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BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’applicatio

BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau TELEPHONE FIXE (RTC) 1. Introduction à la téléphonie 1.1. Principe de la téléphonie La téléphonie a été initialement prévue pour transmettre la voie humaine d’un lieu à un autre distant. Elle utilise comme support des lignes électriques sur les quelles transitent un courant qui évolue comme les signaux sonores. Une liaison téléphonique élémentaire est constituée par : • Deux dispositifs émetteur-récepteur appelés postes téléphoniques, • Une ligne bifilaire acheminant les signaux (paire torsadée), • Une source d’énergie électrique (E). Le courant continu nécessaire à l’alimentation des postes téléphoniques est fourni par une source installée au central téléphonique (batterie centrale). 1.2. Organes constitutifs d’un simple poste de téléphone 1.2.1. Les organes de conversation Ils assurent l’échange conversationnel entre les 2 correspondants : • Le microphone : c’est un convertisseur d’énergie, les ondes sonores entraînent la vibration d’une membrane sensible qui provoque la création d’un signal électrique variant au même rythme que la voix. • L’écouteur : il restitue sous forme acoustique l’énergie électrique reçue, en la transformant en énergie mécanique qui provoque un mouvement vibratoire à l’air ambiant. L’écouteur est constitué d’un haut-parleur : Electro-aimant relié à une membrane. • Le combiné : c’est le support ergonomique sur lequel sont montés le microphone et l’écouteur récepteur. • Bobine d’induction (ou transformateur) et Condensateur assurent : o Adaptation 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 sur le microphone du même combiné. o Séparation des courants de natures différentes, signaux sonores et polarisation… • Deux diodes : montées en antiparallèle sur le récepteur, elles absorbent les surtensions et réduisent le choc acoustique à un niveau supportable par l’oreille. • Un redresseur rend l'appareil indépendant de la polarité de la ligne. /var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/319323475.docPage 1 sur 18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau 1.2.2. Les organes d’appel, d’émission L’abonné fait connaître à son centre de rattachement le numéro d’identification du correspondant désiré en le composant soit sur le cadran d’appel rotatif (ancien), soit sur le clavier numérique (actuel). Ce dispositif transmet alors au central un signal codé. 1.2.3. Les organes de réception d’appel La signalisation d’un appel est faite par une sonnerie, alimentée par un courant alternatif (à travers d’un filtre). Lors du décrochage du combiné, le centre de rattachement constate la fermeture du crochet, interrompt le signal d’appel et établit la liaison. 1.3. Evolution de la téléphonie L’histoire de la téléphonie subit depuis une vingtaine d’années une fantastique accélération, ont les conséquences et les causes dépassent le champ de la science et de la technique. 2. Le réseau téléphonique commuté (RTC) 2.1. Les commutateurs Chaque client se voit attribué un numéro personnel. Les équipements téléphoniques sont conçus pour pouvoir mettre en relation tous les abonnés (télécommunication), soit : • En empruntant les lignes du réseau public RTC, ce sont des communications extérieures. • Soit au sein d’une même entreprise, il s’agit ici de communications internes traitées par un autocommutateur privé. L’accès au réseau public se fait alors en composant un préfixe supplémentaire. /var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/319323475.docPage 2 sur 18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau A l’origine les "demoiselles du téléphone" connectaient manuellement la ligne de l’appelant à celle de l’appelé. Puis les commutateurs ont évolués, de l’électrotechnique, ils sont passés maintenant à la technologie électronique et informatique, ils permettent des gains de productivité importants par l’automatisation de tâches répétitives et d’opérations standardisées. Ces commutateurs dialoguent entre eux au travers d’un réseau parallèle spécifique, dit Sémahore". Ces commutateurs relient les différents points du Réseau Téléphonique Commuté ou RTC (in english STN : Switched Telephone Network). Le RTC assure la mise en relation momentanée, une à une des installations terminales afin de mettre en relation 2 abonnés. Ce réseau est actuellement le plus utilisé par les particuliers pour se relier entre eux ou à Internet. Le RTC public est très étendu, il atteint tous les pays de la planète et compte plusieurs centaines de millions d’abonnés. Il existe plusieurs type de commutateurs, avec chacun sa fonction : • Le Commutateur à Autonomie d’Acheminement (CAA) ou commutateur local qui permet de mettre en relation les clients d’une même zone géographique. Ces commutateurs traitent également les numéros d’urgence (15, 17, 18 et 112) en joignant le service local concerné. • Un appel régional passe par le commutateur local qui envoie un signal au commutateur régional appelé Centre de Transit. • Si le numéro composé est destiné à l’international, c’est un des trois Centres de Transit