chapitre 1 introduction à la téléphonie fixe

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  • 8/16/2019 Chapitre 1 Introduction à La Téléphonie Fixe

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    BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUESChamp d’application : Tlphoni! " R#!a$

    TELEP%ONE FI&E 'RTC()* Int+od$ction , la tlphoni!

    )*)* P+incip! d! la tlphoni!

    La téléphonie a été initialement prévue pour transmettre la voie humaine d’un lieu à un autredistant. Elle utilise comme support des lignes électriques sur les quelles transitent un courant quiévolue comme les signaux sonores.

    Une liaison téléphonique élémentaire est constituée par :

    • Deux dispositifs émetteurrécepteur appelés postes téléphoniques!• Une ligne "ifilaire acheminant les signaux #paire torsadée$!• Une source d’énergie électrique #E$. Le courant continu nécessaire à l’alimentation des postestéléphoniques est fourni par une source installée au central téléphonique #"atterie centrale$.

    )*-* O+.an!# con#tit$ti/# d’$n #impl! po#t! d! tlphon!

    )*-*)* L!# o+.an!# d! con0!+#ation

    %ls assurent l’échange conversationnel entre les & correspondants :

    • Le microphone : c’est un convertisseur d’énergie! les ondes sonores entra'nent la vi"rationd’une mem"rane sensi"le qui provoque la création d’un signal électrique variant au m(mer)thme que la voix.• L’écouteur : il restitue sous forme acoustique l’énergie électrique re*ue! en la transformant enénergie mécanique qui provoque un mouvement vi"ratoire à l’air am"iant. L’écouteur estconstitué d’un hautparleur : Electroaimant relié à une mem"rane.

    • Le com"iné : c’est le support ergonomique sur lequel sont montés le microphone et l’écouteurrécepteur.• +o"ine d’induction #ou transformateur$ et ,ondensateur assurent :

    o -daptation d’impédance entre le microphone et la ligne! et entre la ligne et l’écouteur.o Elimination de l’effet local #antilocal$! évite d’entendre sur l’écouteur les sons émis surle microphone du m(me com"iné.o éparation des courants de natures différentes! signaux sonores et polarisation/

    • Deux diodes : montées en antiparall0le sur le récepteur! elles a"sor"ent les surtensions etréduisent le choc acoustique à un niveau supporta"le par l’oreille.• Un redresseur rend l1appareil indépendant de la polarité de la ligne.

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    )*-*-* L!# o+.an!# d’app!l1 d’mi##ion

    L’a"onné fait conna'tre à son centre de rattachement le numéro d’identification ducorrespondant désiré en le composant soit sur le cadran d’appel rotatif #ancien$! soit sur leclavier numérique #actuel$. ,e dispositif transmet alors au central un signal codé.

    )*-*2* L!# o+.an!# d! +c!ption d’app!l

    La signalisation d’un appel est faite par une sonnerie! alimentée par un courant alternatif #àtravers d’un filtre$.Lors du décrochage du com"iné! le centre de rattachement constate la fermeture du crochet!interrompt le signal d’appel et éta"lit la liaison.

    )*2* E0ol$tion d! la tlphoni!

    L’histoire de la téléphonie su"it depuis une vingtaine d’années une fantastique accélération! ontles conséquences et les causes dépassent le champ de la science et de la technique.

    -* L! +#!a$ tlphoni3$! comm$t 'RTC(

    -*)* L!# comm$tat!$+#

    ,haque client se voit attri"ué un numéro personnel. Les équipements téléphoniques sontcon*us pour pouvoir mettre en relation tous les a"onnés #télécommunication$! soit :

    • En empruntant les lignes du réseau pu"lic =>,! ce sont des communications extérieures.• oit au sein d’une m(me entreprise! il s’agit ici de communications internes traitées par unautocommutateur privé. L’acc0s au réseau pu"lic se fait alors en composant un préfixesupplémentaire.

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    ,es serveurs informatiques commandent les commutateurs et prennent les décisions! c’est leprincipe du réseau intelligent. ;ar exemple! ils transforment les numéros spéciaux en numérosclassiques! compréhensi"les par les commutateurs. ,e principe est aussi utilisé par le serviceli"re appel #numéros verts$! les numéros à taxation partagée #numéros -Cur et indigo$! le serviceaudiotel et le 77, et d’autre part son rapport signal2"ruit #de

    l’ordre de 9Fd+$ limitent la qualité du signal analogique transmis #voix$ et donc le dé"it dunom"re de "its transmis #informatique$.

    Les supports de transmission pour l’acheminement du signal entre commutateurs peuvent (trefaits par des conducteurs métalliques #paires torsadées! c@"les coaxiaux$! par des liaisons enespace li"re avec des faisceaux hertCiens #via des antennes et des satellites$ ou par des fi"resoptiques.

