COMMUTATION 2 PDF

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty COMMUTATION uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm COMMUTATION qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty HECM uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd 2017-2018...

qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty COMMUTATION uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm COMMUTATION qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty HECM uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd 2017-2018 Eric Tiburce TEKO fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd fghjklzxcvbnmqwertyuiopasdfghjklzx cvbnmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnm qwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwerty uiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiopasd fghjklzxcvbnmrtyuiopasdfghjklzxcvb nmqwertyuiopasdfghjklzxcvbnmqwe Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 1 rtyuiopasdfghjklzxcvbnmqwertyuiop COMMUTATION SOMMAIRE CHAPITRE1 : GENERALITES SUR LA SIGNALISATION CHAPITRE2 : SIGNALISATION SEMAPHORE Introduction I- Principe de fonctionnement I-1 Principe d’échange de signaux I-2 Avantages II- Structure d’un réseau sémaphore II-1 Les éléments constitutifs d’un réseau SS7 II-2 Modes d’exploitation du réseau SS7 III- La pile du protocole SS7 III-1 Représentation III-2 Couches et fonctions III-2-1 Le Sous Système Transfert de Messages III-2-2 Le Sous Système Utilisateur Conclusion Exercices d’applications Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 2 COMMUTATION CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LA SIGNALISATION. I- Définition La signalisation est définie comme étant l’ensemble des informations de service codes nécessaires à l’établissement, la supervision et la rupture d’une communication. Elle comprend donc les signaux requis pour la gestion des connexions à savoir :  Etablissement et rupture  Contrôle et facturation  Supervision et maintenance. La signalisation au début analogique sur les accès d’abonnés empruntait la même voie que la parole échangée par les abonnés : signalisation voie par voie. Cette signalisation analogique a subit une évolution technologique qui permet de transporter les informations de signalisation sous forme de paquets empruntant un chemin différent de celui emprunté par la voix : c’est la signalisation numérique. Elle se déroule aussi bien sur la ligne d’abonnée (RNIS) qu’au cœur du réseau (SS7) et permet :  L’accès rapide à l’information avec un temps réduit pour l’établissement de la connexion  La disponibilité et la sécurité de l’information  L’amélioration de la qualité de service II- Les différents types de signaux Il existe principalement deux types de signaux :  Les signaux de ligne : Ils concernent la prise de ligne et la libération de ligne ; ils sont relatifs à l’engagement d’un circuit entre autocommutateurs.  Les signaux d’enregistreurs : Ce sont des signaux dont la fréquence est incluse dans la bande téléphonique. Généralement, ce sont des signaux multifréquences semblable aux signaux DTMS utilisés par la signalisation Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 3 COMMUTATION d’abonné. Ils caractérisent le numéro de l’abonné demandé, de l’abonné demandeur etc. La signalisation téléphonique est généralement subdivisée en trois catégories :  La signalisation terminale : elle est échangée entre l’installation d’abonnée et le commutateur de rattachement.  La signalisation du commutateur : échangée entre les différentes unités fonctionnelles d’un même commutateur.  La signalisation inter-commutateurs : échangée entre deux commutateurs sur les circuits qui les relient. Ces différents types de signalisation peuvent être vus de deux manières :  La signalisation bande de base : elle s’effectue sur le même canal que celui de la voix.  La signalisation hors bande : elle nécessite l’établissement d’un canal numérique pour l’échange des informations de signalisation entre les différents nœuds du réseau. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 4 COMMUTATION CHAPITRE 2 : LA SIGNALISATION SEMAPHORE INTODUCTION Les systèmes de signalisation classique dont certains sont encore en usage aujourd’hui utilisent le principe « voie par voie ».Ce principe est caractérisé par l’attribution d’une voie de signalisation individuelle à chaque voie de parole. Ce mode de signalisation emploie deux types de signaux :  Les signaux dits d’enregistreur, échangés par des organes de traitement d’appel sur la voie de parole.  Les signaux dits de ligne, servants à la supervision des communications émises sur la paire de conducteurs ou sur l’intervalle de temps (IT) de signalisation liés au support et pouvant être exploité par des organes d’extrémités. L’avènement de la commutation électronique a permis la possibilité de créer une voie spécialisée reliant les calculateurs et destinée aux échanges de signaux pour l’ensemble des voies de parole: C’est la signalisation par canal sémaphore. La signalisation par canal sémaphore est une méthode de signalisation où une seule voie achemine sous forme de messages étiquetés, l’information de signalisation se rapportant à des circuits ou à des messages de gestion et de supervision. L’ensemble de ces voies de signalisations forme un réseau spécialisé dans le transfert de messages de signalisation appelé : Signalisation Sémaphore N°7 ou Signaling system N°7. I- PRINCIPES DE FONCTIONNEMT I-1 Principe d’échange des signaux Le réseau SS7 fonctionne suivant le principe de commutation de paquets et possède des équipements terminaux (centraux téléphoniques, des serveurs et des bases de données) appelés Points Sémaphores (PS) et des routeurs de paquets appelés Points de Transfert Sémaphore (PTS) qui permettent Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 5 COMMUTATION l’émission, le transfert et la réception de messages de taille variable appelés trames sémaphores. Grace au réseau SS7, les centraux peuvent s’échanger à tout moment des messages de signalisation indépendamment des circuits qui les relient. Le réseau SS7 a donc pour but d’acheminer des informations de contrôle entre les différents éléments d’un réseau de télécommunication. I-2 Avantages Les avantages du réseau SS7 se présentent comme suit :  Système universel normalisé  Extension du vocabulaire de la signalisation  Réduction du temps d’établissement de la communication  Fiabilité des échanges  Intégration de nouveaux services  Optimisation des unités de commande des autocommutateurs  Exploitation bidirectionnelle des circuits  Augmentation de l’efficacité des communications sortantes  Elargissement des possibilités de supervision et de maintenance du réseau II- STRUCTURE D’UN RESEAU SEMAPHORE II-1 Eléments constitutifs Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 6 COMMUTATION Figure 1 : Réseaux sémaphore SS7 II-1-1 Les Points Sémaphores Ce sont les origines est les destinations des messages ou paquets contenants des données de signalisation. Ils sont présents au niveau des centraux téléphoniques. Ce sont eux qui génèrent les messages sémaphores. II-1-2 Les Points de Transfert Sémaphore (PTS) Ils sont considérés comme les routeurs du réseau sémaphore, et acheminent les messages reçu des PSs origines vers les PSs destinations. Il existe deux types de PTS :  Les PTS Intégrés : ils jouent à la fois le rôle de PS et de PTS  Les PTS autonomes : ils ne jouent que le rôle de PTS. Peu de constructeur mettent en œuvre des PTS autonomes. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 7 COMMUTATION Indépendamment de leur nature intégré ou autonome, il existe trois types de PTS :  Le PTS national : Il se retrouve au sein des réseaux sémaphores nationaux et relaie les messages en utilisant le protocole national. Par contre, il ne dispose pas de fonction de traduction du protocole national en un autre protocole. Cela devient indispensable lorsque le massage est destiné à un PS d’un autre réseau sémaphore utilisant un format de message différent. Les convertisseurs de protocole national/ international ne sont présents que dans les PTS internationaux.  Le PTS international : On le retrouve au sein du réseau sémaphore international qui interconnecte tous les pays grâce aux protocoles définis par l’UIT-T. Cela permet une interopérabilité entre réseaux sémaphores en dépit des différences au niveau de chaque pays. Il fonctionne de la même manière qu’un PTS national.  Le PTS passerelle : Il permet de traduire un protocole national en un protocole international ou encore en un autre protocole. Il est utilisé en particulier dans les réseaux mobiles où les commutateurs mobiles (MSC : Mobile Switching Center) s’interfacent aux bases de données notamment la HLR (Home Location Register) à travers le réseau X.25 utilisé comme un réseau privé et ne permettant pas l’accès aux réseaux mobile d’autres opérateurs. II-1-3 Les canaux sémaphores C’est un support bidirectionnel qui permet le transport fiable de messages sémaphores entre deux PS directement reliés ou entre un PS et un PTS directement reliés. Ils fonctionnent à 64 Kbits/s dans le reste du monde et 56 Kbits/s aux Etats Unis. Types de Liens de Signalisation SS7 Les liens de signalisation sont logiquement organisés par le type de lien (de « A » à « F ») selon leur utilisation dans le réseau de signalisation SS7. