Postes RTC et lignes d abonné

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1 Le poste RTC... 2 Les fonctions du téléphone... 2 Le poste téléphonique S Constitution du poste... 2 Le système de numérotation... 3 La signalisation du poste... 4 Le transfert de la voix...4 Autres types de téléphones... 4 Téléphonie 2 fils versus téléphonie 4 fils... 5 Les médias... 6 Ligne d abonné, circuit téléphonique et faisceau de circuits... 6 Ligne d'abonné... 6 Circuits téléphoniques... 7 Faisceaux de circuits... 7 Caractéristiques des lignes téléphoniques... 8 Impédance... 8 Niveau... 8 Affaiblissement... 9 Bande Passante... 9 Défauts des lignes téléphoniques... 9 Le Bouclage Le repérage des câbles Les sous-répartiteurs Page 1/13

2 Le poste RTC Les fonctions du téléphone Aujourd hui un poste téléphonique peut être classé dans deux catégories : analogique ou numérique. Les postes développés à l origine par A. Bell étaient analogiques. En fait, la plupart des postes utilisés en environnement analogique sont toujours analogiques. La forme la plus simple du téléphone aujourd hui est le téléphone «deux fils» ( loop disconnect, ou loop start ou POTS : Plain Old Telephone Service ). Il se connecte au commutateur local par deux fils qui transportent le signal dans les deux directions. Ces fils transportent également la numérotation vers le commutateur et le signal d appel vers le téléphone. Au repos, le commutateur local (CL) alimente la paire téléphonique par une tension de 48V (le + est à la masse) qui sert à alimenter le téléphone, détecter le décrochage et l activité de numérotation. Dès le décrochage du combiné, la ligne téléphonique se comporte comme une boucle de courant d une amplitude de 35 ma. Ce courant avait à l origine 2 rôles : Avant l appel, permettre la numérotation. Indiquer que le correspondant appelé a décroché et arrêter la sonnerie. A la composante continue de 35 ma ajustable résultant de la télé-alimentation du poste par le CL, vient se superposer une composante alternative d'environ 1mA efficace. Il s'agit du signal de la parole ou des tonalités de signalisation. Le poste téléphonique S63 C est le poste standard du réseau RTC dont voici le schéma fonctionnel : Came et Contact couplés au CADRAN Fourche Position Poste Raccroché Ecouteur Transfo Micro R C1 2,2µF R1 180ž Sonnette LigneTéléphonique 0,1 S Résistance de réglage de courant de Ligne Fourche Position Poste Raccroché Constitution du poste La sonnerie : le combiné reposé sur le poste, seule la sonnerie reste en service. Elle est activée par un signal sinusoïdal d'environ 80 Veff à 50 Hz fourni par l'autocommutateur. La résistance ajustable par straps vissés : elle permet le réglage du courant continu de boucle. Le transformateur : son rôle est double : 1 - mélangeur : il assure l'émission et la réception des signaux électriques sur 2 fils. Page 2/13

3 2 - effet anti-local : il atténue à l'écouteur de manière acceptable le signal électrique émis localement par le microphone (parole, bruit ambiant) tout en assurant une bonne amplitude de transmission vers le correspondant de la communication. Le combiné : il regroupe les pastilles de l'écouteur et du microphone. Le système de numérotation Il existe 2 types de numérotation suivant le type de téléphone : par impulsions pour les postes à cadran et multi-fréquences pour les postes à touches. La numérotation par impulsions qui correspond au modèle de poste S63 est ancienne et devient obsolète mais on retrouve toujours le choix du mode lors de la configuration des modems analogiques. 1 numérotation par impulsions. Un jeu de rupteurs activés par la rotation contrôlée d'une came solidaire de l'axe du cadran, "ouvre" régulièrement la boucle de courant créant ainsi une suite d'impulsions dont le nombre est proportionnel à la position initiale du cadran. Le chronogramme ci-dessous précise la durée des impulsions et leur fréquence. 66 ms > ms command retour du temp Pour composer le 1, il y a une impulsion, le 2, deux impulsions, et le 0, dix impulsions. 2 Numérotation Multi-fréquences ou DTMF (Dual Tone Multi-Frequency MF Q23). A chaque touche est associé un couple de fréquences, une basse et une haute parmi 4 possibles. Lorsqu on appuie sur une touche du combiné téléphonique, l appareil envoie un couple de fréquences qui est reconnu par l autocommutateur. La durée minimale du signal émis est de 50 ms séparée d'un silence d'au moins 45ms. Ainsi, le temps moyen de composition d'un chiffre représente 100 ms environ, soit dix fois moins que celui du système par impulsions. Basses Hautes f Hz f Hz f Hz f Hz f1 637 hz A f2 770 Hz B f3 852 Hz C f4 941 Hz * 0 # D Page 3/13

