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ISDN @ home

Jacques.Virchaux@epfl.ch et Christian.Zufferey@epfl.ch, SIC

Aujourd'hui, avec un ordinateur connecté de plus en plus souvent à Internet, il devient parfois difficile d'être atteint par téléphone ou d'appeler quelqu'un. ISDN peut être une excellente solution chez le particulier qui, dans la version light de Swisscom, est moins chère que deux raccordements (environ 21% de moins) et permet surtout d'avoir de plus grands débits.

Un peu de technique

ISDN (Integrated Services Digital Network) - en français RNIS (Réseau Numérique à Intégration des Services) - est un réseau téléphonique numérique qui permet le transport de la voix et des données.

Pour le particulier, c'est le raccordement de base (BRI) qui est intéressant avec ses deux canaux à 64 Kbps qui permettent deux communications simultanées. Ces deux canaux permettent à deux des équipements (téléphone et ordinateur, par exemple) branchés sur le bus-S de travailler en parallèle avec des interlocuteurs différents.

Le raccordement physique est fait sur la ligne téléphonique existante par un équipement de terminaison de réseau (NT = Network Termination) qui adapte le bus de type U (2 fils) en un bus de type S (4 fils). Le NT-2ab (actuellement Säntis chez Swisscom) comporte deux prises bus-S et deux TA (Terminal Adapter) incorporés avec prises analogiques (type ab) pour le raccordement de son ancien appareil téléphonique et/ou fax non numérique. Au total, 7 équipements peuvent être raccordés.

Attention: dans de rares cas d'éloignement trop important entre l'abonné et le central téléphonique la ligne existante peut ne pas convenir.

Quels avantages

Avant tout pour les données, la solution du numérique de bout en bout assure une vitesse et une qualité de transmission régulière. Contrairement à un modem V.90 à 56 Kbps (c.f. dit-archives.epfl.ch/FI99/fi-7-99/7-99-page13.html), le transfert des données est garanti à 64 Kbps dans les deux sens et en même temps (full duplex). La connexion s'établit presque 10 fois plus rapidement (environ 3secondes) qu'avec un modem analogique. Avec le protocole Multilink PPP, on a, en plus, la possibilité d'utiliser les deux canaux en parallèle pour avoir une vitesse de 128 Kbps permettant d'obtenir un débit d'environ 17 Kbytes/s (à titre de comparaison, on a environ 50 Kbytes/s depuis l'EPFL sur des sites aux USA). Sur le serveur CARPE cela est possible comme chez de nombreux fournisseur d'accès.

Ensuite, le fait de pouvoir converser avec quelqu'un sans avoir à couper une autre communication préalablement établie (voix ou données) revient au même que ce qui est possible avec deux lignes téléphoniques analogiques, mais de manière coordonnée et meilleur marché. L'offre de raccordement light actuelle (Fr. 39.80 par mois) permet d'attribuer trois numéros de téléphone selon ses besoins (c.f. Swisscom www.swisscom.ch/gd/services/integrated_ com/isdn_welcome-fr.html) ce qui suffit largement pour la plupart des particuliers.

Première étape

Une installation ISDN doit se préparer minutieusement pour éviter des déboires. En effet, suivant l'installation existante, avec plusieurs postes connectés, la solution sera peut-être plus compliquée que prévu à mettre en place, le bus-S ayant une longueur limitée à 150 m. Un exemple pratique (presque) tout simple dans un appartement avec ordinateur, branché sur un TA (Terminal Adapter, appelé souvent par erreur modem numérique) ou possédant une carte ISDN, et 2 téléphones analogiques:

Si auparavant l'ordinateur était équipé d'un modem analogique il faut désormais un câble 4 fils pour le relier au
bus-S (ligne pointillée).

Seconde étape

Une fois la topologie de l'installation définie, il faut savoir comment attribuer les numéros à disposition. Dans un premier exemple, on peut attribuer un numéro pour la ligne de l'ordinateur, bien distinct pour connaître son coût sur la facture détaillée et sachant qu'il ne fait que des appels sortants. On peut ensuite attribuer le même numéro aux deux téléphones sur les deux connexions analogiques. Une variante est d'avoir un autre numéro sur un des deux téléphones (enfant, jeune fille au pair, autre opérateur, ...) ou encore d'installer un fax.

Préparer autant que possible le câblage nécessaire avant de commander le NT directement auprès de Swisscom (Fr.170.- avec uniquement la mise en service). Il faut savoir que ce NT peut être branché sur la ligne analogique existante (avec un seul téléphone analogique) et qu'il n'est complètement fonctionnel que lorsque de la commutation de ligne a été effectuée par Swisscom. Des boîtiers de distribution existent dans le commerce pour raccorder les équipements numériques sur le bus-S. Pour ceux qui n'ont pas l'âme du bricoleur, il vaut mieux s'adresser à un installateur agréé mais ce sera plus onéreux. Sinon vous pouvez poser l'équipement vous-même car ce n'est pas très compliqué ! Des détails sur l'installation de ISDN lui-même peuvent être vus sur le site du coauteur (go4.ch/isdn).