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 8 COMMUTATION Figure 2 : Liens de Signalisation SS7 Les STP sont reliés aux points de commutation de service (SSP) qui sont des commutateurs équipés de la logique de la commande SS7. Des commutateurs SSP sont reliés aux STP par l’intermédiaire des liens d’accès (liens A). Un lien de « A » (Accès) relie un point final de signalisation à un STP. Seulement des messages provenant ou destinés derrière le point final de signalisation sont transmis sur un lien de « A ». Les STP se relient également aux bases de données appelées les points de commande de Service (SCP) par l’intermédiaire des liens de A. Le SCP est l’élément de réseau qui contient le service de contrôle logique tel que des instructions pour convertir un nombre 8XX (en service libre appel) en nombre routable. STPs sont toujours déployés dans les paires, pour pouvoir laisser des pièces d’échange si l’un des STP a un problème. Chaque STP « d’une paire jointe » est relié à l’autre par l’intermédiaire des liens en travers (liens C). Un lien de « C » (Cross) est employé seulement quand un STP n’a aucun autre itinéraire disponible à un point de signalisation de destination dû à la défaillance de lien. Les paires de STP se relient à d’autres paires de STP par l’intermédiaire de pont ou de liens diagonaux (des liens B ou D). Les liens de B (Bridge – pont)) relient les paires de STP qui sont au même niveau de la hiérarchie tandis que les liens de D (Diagonal - diagonales) relient les paires de STP qui sont des niveaux hiérarchiques différents. La distinction entre un lien de « B » et un lien de « D » est plutôt arbitraire. Pour cette raison, de tels liens peuvent être désignés sous le nom de liens de « B/D ». Un exemple serait un STP dans un réseau local se reliant à STP d’un réseau de fond. Faisant partie des différentes hiérarchies, les liens de distance local-to-long seraient Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 9  COMMUTATION considérés des liens de D. II-1-4 Les faisceaux sémaphores C’est un groupe de canaux sémaphores ayant un même nœud adjacent. Deux PS ou deux PTS peuvent être reliés à travers un faisceau sémaphore contenant un maximum de 8 canaux sémaphores. Par contre, un PS et PTS peuvent être reliés par un faisceau sémaphore de 16 canaux maximum. de 8 canaux maxi de 16 canaux maxi de 16 canaux maxi Figure 3 : Faisceaux sémaphores II-1-4 Performance des canaux sémaphores Les canaux sémaphores doivent être disponibles en permanence pour prendre en charge le trafic de signalisation. Lorsqu’un canal est défaillant, il voit son trafic pris en compte par le canal voisin du même faisceau. De même, lorsqu’un PTS est défaillant, l’autre PTS de la paire doit traiter le trafic dérouté. Ainsi en situation normale, chaque canal est utilisé à 40% de débit nominal. En cas de défaillance, ce trafic est pris en charge par le canal voisin qui voit son débit doublé soit 80%. Les 20% restant sont utilisés pour transporter les Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 10 COMMUTATION messages de gestion du réseau. Ce type de fonctionnement est appelé Partage de charge. II-2 Les modes d’exploitation Il existe trois (03) modes d’exploitation du réseau sémaphore dépendant de la relation entre le canal et l’entité qu’il sert. II-2-1 Le mode associé C’est un mode dans lequel deux PS sont directement relié l’un à l’autre sans présence de PTS. Le canal sémaphore est donc parallèle aux circuits de parole dont il gère les informations de signalisation. Les messages de signalisation suivent donc le même chemin que la voix mais sur des supports différents. C’est le mode le plus simple. PS1 PS2 COM1 COM2 Figure 4 : Mode associé II-2-2 Mode quasi- associé C’est un mode dans lequel deux PS sont reliés par un nombre maximum de deux (02) PTS. C’est le mode le plus utilisé car il permet de minimiser le temps nécessaire à l’acheminement du message. Par ailleurs, les messages acheminés vers une destination donnée empruntent tous le même chemin. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 11 COMMUTATION PTS PTS 1 1 PS1 PS2 CT COM1 COM2 Figure 5 : Mode quasi- associé II-2-3 Le mode non associé C’est un mode dans lequel les messages de signalisation empruntent un chemin différent de celui emprunté par la voix. Il met en œuvre un nombre de PTS supérieur à deux (02) entre les PSs dans l’acheminement des messages de signalisation. Ces PTS sont donc utilisés pour router les données de signalisation entre PS. Par ailleurs, les messages à destination d’un point sémaphore peuvent emprunter des chemins différents. Ce mode a un fonctionnement similaire à celui du protocole IP. PTS PTS 1 1 PTS PS1 1 PS2 CT COM1 COM2 Figure 6 : Mode non associé Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 12 COMMUTATION III- LA PILE DU PROTOCOLE SS7 III-1 Représentation La structure du réseau SS7 en couche est basée sur celle du modèle OSI(Open System Interconnexion) à la seule différence qu’elle comporte quatre (04) couches contre sept (07) pour le modèle OSI.  Couche 1 : Physique  Couche 2 : Liaison de donnée  Couche 3 : Réseau  Couche 4 : Sous Système utilisateur Figure 7 : Pile du protocole SS7 Les couches 1 à 3 s’occupent du transfert de messages entre les nœuds. Elles sont appelées Sous Système Transfert de Message ou Message Transfert Part (MTP). III-2 Les différentes couches du protocole SS7 III-2-1 Couche 1 ou MTP1 (Couche physique) Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 13 COMMUTATION C’est la Liaison Sémaphore de Données (LSD) qui consiste en une paire de canaux de transmission numérique fonctionnant à 64 Kbits/s. Elle transporte les unités de données SS7 entre deux PS. III-2-2 Couche 2 ou MTP2 (Couche Liaison) Elle concerne la procédure de contrôle de ligne nécessaire afin de fiabiliser le transfert des messages sémaphores. C’est une entité logique appelée Canal sémaphore. Les messages de signalisation sont transmis sur le canal sémaphore sous forme de trames sémaphores de longueur variable. Il existe trois types de trame sémaphore : III-2-2-1 La Trame Sémaphore de Message (TSM) Elle contient l’information fournie par l’utilisateur et se présente comme suit : F CRT INFO SER INL BIA NSA BIR NSR F 8eb 16eb neb 8eb 2eb 6eb 1eb 7eb 1eb 7eb 8eb III-2-2-2La trame Sémaphore d’Etat (TSE) Elle renseigne sur l’état du canal F CRT ETC INL BIA NSA BIR NSR F 8eb 16eb 8 ou 16eb 2eb 6eb 1eb 7eb 1eb 7eb 8eb III-2-2-3La Trame Sémaphore de Remplissage (TSR) Elle sert à la synchronisation et circule lorsqu’aucune trame n’est véhiculée par ce canal et se présente comme suit : F CRT INL BIA NSA BIR NSR F 8eb 16eb 2eb 6eb 1eb 7eb 1eb 7eb 8eb Description des champs : Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 14 COMMUTATION  Fanion (F) : Il délimite la trame autrement dire, il marque le début et la fin de la trame. Il a une configuration particulière de 8 bits (01111110) appelé fanion qu’on ne retrouve nul par ailleurs dans la trame.  Code de Redondance de Trame (CRT) : Il permet de détecter les erreurs des autres champs sauf celui du fanion. Une comparaison est faite entre le CRT calculé à l’émission et celui calculé à la réception. S’ils sont différents donc il y a erreur.  Info : Il contient les informations de signalisation.  Service (SER) : Il est divisé en deux parties : - Domaine de Sous Service (DSS) : il tient sur 4 bits et indique si la communication est nationale, internationale ou si c’est une trame de gestion. - INdicateur de Service (INS) : il tient sur 4 bits et indique si c’est une trame de communication téléphonique simple, d’établissement d’une communication numérique, de donnée ou de gestion.  Indicateur de Longueur (INL) : Il donne la longueur de la trame et aussi de l’identifier. Ainsi pour : - INL = 0 : TSR - INL = 1 ou 2 : TSE - 3 ≤ INL≤ 63 : TSM  Bit Indicateur Avant/ aRrière (BIA/BIR) : Ils sont utilisés pour la correction d’erreur  Numéro de Séquence Avant/ aRrière (NSA/NSR) : Ils indiquent le numéro de la trame émise et de la trame reçue. C’est donc un accusé de réception.  Etat Canal (ETC) : indique l’état du canal. III-2-2-4 Les fonctions de la couche2  Délimitation des trames Les trames sémaphores sont de longueur variable, il est donc nécessaire de marquer le début et la fin de chaque trame appartenant au trafic sémaphore. C’est donc le rôle joué le fanion. Tout fanion suivi d’autre chose qu’un fanion Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 15 COMMUTATION indique le début de la trame. Tout fanion précédé d’autre chose qu’un fanion indique la fin de la trame. Pour éviter que la configuration du fanion se retrouve de manière accidentelle ailleurs dans la trame, on effectue à l’émission, un traitement destiné à éviter la succession de plus de cinq « 1 » consécutifs sauf pour le fanion lui-même. Un compteur d’éléments binaire est utilisé de façon synchrone à l’émission et subit une remise à zéro à chaque passage d’un élément binaire « 0 ». Chaque fois que le compteur atteint la valeur « 5 », un élément binaire « 0 » est systématique inséré à la suite dans la trame. Un traitement inverse est effectué à la réception. NB : En cas de réception d’une séquence de plus de six (06) « 1 » consécutifs, il y a perte d’alignement initiale et le terminal sémaphore passe alors en mode comptage d’octets (rejet de tous les bits reçu après le derniers fanion jusqu’à la réception du fanion suivant) jusqu’à la réception d’une trame correcte.  Alignement des trames Un canal sémaphore est considéré comme aligné si les trames sémaphores sont reçues en séquence, avec un nombre d’octets corrects en fonction du type de trame. Le nombre de bits de la trame doit être multiple de 8. Ainsi il y a perte d’alignement lorsqu’une configuration interdite de six « 1 » consécutifs est reçue ou lorsque la longueur de la trame n’est pas comprise entre 6 et 279 octets. Lorsqu’il y a perte d’alignement, les données sont supprimées jusqu’à réception d’une configuration de bits correspondant à un fanion.  