4 La signalisation du poste Pour initier un appel, l utilisateur décroche le téléphone. Cette action ferme un interrupteur dans le poste, et un courant circule en boucle ( d où le terme «loop start» ). Le commutateur détecte ce courant comme un appel entrant et fournit le signal de tonalité sur la ligne (440 Hz).Ce signal indique à l utilisateur qu il peut commencer à numéroter. Si le combiné téléphonique utilise une numérotation par impulsions, le poste ouvre et ferme la boucle à une vitesse de 10 ou 20 impulsions par seconde : c est le système de numérotation par impulsions. Le nombre d impulsions est caractéristique de chacun des chiffres numérotés. Dans la signalisation concernant la numérotation par fréquences vocales, chaque chiffre est représenté par un couple de fréquences qui sont transmises de manière simultanée sur la ligne pendant une période de temps courte. Ces fréquences sont définies par la recommandation de l ITU-T Q.23. Cette méthode permet un transfert plus rapide de la numérotation, et surtout la vitesse de transmission est indépendante du chiffre numéroté. Ce système permet également de se servir d autres touches pour l utilisation de boîtes vocales ou d autres applications, comme la consultation de son compte en banque, la communication avec les centres d appels, Lorsqu un appel téléphonique parvient au poste téléphonique, le commutateur local applique un courant alternatif à la paire téléphonique. Pour répondre, l utilisateur décroche le combiné téléphonique. Cette action initie une boucle dans la ligne qui est détectée par le commutateur, qui enlève alors ce signal, et applique le signal vocal. Le transfert de la voix En plus de la fonction de transfert de la numérotation, la principale fonction d un poste téléphonique est de transférer les communications vocales. Comme mentionné précédemment, un poste simple doit transporter les signaux de voix dans les deux directions, malgré le fait qu il n y a que deux fils. Cela est réalisé grâce à un circuit hybride, le but de ce circuit étant de combiner les signaux d émission et de réception ( 4 fils ) sur 2 fils. Le téléphone, la ligne téléphonique ainsi que l interface créent une impédance qui détermine la relation entre la tension et le courant sur la ligne. Afin de permettre un transfert aussi efficace que possible du téléphone vers la ligne et vice versa, les impédances doivent être aussi proches que possible (on parle d adaptation d impédance). Cela est obtenu grâce à un circuit spécial, qui permet ainsi de réduire les phénomènes de réflexion de signal entre la ligne et le combiné. Autres types de téléphones. Alors que le téléphone 2 fils est principalement utilisé dans le monde domestique et grand public, il est moins courant dans le monde professionnel, autour des commutateurs d entreprise ( PABX : Private Automatic Branch Exchange ), qui offrent de nombreuses fonctionnalités supplémentaires. Ces fonctions varient d un constructeur à l autre. La plupart des PABX utilisent aujourd hui des interfaces numériques, mais permettent également d intégrer des combinés analogiques classiques. Dans ce cas, l interface du PABX convertit le signal analogique en signal numérique. La plupart de ces postes numériques sont propriétaires, c est à dire que le format des flux numériques est toujours spécifique à un constructeur. Beaucoup de postes se réfèrent cependant à la recommandation de l'itu-t I.420 ( ISDN ou RNIS ). Cette interface définit une interface numérique qui transporte deux canaux opérant à 64 Kbps ( appelés canaux B ) associés à un canal de signalisation ( appelé canal D ) de 16 Kbps. Page 4/13

