Soutenance mémoire
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Architecture fonctionnelle
Situé au cœur des réseaux de télécommunication concernés, l’OCB 283 est constitué de plusieurs ensembles fonctionnels :
– la collecte des abonnés .
– les circuits .
– la connexion .
– la base de temps.
– les auxiliaires .
– la commande .
– l’exploitation et la maintenance .
– les terminaux locaux.
Architecture de défense
La sécurisation se situe au niveau de la logique de commande qui est dupliquée, l’une étant « active » et l’autre « réserve ».
L’arrêt de la logique provoque le basculement sur la logique de réserve dans laquelle les connexions sont établies.
Le concept de défense de l’ OCB 283 est basé sur la détection, la communication et le traitement des défauts.
La détection est locale à chaque élément du système et un défaut détecté est communiqué à la défense centrale.
Le traitement d’un défaut se caractérise par la réception, l’analyse, et la réaction.
CSNHD [11]
CSNHD signifie Centre Satellite Numérique Haute Densité.
C’est une unité de raccordement d’abonnés s’intégrant dans le système OCB 283.
Il permet de raccorder des abonnés analogiques et numériques quel que soit le point de raccordement.
Il s’adapte aux zones où la densité d’abonnés est forte (en ville) et là où elle est faible (zone rurale).
Il permet aussi de réduire la longueur moyenne des lignes d’abonnés, donc de diminuer le coût de leur raccordement au réseau téléphonique.
Le CSNHD peut aussi fonctionner en mode autonome, en cas de coupure accidentelle de la liaison avec l’autocommutateur de rattachement.
Configuration de chaque station [11] [12] [13] [14]
Station de commande SMC
La station multiprocesseur de commande supporte les fonctions suivantes :
MR (Multienregistreur) : traitement d’appel .
– CC (Contrôle de Communications) : traitement d’appel de l’application CAS .
– TR (Traducteur) : base de données .
– TX (Taxeur) : taxation des communications .
– MQ (Marqueur) : distribution de messages .
– GX : gestion des connexions .
– GS : gestion des services (application CAS) .
– PS : gestion du réseau sémaphore.
Selon la configuration et le trafic à écouler, une ou plusieurs de ces fonctions seront supportées par une même station SMC.
Situation de la station SMC
La station SMC est reliée aux supports de communication suivants :
– le multiplex MIS : il assure les échanges des informations entre la station SMC et la station SMM .
– les multiplex MAS: ils assurent les échanges des informations entre les stations SMA, SMT, SMX et les SMC .
– le multiplex d’alarme MAL : il assure la transmission des alarmes d’énergie de la station vers la station SMM.
Architecture fonctionnelle
La station SMC comporte :
– un coupleur multiplex principal (CMP) .
– une unité processeur principale (PUP) .
– une mémoire commune (MC) .
– 1 à 4 unités processeur secondaires (PUS) .
– 2 à 4 coupleurs multiplex secondaires (CMS).
Architecture logicielle
Chaque station multiprocesseur supporte les logiciels suivants :
– l’hyperviseur : c’est le système d’exploitation de la station. Il rend chaque ML indépendante de sa localisation physique, d’une part, et permet à des ML de fonctions différentes de cohabiter sur le même processeur ou sur plusieurs processeurs d’une même SM d’autre part .
– le superviseur : un composant d’une ML exécute une suite d’actions élémentaires, chaque action correspond à l’activation d’un service. Le séquencement de ces services est assuré par le superviseur .
– un nombre variable de logiciels appelés « machines logiques » (ML).
Défense
– Une station détecte ses propres fautes et signale ses fautes graves à son environnement. Elle est constituée d’un ensemble de processeurs qui, structurés hiérarchiquement, coopèrent pour la détection des fautes.
– Une station est surveillée de l’extérieur par son environnement grâce aux autres stations. Cette surveillance est instaurée pour palier d’éventuelles inefficacités des mécanismes de détection internes à la station.
– Une station OCB 283 est une unité de confinement : le confinement de toute panne confirmée est réalisé dans la station et consiste à l’arrêt de la station.
– Une station possède un état caractérisant, vis-à-vis de l’extérieur, son aptitude à traiter le trafic. Elle connaît de plus l’état de toutes les autres stations à tout instant, ce qui lui permet en cas de modification de la configuration du réseau des stations, de réaiguiller son trafic.
– Une station est une unité de reconfiguration, c’est-à-dire que tout positionnement de station pour faute conduira à une réaffectation de l’ensemble de ses tâches (ML) à une station de secours si elle existe.
