réseau téléphonique public commuté

Le réseau téléphonique public commuté ( RTPC ) regroupe les réseaux téléphoniques mondiaux exploités par des opérateurs nationaux, régionaux ou locaux. Il fournit l'infrastructure et les services nécessaires à la téléphonie publique . Le RTPC est constitué de lignes téléphoniques , de câbles à fibres optiques , de liaisons de transmission par micro-ondes , de réseaux cellulaires , de satellites de communication et de câbles téléphoniques sous-marins , interconnectés par des centres de commutation tels que les centraux téléphoniques , les points de raccordement et les passerelles internationales, permettant ainsi aux utilisateurs de communiquer entre eux.

Initialement un réseau de lignes téléphoniques analogiques fixes , le réseau téléphonique public commuté (RTPC) est aujourd'hui majoritairement numérique et comprend des systèmes cellulaires terrestres , satellitaires et fixes . Ces réseaux interconnectés permettent une communication mondiale, autorisant les appels vers et depuis presque n'importe quel téléphone dans le monde. Nombre de ces réseaux migrent progressivement vers le protocole Internet pour acheminer leur trafic téléphonique.

Le fonctionnement technique du réseau téléphonique public commuté (RTPC) est conforme aux normes internationales promulguées par l' UIT-T . Ces normes trouvent leur origine dans le développement des réseaux téléphoniques locaux, principalement au sein du système Bell aux États-Unis et dans les réseaux des membres européens de l'UIT. La norme E.164 fournit un espace d'adressage mondial unique sous forme de numéros de téléphone . L'interconnexion des réseaux et l'adoption d'un plan de numérotation téléphonique mondial permettent aux téléphones du monde entier de communiquer entre eux.

La commercialisation du téléphone commença peu après son invention, avec des appareils fonctionnant par paires pour les communications privées entre deux lieux. Les utilisateurs souhaitant communiquer avec des personnes situées à différents endroits disposaient d'autant de téléphones que nécessaire. Pour signaler son intention de téléphoner, il suffisait de siffler fort dans l'émetteur jusqu'à ce que l'autre personne entende le signal. Des sonneries furent rapidement ajoutées aux stations pour la signalisation .

Les systèmes téléphoniques ultérieurs ont exploité le principe de central téléphonique déjà utilisé dans les réseaux télégraphiques. Chaque téléphone était relié par câble à un central téléphonique établi pour une ville ou une région. Pour les communications en dehors de cette zone de couverture, des lignes interurbaines étaient installées entre les centraux. Les réseaux ont été conçus de manière hiérarchique jusqu'à couvrir des villes, des États et des distances internationales.

L'automatisation a introduit la numérotation par impulsions entre le téléphone et le central téléphonique, permettant à chaque abonné d'appeler directement un autre abonné connecté au même central. Cependant, les appels interurbains entre plusieurs centraux nécessitaient une commutation manuelle par des opérateurs. Plus tard, des systèmes de signalisation d'adresse plus sophistiqués, notamment des méthodes de signalisation multifréquences , ont permis aux abonnés de passer des appels interurbains directs, aboutissant au réseau SS7 ( Signalling System 7 ) qui contrôlait les appels entre la plupart des centraux à la fin du XXe siècle.

Le développement du réseau téléphonique public commuté (RTPC) a été rendu possible par les techniques d'ingénierie du trafic téléphonique permettant d'assurer la qualité de service (QoS) sur le réseau. Les travaux d' A.K. Erlang ont établi les fondements mathématiques des méthodes nécessaires pour déterminer les besoins en capacité et la configuration des équipements, ainsi que le nombre de personnes requises pour fournir un niveau de service donné.

Dans les années 1970, l'industrie des télécommunications a commencé à mettre en œuvre des services de données en réseau à commutation de paquets utilisant le protocole X.25 , transporté sur une grande partie des équipements de bout en bout déjà utilisés dans le réseau téléphonique public commuté (RTPC). Ces services sont devenus connus sous le nom de réseaux de données publics , ou réseaux de données commutés publics.

Dans les années 1980, l'industrie a commencé à planifier les services numériques en supposant qu'ils suivraient un modèle similaire à celui des services vocaux et a conçu des services de bout en bout à commutation de circuits, connus sous le nom de réseau numérique à intégration de services à large bande (RNIS-B). La vision du RNIS-B a été supplantée par la technologie de rupture qu'a été l' Internet .

Au début du XXIe siècle, les parties les plus anciennes du réseau téléphonique utilisaient encore la technologie analogique en bande de base pour assurer la connectivité audio jusqu'au dernier kilomètre , côté utilisateur. Cependant, les technologies numériques telles que le DSL , l'ISDN , le FTTx et les modems câble ont été progressivement déployées dans cette portion du réseau, principalement pour fournir un accès Internet haut débit.

À partir de 2023, les opérateurs du monde entier sont en train de mettre fin à la prise en charge de la téléphonie analogique du dernier kilomètre et du RNIS, et de faire passer le service vocal à la voix sur IP via un accès Internet fourni par DSL , modems câble ou fibre optique jusqu'au domicile , éliminant ainsi les coûts et la complexité liés à l'exploitation de deux infrastructures technologiques distinctes pour le réseau téléphonique public commuté (RTPC) et l'accès Internet.

Plusieurs grands réseaux téléphoniques privés ne sont pas connectés au réseau téléphonique public commuté (RTPC), généralement à des fins militaires. Il existe également des réseaux privés gérés par de grandes entreprises qui ne sont connectés au RTPC que par des passerelles limitées , comme un autocommutateur privé (PBX).