5 Téléphonie 2 fils versus téléphonie 4 fils Il convient de bien distinguer les combinés téléphoniques «2 fils» ou «4 fils». Un soin tout particulier doit être porté à la signification de ces termes. Un combiné «2 fils» signifie que la voix est transportée dans les deux sens sur une même paire, ce qui exige l utilisation de circuits hybrides pour séparer les signaux d émission et de réception dans le combiné. Il est également possible, particulièrement dans des postes d architectures propriétaires d ajouter des paires supplémentaires, notamment pour la signalisation. Dans ce cas, un combiné «2 fils» se connecte au commutateur par plus d une paire de fils. Un combiné téléphonique réellement «4 fils» signifie que la voix est transportée de manière séparée pour l émission et la réception. Page 5/13

6 Les médias Ligne d abonné, circuit téléphonique et faisceau de circuits Voie émission C1 Circuit numérique MIC 4 fils Voie réception 1 IT parmi 30 Faisceau de circuits C2 Circuit BF 2 fils ABONNE Ligne d'abonné Elle est la partie centrale du réseau de distribution. C'est l'ensemble des moyens nécessaires pour assurer une transmission dans les deux sens entre un CL et le terminal d une Installation Privée (IP). La plus part des lignes abonné (qui ont une longueur moyenne de 1 à 3 kms) sont des paires métalliques isolées et torsadées. Elle est constituée généralement de plusieurs câbles sur toute sa longueur. Sa bande passante est d'environ 100 khz, ce qui permet de les utiliser pour le RNIS et l ADSL. La figure ci-dessous représente une structure classique de distribution dont on peut distinguer trois sous-ensembles : - une partie transport incluant les câbles multipaires à grande contenance et dont le diamètre des conducteurs est plutôt faible, de 0,3 à 0,6 mm. - une partie distribution incluant les câbles multipaires de moindre contenance et dont le diamètre des conducteurs est plus important, 0,9 mm. - une partie branchement incluant les câble de courte longueur à 1 ou 2 paires. Les lignes d'abonné sont constituées de manière à ne pas dépasser un équivalent (affaiblissement entre l'entrée et la sortie) de 7 à 8 db à 800 Hz. Page 6/13

7 R.E SR1 SR1 SR2 Ab P.C. Ab P.C. P.C. Ab (1) (2) (3) (4) (5) (3) (5) (5) Division de câble Commutateur de rattachement R.G. : R.E. : SR1 : SR2 : P.C. : Ab : (1) : (2) : (3) : (4) : (5) : répartiteur général répartiteur d'entrée sous répartiteur primaire sous répartiteur secondaire point de concentration installation d'abonné câble de transport primaire câble de transport secondaire câble de distribution indirecte (derrière un sous répartiteur) câble de distribution directe câble de branchement Les différentes constitutions des lignes d'abonnés R.G Les lignes peuvent aussi être parfois constituées de liaisons radioélectriques par Faisceau Hertzien ou de liaisons par fibres optiques. Circuits téléphoniques Le circuit est considéré comme une paire de voies (voie émission et voie réception). La voie est considérée comme l'ensemble des moyens utiles à la mise en oeuvre d'une communication dans un seul sens de transmission. Pour le traitement des appels, les circuits peuvent être exploités selon deux modes : - à sens unique : le circuit ne peut être choisi que par l'un des commutateurs d'extrémité vers l'autre. Les appels ne sont donc acheminés que dans ce sens là. - à double sens : le circuit peut être choisi par l'un ou l'autre des commutateurs d'extrémité. Les appels sont donc acheminés dans les deux sens. Les circuits peuvent être de deux types : - 2 fils : 2 sens de communication sont établis sur une seule paire de conducteurs. - 4 fils : 2 sens de communication sont établis, chacun sur une paire de conducteurs. Faisceaux de circuits C'est un ensemble de circuits qui ont le même commutateur d'extrémité et qui constituent un ensemble d'éléments indiscernables pour la gestion du trafic. Page 7/13

