Réseau numérique à intégration de services
Suite de protocoles RNIS
Couche Protocoles Canal D Protocoles Canal B
Signali-
sation
Paquet Télémétrie Commut. Circuit Semi Permanent Commut. paquet
Application Utili-
sateurs
Présentation
Session
Transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la route, le canal ..). Par assimilation, des...)
Réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit...) Q.931 X.25.3 IP* X25.3
Liaison Q.921 LAP-D HDLC*
PPP*
LAP-B
Physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de la nature ;...) Accès de base I.430 Accès primaire I.431
* Protocoles non RNIS

Un réseau numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une information dite...) à intégration de services (RNIS, en anglais ISDN pour Integrated Services Digital Network) est une liaison autorisant une meilleure qualité et des vitesses pouvant atteindre 2 Mbit/s (accès S2) contre 56 kbit/s pour un modem (Le modem (mot-valise, pour modulateur-démodulateur), est un périphérique servant à communiquer avec des utilisateurs distants par l'intermédiaire d'une ligne téléphonique. Il permet...) classique.

On peut voir l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) RNIS comme une évolution entièrement numérique des réseaux téléphoniques existants, conçue pour associer la voix, les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire,...), la vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur un support adapté à l'électronique et non de type...) et toute autre application ou service. RNIS s'oppose donc au réseau téléphonique commuté (Le réseau téléphonique commuté (ou RTC) est le réseau du téléphone (fixe et mobile), dans lequel un poste d'abonné est relié à un central téléphonique par une paire de fils alimenté en batterie...) (RTC) traditionnel.

Appellation dans les pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²),...) francophones

  • L'abréviation ISDN est utilisée en Belgique et en Suisse.
  • L'abréviation RNIS est utilisée en France et au Canada. Cependant, le réseau RNIS de France Télécom (France Télécom est la principale entreprise française de télécommunications et la 71e entreprise mondiale. Elle emploie près de 181 000 personnes,...) est plus connu sous son nom commercial (Un commercial (une commerciale) est une personne dont le métier est lié à la vente.) Numéris.

Présentation

Une connexion RNIS donne accès à plusieurs canaux numériques : les canaux de type B (64 kbit/s en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme l’extrémité occidentale du continent eurasiatique, voire...), 56 kbit/s en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique par...) du Nord) et les canaux de type D (16 kbit/s). Les canaux B servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) au transport de données et peuvent être agglomérés pour augmenter la bande passante (La bande passante (angl. bandwidth) est un intervalle de fréquences pour lesquelles la réponse d'un appareil est supérieure à un minimum. Elle est généralement confondue avec la largeur de bande passante...). Les canaux D servent à la signalisation des communications.

Les réseaux RNIS bande de base (Ce terme du jargon réticulaire désigne une ancienne technique de transmission des données dans laquelle le signal est envoyé directement dans le câble...) fournissent des services à faible débit : de 64 kbit/s à 2 Mbit/s. L'actuelle technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) ATM dédiée aux réseaux grandes distances (WAN) faisait à l'origine partie des définitions RNIS sous la dénomination RNIS large bande pour les services à haut débit : de 10 Mbit/s à 622 Mbit/s.

Avec RNIS, les sites régionaux et internationaux de petite taille peuvent se connecter aux réseaux d'entreprises à un coût mieux adapté à la consommation réelle qu'avec des lignes spécialisées. Les liaisons à la demande RNIS peuvent être utilisées soit pour remplacer les lignes spécialisées, soit en complément pour augmenter la bande passante ou assurer une redondance. Avec ces mêmes liaisons, les sites ou les utilisateurs distants peuvent accéder efficacement aux ressources critiques à travers l'Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le World Wide Web, en utilisant le...) en toute sécurité.