Détection d’erreurs Elle est mise en œuvre au moyen des 16 bits de contrôle (CRT) placés à la fin de chaque trame. Ces bits de contrôle sont générés par l’entité émettrice à partir des bits qui les précèdent dans la trame à l’exception du fanion. A la réception, les bits de contrôle sont recalculés et le résultat est comparé avec les bits de contrôle présents dans la trame. S’il n’y a pas égalité, il y a erreur et la trame est rejetée. Le CRT est calculé à partir des bits compris entre le dernier bit de début de trame et le premier bit de CRT. On utilise pour cela, le principe de la division de polynôme : Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 16  COMMUTATION  On associe à la séquence à transmettre, un polynôme Ex : 010110111 ----- P(x)= X7 + X5 + X4 + X2 + X + 1  A la réception, on divise ce polynôme par une valeur formée des deux extrémités et également présenté sous forme polynômiale. Le reste de cette division constitue le CRT.  A la réception, on vérifie que le polynôme reçu, ajouté au reste est bien un multiple de la valeur utilisée comme diviseur à l’émission. Dans le cas contraire, la trame est rejetée.  Correction d’erreurs Elle est basée sur la retransmission des trames sémaphores erronées. La trame émise est stockée dans un tampon de retransmission jusqu’à la réception de l’accusé de réception positif correspondant qui conduit à la suppression du tampon. PRINCIPE DE CORRECTION PS Emetteur BIA = 0 PS Récepteur TSM BIR=0BIA=BIR : Comparaison BIA=0 NSA= 1 est bonne et le CRT n’a pas révélé d’erreur BIA=BIR : Comparaison bonne ; Trame bien TSR reçu TSM NSR=1 BIR=1 BIA=0 NSA=2 BIA=BIR : Comparaison BIA # BIR : bonne mais le comparaison CRT révèle mauvaise. La d’erreur trame N° NSR +1 est erronée donc TSR on la réémet NSR=0 BIR=1 TSM Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 17  COMMUTATION BIA=1 NSA=2 BIA=BIR : Comparaison bonne. Le CRT ne révèle pas d’erreur BIA=BIR : comparaison bonne. Trame NSR=2 BIR=1 bien reçu Figure 8 : Principe de correction d’erreurs  Surveillance du taux d’erreur sur le canal sémaphore Elle permet d’évaluer le taux d’erreur en ligne afin de déclarer éventuellement l’état hors service du canal. Ainsi, chaque trame reçue en erreur incrémente le compteur correspondant. Chaque 256ème trame reçue sans erreur décrémente le compteur si ce dernier est supérieur à 0. Lorsque le compteur atteint la valeur 64, le canal est mis hors service et la procédure d’alignement est effectuée.  Contrôle de flux Il est utilisé en cas de congestion du canal en réception, une TSE d’encombrement (ETOC) est alors envoyé. Cela permet de temporiser l’équipement. La procédure de contrôle de flux est utilisée en cas de congestion à la couche MTP 2. Un exemple de congestion est la réception d’un nombre trop élevé de trames sémaphores à l’extrémité réceptrice d’un canal sémaphore. Cette extrémité encombrée notifie cette situation à l'extrémité émettrice distante au moyen d'une trame sémaphore d'état (LSSU) contenant l’indication « Busy » (occupé) et suspend l'émission des accusés de réception de toutes les trames sémaphores de message (MSU, Message Signal Unit) reçues.  Alignement initial Il est utilisé à la mise en service d’un canal sémaphore ou pour son rétablissement après défaillance. Il est basé sur deux principes :  Echange de TSE supervisé par une temporisation Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 18 COMMUTATION  Période probatoire permettant de mesurer la qualité de la liaison avant le début du transfert des données. La procédure d'alignement initial s'applique donc à la première initialisation d'un canal sémaphore afin de le mettre en service, ainsi que pour le rétablissement d'un canal sémaphore à la suite d'une défaillance. L'alignement initial d'un canal est réalisé indépendamment des autres canaux. C'est la couche MTP 3 qui requiert l'alignement initial d'un canal en émettant une indication "start" à la couche MTP 2. MTP 3 connaît l'état des différents canaux sémaphores qui connectent un point sémaphore. MTP 3 requiert un alignement initial urgent s’il n'existe aucun canal en service entre deux points sémaphores. L'alignement initial normal est demandé lorsqu'il existe au moins un canal sémaphore déjà en service. F CRT ETC INL BIA NSA BIR NSR F 5 eb C B A Reserve ETAT CANAL CBA Indicateur d’ETAT Type de TSE émise 000 Alignement Perdu ETAP 001 Alignement Normal ETAN 010 Alignement Urgent ETAU 011 Hors Service ETHS 100 Isolement du Processeur ETIP 101 Occupé ETOC Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 19 COMMUTATION Hors Tension Hors Tension Hors Service Hors Service Non Aligné Non Aligné Alignement Alignement Initial Aligné Aligné initial Période Période Probatoire Probatoire Alignement prêt Alignement prêt En service En service Figure 9 : Alignement des canaux sémaphores III-2-3 La couche 3 ou MTP3 (Couche Réseau) III-2-3-1 L’étiquette d’acheminement Elle tient sur 32 bits et se présente comme suit : SCS CPO CPD 4 bits 14 bits 14 bits Figure 10 : Structure de l’étiquette d’acheminement  Sélection du Canal Sémaphore (SCS) : Il est utilisé pour sélectionner un canal sémaphore particulier d’un faisceau de canaux sémaphores.  Code du Point Origine (CPO) : Il indique l’émetteur du message.  Code du Point Destinataire (CPD) : Il indique le destinataire du message III-2-3-2 Orientation des messages de signalisation Les fonctions d’orientation des messages de la couche3 sont au nombre de trois à savoir :  Fonction discrimination de messages : Elle consiste après réception d’un message par un PS à comparer le CPD présent dans l’étiquette d’acheminement du message avec le code du PS. S’ils sont identiques, la fonction discrimination conclu que ce message est bien destiné à ce PS. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 20 COMMUTATION  Fonction distribution de messages : Elle consiste à déterminer à quel sous-système utilisateur (SSU) doit être remis le message une fois que ce dernier a été reçu par son PS destination.  Fonction acheminement de messages : Elle détermine le canal sémaphore sur lequel envoyer le message. Par ailleurs, elle réalise un partage de la charge sur l’ensemble des canaux disponibles vers une destination déterminée. Le canal choisi est indiqué dans le champ SCS. En outre elle permet également d’indiquer le type de réseau et de message grâce au champ SER III-2-3-3 Routage Il s’appuie sur le CPD et consiste à examiner dans un premier temps le champ CPD complet afin de déterminer le chemin du message à partir de la table de routage et dans un second temps à ne prendre en charge qu’une partie du champ CPD. Ainsi : CHAMPS VALEUR TYPE DE SERVICE 0000 Réseau International DSS 1000 Réseau National 1100 Réseau Local 0000 Gestion des messages 0001 Essai du réseau INS 0100 Sous Système Utilisateur Téléphonique (SSUT) 0101 Sous Système Utilisateur du RNIS (SSUR) 0110 Sous Système Utilisateur de Données (SSUD) III-2-3-4 Gestion du réseau Elle comprend :  Gestion du trafic : elle consiste à commander l’acheminement des messages de façon à préserver si nécessaire, l’accessibilité de tous les points de destination concernés ou par le rétablissement de l’acheminement normal. Elle assure le contrôle de flux de message.  Gestion des canaux : elle assure le contrôle des faisceaux sémaphore commuté localement. En cas de modification de la disponibilité d’un Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 21 COMMUTATION faisceau local, elle met en œuvre et contrôle les actions visant à établir la disponibilité normale. Elle fournit également des informations sur la disponibilité des canaux et faisceaux à la fonction gestion du trafic.  Gestion des routes : Elle permet de transférer l’information relative aux modifications de la disponibilité du chemin afin de permettre aux PS éloigné d’appliquer les actions appropriées à la gestion du trafic. III-2-3-5 Partage de charge Le but du partage de charge est de répartir le trafic sémaphore entre plusieurs canaux sémaphores afin de permettre de réaliser une distribution équitable de la charge à la couche MTP niveau 2, et ainsi éviter des congestions au niveau de certains canaux. Il existe deux types de partage de charges : partage de charge entre canaux sémaphores appartenant au même faisceau (link set) et partage de charge entre canaux sémaphores n’appartenant pas au même faisceau. Dans la première qui est la plus simple, les quatre bits du champ SLS permettent de répartir la charge entre un maximum de16 canaux appartenant au même faisceau. Par exemple, un message émis depuis un SP X contiendra dans son champ SLS la valeur 0000 et sera émis sur le canal 1. Dans le message suivant, le champ SLS pourra avoir la valeur 0001 et sera envoyé sur le canal 2. De cette façon, il est possible d’affecter différentes valeurs au champ SLS et ainsi répartir les messages entre les canaux d’un faisceau donné. III-2-4 Le Sous Système Utilisateur III-2-4-1 Signaling Connection Control Part (SCCP) Les capacités d’acheminement de la couche MTP3 sont limitées au routage des messages jusqu’au PS adéquat à partir du CPD et de relayer ce dernier au sous- système utilisateur. Le SCCP fournit une fonction supplémentaire de traduction d’adresse dénommée appellation globale (numéro vert, numéro de téléphone mobile, etc.) qui ne peut être directement routé. Le SCCP traduit cette appellation globale en un CPD et un numéro de sous-système. Le numéro de sous-système identifie un sous -système utilisateur de SCCP. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 22 COMMUTATION III-2-4-2 Transactions Capabilities Applications Part (TCAP Elle fournit les primitives permettant l’échange d’informations entre deux applications. Elle est structurée en deux sous-couches :  La sous couche composant  La sous couche Transaction Différentes applications utilisent les services du TCAP. On peut citer :  INAP (Intelligent Network Application Part) : Il permet d’exécuter les services à valeur ajoutée (numéro vert, cartes prépayées, etc.)  