaque année et celles déjà existantes évoluent.

Le RNIS large bande prends deux directions complémentaires dans le domaine des télécommunications. La première concerne le concept d'un réseau à intégration de services, fournissant aux utilisateurs des accès à tous les services de télécommunications, existants ou à venir, par une seule interface. Cela était déjà à la base des normes du RNIS bande étroite en 1984 et 1985.

La deuxième orientation vise le développement rapide des terminaux, en particulier, des terminaux capables de traiter des applications à données intensives.

Ces perspectives sont favorisées par le développement rapide des techniques concernant la fibre optique et la communication ATM.

Les avantages et l'intérêt de la fibre optique dans les réseaux sont aujourd'hui incontestés ; cela a conduit à la mise en place d'importants programmes de développement et d'installation.

Interface réseau

Opérateur/réseau privé Equipements terminaux

COMMUTATEUR

COMMUTATEUR

Réseau large bande

Réseau sémaphore

Passage de commandes. Réseau de distribution ou

réseau local de distribution

Fig. IV.6 : Le réseau large bande intégré16(*)

L'évolution vers le RNIS large bande a été décidée pour répondre à la demande croissante de services hauts débits. Son déploiement a pu commencer grâce à l'émergence de technologie telles que la transmission par fibre optique, qui permet d'atteindre plusieurs gigabits par seconde, les équipements de commutation rapide, pour suivre le rythme de la fibre optique et l'arrivée de techniques rapides sur le réseau d'accès. 17(*)

IV. 12 Maintenance du RNIS

Pour la maintenance du réseau Numéris, l'analyseur COMPLIS un outil très performant dédié pour la cause.

Il a pour applications :

· Mise en service et maintenance des réseaux

· Mise en service et maintenance des équipements

Fig.IV.7s : Complis analyseur de RNIS

À savoir que, outre toutes ces architectures du RNIS que nous venons d'illustrer par différentes figures, on note également l'existence d'un module appelé le ITT1240 qui est une technologie qui permet une évolution continue vers les réseaux numériques capables d'écouler des services téléphoniques et non téléphoniques donc permettant l'applicabilité du RNIS avec ses panoplies de services.

CONCLUSION

Au bout de cette étude, la réalité persistante demeure que, la lumière permet de transmettre beaucoup plus d'informations que ne le permet l'électricité. Elle permet également un choix de fréquences beaucoup plus vaste, d'où le terme large bande. Il est alors possible d'envoyer différents types de signaux et par conséquent, plusieurs services à la fois sur une seule et même ligne dans un réseau adapté à une telle application.

Grâce à ses nombreux avantages et performances cités au préalable à l'instar de sa grande bande passante et de sa faible atténuation, la transmission optique reste la meilleure de tous les moyens de transmissions qui puissent exister d'où la présence des plusieurs câbles transocéaniques.

Toutes fois, si les promesses sont très grandes, le nombre de difficultés non résolues bat aussi son plein ; néanmoins, comme dans les réseaux multiservices hauts débits de même que le RNIS, le flux d'informations est important, on convoite aussi un moyen de transmission spécial, sûr, convaincant, capable d'accroître le volume des trafics, d'améliorer et de rendre plus fiable la qualité de service afin de minimiser l'intégration des différents services, la transmission optique du fait de ses nombreuses qualités, obéit la mieux à toutes ces contraintes. Voilà ce qui justifie son adoption parmi tant d'autres à opérer dans des réseaux multiservices hauts débits.

A ceux qui se disent prêts à continuer des investigations sur ce sujet en vue de bien en approfondir les connaissances parce qu'ils le trouvent intéressant, voici à la page suivante les Ouvrages, Revues, Notes de cours et Sites web qui nous ont servi des références pour sa réalisation tout en vous signalant que nous restons ouverts à votre égard car, ce travail scientifique étant une oeuvre humaine, n'échappera certainement pas à vos suggestions et remarques que nous ne manquerons d'admettre.