La construction des réseaux et la vente des services aux clients incombaient aux opérateurs de réseau . La première entreprise constituée pour fournir des services de réseau téléphonique public commuté (RTPC) fut la Bell Telephone Company aux États-Unis.

Dans certains pays, cependant, la gestion des réseaux téléphoniques a été confiée à l'État, car les investissements nécessaires étaient considérables et le service téléphonique devenait de plus en plus un service public essentiel . Par exemple, au Royaume-Uni, la General Post Office a regroupé plusieurs entreprises privées pour former une seule société nationalisée . Au cours des dernières décennies, ces monopoles d'État ont été démantelés ou privatisés .

L'architecture du réseau téléphonique public commuté (RTPC) a évolué au fil du temps pour prendre en charge un nombre croissant d'abonnés, un volume d'appels toujours plus important, des destinations variées, des fonctionnalités toujours plus nombreuses et des technologies toujours plus performantes. Les principes développés en Amérique du Nord et en Europe ont été adoptés par d'autres pays, avec des adaptations aux spécificités de chaque marché local.

Un concept clé était l'organisation hiérarchique des centraux téléphoniques : si un appel ne pouvait être traité localement, il était transmis à un central de niveau supérieur pour acheminement. Cela réduisait le nombre de lignes interurbaines nécessaires entre les opérateurs sur de longues distances et permettait de séparer le trafic local. Les technologies modernes ont apporté des simplifications.

La plupart des centraux téléphoniques automatisés utilisent la commutation numérique plutôt que la commutation mécanique ou analogique. Les lignes reliant les centraux sont également numériques ; on les appelle circuits ou canaux. Cependant, des circuits analogiques à deux fils sont encore utilisés pour la connexion finale entre le central et le téléphone du domicile (également appelée boucle locale ). Pour acheminer un appel téléphonique classique d'un appelant à un appelé , le signal audio analogique est numérisé à une fréquence d'échantillonnage de 8 kHz avec une résolution de 8 bits grâce à un type particulier de modulation par impulsions et codage non linéaire , appelé G.711 . L'appel est ensuite transmis d'un bout à l'autre via les centraux téléphoniques. La commutation de l'appel s'effectue entre les centraux téléphoniques à l'aide d'un protocole d'établissement d'appel (généralement ISUP ), conformément à une stratégie de routage globale .

L'appel transite par le réseau téléphonique public commuté (RTPC) via un canal de 64 kbit/s , conçu initialement par les laboratoires Bell . Ce canal est appelé signal numérique 0 (DS0). Le circuit DS0 représente l'unité de base de la commutation de circuits dans un central téléphonique. Un DS0 est également appelé créneau temporel , car les DS0 sont agrégés dans les équipements de multiplexage temporel (TDM) afin de former des liaisons de communication à plus haut débit.

Un circuit DS1 ( Digital Signal 1 ) transporte 24 DS0 sur une ligne T1 (T -carrier ) nord-américaine ou japonaise, ou 32 DS0 (30 pour les appels et deux pour le tramage et la signalisation) sur une ligne E1 (E-carrier) utilisée dans la plupart des autres pays. Dans les réseaux modernes, la fonction de multiplexage est déportée au plus près de l'utilisateur final, généralement dans des armoires de rue en zone résidentielle ou dans les grands locaux commerciaux.

Ces circuits agrégés sont acheminés du multiplexeur initial au central téléphonique via un ensemble d'équipements constituant le réseau d'accès . Ce réseau et le transport inter-central utilisent la transmission optique synchrone , par exemple les technologies SONET et SDH ( Synchronous Digital Hierarchy ), bien que certaines parties utilisent encore l'ancienne technologie PDH .

Le réseau d'accès définit plusieurs points de référence. La plupart concernent principalement le RNIS, mais l'un d'eux, le point de référence V , présente un intérêt plus général. Il s'agit du point de référence entre un multiplexeur primaire et un central téléphonique. Les protocoles à ce point de référence ont été normalisés dans les zones ETSI sous la désignation d'interface V5 .

La qualité vocale dans les réseaux RTC a été utilisée comme référence pour l'élaboration de la norme TIA-TSB-116 de la Telecommunications Industry Association sur les recommandations de qualité vocale pour la téléphonie IP, afin de déterminer les niveaux acceptables de latence audio et d'écho.

Dans la plupart des pays, le gouvernement dispose d'un organisme de réglementation chargé de la fourniture des services du réseau téléphonique public commuté (RTPC). Cet organisme réglemente les normes techniques et les exigences légales, et définit les missions de service, notamment pour garantir que les consommateurs ne soient pas surfacturés pour des services en situation de monopole. Ces organismes peuvent également encadrer les prix pratiqués par les opérateurs pour l'acheminement réciproque de leur trafic .

Au Royaume-Uni , le réseau téléphonique public commuté (RTPC) basé sur le cuivre et l' ISDN est progressivement remplacé par la téléphonie SIP , avec un objectif initial d'achèvement en décembre 2025, mais reporté à janvier 2027.

Plusieurs autres pays européens, dont l'Estonie, la Norvège, l'Allemagne, l'Islande, les Pays-Bas, l'Espagne et le Portugal, ont également mis hors service, ou prévoient de mettre hors service, leurs réseaux traditionnels.

Des pays situés sur d’autres continents effectuent également des transitions similaires.