Internationaux qui traite l’appel (Paris, Bagnolet ou Reins). Pour offrir des services toujours plus complexes à ses clients, France Telécom a amené de l’intelligence dans son réseau en associant commutateurs et serveurs informatiques. /var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/319323475.docPage 3 sur 18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau Ces serveurs informatiques commandent les commutateurs et prennent les décisions, c’est le principe du réseau intelligent. Par exemple, ils transforment les numéros spéciaux en numéros classiques, compréhensibles par les commutateurs. Ce principe est aussi utilisé par le service libre appel (numéros verts), les numéros à taxation partagée (numéros Azur et indigo), le service audiotel et le 118218. Ces numéros spéciaux sont envoyés vers différentes lignes en fonction de l’heure, le temps d’attente du client est ainsi réduit. 2.2. Schéma de principe simplifié du RTC Le RTC est composé de noeuds (commutateurs) s’échangeant des informations au moyen de protocoles de communications basés la plus part du temps sur l’émission de fréquences. Les systèmes réalisant le RTC sont hétérogènes, ils proviennent de fabricants différents et utilisent des technologies différentes. Cette coexistence de technologies provient de la longue durée de vie de ces dispositifs, souvent supérieure à une vingtaine d’années. Chaque poste téléphonique est rattaché à une seule borne de répartition connectée à un commutateur local (local switch) dont la distance peut aller de quelques centaines de mètres jusqu’à quelques kilomètres réduisant d’autan la bande passante des signaux transitant. La faible bande passante (300Hz - 3400Hz) du RTC et d’autre part son rapport signal/bruit (de l’ordre de 40dB) limitent la qualité du signal analogique transmis (voix) et donc le débit du nombre de bits transmis (informatique). Les supports de transmission pour l’acheminement du signal entre commutateurs peuvent être faits par des conducteurs métalliques (paires torsadées, câbles coaxiaux), par des liaisons en espace libre avec des faisceaux hertziens (via des antennes et des satellites) ou par des fibres optiques. La topologie du réseau est arborescente et conçue autour de nœuds de commutation contenant l’intelligence du réseau. Les signaux sont aiguillés, puis par la suite transmis par multiplexage fréquentiel (analogique) où chaque « conversation » se trouve transposée autour d’une fréquence et par multiplexage temporel (numérique) où les échantillons de plusieurs « conversations » sont transmis les uns à la suite des autres, de façon répétitive. /var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/319323475.docPage 4 sur 18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau C’est grâce aux possibilités d’amplification, de modulation et de changement de fréquence qu’offre l’électronique que c’est développé le multiplexage permettant d’empiler un grand nombre de communications sur un même support : fil de cuivre, câble coaxial, fibre optique ou ondes hertziennes. 2.3. La boucle locale, structure arborescente La boucle locale est la partie comprise entre le client et le centre et le centre local de rattachement du réseau de France Télécom. On distingue 3 zones essentielles : • La partie "Branchement" • La partie "Distribution" • La partie "Transport". Ci-dessous la photo d’un concentrateur. 2.3.1. La partie "Branchement" C’est la partie reliant les clients aux points de concentration. Ces liaisons sont réalisées avec des câbles en cuivre. Une ligne est composée d’une paire de fils transmettant la voix et les données sous forme de fréquences. La partie branchement développe le câblage en façade. Généralement, les logements particuliers et les petits immeubles accueillent une paire de fils de cuivre par ligne posée directement sur leur façade, tandis que la plupart des immeubles disposent d’une gaine technique chargée de recevoir les câbles de chaque résident et d’une armoire technique regroupant les connexions. /var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/319323475.docPage 5 sur 18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau En France, la plupart des câbles sont organisés par regroupement de 7 paires de fils de cuivre, cette structure permet d’optimiser le diamètre des câbles. En fonction de la capacité d’abonnées recherchée, les câbles reproduisent ce type de regroupement par multiples de 7. La connexion n’est pas toujours possible par câble. Par exemple, en zone montagneuse, on utilise la transmission radio. Des équipements émettent et reçoivent les communications par faisceau hertzien : c’est la boucle locale radio. 2.3.2. La partie "Distribution" C’est la partie des câbles de moyenne capacité, qui relient les points de concentration à un Sous-Répartiteur. /var/www/apps/conversion/tmp/scratch_7/319323475.docPage 6 sur 18 BACCALAUREAT PROFESSIONNEL SYSTEMES ELECTRONIQUES NUMERIQUES Champ d’application : Téléphonie & Réseau 2.3.3. La partie "Transport" La partie transport, est la partie qui connecte chaque Sous-Répartiteur à un Répartiteur via un câble de forte capacité. Chaque uploads/Ingenierie_Lourd/ chapitre-1-introduction-a-la-telephonie-fixe.pdf