    La topologie du réseau est ar"orescente et con*ue autour de nHuds de commutation contenantl’intelligence du réseau. Les signaux sont aiguillés! puis par la suite transmis par multiplexagefréquentiel #analogique$ oI chaque J conversation K se trouve transposée autour d’unefréquence et par multiplexage temporel #numérique$ oI les échantillons de plusieurs J

    conversations K sont transmis les uns à la suite des autres! de fa*on répétitive.

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    ,’est gr@ce aux possi"ilités d’amplification! de modulation et de changement de fréquencequ’offre l’électronique que c’est développé le multiplexage permettant d’empiler un grandnom"re de communications sur un m(me support : fil de cuivre! c@"le coaxial! fi"re optique ouondes hertCiennes.

    -*2* La 4o$cl! local!1 #t+$ct$+! a+4o+!#c!nt!

    La "oucle locale est la partie comprise entre le client et le centre et le centre local derattachement du réseau de rance >élécom. n distingue 6 Cones essentielles :

    • La partie ?+ranchement?• La partie ?Distri"ution?• La partie ?>ransport?.

    ,idessous la photo d’un concentrateur.

    -*2*)* La pa+ti! 5B+anch!m!nt5

    ,’est la partie reliant les clients aux points de concentration. ,es liaisons sont réalisées avecdes c@"les en cuivre. Une ligne est composée d’une paire de fils transmettant la voix et lesdonnées sous forme de fréquences.

    La partie "ranchement développe le c@"lage en fa*ade. Ménéralement! les logementsparticuliers et les petits immeu"les accueillent une paire de fils de cuivre par ligne poséedirectement sur leur fa*ade! tandis que la plupart des immeu"les disposent d’une gainetechnique chargée de recevoir les c@"les de chaque résident et d’une armoire techniqueregroupant les connexions.

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    En rance! la plupart des c@"les sont organisés par regroupement de 5 paires de fils de cuivre!cette structure permet d’optimiser le diam0tre des c@"les. En fonction de la capacité d’a"onnéesrecherchée! les c@"les reproduisent ce t)pe de regroupement par multiples de 5.

    La connexion n’est pas touours possi"le par c@"le. ;ar exemple! en Cone montagneuse! onutilise la transmission radio. Des équipements émettent et re*oivent les communications par faisceau hertCien : c’est la boucle locale radio.

    -*2*-* La pa+ti! 56i#t+i4$tion5

    ,’est la partie des c@"les de mo)enne capacité! qui relient les points de concentration à unous=épartiteur.

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    -*2*2* La pa+ti! 5T+an#po+t5

    La partie transport! est la partie qui connecte chaque ous=épartiteur à un =épartiteur via unc@"le de forte capacité.

    ,haque paire de cuivre correspondant à un client est reliée au répartiteur #usqu’à une distance

    de quelques Bm$ gr@ce à une ?arreti0re?.

    Le répartiteur qui centralise les "ranchements de tous les clients! collecte les flux d’informationsvenant des a"onnés et communique avec le ,ommutateur -utonome d’-cheminement #,--$.,haque client est donc relié à un ,-- via le répartiteur.

    Les ,-- sont capa"les de mettre euxm(mes les clients en relation.

    -*7* La #t+$ct$+! !n ann!a$

    L’organisation dite en anneau! fut créée pour répondre aux attentes des industriels! ;O% et ;OE.Utilisant la technologie des fi"res optiques! l’anneau fait circuler des données! à travers des

    +o'tes de Distri"ution ptique #+.D..$ qui concentrent les fi"res optiques. n garantit ainsi undé"it et une qualité tr0s élevés.

    En cas d’incident sur une des voies! les données peuvent touours circuler en utilisant la partieintacte de l’anneau! la communication est dite J sécurisée K.

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    2* Comm$nication !nt+! l! tlphon! !t l! c!nt+al

    ,’est la norme >+=&7 #anvier 788

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    2*8* N$m+otation tlphoni3$!

    2*8*)* L! n$m+o d! tlphon!

    En rance! la numérotation actuelle sur 7F chiffres permet d’atteindre une capacité de 6FFmillions de postes.

     

    Auméro Aational DemandéP+/i9!

    int!+nationalIndicati/ 

    Pa#E; AB PQ MC 6U

    ;our sortir duréseau

    national enrance FF

    ;ar exemple

    ranceT66

    ExploitantCone

    Auméro ducommutateur de

    rattachement

    Auméro de la ligned’a"onné

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    2*8*-* N$m+otation dcimal!

    ,e procédé de numérotation par impulsions #dit aussi par ouverture de "oucle$ est utilisé par lestéléphones à cadran rotatif #poste à disque$ et par certains modems. Dans ce cas lanumérotation est interrompue un nom"re de fois correspondant au chiffre envo)é! générant ainsides impulsions à J F K.