Le développement des réseaux RNIS

L'Union internationale des télécommunications (L'Union internationale des télécommunications (UIT) est la plus ancienne organisation internationale technique de coordination, puisqu'elle a été créée sous le nom d'Union internationale du télégraphe en 1865.) (UIT) a défini la technologie RNIS comme un réseau fournissant une connectivité numérique de bout en bout avec une grande variété de services. Deux caractéristiques importantes des réseaux RNIS les distinguent des réseaux téléphoniques traditionnels :

  • les connexions sont numériques d'une extrémité à l'autre ;
  • RNIS définit un jeu de protocoles d'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour...) utilisateur/réseau standard. De cette façon, tous les équipements RNIS utilisent les mêmes connexions physiques et les mêmes protocoles de signalisation pour accéder aux services.

RNIS combine la large couverture géographique d'un réseau téléphonique avec la capacité de transport d'un réseau de données supportant simultanément la voix, les données et la vidéo.

En France et en Belgique, le réseau national de télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance d’information avec des moyens électroniques. Ce terme est plus utilisé que le terme synonyme officiel...) a été entièrement numérisé et les protocoles d'accès implantés sont conformes au standard Euro-ISDN publié par l'ETSI et l'UIT.

Fonctionnement

Dans un réseau téléphonique analogique (Le concept d'analogique est utilisé par opposition à celui de numérique.), une boucle sur une paire torsadée (Un câble paires torsadées décrit un modèle de câblage où une ligne de transmission est formée de deux conducteurs enroulés en hélice l'un autour de l'autre, cette configuration à pour...) de fils de cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses surfaces fraîches une teinte rosée à pêche. C'est un...) entre le commutateur central de la compagnie de télécommunications et l'abonné supporte un canal de transmission unique. Ce canal ne traite qu'un seul service simultanément : la voix ou les données. Avec un Réseau Numérique à Intégration de Services, la même paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) torsadée est divisée en plusieurs canaux logiques.

Les canaux logiques RNIS

RNIS définit deux types de canaux logiques que l'on distingue par leurs fonctions et leurs débits. Les canaux B transmettent à un débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) de 64 kbit/s en commutation de circuit ou de paquet les informations utilisateur : voix, données, fax. Tous les services réseau sont accessibles à partir des canaux B. Les canaux D transmettent à un débit de 16 kbit/s en accès de base et 64 kbit/s en accès primaire. Ils supportent les informations de signalisation : appels, établissement des connexions, demandes de services, routage (En informatique, le terme routage désigne le mécanisme par lequel les données d'un équipement expéditeur sont acheminées jusqu'à leur destinataire en examinant les informations situées au...) des données sur les canaux B et enfin libération des connexions. Ces informations de signalisation ont été conçues pour cheminer sur un réseau totalement distinct des canaux B. C'est cette signalisation hors bande qui donne aux réseaux RNIS des temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) d'établissement de connexion rapides (environ 4 secondes) relativement aux réseaux analogiques (environ 40 secondes). Il est aussi possible de transmettre des données utilisateur à travers les canaux D (protocole X.31b), mais comme le débit de ces canaux est limité ce type d'utilisation est rare.

Les interfaces standard RNIS

Une interface d'accès à un réseau RNIS est une association de canaux B et D. Il existe deux interfaces standard. Elles correspondent à deux catégories d'utilisation distinctes :

  • Résidentielle : utilisation simultanée des services téléphoniques et d'une connexion Internet.
  • Professionnelle : utilisation d'un commutateur téléphonique (PABX) et/ou d'un routeur (Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des paquets d'une interface réseau vers une autre, selon un ensemble de...) d'agence.

Dans les deux cas, le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de canaux utilisés peut varier suivant les besoins, le débit maximum étant fixé par le type d'interface.