8 Caractéristiques des lignes téléphoniques Bien que le téléphone n'ait pas été conçu à l' origine pour transmettre des données, il est très utilisé en téléinformatique. Au départ, seul le réseau commuté public existait, puis devant l'accroissement du nombre de liaisons de transmission de données, l'administration (les P.T.T, puis France Télécom) a mis à la disposition des usagers des lignes Spécialisées (ou Louées) analogiques réservées à cet usage. Impédance Les lignes téléphoniques se comportent vues des adaptateurs (Modems) comme des quadripôles qui auraient une impédance caractéristique de 600 Ω à 800 Hz. Pour obtenir le transfert maximum de puissance, l'impédance interne de l'adaptateur est aussi de 600 Ω. Emetteur 600 Ω Ligne téléphonique Récepteur e 1,55 Veff 0,775 Veff Z=600 Niveau Impédance d'une ligne téléphonique Le niveau de référence du signal pour les lignes téléphoniques est de 0,775 Veff sur 600 Ω à 800 Hz, soit une puissance de 1 mw. Ce niveau est appelé 0 dbm. Le NIVEAU d'un signal mesuré sur une ligne téléphonique est exprimé en dbm par rapport à cette référence. N dbm = 20 log V/0,775 V est la tension efficace du signal mesuré sur la ligne Le niveau d émission sur ligne du réseau téléphonique Commuté (RTC) est de : -9 dbm en Full-Duplex. Le niveau d émission sur ligne spécialisée analogique (ou ligne louée publique) est de : -15 dbm. Modem Modem Porteuse Niveau d émission Exemple : -15 dbm RTC Affaiblissement Exemple : 14 db Niveau de réception, Exemple : -29 dbm Niveaux et affaiblissement sur ligne téléphonique. Page 8/13

9 Affaiblissement On appelle Affaiblissement, la différence de niveaux, exprimée en db, des signaux mesurés en 2 points du circuit. Cet affaiblissement est d'autant plus important que le diamètre des fils de cuivre est petit. Une ligne est généralement constituée de câbles de différentes sections. L affaiblissement total de la ligne est la somme des affaiblissements de ces différentes sections. Cet affaiblissement, qui augmente avec la fréquence, a pour principale conséquence de dégrader le rapport signal sur bruit dans la partie haute du spectre utilisé par l'adsl. Il en résulte que la capacité de transmission dans la partie haute du spectre est sensiblement réduite. Bande Passante La bande passante des lignes téléphoniques est comprise entre 300 Hz et 3400 Hz. Cette bande passante bien que faible est suffisante pour rendre la voix intelligible. Cependant, lorsque les circuits téléphoniques sont utilisés pour transmettre des données, elle limite la rapidité de modulation à environ 2400 Bauds. Ce qui impose donc de rechercher des types de modulation permettant un rapport Débit binaire / Rapidité de modulation le plus élevé possible. Défauts des lignes téléphoniques La plupart des défauts de transmission sont dus aux lignes elles-mêmes. Bien que ce problème soit du ressort de France Télécom, il est bon de connaître la nature de ces défauts. - AFFAIBLISSEMENT. Diminution de l amplitude du signal sur la ligne due à la longueur de la ligne. Cette valeur est exprime en db. - DISTORSION DE PHASE. Elle est principalement due à une vitesse de propagation différente des composantes spectrales du signal de ligne. Ce défaut entraîne des modifications de la durée des bits au niveau du signal des données. - DISTORSION ISOCHRONE ou gigue de phase. Elle se traduit par des variations aléatoires de la durée des bits. - DISTORSION BIAISE. Elle provoque une modification systématique soit des bits à "1", soit des bits à "0". - DIAPHONIE. La proximité de 2 lignes téléphoniques peut provoquer des interactions entre les signaux véhiculés sur ces 2 lignes, ceci par effet inductif ou capacitif. - ECHO. Lorsque la ligne est mal adaptée, il peut se produire des phénomènes de retour du signal émis. - BRUITS. On distingue 2 sortes de bruits : o Les bruits BLANCS, assimilables à du souffle o Les bruits IMPULSIFS assimilables à des parasites. - COUPURES de lignes. Elles peuvent être brèves (micro-coupures) ou permanentes. Page 9/13