Station de raccordement SMT
Rôle
La station SMT (Station Multiprocesseur de Terminaison) assure :
– le raccordement et la gestion de liaisons MIC.
– la gestion des équipements de terminaison .
– la réception /émission de la signalisation .
– l’émission de signaux de synchronisation vers la STS.
Situation de la station
La SMT assure l’interface entre le centre de commutation et les entités distantes :
– jonctions MIC avec autres centres de commutation .
– jonctions MIC avec CSND .
– jonctions MIC avec la DAM (Digital Annoucement Machine).
La SMT assure également l’interface entre le centre de commutation et la machine parlante numérique.
Du côté centre de commutation, elle est raccordée :
– aux stations de commande, via un multiplex MAS .
– à la matrice de connexion, par des GLR .
– à l’anneau d’alarmes MAL.
Architecture interne
La SMT est constituée de 3 entités fonctionnelles :
– la commande dupliquée comportant 2 chaînes de traitement, désignés par SMTA et SMTB, reliées par des liaisons LISM .
– les équipements de Terminaison (ET), partie non doublée, regroupant les interfaces physiques des jonctions .
– la fonction SAB constituant l’interface avec la Chaîne Centrale de Connexion.
Architecture logicielle
Pour fonctionner dans un environnement SM, les machines logiques s’appuient sur un logiciel de base, hyperviseur, et sur les logiciels système. L’hyperviseur permet la cohabitation de ML sur un même processeur.
Le déroulement des tâches élémentaires constituant une ML ou composant de ML est assuré par le « superviseur ».
La défense
Les SM élémentaires des SMT ayant globalement la structure des SM standard, leur défense est analogue à celle des autres SM.
Station SMA
Rôle
La station SMA supporte les fonctions suivantes :
– ETA : Gestion des équipements de tonalités et des auxiliaires .
– PUPE : Traitement du protocole CCITT N°7 .
– AN : Traitement du protocole V5.2.
Selon la configuration et le trafic à écouler, une même station SMA peut supporter une machine logique ETA, une machine logique PUPE, ou les deux. La station SMA traite les auxiliaires du central OCB 283.
Situation
La station SMA est reliée :
– au réseau de connexion par un ensemble de 8 LR véhiculant les signalisations générées ou à analyser .
– au support de communication série MAS : il assure les échanges d’informations entre la SMA et les organes de commandes de l’OCB 283 .
– au multiplex d’alarmes MAL.
Architecture fonctionnelle
La station SMA est raccordée à la MCX par 8 LR et comporte :
– une unité processeur principale (PUP) .
– une unité processeur secondaire (PUS) .
– une mémoire commune (MC) .
– 1 à 12 coupleurs.
Station STS
La STS intègre 3 fonctions :
– Horloges Interfaces de Synchronisation HIS .
– Base de Temps Triplée BTT .
– Alarmes.
Rôle des HIS
Les HIS utilisent des horloges récupérées des circuits numériques en provenance des Stations de Terminaux MIC correspondantes.
Elles garantissent aussi une qualité de précision maximale de la fréquence quelle que soit la qualité des liens de synchronisation. Elles pallient aux pertes de tous les liens de synchronisation par un oscillateur de très haute stabilité.
Rôle de la BTT
La BTT distribue les signaux de temps nécessaires aux stations du Réseau de Connexion du système OCB 283.
Elle utilise le principe de la majorité logique pour la distribution des temps et la détection des fautes pour garantir une haute fiabilité.
Défense
Cette fonction permet de transmettre les alarmes générées par les HIS et la BTT sur un anneau d’alarmes.
Architecture STS
La STS comporte :
– une base de temps synchrone triplée (BTT) .
– une unité de synchronisation sur rythme externe (HIS) duplicable.
Station SMX
Chaîne centrale de connexion CCX
La chaîne centrale de connexion établit des interconnexions de voies temporelles pour les organes locaux de collecte d’abonnés (CSNL), les stations SMT et SMA. La CCX assure:
– la commutation entre l’équipement d’auxiliaire et les voies de parole pour les signalisations à fréquences vocales .
– la diffusion simultanée vers plusieurs voies sortantes des tonalités et annonces parlées .
– la commutation de façon permanente des voies supportant des liaisons de données ou des liaisons sémaphores entre circuit et circuit, entre circuit et station SMA.
La chaîne centrale de connexion regroupe :
– la matrice centrale de connexion MCX .
– la fonction SAB .
– les liaisons LR.
Architecture fonctionnelle de la SMM
La SMM Station Multiprocesseur de Maintenance est constituée des sous-ensembles suivants :
– deux stations Multiprocesseurs (SM) identiques, raccordées au multiplex MIS .