MAP (Mobile Application Part) : Il offre le service de mobilité du terminal ainsi que des services complémentaires.  OMAP (Operating and Maintenance Application Part) : Il offre un service de gestion du réseau sémaphore SS7 III-2-4-3 ISDN User Part (ISUP) Le sous-système utilisateur du RNIS est le protocole du réseau SS7 qui fournit les fonctions de signalisation nécessaires à la prise en charge des connexions dans les réseaux à commutation de circuits nationaux et internationaux. Il utilise les services du MTP3 et dans certains cas ceux du SCCP. Il supporte par ailleurs des services complémentaires tels que :  Signal d’appel  Transfert d’appel  Présentation d’identification de la ligne appelante  Restriction de la ligne appelante  Conférence à trois  Mise en garde  Rappel automatique  Renvoi d’appel Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 23 COMMUTATION Figure 11 : Récapitulatif des fonctions du réseau Sémaphore Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 24 COMMUTATION EXERCICES D’APPLICATION EXERCICE 1 1- Qu’est- ce qu’un réseau sémaphore ? 2- De quoi est constitué un réseau sémaphore ? 3- Qu’est- ce qu’une trame sémaphore ? 4- Quels sont les caractéristiques d’un réseau sémaphore ? EXERCICE 2 1- Citez quatre principaux avantages de la signalisation CCITT N°7 2- Qu’est-ce qu’une trame sémaphore ? 3- Quels sont les différents types de trames sémaphores, et comment sont-elles reconnues dans le réseau ? 4- Donnez après les avoir représentées, le rôle de chaque trame dans le réseau sémaphore. 5- Citez les différents modes de fonctionnement du réseau SS7 et représentez- les. 6- Le modèle de référence OSI est un système ouvert organisé en sous-systèmes ou couches interconnectés conformément à des procédures normalisées d’échanges d’informations. a- Quelle est sa structure ? b- Quel est le rôle de la couche 3 ? c- Comparez le modèle OSI au modèle SS7. d- Citez trois sous-systèmes utilisateurs du réseau SS7 en précisant leurs domaines d’application respectifs. 7- A partir de la structure générale d’une trame sémaphore que vous allez dessiner, trouvez le type de chacune des trames sémaphores suivantes : a- 7E ….00B5A47E b- 7E ….00010F877E c- 7E ….001300C010105840E0A087E d- 7E ….04103EF07E Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 25 COMMUTATION EXERCICE 3 1- Qu’est-ce que la signalisation ? 2- En quoi la signalisation voie par voie est- elle différente de la signalisation par canal sémaphore ? 3- Donnez les avantages de la signalisation SS7 4- Dans un réseau sémaphore, on capture une trame sémaphore de remplissage : a- Quelles sont les raisons de la circulation de cette trame ? b- Comment le PS qui la reçoit la reconnait ? c- Indiquez les fonctions des trois couches de protocole SS7. d- Quels sont les champs de la trame sémaphore utilisés dans les couches 2 et 3 ? EXERCICE 4 1- Définir les termes suivants : - Canal sémaphore - Faisceau sémaphore - PTS autonome - PTS intégré 2- On considère un réseau sémaphore fonctionnant en mode quasi- associé. - Faites le schéma de ce réseau et précisez le nombre maximum de canaux sémaphores qu’il comporte. - Quels sont les autres modes de fonctionnement de réseau sémaphore ? - Sur l’un des canaux du faisceau, on désire acheminer des messages ISUP de 60 octets. Sachant que le débit du canal est de 64 Kbits/s, calculez le nombre maxi de message ISUP à transmettre par unité de temps. 3- Comment fonctionnent les canaux sémaphores dans un réseau SS7 ? 4- Comparez la pile du modèle OSI et celle du modèle SS7. 5- Donnez les fonctions du niveau2 de la pile du protocole SS7. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 26 COMMUTATION RESEAU NUMERIQUE A INTEGRATION DE SERVICES (RNIS) SOMMAIRE I- PRESENTATION I-1 Définition I-2 Caractéristiques II- AVANTAGES III- DIFFERENTS TYPES D’ACCES III-1 Accès de base III-2 Accès primaire IV- ARCHITECTURE DU RNIS III-1 Architecture du réseau III-2 Architecture des interfaces V- LES INTERFACES DU RESEAU RNIS IV-1 Interface de base IV-2 Interface à débit primaire VI- LES PROTOCOLES VI-1 Couche physique VI-2 Couche liaison de données VII- LES SERVICES OFFERTS PAR LE RNIS Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 27 COMMUTATION I- PRESENTATION I-1 Définition Le Réseau Numérique à Intégration de Service (RNIS) et Integrated Services Data Network (ISDN) en anglais est une évolution du réseau téléphonique analogique (RTC) existant. Il a été conçu pour associer la voix, les données, la vidéo et toute autre application ou service. I-2 Caractéristiques Le RNIS est caractérisé principalement par :  Des Connexions numériques d’une extrémité à l’autre du réseau ;  Des Protocoles d’interface utilisateur/réseau standard afin de permettre aux équipements d’utiliser les mêmes connexions physiques et les mêmes protocoles de signalisation pour accéder aux services ;  Un Temps d’établissement des communications très court ;  Un Débit garanti de 64 Kbits/s à 2 Mbits/s ;  Un Très faible taux d’erreur ;  Une Utilisation de deux lignes simultanées ;  De Nouveaux services. II- AVANTAGES Les avantages du RNIS se présentent comme suit :  Utiliser les infrastructures du réseau existant sauf les commutateurs ;  Assurer le transport sur un même support physique, des informations relatives à la voix, au texte, aux données informatiques et à l’image ;  Proposer sur un seul réseau, tous les services existant sur l’ensemble des autres réseaux ainsi que de nouveaux services ;  Utiliser à la fois les réseaux téléphoniques et de données existants (réseaux à commutation de circuits et de paquets)  Etendre jusqu’à l’abonné la numérisation des informations ;  Proposer à l’usager un accès standard (interface S/T) ;  Utiliser un canal spécifique (réseau sémaphore) entre l’abonné et le réseau pour la gestion des communications et des ressources (signalisation) ; Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 28 COMMUTATION  Meilleur efficacité du téléphone ;  Débit allant de 64 à 2048 Kbits/s. Le RNIS permet également d’offrir aux abonnés de nouveaux services tels que :  Identification de l’abonné demandeur ;  Présentation et prise d’appels en instance ;  Portabilité en cours de communication ;  Sous adressage ;  Transfert d’appel ;  Mini- messages, etc. III- LES DIFFERENTS TYPES D’ACCES Le RNIS utilise pour le transport des données, deux types de canaux synchrones :  Les canaux B Ils transmettent à un débit de 64 Kbits/s. Ils sont utilisés en commutation de circuit ou de paquet pour le transport de la voix, des données ou des images. Tous les services réseau sont accessibles à partir des canaux B.  Le canal D Il transmet à un débit de 16 ou 64 Kbits/s. Il n’est utilisé pour la signalisation (appels, établissement des connexions, demandes de services, routage des données sur les canaux B et la libération des connexions) ou les données. Les informations de signalisation ont été conçues pour être acheminées sur un réseau totalement distinct des canaux B. C’est cette signalisation dite hors bande qui permet au RNIS d’avoir un temps d’établissement de connexion très court (environ 4s) comparativement au réseau analogique (environ 40s) Il existe deux types d’accès regroupant plusieurs canaux B et D utilisés par le RNIS pour l’atteinte de ses objectifs. Il s’agit de : III-1 L’accès de base (T0) Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 29  COMMUTATION Il utilise deux canaux B à 64 Kbits/s et un canal D à 16 Kbits/s (2B+D) soit : (2*64) + 16 = 144 Kbits/s. Ce débit correspond au débit utile de ce type d’accès. Quant au débit total ou débit physique, il correspond à 2B + D + Y avec Y le sur débit qui fonctionne à 48 Kbits/s soit un débit de 192 Kbits/s. III-2 L’accès primaire (T2) Il utilise trente (30) canaux B à 64 Kbits/s et un canal D à 64 Kbits/s (30B+D) soit (30*64) + 64 = 1984 Kbits/s. Ce débit correspond au débit utile de ce type d’accès. Quant au débit total ou débit physique, il correspond à 30B + D + Y avec Y le sur débit qui fonctionne à 64 Kbits/s soit un débit de 2048 Kbits/s (c’est le débit d’un train numérique MIC). Commutation Interface standard de circuits RNIS d’accès au RNIS S/T Abonné Prise unique Terminal Accès au Commutation normalisé réseau de paquets Informations numériques Signalisation SS7 Signalisation usager/réseau Signalisation usager/usager Figure 12 : Eléments de base du RNIS IV- ARCHITECTURE DU RNIS IV-1 Architecture du réseau Le RNIS est constitué de deux réseaux différents : Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 30  COMMUTATION  Un réseau de transport des informations utilisant les canaux B ;  Un réseau de signalisation assurant le dialogue entre commutateurs d’une part et entre usager et réseau d’autre part. Les échanges entre ces deux réseaux se font au niveau des points sémaphores, interconnectés aux commutateurs ou aux centres de transit comme l’indique la figure ci-dessous. Réseau de PS PTS signalisation PTS PTS PTS PS PS PS Canal D PS PS Réseau de transport des informations CAA CT CAA Canal B+D Canal B+D Usager B Usager A Figure 13 : Architecture réseau du RNIS IV-2 Architecture des interfaces On distingue deux grandes catégories d’interfaces dans le RNIS. IV-2-1 Les interfaces physiques Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 31 COMMUTATION Ce sont des points de référence qui représentent des points théoriques séparant les interfaces fonctionnels. On peut citer :  L’interface U : elle est située entre l’autocommutateur de l’opérateur et le terminal numérique du client autrement dire, c’est la frontière entre le système de transmission et le support physique de raccordement de l’abonné.  