10 DISTORSION ISOCHRONE DISTORSION BIAISE Créneau Théorique Créneau Mini Créneau Maxi Signal Emis Signal Reçu Signal Emis Signal Reçu OU Signal Reçu Le Bouclage Distorsions des signaux. Lorsqu'une installation est en panne, il est bon de pouvoir déterminer quel est l'élément de la liaison à mettre en cause. Ceci peut être réalisé très facilement grâce à l'utilisation des BOUCLAGES normalisés (bouclage local ou distant) Le repérage des câbles Les lignes d abonnés sont regroupées dans des câbles multipaires de capacité 2, 4, 8, 28, 56,112,..2688paires. Pour les câbles de capacité importante, le nombre de paires est un multiple de 2 x 7. Plus on se rapproche du commutateur, plus le toron de paires grossit Pour différencier chaque paire d'un câble on utilise un code de couleurs. Pour limiter le nombre de couleurs, le câble est organisé en torons de 56 conducteurs. Chaque toron est entouré d'un filin de couleur qui le différencie des autres. Les 56 conducteurs d'un toron représentent 28 paires qui constituent 14 quartes. 1 toron = 14 quartes = 28 paires = 56 conducteurs. Page 10/13

11 Toronnage de quarte a 2 a 1 b 1 b 2 a 1 b 1 a 2 b 2 Toronnage de quarte Toronnage de paires Quarte - étoile Quarte D M DM vient du nom de l'inventeur (DIESELHORST MARTIN). Elle présente de meilleures propriétés de diaphonie. Câble de 14 quartes Câble de 56 paires (4 faisceaux de 7 quartes Exemple de torons Code des couleurs Couleurs de base Ba... Blanc Be... Bleu J... Jaune M... marron N... Noir R... Rouge V... vert Couleurs d'accompagnement: G = Gris et I = Incolore ou O = Orange et Vi = Violet Les 14 Quartes d' un toron sont repérées par alternance de couleurs. Les différentes combinaisons s'obtiennent en respectant l'ordre alphabétique, par permutations circulaires des 7 couleurs de base et des 4 couleurs d'accompagnement considérées 2 à 2. Le tableau cidessous nous propose une représentation. En guise d'exercice, remplissez les cases laissées vides. Page 11/13

12 Toron N Quarté N PAIRE G G G G G G G G N 1 Ba J N V Be M R J V M Ba I I I I I I I Vi Vi Vi Vi Vi I PAIRE N 2 Be M R Ba J N V M M Certaines installations privées utilisent un code différent pour les couleurs d'accompagnement. L'incolore est remplacé par le bleu ciel. (Ci = Bleu ciel). Les couleurs d'accompagnement ne sont plus considérées 2 à 2, mais accompagnent successivement les 7 paires chacune comme l'indique le tableau ci-dessous. En guise d'exercice, remplissez les cases laissées vides. Toron N Quarté N PAIRE Ci Ci Ci Ci G G G 0 0 Vi Vi Ci N 1 Ba J N V Be M R Ba J V M Ba Ci Ci Ci G G G G 0 0 Vi Vi Vi Ci C PAIRE N 2 Be M R Ba J N V R J N M Les sous-répartiteurs A l'extrémité des câbles de transport ou de distribution, côté répartiteur d'entrée du Centre local, les lignes sont disposées sur une matrice normalisée de câblage: la tête de répartition. Elle se compose de modules comportant chacun des amorces. Chaque amorce s'utilise comme relais de câblage d'une ligne deux conducteurs. Ainsi, les 112 paires d'un câble de transport peuvent aisément se distribuer selon les besoins vers plusieurs directions, à l'aide de câbles de capacités inférieures. Des jarretières sont utilisées pour interconnecter tête arrivée et tête départ, ce qui facilite toute modification d'affectation, ou toute extension conforme aux préconisations de câblage. Page 12/13

13 Tête d'arrivée Tête de départ Cable de transit primaire Jarretières Cables de transit secondaire 1ère Paire 7ème Paire Paire entrante vers installation privée 8ème paire Pavé { } Amorce N 1 Paire sortante languette de test B A Paire sortante B 16 amorces pour un cable de 112 paires { A A' B' A' B' A A' B B' Paire entrante vers le joncteur du C.L 112ème paire } Amorce N 16 NON UTILISE Fente qui permet le test électrique de la ligne en isolant la paire entrante et la paire sortante Page 13/13