Accès de base
L'accès de base ou Basic Rate Interface (BRI est un sigle qui signifie Basic Rate Interface ou accès de base en français. Il s'agit d'une interface d'accès à un réseau RNIS. Cette interface est également nommée T0.) (BRI) comprend 2 canaux B et un canal D pour la signalisation : 2B+D.
Accès primaire
L'accès primaire ou Primary Rate Interface (PRI est un sigle qui signifie Primary Rate Interface ou accès primaire en français. Il s'agit d'une interface d'accès à un réseau RNIS. Cette interface est également nommée T2.) (PRI) comprend 30 canaux B et un canal D à 64 kbit/s en Europe, en Afrique (D’une superficie de 30 221 532 km2 en incluant les îles, l’Afrique est un continent couvrant 6 % de la surface terrestre et 20,3 % de la surface des terres émergées. Avec une population...), en Amérique du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.), au Moyen-Orient, en Asie (L'Asie est un des cinq continents ou une partie des supercontinents Eurasie ou Afro-Eurasie de la Terre. Il est le plus grand continent (8,6 % de la surface...) (hors Japon) : 30B+D. Aux États-Unis, au Canada et au Japon la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les définitions...) est différente : 23B+D. Seule la protection des marchés explique les différences de définition entre l'Europe, les États-Unis, le Canada et le Japon. Cet accès est l'équivalent RNIS des liaisons T1/E1 à 1,544 Mbit/s et 2,048 Mbit/s.

L'adaptation des débits

Les équipements non-RNIS n'ont pas nécessairement des débits compatibles avec la définition du canal B : 64 kbit/s. Dans ce cas, les adaptateurs de terminal (TA) réalisent une adaptation en réduisant le débit effectif du canal B jusqu'à une valeur compatible avec le dispositif non-RNIS.

Il existe 2 protocoles de gestion d'adaptation : V.110 très utilisé en Europe et V.120 aux États-Unis. Ces 2 protocoles gèrent les transmissions synchrones et asynchrones. Le protocole V.110 peut fonctionner avec le sous-système RNIS Linux (Au sens strict, Linux est le nom du noyau de système d'exploitation libre, multitâche, multiplate-forme et multi-utilisateur de type UNIX créé par Linus Torvalds, souvent...) et un téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) cellulaire GSM par exemple. C'est au prestataire de téléphonie (La téléphonie est un système de télécommunication qui a pour but la transmission de son et en particulier la transmission de la parole.) cellulaire de fournir la passerelle RNIS/V.110...

L'allocation dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) de bande passante

La bande passante dynamique ou l'allocation de canaux est obtenue par l'agrégation des canaux B. On obtient ainsi une bande passante maximale de 128 kbit/s pour l'accès de base (BRI) et de 1,875 Mbit/s pour l'accès primaire en Europe.

Cette fonctionnalité permet d'adapter le débit et donc le coût de communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...), ainsi que...) aux besoins effectifs pour les flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines...) entrants et sortants. Suivant les heures (L'heure est une unité de mesure  :) de la journée ou les jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du...) de la semaine, les besoins de connectivité varient fortement. Il est possible que le coût forfaitaire d'utilisation d'une ligne spécialisée soit supérieur au coût en temps de communication d'une liaison RNIS, lorsque cette dernière utilise correctement la bande passante à la demande en ouvrant/fermant les connexions aux heures choisies.

Il existe deux techniques pour agréger les canaux B appelées bonding et bundling.

Le bonding travaille au niveau 1 (couche physique) du modèle OSI. Il assure une synchronisation au niveau bit. Cette technique nécessite donc un matériel spécifique. Elle est surtout utilisée dans les équipements dédiés de visioconférence et très peu dans les équipements de réseaux de données.

Le bundling est une technique générique qui travaille au niveau 2 (couche de liaison) du modèle OSI. Dans le cas d'une connexion RNIS, elle permet d'ouvrir simultanément plusieurs canaux B entre 2 systèmes. Le standard Multilink-PPP (ML-PPP) décrit comment séparer, recombiner et séquencer des datagrammes sur plusieurs canaux B pour créer une connexion logique (La logique (du grec logikê, dérivé de logos (λόγος), terme inventé par Xénocrate signifiant à la fois raison, langage, et raisonnement) est dans une première approche...) unique. Ce standard est dédié au protocole PPP, le standard de niveau liaison du modèle TCP/IP pour les accès téléphoniques aux réseaux locaux (LAN) et à Internet. Les documents RFC 1717 puis RFC 1990 : The PPP Multilink Protocol (MP) décrivent le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de...) de niveau liaison associé à PPP. Il est implanté dans le sous-système RNIS de Linux et dans de nombreuses solutions matérielles (Cisco, Alcatel-Lucent, Huawei...)

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