La programmation du NT est un peu délicate et devrait être confiée à une personne expérimentée si nécessaire. Par défaut, tous les numéros attribués font sonner les lignes ab analogiques et propagent l'appel sur le bus-S aux équipements branchés.

Programmation du NT

Une fois que le NT est opérationnel, on peut alors le configurer selon ses besoins afin d'attribuer les 3 numéros de téléphone et surtout le mode de secours indispensable en cas de panne de courant. Cela se fait très facilement au moyen des touches d'un téléphone analogique à fréquences (DTMF) qui doit posséder les touches * et #.

Actuellement Swisscom livre le modèle ISDN-NT1+2ab Säntis de Siemens et le mode de configuration commence toujours par la séquence suivante: **#73##

Une fois dans le mode de configuration, chaque commande commence par son code et ses paramètres, par exemple:

Configurer le MSN1 sur le TA ab1
(1er numéro de téléphone sur le 1er poste de téléphone analogique)
soit la séquence suivante: 111nnnnnnn#

Plusieurs commandes peuvent être envoyées à la suite et on termine la configuration en raccrochant le téléphone.

S'il n'y a que des appareils de téléphone analogiques connectés sur le NT il ne faut pas oublier de configurer le mode de secours sur les interfaces analogique, car il est par défaut sur le bus-S (en cas de panne de courant seuls les appareils configurés pour le mode de secours fonctionneront). Au moyen de la commande suivante: 2101#

Généralement on souhaite aussi que les téléphones sonnent de manière différenciée dépendante du numéro appelé (MSN = Multiple Subsciber Number). Le premier numéro attribué sur l'interface analogique sonne 1 fois, le second 2 fois et le troisième 3 fois. Ce premier numéro attribué est aussi le numéro appelant (pour autant que l'on ne supprime pas l'identification de l'appelant).

Dans l'exemple ci-dessous correspondant au schéma précédent, nous avons une configuration avec les trois numéros qui est attribuée à ab1 (raccordement analogique principal) et un seul à ab2 (enfants, jeune-fille au pair, ...). Le second numéro sonnera deux fois sur ab1 pour le différencier et le troisième sonnera trois fois (appels urgents, réservés, etc.). Lors d'appel par le téléphone ab2, le numéro appelant sera le MSN 2 permettant, par exemple, de différencier facilement la facturation:

**#73# ab1 (principal) ab2 (enfants)
111 nnnnnn1#MSN 1 sur ab1dring
121 nnnnnn2#MSN 2 sur ab1dring-dring
112 nnnnnn2#MSN 2 sur ab2 dring
131 nnnnnn3#MSN 3 sur ab1dring-dring-dring
2101#Mode secours sur ab1 et ab2
5411#Sonnerie différenciée sur ab1

Toute la configuration du NT est très clairement indiquée dans le manuel fourni avec l'appareil. D'autres astuces sont encore possibles qu'il n'est pas utile de détailler ici.

Du côté de l'ordinateur, avec une carte ISDN (dès Fr.60.- environ) ou un TA, on peut le configurer pour qu'il appelle sur un autre numéro que le numéro principal (par exemple, MSN 3 au lieu de MSN 1). Cela permettra de connaître ses coûts de connexion à Internet plus facilement ou encore de choisir un autre opérateur selon le cas.

Enfin, les tests et le plaisir de bénéficier enfin d'une technologie numérique chez soi ...en attendant éventuellement une solution ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) qui commence à être disponible mais plus chère aussi.


Aspects techniques de ISDN

Les flux de données entre centraux téléphoniques sont déjà numériques depuis longtemps. Dans le cas d'un raccordement analogique traditionnel, il y a une conversion qui se fait uniquement au central sur lequel il est connecté.

La norme ISDN définit plusieurs types de raccordements et le plus courant est celui de base (BRI) comportant deux canaux à 64 Kbps (B-Channel) bidirectionnels et un canal à 16 Kbps pour la signalisation (D-Channel). Le raccordement primaire (PRI) comporte 30 canaux B (23 seulement aux USA) et un canal D à 64 Kbps, généralement par fibre optique, réservé aux gros clients.

Le raccordement BRI se fait sur la même paire de fils en cuivre existante pour l'analogique (T+T 87). Un équipement de terminaison de réseau (NT) est nécessaire pour convertir le bus-U à deux fils en bus-S à quatre fils pour les équipements à raccorder. Le NT fournit encore un adaptateur (TA) pour le raccordement d'anciens équipements en mode analogique.