– une Mémoire Secondaire, partageable entre les deux stations SM des Accès Externes.
En exploitation Duplex, la SMM est par conséquent constituée de deux SM, physiquement identifiées par les mnémoniques SMA et SMB. L’une d’entre elles est pilote, l’autre est réserve. Le système de collecte et de visualisation des alarmes est chargé de la collecte de signaux induits par des boucles d’alarmes, de l’émission de télécommandes (supervision, télécommandes diverses), ainsi que de la réception d’ordres (télécommandes en réception).
Machine Parlante
La MPNA (Machine Parlante Numérique Alcatel) est équipée dans le bac central de la station SMM sur un fond de panier.
La MPNA permet de mémoriser 127 annonces. Une annonce est composée de 1à 8 messages. Un message a une durée de 2 à 60 secondes.
Type de signalisation [1] [5] [8] [9]
La signalisation est l’ensemble des signaux, autres que ceux de la conversation, échangés à l’intérieur du réseau soit entre les abonnés et leur central de rattachement, soit entre les centraux pour assurer la gestion des communications.
Entre les abonnés et le commutateur local, la signalisation s’effectue sous forme de tonalités ayant chacune une signification particulière (invitation à numéroter, numérotation, attente, sonnerie…) Entre les commutateurs, elle prend la forme de signaux transmettant les ordres et les transmissions de service (situation de l’abonné demandé et du central concerné, signal d’état du circuit, établissement de la communication, libération de la ligne, taxation .. .)
Système de signalisation R2
Elle utilise pour la signalisation d’enregistreur deux groupes de six fréquences: les six fréquences 1380, 1500 ,1620, 1740, 1860 et 1980 Hz sont utilisées pour transmettre les signaux vers l’avant et les six fréquences 140, 1021, 900, 700, 780, 660 et 540 Hz les signaux vers l’arrière. Les signaux sont transmis sous forme de combinaison de deux fréquences vers l’avant ou vers l’arrière .
– signaux en avant : groupe I, groupe II .
– signaux en arrière : groupe A (accusé de réception de I ou II), groupe B.
La fréquence de contrôle est remplacée par la combinaison de multifréquence vers l’arrière. Pour la signalisation de ligne associée, deux systèmes de signalisation de ligne sont normalisés au plan international, l’un adapté aux systèmes de transmission analogique et l’autre aux systèmes de transmission numérique : ils comptent un nombre de signaux très limité puisque le plus grand nombre fait partie des signaux nécessaires à l’établissement des communications et est transmis au moyen des signaux d’enregistreur.
Ce type de signalisation est utilisé par TELMA pour les liaisons par satellite DOMSAT.
Signalisation CCITT n°7
Le système de signalisation par canal sémaphore CCITT n°7 prévu et conçu pour la signalisation entre centraux téléphoniques numériques est retenu pour le RNIS. Il est structuré en couches suivant le modèle de référence 0SI.
La signalisation par canal sémaphore a plusieurs avantages :
– transfert de signalisation pure indépendamment de l’établissement d’un circuit : les voies de signalisation et de parole sont dissociées et le transfert de signalisation se fait à fort débit pendant la communication sans que l’utilisateur ne soit gêné .
– amélioration de la qualité du service offert à l’usager .
– sécurité et fiabilité de la signalisation par transmission de données .
– optimisation de l’exploitation du réseau de télécommunication.
La signalisation CCITT n°7 est utilisé sur toutes les interconnexions avec les opérateurs (Orange, Madacom, Gulfsat), sur les interconnexions entre centraux à Antananarivo, sur les liaisons par FH (Toamasina, Antsirabe, Moramanga, Ambatondrazaka).
Type de service desservis par l’OCB [3] [4] [14]
L’ OCB 283 est un commutateur multiservice conçu pour toutes les applications réseau. Il offre un large éventail de services innovants de la téléphonie classique au cœur des réseaux commutés.
Il permet de :
– raccorder des abonnés numériques comme des abonnés analogiques .
– raccorder des abonnés avec accès ADSL (lignes d’abonné numériques asymétriques) .
– raccorder des abonnés numériques au débit de base (2B + D) .
– raccorder des abonnés numériques au débit primaire (30B + D).
Canaux numériques du RNIS
Les deux principaux canaux numériques du RNIS sont le canal D (D pour « Data » ou donné) et le canal B (B pour « Bearer » ou porteur).
Le canal D est un canal numérique à 16 ou 64 kbit/s utilisé pour la transmission de la signalisation structurée en messages informatiques et des données en mode paquet X25.Ce canal est donc le support de transmission de données par paquets.