BIBLIOGRAPHIE

A. OUVRAGES

v Guy PUJOLLE : " Initiation aux Réseaux ", Editions Eyrolles,

Paris, 2000

v Guy PUJOLLE : " Les Réseaux " Editions Eyrolles, Paris, 2003

v Guy PUJOLLE : " Réseaux et Télécoms" Editions Eyrolles,

Paris, 2004

v Claude SERVIN : " Réseaux et Télécoms " 2e Edition Dunod,

Paris, 2003

v Andrew TANENBAUM : " Réseaux " 4e Edition, Paris, 2007

v Victor SANDOVAL : " Les Autoroutes de l'Information "

Editions Hermès, Paris, 1995

v Stéphane LOHIER et Dominique PRESENT: " Transmission et Réseaux " 3e Edition Dunod, Paris, 2003

v J.c SHOM "Transfert des Données via le RNIS" Edition 1998.

B. REVUES

v Alcatel (ITT 1240) :"Revue des télécommunications" Volume 56. Numéro 43 Edition 1981

C. NOTES DE COURS

v Prof Patrick TOMUNUA, Notes de cours de Bases de télécoms, inédites G2 RTM.ESMICOM, Kinshasa, 2007-2008

v Prof Jaker KASESE, Notes de cours des Hyperfréquences, inédites G 3 RTM. ESMICOM, Kinshasa, 2008-2009

D. WEBIOGRAPHIE

v www.touslesréseaux.com

v www.commentçamarche.com

TABLE DES MATIERES

EPIGRAPHE................................................................................................i

DEDICACE.................................................................................................ii

REMERCIEMENTS......................................................................................iii

INTRODUCTION GENERALE 1

1. Etat de la question 1

2. Choix et intérêt du sujet 1

3. Buts et objectifs de l'étude 1

4. Problématique 2

5. Hypothèse 2

6. Méthodes utilisées 3

7. Techniques utilisées 3

8. Délimitation du travail 3

9. Difficultés rencontrées 3

10. Subdivision du travail 4

GLOSSAIRE 5

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES SUPPORTS DE TRANSMISSION 8