    Une impulsion pour le chiffre 7! deux impulsions pour le chiffre &! et ainsi de suite/ usqu’à diximpulsions pour le chiffre F.

    ,haque impulsion dure 7FFms! soit 66!6ms pour la ligne fermée #présence de courant$ etNN!5ms pour la ligne ouverte. ;our composer le 7! il faut 7FFms pour faire le & il faut &FFms!ainsi de suite usqu’au F oI il faut 7s.

    Un intervalle de temps d’au moins &FFms doit séparer & trains d’impulsions. ,e principe ancienest lent.

    2*8*2* N$m+otation pa+ /+3$!nc!# 0ocal!# o$ 6TMF 'd$al ton! m$lti /+!3$!nc(

    Le D>O est un procédé de numérotation qui gén0re des sonorités codées! il doit émettre desfréquences spécifiques dans la gamme 6FFGC V 69FFGC. Oais si l’on attri"ue une fréquencesimple à chaque chiffre! un sifflement #ou un son propre et fort$ peut provoquer une erreur denumérotation R

    ,e pro"l0me d’interférence est résolu simplement! par l’émission de deux fréquencessimultanées par chiffre. %l est tr0s peu pro"a"le que deux fréquences spécifiques! d’un rapportégal à un nom"re rationnel! soient présentes à l’arri0re plan du microphone pendant lanumérotation

    ,es fréquences sont normalisées au plan international #norme U%>>W.&6$.

    ur le clavier du téléphone! en appu)ant sur une touche! on émet les deux tonalitéscorrespondant à l’intersection de l’axe horiContal et de l’axe vertical.

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    Le décrochement du poste + éta"lit un courant continu d’environ 9Fm- dans la ligne. -lors! lecentral =>, supprime la sonnerie et met en liaison les deux correspondants. Lorsque la liaisonest éta"lie! on a pratiquement une ligne point à point.

    n utilise une tension de >L #Q$ suffit! mais le niveau >>L est incompati"le avec les ancienstéléphones.

    2*>* T+an#mi##ion d! la 0oi9

    ,ontrairement au s)st0me audio de haute fidélité! dont les "andes passantes sont comprisesentre &FGC et &FBGC! le téléphone op0re dans la "ande de 6FFGC à 6!9BGC.

    En effet l’énergie vocale humaine se situe en grande partie dans cette gamme de fréquences!ce qui permet d’o"tenir une conversation fia"le #mais sans (tre excellente$. ,’est surtout cettelimitation de "ande passante qui fait que l’on a du mal à saisir la différence au téléphone entreJ " K! J p K et J d K.

    La variation de tension audio est de à FFmQ cr(te! générant une d)namique de 9Fd+ tr0sinférieure à celle d’un s)st0me Gii #5F V 8Fd+$.

    Lorsque les deux correspondants sont en liaison! les signaux vocaux envo)és et re*us sont dusà une modulation de l’amplitude du courant continu dans la "ande de fréquences 6FFGC à6!9BGC.

     - l’intérieur de chaque appareil! un dispositif J antilocal K évite que le signal émis par lemicrophone ne soit transmis à l’écouteur.La communication s Xeffectue en duplex intégral! elle est "idirectionnelle! le courant sur la ligneétant la somme du courant continu et des deux courants varia"les émis par chaque poste.

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    ;endant la phase de communication! les commutateurs supervisent la communication pour détecter le raccrochage de - ou de +. i un des & raccroche! la liaison est li"érée #ou rel@chée$!c’est la phase déli"ération qui à nouveau met en Huvre la signalisation. La taxation est aussiarr(tée.

    2*?* T+an#mi##ion d! donn!# #$+ l! +#!a$ comm$t

    La numérisation des commutateurs! en plus du transport de la voix! a permis le transport desdonnées à N9B"its2s! ce qui constitue une limitation palliée ensuite par l’arrivée de l’-DL.L’informatique tient auourd’hui une place considéra"le dans l’utilisation du réseau téléphoniquecommuté. Le modem #contraction de modulateurdémodulateur$ est l’interface qui permet devéhiculer des informations analogiques en convertissant les signaux numériques en signauxanalogiques #Odulation$ et vice versa #DEOodulation$.

    L’ordinateur envoie des commandes au modem : initialisation! numérotation! raccrochage! lemodem est alors en mode J commande K. Wuand la liaison avec un autre modem est éta"lie sur le réseau téléphonique commuté #=>,$! le modem est placé en mode J données K et àl’émission transmet en modulant les données numériques émises par l1ordinateur en une

    fréquence porteuse sur la ligne téléphonique. En réception! le modem démodule l1information dela fréquence porteuse pour o"tenir le signal numérique exploita"le par l1ordinateur.