L’interface T : elle est située derrière l’interface U. suivant le type d’accès, on parle d’interface T0 pour l’accès de base et d’interface T2 pour l’accès primaire. Elle matérialise donc l’accès unique vers le réseau et constitue la limite entre le domaine privé et le domaine public.  L’interface R : c’est l’interface normalisée des terminaux existants.  L’interface S : correspond à l’interface physique de l’abonné (prise universelle des terminaux RNIS)  L’interface V : correspond à la frontière entre le terminal de ligne et le commutateur. IV-2-2 Les interfaces fonctionnelles Il s’agit de :  TE1 : terminal RNIS, gère les couches : 1, 2 et 3 de l’interface S du côté usager  TE2 : terminal non RNIS, gère les couches : 1, 2 et 3 de l’interface R (non RNIS) du côté usager.  AT : Adaptateur de Terminal, assure la conversion entre l’interface non RNIS (interface R) et l’interface S.  TNA : Terminal Numérique d’Abonné, assure les fonctions des couches : 1, 2 et 3 de l’interface usager/réseau et principalement la gestion du trafic local (côté interface S) ainsi que l’accès au réseau public (côté interface T). NB : les PABX font partie des TNA.  TNR : Terminal Numérique de Réseau, assure le traitement de la couche1 du côté réseau de l’interface T. Du côté système de transmission de la ligne d’abonnée, la TNR s’occupe de l’adaptation du support, de la Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 32 COMMUTATION maintenance de la ligne, du contrôle de la qualité des transmissions, de l’alimentation et du multiplexage. Domaine privé Domaine public Abonné S TE2 T U V TNA TNR TL TC R S TE2 AT S TE1 V T U TNA TNR TL TC (PABX) S TE1 Légende TE1 : Terminal RNIS R TE2 : Terminal non RNIS TE2 AT AT : Adaptateur de Terminal R TNA : Terminaison Numérique d’Abonné TE2 AT TNR : Terminaison Numérique de Réseau Réseau local d’entreprise TL : Terminal de Ligne TC : Terminal de Commutation Figure 14 : Interfaces RNIS V- LES DIFFERENTS TYPES D’INSTALLATIONS D’ABONNE (TOPOLOGIES) Il existe trois types d’installation d’abonné dans le RNIS Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 33 COMMUTATION V-1 Installation à bus passif Dans ce type d’installation, on peut installer jusqu’à 8 terminaux connectés en parallèle sur l’arrivée de la ligne public. La communication interne entre les terminaux n’est pas possible. La longueur du varie de 150 à 200m mais peut atteindre 1000m s’il s’agit d’un seul terminal. V-2 Installation à bus unique Pour ce type d’installation, un micro-commutateur est relié à l’arrivée de la ligne publique et joue le rôle d’un petit PABX. Les communications internes sont possibles avec la SDA. Figure 15 : Installation à Bus unique V-3 Installation étoile de bus Elle permet le raccordement de plusieurs bus passifs, ce qui permet d’avoir un grand nombre de terminaux. Elle utilise un PABX et offre tous les services d’un PABX. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 34 COMMUTATION Figure 16 : Installations d’abonné à Bus passifs et à Etoile de bus VI- PROTOCOLE RNIS Le protocole RNIS est modélisé suivant le protocole du modèle OSI. Il tient sur quatre (04) couches au lieu de sept (07) pour le modèle OSI. Modèle OSI Modèle RNIS Figure 17 : Comparaison du protocole OSI et du protocole RNIS VI-1 La couche1 : Physique Elle représente le support physique de transmission des données dont le débit est de 64 Kbits/s. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 35 COMMUTATION  Formats des trames Ils dépendent du sens de transmission entre le terminal RNIS (TE) et le terminal numérique de réseau (TNR) et se présentent comme suit : Figure 18 : Formats des trames RNIS F : Framing bit, sert à la synchronisation de la trame L : DC- balancing bit, sert à l’équilibrage de la composante continue. E : D-channel Echo bit, bit d’écho du canal D. A : Activation bit, bit d’activation du terminal. Fa : auxiliary Framing bit, synchronisation auxiliaire. N : opposé du bit de synchronisation auxiliaire. M : Multiframing bit. B1, B2 : Bits des canaux B (16 bits par trame). D : bits du canal D (4 bits par trame). S : Spare bits, bits disponibles.  Codage en ligne Le codage en ligne utilisé sur le RNIS est un codage ternaire. Ainsi,  Un « 1 » logique ne provoque pas de signal ; Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 36 COMMUTATION  Un « 0 » logique transmet une tension alternative positive et négative (+V et –V). Figure 19 : Exemple d’un codage ternaire  Mécanisme de résolution de contention : CSMA/CR La résolution de contention se fait sur le canal D et se déroule de la manière suivante :  Le bus réalise une fonction ET logique entre les signaux émis simultanément par les terminaux.  Un terminal inactif émet des « 1 » en permanence (0 Volt)  Chaque terminal doit déterminer que le canal D est libre avant d’émettre  Si au moins huit (8) « 1 » consécutifs sont détectés alors le canal est libre.  Avant d’émettre une trame, chaque terminal doit détecter que le canal D est libre.  La TNR effectue un écho en revoyant sur le canal E les bits reçu sur le canal D.  Pendant l’émission de la trame, le terminal émetteur doit comparer en permanence la valeur émise avec celle lue sur le canal E.  Le terminal doit cesser d’émettre dès qu’il détecte une différence entre la valeur émise et la valeur lue. VI-2 La couche2 : liaison de données Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 37 COMMUTATION Elle a fonction de gérer l’échange des trames entre la TNR et les terminaux. Les trames servent à :  L’identification des terminaux grâce au TEI  La supervision des communications au niveau 2  Au transfert d’information pour la couche 3. Protocole d’accès au canal D (LAP-D) Tous les messages de la couche 2 sont transmis dans des trames dont la structure générale est la suivante : 1 octet 2 octets 1 ou 2 Variable 2 octets 1 octet octets F Adresse Commande INFO FCS F 7 6 5 4 3 2 1 0 7 6 5 4 3 2 1 0 SAPI C/R E/A Trame d’Information N(S) 0 TEI E/A I N(R) P/F 7 6 5 4 3 2 1 0 Trame d’Information 0 0 0 0 S S 0 1 N(R) P/F S 7 6 5 4 3 2 1 0 Trame d’Information M M M P/F M M 1 1 U Figure 20 : Structure complète de la trame LAPD Rôle des différents champs Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 38  COMMUTATION  Fanion (F) : Il marque le début et la fin de la trame et tient sur un octet. Il a une configuration unique : « 01111110 » qui ne se retrouve nulle part ailleurs dans la trame.  Adresse : Il tient sur deux (O2) octets et donne le type de service et l’adresse des terminaux RNIS. Il est constitué de deux sous champs.  Commande : Il tient sur un (01) ou deux (02) octets et comporte l’ensemble des séquences de contrôle de la connexion.  INFO : Il tient sur un nombre de bits variable. Il contient l’information à transmettre.  FCS : Frame Check Sequence. Il tient sur deux (02) octets et sert à la vérification de la cohérence des trames. On distingue 3 types de trames : - les trames non numérotées (UI), - Numérotées (I) et - les trames de supervision (S). Les trames non numérotées ont un champ commande à 1 octet et ne possèdent pas de champ INFO. Les trames numérotées (ou trames d’information) possèdent un champ commande 2 octets avec dans chacun un numéro de trame émise N(S) et un numéro de trame attendue N(P) (modulo 128) et un champ d’information (256 octets max.) dans lequel circule les messages de niveau 3. SAPI On distingue plusieurs types de trames servant à la signalisation, à la gestion, ou encore aux données (paquet sur D). Ceci se fait grâce au Service Access Point Identifier (SAPI) que l’on trouve dans le champ d’adresse. Par le SAPI, on sait alors quel type d’information circule. Les 3 valeurs principales que peut prendre le SAPI sont : Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 39 COMMUTATION VALEUR DU SAPI SIGNIFICATION 0 Signalisation 16 Paquet de D 63 Gestion NB : Pour une valeur de SAPI comprise entre 32- 47 il s’agit d’un usage National TEI (Terminal End Identifier) Permet d’adresser les terminaux de l’installation. On distingue les valeurs suivantes : VALEUR DU TEI SIGNIFICATION 1 à 63 Terminal à affectation non automatique. Terminal à affectation 64 à 126 automatique Diffusion ou Gestion 127  Gestion des TEI Les TEI peuvent être fixe ou attribuées par le réseau. Lorsqu’un terminal se connecte au réseau, il lance une demande de TEI au réseau qui lui en affecte un en retour (entre 64 et 126).Ceci ce fait grâce à des trames de gestion (dont le SAPI est 63).Le réseau interroge ensuite régulièrement les TE par une adresse de broadcast (127), les Terminaux ayant une TEI affecté répondent alors. Le réseau connaît alors les Terminaux encore en fonction et peut alors réaffecter les TEI qui ne sont plus actifs. Bit C/R C = 1 : Commande réseau / réponse usager C = 0 : Commande usager/ réponse réseau Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 40 COMMUTATION Bit E/A : Extension d’adresse 0 pour le 1er octet et 1 pour le second octet. Le champ commande Il indique la nature de la trame et aussi le type de commande ou de réponse suivant le type de trame. On distingue trois types de trames : La trame de supervision (S) C’est un ensemble de commandes de supervision de liaison. Elle contient les numéros d’acquittement en plus des commandes. Dans cette trame, on distingue : - La commande RR (Received Ready) : prêt à recevoir. Elle acquitte la réception de la trame précédant et donne le numéro de la trame attendue. - La commande RNR (Received Not Ready): N’est pas prêt à recevoir. Indique que le terminal est occupé et ne peut