I.1 Introduction 8

I.2 Caractéristiques communes 8

I.2.1 Bande passante 8

I.2.2 Impédance caractéristique 8

I.2.3 Coefficient de vélocité 8

I.3 les supports guidés 9

I.3.1 La paire torsadée 9

I.3.2 Le Câble coaxial 10

I.3.3 Les guides d'ondes 11

I.3.4 La fibre optique 12

I.4 Les supports libres 12

I.4.1 Faisceaux hertziens 12

I.4.2 Satellites 13

CHAPITRE II : LA TRANSMISSION OPTIQUE 14

II.1 Introduction 14

II.2 Définition 14

II.3 Principe d'une transmission optique 15

II.3.1 Emission 17

II.3.2 Réception 17

II.4 Types de fibres optique 17

II.4.1 Fibre monomode 17

II.4.2 Fibre multimodes à saut d'indice 18

II.4.3 Fibre multimodes à gradient d'indice 18

II.6 Avantages et inconvénients de la transmission optique 19

II.6.1 Avantages 19

II.6.2 Inconvénients 19

II.7 Applications de la fibre optique 19

II.8 Raccordement des fibres optiques 20

II.8.1 Jointage 20

II.8.2 Epissurage 20

II.8.3 Connexion 20

Fig. II.8: Les principales structures de câble à fibres optiques sont : 21

II.10 Multiplexage optique 21

II.11 Modulation optique 22

II.12 Maintenance d'une liaison optique 23

CHAPITRE III : LES RESEAUX MULTISERVICES 25

III.1 introduction 25

III.2 Nature des informations à transporter 26

III.3 Techniques des réseaux hauts débits 26

III.3.1 les modes de connexion : 26

III.3.1.1 Le mode connecté 26

III.3.2 Le mode non connecté 26

III.3.2 Les modes d'exploitation 27

III.3.2.1 Liaison simplex 27

III.3.2.2 Liaison sémi-duplex (half duplex) 27

III.3.2.3 Liaison duplex intégrale (full duplex) 28

III.3.3 Qualité de Service 28

III.3.4 La commutation 29

III.3.4.1 Commutation de circuits 29

III.3.4.3 Commutation des cellules 31

III.3.4.4 Commutation des messages 32

III.3.5 Numérisation du signal 32

III.3.5.1 Echantillonnage 33

III.3.5.2 Quantification 33

III.3.5.3 Codage 33

III.3.5.4 Avantages de la numérisation 34

III.3.5.4.1 Fiabilité de la transmission 34

III.3.5.4.2 Compression 34

III.3.5.4.3 Cryptage 35

III.3.5.4.4 Protection contre les erreurs 35

III.3.6 Multiplexage 35

III.3.6.1 Le multiplexage fréquentiel : 35

III.3.6.2 Le multiplexage temporel 35

III.3.6.3 Le multiplexage statique 36

CHAPITRE IV : LE RESEAU NUMERIQUE A INTEGRATION DE SERVICES 37

IV.1 Introduction 37

IV.2 Définition 37

IV.3 Concept d'intégration de services 37

IV.4 Présentation du RNIS 38

IV.5 Transmission des services intégrés 39

IV.6 Canaux RNIS 40

IV.7 Modes d'accès au RNIS 40

IV.8 Paquet RNIS 41

VI.9 Protocoles RNIS 42

IV.10.  Dispositif de connexion RNIS 42

IV.10.1. Terminal Numérique de Réseau ou de Ligne 43

IV.10.2. Terminal Numérique d'Abonné 43

IV.10.3. Terminal RNIS 43

IV.10.4. Adaptateur 43

IV.10.5. Terminal non-RNIS 43

IV.11 Les générations de RNIS 44

IV.11.1 Le RNIS bande étroite 44

IV.11.2 Le RNIS large bande 46

IV. 12 Maintenance du RNIS 49

CONCLUSION 50

BIBLIOGRAPHIE 51

TABLE DES MATIERES 52

Ir. Ronsard MAYEMBA

* 1 Cette introduction doit beaucoup au cours de MRS 2è graduat RTM 2007-2008 (ESMICOM) du Prof NDOLO Gallixte et au Séminaire sur la recherche scientifique animée en 3ègraduat (toutes) 2008-2009 (ESMICOM) par le prof YENE Denis.

* 2 Cette partie du travail doit beaucoup au glossaire RESEAU et TELECOM de Jérôme DAGONET de Netopia mais aussi aux 36 dictionnaires et recueils de correspondance de Microsoft.

* 3 TOMUNUA, P. Bases de télécommunications, Syllabus, G2 R.T.M,(2007-2008) ESMICOM, P.18, 19

* 4 Andrew TANENBAUM, Réseaux, 4è Edition, Paris, 2007, P 99

* 5 Victor SANDOVAL, Les Autoroutes de l'Information, Editions Hermès, Paris, 1995, P 85

* 6 KASESE, J. Cours des hyperfréquences, 3e graduat RTM, ESMICOM, 2008-2009 (inédit)

* 7 Guy PUJOLLE, Réseaux et Télécoms, Editions Eyrolles, Paris, 2004, P 439

* 8STEPHANE, L. et DOMINIQUE, P, Transmission et Réseaux, Edition Dunod, P 95, 96 et 97

* 9 STEPHANE, L. et DOMINIQUE, P., Op.cit, P 140 et 141

* 10 www.touslesréseaux.com

* 11 Guy PUJOLLE, Les réseaux, Editions Eyrolles, Paris, 2003, P 209

* 12 Claude SERVIN, Réseaux et Télécoms, Edition Dunod, 2003, P 520

* 13 Stéphane LOHIER et Dominique PRESENT, Op.cit, P 212

* 14 SOHW J.C, Le transfert des données via le RNIS, 1998, P 18

* 15 www.commentçamarche.com

* 16 Guy PUJOLLE, Initiation aux Réseaux, Eyrolles Editions, 2000, P10, 11, 12,13 et 14

* 17 Guy PUJOLLE, Op.cit, Eyrolles Edition, P 340






Bitcoin is a swarm of cyber hornets serving the goddess of wisdom, feeding on the fire of truth, exponentially growing ever smarter, faster, and stronger behind a wall of encrypted energy