Le canal B est un canal numérique à 64 kbit/s établi par commutation de circuit.
Accès au réseau
Les types d’accès au RNIS sont définis par le nombre de chaque variété de canaux, ainsi que leurs caractéristiques, dont l’ensemble constitue les trames. Un type d’accès est alors spécifié essentiellement par son débit. Actuellement, on définit deux groupes d’accès :
– l’accès de base dit T0 qui offre deux canaux B à 64 kbit/s et un canal D à 16 kbit/s. Il donne donc un débit utile de 144 kbits/s avec un débit réel de 192 kbits/s. Les canaux sont structurés en trames de 48 bits dont leur forme dépend du sens de la transmission .
– l’accès primaire dit T2 qui offre 30 canaux B à 64Kbit/s et un canal D à 64 kbit/s. Il possède ainsi un débit utile de 1948 kbits/s et un débit réel de 2048 kbits/s. Ces 31 canaux sont structurés en une trame de 256 bits et correspondent à la technique MIC à 30 voies.
Il est possible de raccorder directement des accès numériques au débit primaire (30B + D) à l’OCB 283.
ADSL
L’ADSL signifie Asymmetric Digital Subscriber Line ou Ligne numérique asymétrique d’abonné. L’ADSL fait partie des technologies xDSL qui permettent d’améliorer les performances des réseaux d’accès et en particulier la ligne d’abonné du réseau téléphonique classique.
L’ADSL est une technologie de transmission de données à haut débit sur le réseau téléphonique traditionnel. Elle permet aux opérateurs de téléphone de fournir des services de transfert de données, en premier lieu l’accès à Internet à haut débit sur un câble en cuivre, en paire torsadée et le fil téléphonique.
L’intérêt de cette technologie est qu’elle tire parti des bandes de fréquences non utilisées par le téléphone.
Ainsi, alors que la voix est transportée sur la bande de fréquence allant de 300 à 3400Hz (un humain écoute les sons dans la bande allant de 20 Hz à 20 KHz), le signal ADSL est transmis sur les plages de fréquences hautes, inaudibles, de 30KHz à 1,1MHz. L’utilisation de cette bande très large permet de transporter des données à des débits pouvant atteindre 8 Mbit/s au maximum en réception et 768 kbit/s en émission (d’où le A de ADSL qui signifie Asymétrique).
C’est un point intéressant pour le client puisque les signaux voix et ADSL utilisent des plages de fréquences différentes, sur la même ligne téléphonique on peut téléphoner et surfer sur Internet à une vitesse très rapide.
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Table des matières
CHAPITRE 1 : GENERALITES CONCERNANT LE COMMUTATEUR
1.1 Évolution de la commutation
1.2 Fonctions assurées par un commutateur
1.2.1. Fonctions de connexion
1.2.2. Fonctions de relation
1.2.3. Fonctions de commande
1.2.4. Fonctions de traduction
1.2.5. Fonctions de taxation
1.2.6. Fonctions d’exploitation et de maintenance
1.3 Les différentes phases dans une communication
1.3.1. La présélection
1.3.2. Enregistrement de la numérotation
1.3.3. La traduction
1.3.4. La sélection
1.3.5. Signalisation
1.3.6. La conversation
1.3.7. Supervision et taxation de la communication
1.3.8. La libération
CHAPITRE 2 : LE SYSTEME OCB 283
2.1 Présentation de l’ OCB 283
2.2 Description de l’OCB 283
2.2.1. Architecture
2.2.1.1. Architecture fonctionnelle
2.2.1.2. Architecture matérielle
2.2.1.3. Architecture de défense
2.2.2. CSNHD [11]
2.3 Configuration de chaque station
2.3.1. Station de commande SMC
2.3.1.1. Rôle
2.3.1.2. Situation de la station SMC
2.3.1.3. Architecture fonctionnelle
2.3.1.4. Architecture logicielle
2.3.1.5. Défense
2.3.2 Station de raccordement SMT
2.3.2.1. Rôle
2.3.2.2. Situation de la station
2.3.2.3. Architecture interne
2.3.2.4. Architecture logicielle
2.3.2.5. La défense
2.3.3. Station SMA
2.3.3.1. Rôle
2.3.3.2. Situation
2.3.3.3. Architecture fonctionnelle
2.3.4. Station STS
2.3.4.1. Rôle des HIS
2.3.4.2. Rôle de la BTT
2.3.4.3. Défense