recevoir actuellement de nouvelles trames. - La commande REJ (REJect).Elle indique une erreur de transmission et demande une réémission de la trame précédente. La trame Non Numérotée (UI) Elle n’est pas numérotée. On ne peut donc pas contrôler leur séquencement. Elle utilise un jeu de commande/réponses pour l’établissement et la libération des liaisons de données. On distingue : - La commande SABME (Set Asynchronous Balanced Mode Extended) : C’est une demande d’initialisation des liaisons de données avec remise à zéro des numéros de séquences. - La réponse UA (Unnumbered Acknowlegement) : C’est un acquittement qui indique la disponibilité du terminal pour l’établissement d’une liaison de données. - La commande DISC (DISConnected) : Elle indique la libération de la liaison Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 41 COMMUTATION de données et la remise à zéro des numéros de séquence. - La réponse DM (Disconnected Mode) : Elle indique que le terminal est déconnecté. - La réponse FRMR (Frame Reject) : C’est un rejet de trame dû à une erreur survenue dans une ou plusieurs champs. Trame I (Information) Elle est très importante et assure l’échange d’informations sans connexion, l’établissement et la gestion des TEI. FCS : Bloc de contrôle d’erreur et de supervision Il contrôle la séquence permettant la détection des erreurs binaires. Cette détection est effectuée par le code de redondance cyclique CRC. VI-3 Couche réseau : Niveau 3 Cette couche a pour principales fonctions : - La gestion des appels et connexions - La supervision des transferts de messages - La détection des anomalies. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 42 COMMUTATION EXERCICES D’APPLICATIONS EXERCICE1 1) Représentez le format d’une trame LAPD. 2) De combien de bits est formé le champ d’adressage ? De quoi est-il composé ? En déduire alors les différentes valeurs que peuvent prendre SAPI et TEI. 3) Etudier le mode d’affectation des TEI. Qui fixe sa valeur et selon quels critères ? A quoi sert-il ? 4) Que signifie P/F ? 5) A quoi sert la séquence FCS ? Expliquez le principe de formation de cette séquence. EXERCICE2 1- Qu’est-ce que la signalisation ? 2- Citer les différents types de signalisation. 3- Qu’est-ce que le RNIS ? 4- Quels sont les services offerts par le RNIS et ses avantages. 5- Quels sont les différents types d’installation du RNIS ? 6- Quels sont les interfaces du RNIS ? 7- Quels sont les différents accès du RNIS et leurs débits respectifs. 8- Quels sont les différents types d’installation dans le RNIS. EXERCICE3 1- Qu’est-ce que le LAPD ? 2- Représentez la trame LAPD et préciser le rôle de chaque qui la composent. 3- En combien de couches est structuré le protocole LAPD ? 4- Quelles sont les fonctions de chaque couche du modèle LAPD ? 5- Combien de trame LADP avons-nous ? Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 43 COMMUTATION Exercice4 1) Qu’est-ce que le RNIS ? 2) Donnez les différents types d’accès du RNIS et indiquez leur débit utile et leur débit physique. 3) Citez les différentes interfaces du RNIS. 4) Citez les différents types d’installations du RNIS. 5) Qu’est-ce qu’une trame LAPD ? Représentez-la et indiquez le rôle de chacun de ses champs. 6) Quels sont les différents types de trame LAPD qu’on a ? Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 44 COMMUTATION TRAFIC TELEPHONIQUE OBJECTIF Ce chapitre a pour objectif de permettre aux étudiants de décrire les différents flux de trafic et les procédés nécessaires pour déterminer et utiliser le trafic téléphonique afin de dimensionner les faisceaux téléphoniques. SOMMAIRE I- GENERALITE I-1 Définition I-2 Sens du trafic I-3 Mise en situation II- ASPECTS QUALITATIFS DU TRAFIC II-1 Vus de l’abonné II-2 Vus de l’administration II-3 Causes des communications inefficaces II-4 Flux de trafic d’ commutateur III- ASPESCTS QUANTITATIFS DU TRAFIC III-1 Grandeur mesurable III-2 Unité du trafic III-3 Flux de trafic IV- VARIATION DE L’INTENSITE DU TRAFIC IV-1 Observation IV-2 Heure chargée IV-3 Durée moyenne d’appel V- MODELE MATHEMATIQUE V-1 Processus d’arrivée des appels V-2 Lois des durées V-3 Systèmes avec perte V-4 Systèmes avec attente Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 45 COMMUTATION I- GENERALITES I-1 Définition On appel trafic, un processus aléatoire correspondant à l’ensemble des occupations (Réelles ou fictives) de voies ou organes dans un réseau de Télécommunications, quel que soit la cause et indépendamment du fait qu’elles soient directement liées à une communication effective complète ou non. Le caractère aléatoire du trafic téléphonique vient du fait que ces valeurs caractéristiques sont fonction du temps. Ces valeurs peuvent être : - Continues : c’est le cas de la durée d’une occupation ou l’intervalle de temps entre deux sollicitations. - Discrètes : C’est l’exemple du nombre d’organes occupés à un instant t - Particulièrement binaire : libre/ occupé ou actif/ passif I-2 Sens du trafic Le trafic est un phénomène directionnel qui part d’un point origine vers un point destination. A l’échelle d’une communication complète, la source est l’usager demandeur (l’initiateur de l’appel), et la destination, l’usager demandé. Les lignes ne pouvant être sollicitées que par l’une de leurs extrémités (auquel cas on parlera de communication à sens unique), il faut les deux extrémités donc pour qu’on parle de communication à double sens. Ainsi, on parle de trafic départ lorsque le trafic est généré par toute source indépendamment de la destination. Par contre, le trafic arrivé est le trafic reçu par le destinataire indépendamment de l’origine. La part du trafic départ qui se retrouve en arrivée pour un même groupe sources/destinations, est appelée trafic interne autrement dire, c’est le trafic entre abonnés raccordés sur un même central téléphonique. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 46 COMMUTATION Le trafic sortant/entrant sont respectivement différent du trafic départ/arrivé. DEPART ENTRANT SORTANT SORTANT ENTRANT ARRIVEE SOURCES/DESTINATIONS NŒUD DU RESEAU CIRCUITS SCHEMA DU SENS DU TRAFIC A l’échelle d’une communication complète, la source est l’abonné demandeur et la destination est l’abonné demandé. On appel trafic départ, l’ensemble du trafic généré par toute les sources indépendamment de la destination. Quant au trafic arrivé, c’est l’ensemble du trafic reçu par les destinataires indépendamment de l’origine. La part du trafic départ qui se retrouve en arrivée pour un même groupe source/destination est appelé trafic interne (trafic entre abonnés raccordés sur le même commutateur téléphonique). Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 47 COMMUTATION I-3 Mise en situation Considérons le réseau très simplifié suivant : Jonctions.... A B x abés.. 5 abonnés.. Cinq (05) lignes d’abonnés sont reliées au commutateur A, dépendant d’un autre commutateur B plus important. Le type de commutateur équipant A et B est sans influence sur la suite des événements. Entre A et B, un faisceau de circuits (jonctions) permet d’écouler les communications demandées ou reçues par les abonnés rattachés à A. On précise qu’aucune communication locale n’est établie en A et qu’en conséquence, toutes les communications au départ ou à destination de A transitent par les jonctions A-B. Observons pendant une heure les cinq lignes d’abonnés reliées au commutateur A et notons sur un graphique (voir ci-dessous) le temps pendant lequel elles sont occupées. Les relevés concernent l’ensemble des communications (Communications départ et communications arrivées) et nous ne faisons aucune distinction entre ces deux catégories. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 48 COMMUTATION 5 4 3 2 1 15mn 30mn 45mn 60mn L’analyse du graphe ci-dessus nous permet de faire les observations suivantes:  Les appels apparaissent indépendamment les uns des autres, puisque les abonnés ne se concertent pas pour téléphoner.  La durée des communications est variable. Néanmoins nous pouvons calculer la durée moyenne d’une communication en divisant la somme des durées par le nombre de communications. Nous pouvons aussi supposer que les durées réelles se répartissent autour de la durée moyenne selon une loi que nous pourrions essayer de dégager en observant un nombre de communications suffisamment élevé.  