Le canal D est utilisé pour la signalisation - en fait les informations concernant la gestion des appels avec le type (voix, données, ...) et les services - permettant aux canaux B d'être uniquement des tuyaux de connexion de bout en bout, comparable à une ligne louée. La signalisation sur le canal D est faite selon les règles common channel signalisation 7 avec les protocoles Q.921 (niveau 2) et Q.931 (niveau 3).

Le protocole Q.921 (data link) est réalisé selon la norme LAP-D (Link Access Protocol D-Channel), similaire au LAPB du protocole synchrone X.25 (TELEPAC). La trame est composée d'une adresse, d'un champ de contrôle (indiquant le type de trame et le numéro de séquence) et de la partie information (niveau 3).

Adresse (2 octets)
1 2 3 4 5 6 7 8
SAPI (6bits)C/REAO
TEI (7 bits)EA1

SAPI(Service Access Point Identifier)
C/R(Command/Response) bit indique si la trame est une commande ou une réponse
EA0(Address Extension) bit indique si c'est le dernier octet de l'adresse ou non
TEI(Terminal Endpoint Identifier) Identifieur d'équipement TE
EA1(Address Extension) bit, identique à EA0

L'équipement terminal branché (TE) demande au réseau l'attribution d'un TEI pour communiquer sur le canal D.
Le protocole Q.931 (network) s'occupe de l'établissement et de la rupture des liaisons. L'établissement d'un appel ISDN se passe de la façon suivante:

  1. l'appelant envoie un SETUP au réseau;
  2. si le SETUP est OK, le réseau envoie un CALL PROCeeding à l'appelant et ensuite un SETUP à l'appelé;
  3. l'appelé reçoit le SETUP. S'il est OK il fait sonner le téléphone et envoie un message ALERTING au réseau;
  4. le réseau transmet le message ALERTING à l'appelant;
  5. lorsque l'appelé répond à l'appel, il envoie un message CONNECT au réseau;
  6. le réseau transmet le message CONNECT à l'appelant.
  7. l'appelant envoie un message CONNECT ACKnowledge au réseau;
  8. le réseau transmet le message CONNECT ACK à l'appelé;
  9. c'est terminé, la connexion est établie.

Etant donné que la bande passante du canal D est surdimensionnée, il est également possible de l'utiliser pour transférer des données à 9'600 bps en sus de la signalisation. Ce procédé est surtout utilisé pour des accès à TELEPAC ou encore pour des appareils de paiement par carte pour lesquels la communication est gratuite.

Avec le service MSN (Multiple Subscriber Number) il est possible de sélectionner un appareil (ou un groupe d'appareils) avec un numéro particulier. Cependant, seuls les appareils supportant le service désiré (par exemple téléphonie) pourront répondre à l'appel. Suivant le type d'abonnement, de 3 à 10 numéros peuvent être disponibles pour un raccordement BRI.


ADSL

Cette technologie asymétrique nécessite des équipements spécifiques aussi bien dans le central, pour la liaison au réseau ATM, que chez l'abonné (adaptateur d'accès) et se veut le successeur de ISDN avec des débits montants de 64 à 640 Kbps et descendants pouvant aller jusqu'à 8 Mbps.

Il est déjà possible d'obtenir l'ADSL dans certaines villes de Suisse, sur la même paire de fils du raccordement actuel. Swisscom propose des vitesses de 256/64 ou 512/128 Kbps (flux descendant/montant) mais ce sont les fournisseurs d'accès qui prélèveront les taxes pour ce type de service ( www.swisscom.com/gd/information/press_releases/2000/adsl_launch-fr.html).

La norme V.92 (analogique)

Dans le domaine analogique, alors qu'on croyait que V.90 serait la dernière des normes, une petite surprise avec V.92 se pointe à l'horizon. Le flux montant (client vers fournisseur) qui était limité à 33.6 Kbps pourra grimper jusqu'à 48 Kbps, dans de bonnes conditions de ligne.

Pour obtenir ce gain, l'astuce consiste à utiliser la même horloge que celle du flux descendant pour la conversion analogique-digitale du flux montant. Il faut des modems similaires V.92 aux deux extrémités. Cette norme sera approuvée en novembre 2000. Reste à savoir si les fournisseur feront le pas d'évoluer pour obtenir un gain aussi peu important face au développement du numérique.

Références (URL)

dit-archives.epfl.ch/FI99/fi-7-99/7-99-page13.html

www.swisscom.ch/gd/services/integrated_com/isdn_welcome-fr.html

www.siemens.ch/icw/produkte/prod_isdn_ santis_ab.htm

go4.ch/isdn

www.swisscom.com/gd/information/press_releases/2000/adsl_launch-fr.html


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