2.3.4.4. Architecture STS
2.3.5. Station SMX
2.3.5.1. Chaîne centrale de connexion CCX
2.3.5.2. Matrice centrale de connexion MCX
2.3.5.3. Station Multiprocesseur de Connexion SMX
2.3.5.4. Défense des connexions
2.3.6. La communication : L’anneau à jeton
2.3.6.1. Coupleur Anneau à Jeton
2.3.6.2. Description de fonctionnement
2.3.7. Station multiprocesseur de maintenance SMM
2.3.7.1. Rôle
2.3.7.2. Situation de la station SMM
2.3.7.3. Architecture fonctionnelle de la SMM
2.3.7.4. Machine Parlante
2.4 Type de signalisation
2.4.1. Système de signalisation R2
2.4.2. Signalisation CCITT n°7
2.5 Type de service desservis par l’OCB
2.5.1. Le RNIS
2.5.1.1. Définition
2.5.1.2. Canaux numériques du RNIS
2.5.1.3. Accès au réseau
2.5.2. ADSL
CHAPITRE 3 : AMELIORATION DE LA QUALITE DE SERVICE
3.1 Présentation des observations]
3.1.1. Rôle de l’observation
3.1.2. Définition de la qualité de service
3.1.3. Types d’observation
3.1.3.1. Observations permanentes
3.1.3.2. Observations temporaires
3.2 Gestion des observations
3.2.1. Gestion des observations permanentes
3.2.1.1. Lancement des observations permanentes
3.2.1.2. Les compteurs observés
3.2.1.3. Les différentes classes de compteurs
3.2.1.4. Relation entre classe et type compteur
3.2.1.5. Les FEX utilisés dans les compteurs d’observation
3.2.2. Gestion des observations temporaires
3.2.2.1. Lancement des observations temporaires
3.2.2.2. Rôle des observations temporaires sur un commutateur
3.2.2.3. Rôle des observations temporaires sur des faisceaux et des circuits
3.2.2.4. Rôle des observations temporaires sur des lignes d’abonné
3.3 Analyse
3.3.1. Détermination de l’heure chargée en trafic d’un commutateur
3.3.1.1. Rôle
3.3.1.2. Présentation
3.3.1.3. Conditions d’exécution
3.3.2. Analyse du fonctionnement du commutateur au moyen des observations des compteurs horaires.
3.3.2.1. Rôle
3.3.2.2. Utilisation de la procédure
3.3.2.3. Présentation
3.3.2.4. Analyse des compteurs de la classe H
3.3.2.5. Analyse des compteurs de la classe C
3.3.2.6. Analyse des compteurs de la classe T
3.3.3. Analyse de trafic sur les faisceaux : classe F
3.3.3.1. Rôle
3.3.3.2. Utilisation de la procédure
3.3.3.3. Présentation
3.3.3.4. Vérification de la maintenance du faisceau
3.3.3.5. Vérification de la saturation du faisceau
3.3.3.6. Vérification du dimensionnement du faisceau
3.3.3.7. Vérification de l’efficacité du faisceau
3.3.3.8. Vérification de la durée moyenne de prise d’un faisceau
3.3.3.9. Vérification de l’heure chargée du faisceau
3.3.3.10. Vérification du taux de perte du faisceau
3.3.3.11. Vérification du rendement d’un faisceau
3.3.4. Analyse du trafic sur les auxiliaires : classe A
3.3.4.1. Rôle
3.3.4.2. Utilisation de la procédure
3.3.4.3. Présentation
3.3.4.4. Analyse du nombre de refus de prise RGF (compteur AR1)
3.3.4.5. Analyse du nombre de refus de prise CCF (compteur AR2)
3.3.4.6. Analyse du nombre de refus de prise V23 (compteur AR4)
3.3.5. Analyse du trafic dans les URA, les groupements de la ligne
3.3.5.1. Équilibre du trafic dans les URA
3.3.5.2. Modification du dimensionnement des groupements de lignes
3.3.5.3. Évaluation de la qualité de service des lignes d’abonné
3.3.6. Boucle d’acheminement et qualité de service
3.3.7. Scénario d’examen de l’écoulement du trafic
CHAPITRE 4 : SIMULATION
4.1 Présentation de Visual Basic
4.2 Présentation de l’interface
4.3. Extrait du programme
CONCLUSION
ANNEXE 1 : Significations des compteurs de la classe C
ANNEXE 2 : Significations des compteurs de la classe F
ANNEXE 3 : Significations des compteurs de la classe A
ANNEXE 4 : Significations des compteurs de la classe T
ANNEXE 5 : Signification des compteurs de la classe R
ANNEXE 6 : Signification des compteurs de la classe S
ANNEXE 7 : Signification des compteurs de la classe Z
BIBLIOGRAPHIE
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