    Les modems usuels! utilisés principalement par les particuliers! travaillent à des vitesses demodulation de NB "auds #"its par seconde$! via le réseau téléphonique. L’inconvénient de cettetechnologie réside dans le fait qu’un utilisateur naviguant sur le réseau %nternet aura sa ligne detéléphone occupée! tant qu’il reste connecté au réseau.

    7* Conn!cti3$!

    7*)* P+i#!# tlphoni3$!#

    La prise téléphonique femelle #en >$ est une prise gigogne avec < contacts.;our une utilisation simple d’une ligne classique avec téléphone! seules & "ornes sont utiles lesnY7 et 6.

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    Les fils & ou 5 ont pour "ut d’emp(cher le tintement de la sonnerie d’un poste téléphonique dufait de la numérotation par ouverture de "oucle d’un équipement en parall0le. L’utilisation de cesplots est tom"ée en désuétude depuis la généralisation de la numérotation multifréquence etdes sonneries électroniques insensi"les.

    Les "roches N et < sont utilisées pour le "ranchement d’une seconde ligne téléphonique.

    7*-* C@4la.!

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    8* Maint!nanc! !t !nt+!ti!n d!# in/+a#t+$ct$+!#

    En conformité avec la norme européenne >+=&7! rance >élécom prévoit la mise en oeuvred’un circuit =, #=T&FBP et ,T&!&Z$! dit J module d’essais K sur le point de terminaison deligne #premier acc0s ph)sique de la ligne cheC l’a"onné$ ou à défaut dans la premi0re prise del’installation terminale entre les plots 7 et 6.

    ,e module d’essai =, est destiné à séparer la ligne #"oucle locale$ du c@"lage de l’a"onné! ilest nécessaire pour permettre d’effectuer le test de la ligne à partir du réseau lorsque les postestéléphoniques terminaux sont dé"ranchés.

    %l existe plusieurs t)pes d’infrastructures suivant les parties de la "oucle locale : aérien ousouterrain.

    Dans tous les cas! un point de concentration collecte les paires provenant des postes client.Des art0res aériennes sont utilisées pour les parties Distri"ution et +ranchement. ensi"les auxconditions météorologiques! le réseau aérien doit également (tre protégé de la foudre! du vent!du soleil! des surtensions! de l’usure et des frottements.

    Les informations concernant les réseaux de la +oucle Locale sont stocBées sur papier et sur ordinateur.Des applications informatiques permettent de superviser la +oucle Locale et les anomalies sontsignalées aux exploitants. Des "ases descriptives informatisées fournissent les schémas! lesitinéraires des c@"les et identifient toutes les installations des clients. Des outils informatiques desupervision de maintenance permettent de recueillir les informations relatives au fonctionnementdu réseau et de prévenir ou d’administrer les actions de retour à la normale.

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    Les flux de communications sont contr[lés. La maintenance est facilitée par la remontéeautomatique d’alertes! avec indications détaillées pour chaque paire de >ransport! Distri"utionou +ranchement.

     -insi en cas de pro"l0me! la localisation de la panne se fait facilement entre l’a"onné et lecentral téléphonique! il n’est reste plus alors qu’aux techniciens à intervenir.

    La nécessité d’améliorer les fournitures de services! les délais aux clients et la gestion desressources! a conduit à l’émergence de J =éseaux d’Exploitation et Oaintenance K en faisantappel aux techniques informatiques! enrichissant les informations manipulées et permettant desgains de productivité importants.

    =* lo##ai+!

     -DL : -s)mmetrical Digital uscri"er Line! c’est une technologie qui permet d’accro'tre le dé"itde transmission de données en utilisant au mieux les possi"ilités des fils de cuivre reliantl’a"onné à l’autocommutateur.+aud : expression de la rapidité de commutation et donc du dé"it "inaire en "its par seconde.+ps : +its ;ar econde,-- : ,ommutateur à -utonomie d’-cheminement! c’est le commutateur local de rattachementde l’a"onné.,%- : ,entre de >ransit international,A : ,ircuit 3itched Aet3orB,>; : ,entre de >ransit ;rincipal,> : ,entre de >ransit econdaireD>O : Dual >one Oulti requenc) signalling

    E>E : Equipement >erminal ous Essaislocal loop : "oucle localeA>; : Aet3orB >erminaison ;ointAUOE=% : nom commercial en rance du =A% à "ande étroite #N9B"its2s$offhooB : décroché du téléphone #com"iné$;>A : ;u"lic 3itched >elephone Aet3orB=A% : =éseau Aumérique à %ntégration de ervices=>,; : =éseau >éléphonique ,ommuté ;u"lic

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    %= : )st0me d’%nformation =éseau! a permis à rance >élécom d’automatiser la gestion etl’exploitation de son réseau de télécommunications.>E : >erminal Equipement

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