Les cinq lignes d’abonnés ne sont jamais occupées simultanément. Dans le cas de notre graphique, puisque l’on n’a jamais relevé plus de quatre (4) communications simultanées, quatre circuits suffiraient pour écouler la totalité des communications à l’instant où elles se sont manifestées, sans qu’aucune n’ait à attendre la libération d’un quelconque circuit entre A et B. Il paraît alors intuitif que la chance de trouver un circuit (une jonction) libre diminue d’autant plus que le nombre d’appels est grand et la durée moyenne de communication est longue, Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 49 COMMUTATION Conclusion : Nous admettons que cinq circuits ne sont pas nécessaires pour assurer l’écoulement du trafic entre A et B, mais que le nombre de circuits devra être d’autant plus important que la durée totale des communications à écouler sera plus élevée. Cependant, si le nombre de circuits est inférieur à cinq, nous courons le risque qu’un appel se manifeste alors qu’ils sont tous occupés. Ces notions sommaires sont cependant insuffisantes pour déterminer avec une certaine rigueur le nombre de circuits que nous devons prévoir pour écouler le trafic entre A et B. L’objet de ce chapitre est d’étudier les caractéristiques principales du trafic téléphonique, de donner les méthodes permettant de calculer les nombres de circuits et d’une manière plus générale, les nombres d’organes à prévoir pour écouler un certain trafic et enfin d’attirer l’attention sur les erreurs que l’on est susceptible de commettre par une mauvaise utilisation des règles énoncées. II- ASPECTS QUALITATIFS DU TRAFIC TELEPHONIQUE II-1 VUS DE L’ABONNE Dans la mesure où, comme nous venons de le voir, il est utile, du point de vue économique, d’admettre que dans certaines conditions, des communications ne pourront pas être établies, il est nécessaire d’introduire une notion qualitative de l’écoulement du trafic dans un réseau téléphonique, la fixation de normes relatives à celle-ci permet de limiter la gêne maximale que l’on admet de causer aux abonnés cherchant à établir des communications. Dès le moment où on accepte de ne pas mettre autant de circuits que de lignes d’abonnés, il apparaît la probabilité qu’un certain nombre d’appels ne seront pas satisfaits. Ainsi la qualité de trafic offerte aux abonnés peut être chiffrée à l’aide du taux d’efficacité (taux de qualité). Nombre d’appels efficaces r= Nombre de tentatives d’appels On dit qu’un appel est efficace lorsqu’il donne lieu à taxation. Il est en fait Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 50 COMMUTATION illusoire de vouloir étudier globalement le comportement d’un réseau téléphonique afin de déterminer sa qualité alors qu’on est conduit à considérer indépendamment les uns des autres les divers étages ou ensembles d’organes utilisés successivement pour l’établissement des communications. Mais il est nécessaire de garder à l’esprit que :  Le seul paramètre permettant de chiffrer correctement la qualité du trafic offert aux abonnés est le taux d’efficacité.  l’indépendance entre les différents ensembles d’organes n’est qu’une première approximation ; certaines interactions pouvant avoir, surtout dans le cas de réseaux fortement chargés, une influence importante sur la qualité de service. Ainsi, un abonné qui n’a pas vu sa communication abouti a fortement tendance à effectuer de nouvelles tentatives. Le taux d’efficacité observé est le seul paramètre qui permet, actuellement, de prendre en compte valablement ce phénomène de « répétitions d’appels ». Une théorie commodément utilisable n’ayant pas encore été élaborée dans ce domaine, on peut seulement se contenter de prendre certaines précautions lors du dimensionnement des systèmes. Il est en particulier fondamental pour évaluer la charge des organes de commande, de tenir compte d’une durée moyenne des appels qui incorpore les appels efficaces et les appels inefficaces. Bien que moins importants que le précédent, d’autres paramètres relatifs à la qualité du trafic font intervenir le temps. Ce sont :  le temps d’attente de tonalité.  le temps d’attente après numérotation qui s’écoule entre le moment où l’abonné demandeur a fini de composer le numéro du demandé et celui où il reçoit la tonalité de retour d’appel lorsque sa communication a été établie. Si nous considérons maintenant un ensemble d’organes indépendamment du reste du réseau, nous pouvons nous trouver en présence de deux types de fonctionnement différents. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 51 COMMUTATION En effet la nature aléatoire de la demande fait que, dans certaines circonstances, celle-ci dépasse les possibilités du service et, dans ce cas, toutes les demandes ne peuvent être exécutées immédiatement. On envisage alors un premier cas d’exploitation où les demandes qui ne peuvent être servies par manque de ressources seront rejetées et un second où ces demandes seront mises en attente pendant une durée qui peut être courte ou longue. Des exploitations mixtes sont également envisageables. demandes service ressources de service rendu rejet Organigramme du système fonctionnant avec rejet demande service de attente ressources service rendu Organigramme du système fonctionnant avec attente Il faut noter que l’importance du rejet ou de l’attente dépend, de la fréquence des demandes, la durée du service et du volume des ressources.  Système fonctionnant avec perte Dans ce cas lorsqu’un appel se présente et qu’il n’est pas possible de l’établir immédiatement, il est rejeté et (théoriquement) ne se représente pas. La qualité du trafic offert par le système est alors caractérisée par la probabilité de perte. Le taux d’efficacité « r » et son complément à 1, le taux d’échec global résultent de la combinaison des probabilités de perte des différents étages, ou ensemble d’organes qui constituent le réseau. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 52 COMMUTATION  Système fonctionnant avec attente Dans ce cas, un appel qui ne peut être desservi est mis en attente et sera desservi ultérieurement lorsque cela aura été rendu possible par la libération d’une ou plusieurs communications antérieures. La qualité de service est dans ce cas généralement caractérisée par la probabilité d’attente, mais il est bon aussi de s’intéresser, comme nous le verrons plus loin, aux durées d’attente. Le temps d’attente de la tonalité d’invitation à transmettre est lié au système avec attente constitué par l’ensemble « réseau de présélection d’abonné – enregistreurs ». En fait, dans la pratique, si l’on met à part ce dernier, la majorité des systèmes ne fonctionne pas réellement avec attente, mais seulement avec attente limitée ; il y a presque toujours une temporisation qui limite la durée pendant laquel un appel peut rester en attente avant d’être rejeté. II-2 VUS DU COTE OPERATEUR Le trafic téléphonique représente l’une des principales sources de revenus de l’opérateur puisqu’on peut estimer qu’il constitue 60% environ des recettes des opérateurs télécoms. Mais pour qu’il puisse être écoulé convenablement, il nécessite des investissements lourds en équipements (commutateurs, circuits, lignes, etc.). Par conséquent on peut dire que, si le trafic représente la presque totalité des recettes, il est aussi le premier investisseur. Vu du coté opérateur, la qualité du trafic est donc un compromis entre les investissements et les recettes qui en découlent, et il sera représenté par son rendement, c’est-à-dire le nombre de communications écoulées par un organe pendant un certain laps de temps. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 53 COMMUTATION II-3 LES FLUX DE TRAFIC D’UN COMMUTATEUR Trafic départ abonné Trafic d’arrivée abonné 1 2 : Trafic local (interne) 7 3 : Trafic sortant de 3 4 4 : Trafic entrant d’arrivée départ (abonnés) (abonnés) 5 6 : Trafic de transit 8 Trafic entrant (circuits) Trafic sortant (circuits) Flux 1 = Trafic départ émanant des abonnés du centre, Flux 2 = Trafic local échangé entre les abonnés du centre, Flux 3 = Trafic départ émanant des abonnés du centre et à destination des autres centres, Flux 4 = Trafic entrant destiné aux abonnés du centre, Flux 5 = Trafic entrant émanant des autres centres, Flux 6 = Trafic entrant et qui passe en transit au travers de l’autocommutateur, Flux 7 = Trafic arrivée à destination des abonnés du centre, Flux 8 = Trafic sortant du centre et à destination des autres centres. Les flux 1 et 7 représentent le trafic des abonnés directement connectés sur l’autocommutateur. Les flux 5 et 8 représentent le trafic provenant du, ou allant vers « le reste du monde ». Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 54 COMMUTATION Par ailleurs, les relations suivantes sont à noter : Flux 1 = flux 2 + flux 3 Flux 5 = flux 4 + flux 6 Flux 7 = flux 2 + flux 4 Flux 8 = flux 3 + flux 6 NB : La charge d’un commutateur La charge ou trafic « cœur de chaîne » représente la charge des organes centraux du commutateur (Ex : calculateurs, Réseau de connexion etc..). Elle est égale à la somme des flux de trafic situés dans le commutateur. Elle s’exprime par : Charge = flux2 + flux3 + flux4+ flux6 III- ASPECTS QUANTITATIFS DU TRAFIC TELEPHONIQUE III-1 Grandeurs mesurables Soit un ensemble de N organes. Chaque organe est désigné par un indice i avec 1 ≤ i ≤ N. On observe ces N organes pendant une durée T et on note pour chaque organe i, le temps ti pendant lequel il a été occupé au cours de la période d’observation T. III-1-1 Volume de trafic Le volume de trafic écoulé par cet ensemble d’organes pendant la période T d’observation est égal à la somme des temps d’occupation des organes : N V = ∑ ti i Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 55 COMMUTATION III-1-2 Intensité de trafic L’intensité de trafic désigné couramment par trafic, est égale au volume de trafic divisé par la période d’observation T. V 1 Ao = ─ = ─ ∑ ti T T i Comme ti ≤ T et V ≤ TN, le trafic écoulé Ao est nécessairement inférieur ou à la limite égal au nombre d’organes N. Si les temps d’occupation et la durée d’observation sont exprimés dans la même unité, l’unité de trafic est alors l’ERLANG. (Nom d’un ingénieur Danois) III-1-3 Intensité de trafic instantané Si pendant un intervalle [ t+dt ] n organes sont occupés, on dit qu’ils écoulent une intensité de trafic égale à « n » et on note : A (t) = n(t) De cette formule, on peut tirer deux autres expressions du volume et de l’intensité :  Le volume de trafic instantané étant n(t).dt, le volume de trafic sur une période d’observation T sera donc : T V = ∫ n(t).dt 0  Le trafic observé sur cette période, sera : Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 56 COMMUTATION 1 T Ao = ----- ∫ n(t).dt T 0 III-2 UNITES DE TRAFIC Comme nous l’avons noté plus haut, d’une façon générale l’intensité du trafic sera exprimée en Erlang à condition que le volume et la durée d’observation soient exprimés dans la même unité. Par définition, Si à un instant t dans un groupe de m organes, n organes (n≤ m) exécutant le même travail sont occupés, on dit que ce groupe écoule un trafic de n Erlang. Cette définition peut être étendue à la notion d’intensité de trafic sur une période plus longue. Il existe d’autres unités de trafic comme :  la « communication minute » (CM) pour laquelle les durées d’occupation sont exprimées en minutes : 1 Erlang = 60 CM  « l’appel réduit de 2 minutes à l’heure chargée » (ARHC) pour laquelle l’unité utilisée pour les durées d’occupation est égale à 2 mn : 1 Erlang = 30 ARHC.  la « centaine de secondes de conversation » (CCS) couramment utilisée aux Etats-Unis et pour laquelle l’unité utilisée pour les durées d’occupation égale à 100s : 1 Erlang = 36 CCS  la « conversation-heure » utilisée parfois en France et le « Trafic Unit » (TU) utilisé en Grande –Bretagne sont équivalents à l’Erlang. III-3 FLUX DE TRAFIC III.3.1 Trafic offert (To) Etant donné que certains appels peuvent être rejetés, le trafic écoulé ne permet pas de caractériser correctement la demande exprimée par les abonnés. C’est pour cela que l’on introduit la notion de trafic offert. Le trafic offert est le trafic qui serait écoulé si tout appel pouvait être immédiatement établi. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 57 COMMUTATION Cette quantité n’est en général pas mesurable directement. Mais c’est par contre elle qui apparaît naturellement lorsqu’on considère le modèle mathématique couramment utilisé pour traiter les problèmes de trafic. Estimation de To en régime stationnaire (cas de l’heure chargée) : Si on suppose que les appels ont une durée constante tm (ou durée moyenne de communication) et que la densité d’arrivée des appels (ou nombre d’appel par unité de temps) est n, alors le volume offert Vo est tel que : Vo = (n T) tm et le trafic offert To = n tm. Soit N le nombre d’appels apparus pendant la durée d’observation T, on a : ∑ ti ∑ ti To N = n.T et tm = ------- d’où tm = -------- = et To = n.tm N n.T n n est appelé flux de trafic offert et peut être mesuré par comptage des décrochages d’abonnés. III.3.1.1 Le trafic d’abonnés offert à un commutateur Le trafic d’abonnés offert à un commutateur de rattachement est égal à la somme des trafics de départ et d’arrivée abonnés ; c’est-à-dire flux1 + flux7. Ce trafic représente le besoin réel des abonnés rattachés au commutateur, en départ lorsque l’abonné est demandeur, en arrivée lorsqu’il est le demandé. La valeur de ce trafic dépend du :  Nombre d’abonnés raccordés,  Trafic offert par chaque abonné (trafic élémentaire) Il est donné par la formule : n Trafic d’abonnés offert = 1 + 7 = ∑ (Tei x Nbi) i  Tei est le trafic élémentaire (départ + arrivée) d’un abonné du segment i ;  Nbi est le nombre d’abonné du segment i rattachés au commutateur. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 58 COMMUTATION III.3.2 Trafic écoulé Comme nous l ’ avons vu un peu plus haut, il existe deux systèmes de traitement des appels offerts :  Le système avec perte, dans lequel les appels se présentant lorsque tous les organes sont occupés, sont rejetés ;  Le système avec attente, dans lequel les appels en surnombre attendent qu’un organe se libère pour être traités. A la sortie, le trafic mesuré sera inférieur ou au plus égal au trafic offert au système, ce trafic est appelé le trafic écoulé (TE) Le trafic écoulé représente l’ensemble des appels écoulés indépendamment de leur sort postérieur. Estimation de TE en régime stationnaire tm = durée moyenne d’une communication, et m la densité de sortie des appels (appels écoulés par unité de temps, mesurables par comptage) : On démontre suivant le même raisonnement que dans le cas de To que : TE = m.tm Si N est le nombre d’organes, le rendement est le trafic écoulé par un organe. Il est donné par la formule: η = TE/N III-3-3 Trafic perdu ou rejeté Tp et taux de perte Dans le cas du système avec perte, il représente le trafic qu’auraient donné les appels rejetés. Il est donné par : Tp = To – TE En régime stationnaire, on a : Tp = ntm - mtm = (n - m) tm Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 59 COMMUTATION De cette notion découle celle du taux de perte p qui représente le pourcentage de trafic perdu par rapport au trafic offert. D’où : Tp To – TE P = ------ = ------------- To To (‫ גּ‬- µ ) h ‫ גּ‬- µ En régime stationnaire on a: p = ------------- = ---------- mesurable par comptage ‫גּ‬h ‫גּ‬ Le trafic offert pourra donc être estimé par la relation suivante : TE To = ---------- ou TE = (1 - p) To 1- p  Perte en série Dans le cas où les appels sont écoulés par une succession de groupes d’organes, il est possible de calculer pour chacun des groupes un taux de perte (pi). p1 p2 pi pn To 1 2 -------------- i --------------- n TE Le trafic écoulé par un groupe (TEi) représente le trafic offert au suivant. On note alors : TEi = To (i+1) On peut écrire que : TEi = (1 – pi) Toi TE = TEn = (1 – pn)TEn-1 = (1 – pn) (1 – pn-1) TEn-2 S= (1 – pn). (1 – pn-1)……(1 – pi)……..(1 – p1)To = (1 -∑ pi + ∑ pipj - ∑ pipjpk……)To i i,j i1jk i=j i=j=k Si pi est faible (de l’ordre de 5.10-2 maximum) les termes pipj, pipjpk sont négligeables. Par conséquent : TE ~ (1 - ∑pj)To i Le taux de perte (p) sur l’ensemble est tel que : p = ∑ pi I Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 60 COMMUTATION  Perte sur un débordement p2 TE2 A B TE To p1 TE1 p2 est le taux de perte de la chaîne de débordement p1 est le taux de perte de la voie directe Le trafic rejeté de la voie directe Tp1 = p1.To est le trafic offert à la voie de débordement (To2). Le trafic écoulé (TE) par les deux voies est la somme des trafics écoulés : TE = TE1 + TE2 TE1 = (1 – p1) To TE = [1 – p1 + p1 – p1p2] To TE2 = (1 – p2) To2 = (1 – p2) p1To Soit: TE = (1 – p1p2) To Le taux de perte global est p = p1p2 Si on prend : p1 = p2 = 5.10-2 p = 2,5.103 On constate que la voie de débordement diminue la perte. 3.3.4 Trafic demandé Suite à certaines observations de trafic, on a constaté qu’en fait le trafic offert prend en compte tous les appels qui se présentent, y compris ceux qui constituent une nième tentative ; (suite à n-1 essais infructueux). On a alors introduit deux (2) notions nouvelles, celle de trafic demandé et celle de trafic abandonné :  le trafic demandé TD prend en compte tous les appels qui se présentent pour la première fois,  le trafic abandonné TA prend en compte tous les appels rejetés et non renouvelés immédiatement. Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 61 COMMUTATION  Cas d’un acheminement direct TD TE To TA , Tp Suivant les observations faites il est convenu que TA est équivalent à 20% du trafic rejeté. Par définition on a : TD = TE + TA avec T A = 0,2Tp TE Or nous avions noté que : Tp = pTo et To = (1 – p) Alors, 0,2.p ( 1 - 0,8 p ) TD = ( 1 + ) TE soit TD = TE 1 - p 1 - p ( 1 - 0,8 p ) TD = TE 1 - p  Cas du débordement TE2 P2 TD To T E1 P1 Seule la voie de débordement peut présenter du trafic abandonné. Le trafic demandé sur l’ensemble du système est donné par la formule : TD = TE1 + TE2 + TA P1.TE1 TE2 = (1 - p2) Tp1 = (1 - p2) 1 – p1 Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 62 COMMUTATION (p1.TE1) TA = 0,2 Tp2 avec Tp2 = p2. d’où, 1 – p1 p1 - p2p1 0,2 p2p1 TD = [1 + + ] TE1 1 – p1 1 – p1 1 – 0,8 p1p2 TD = ( ) TE1 1 – p1 4 VARIATIONS DE L’INTENSITE DE TRAFIC 4-1 OBSERVATIONS En observant à intervalles réguliers, au cours d’une journée normale, le nombre de communications en cours, et en notant ces résultats sur un graphe, on obtient généralement une courbe qui a l’allure de celle de la figure ci-dessous : Nbre de communications Simultanées heure chargée 6 12 18 20 20,30 Il s’agit d’une courbe représentant le trafic écoulé, on y remarque.  la faiblesse du trafic en dehors des heures d’activité,  une baisse sensible pendant la pause de midi, Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 63 COMMUTATION  l’existence d’une pointe importante de trafic en fin de matinée et après 20 heures. 4.2 HEURE CHARGEE On désigne par heure chargée la période de soixante minutes successives pendant laquelle le volume du trafic est le plus important. Si le commutateur, le faisceau de circuits ou plus généralement le groupe d’organes écoulent avec une faible probabilité de blocage le trafic de l’heure chargée, à fortiori, seront-ils capables de traiter le trafic à un autre instant de la journée. Il est donc indispensable de déterminer la période de la journée qui comprend l’heure chargée. C’est la mesure de trafic pendant cette heure qui permettra de déterminer le nombre d’organes nécessaire pour acheminer l’ensemble des communications avec un taux de qualité fixé. La valeur du volume du trafic obtenu doit être utilisée avec prudence. En effet, il n’est pas sûr que chaque jour de la semaine, du mois ou de l’année, ait un trafic identique. On peut même affirmer le contraire : le samedi et le dimanche sont des jours creux, le lundi est généralement un jour d’activité réduite. Le mois de juin et surtout celui de décembre sont des mois d’activité intense (voir courbe ci- dessous). Il existe de plus des variations accidentelles qui entraînent de très fortes hausses du volume du trafic : fête des mères, évènements politiques, sociaux ou sportifs. Toutefois, pendant l’heure chargée, le trafic sera considéré comme stationnaire. Trafic D J F M A M J J A S O N D Mois Conçu et diffusé par : TEKO Tiburce Page 64 COMMUTATION Dire qu’un abonné a un trafic de 0,1 Erlang signifie qu’en moyenne, à l’heure charge, sa ligne est occupée 10% du temps. Le trafic d’un abonné ordinaire de province est généralement inférieur à cette valeur. Il ne faut pas méconnaître l’impact des règles de tarification sur le comportement des abonnés, ainsi que les phénomènes de « saisonnalité ». Le graphe ci-après en donne un aperçu.