Stratégies Télécoms & Multimédia

1 - Le RTPC

1.1 - Principes

La distribution du réseau téléphonique public commuté (RTPC, Réseau Téléphonique Public Commuté) a été organisée sur des bases définies il y a plus d’un siècle avec des règles d’ingénierie qui, dans chacun des pays, ont pu être améliorées ou adaptées à la répartition géographique des abonnés et à la demande locale en service. Chaque abonné utilise en propre une paire métallique entre son domicile et le central téléphonique. Ce tronçon (appelé "le dernier kilomètre") est coûteux en investissement et en entretien. Il sert à la téléphonie vocale et à la signalisation pour les usages en RTPC. En 2008, la France comptait près de 35 millions d’abonnés au RTPC, ce service sur ligne fixe étant offert par plusieurs exploitants par le jeu du dégroupage.

La plage de fréquences disponibles au-dessus du RTPC ou du RNIS peut être employée pour la transmission de signaux de données pour l’ADSL et le VDSL, par exemple (voir DT N°03). Les réseaux téléphoniques du monde entier sont interconnectés (service universel) et reliaient plus de 1,250 milliard d’abonnés en 2008. Ils assurent le service vocal, le service de télécopie, le service de téléalarme, l’accès aux réseaux de données nationaux et l’accès à Internet. Les numéros téléphoniques d’urgence sont reliés au RTPC et font l’objet de dispositions réglementaires (contraintes de service public).

1.2 - Réalisation

Le RTPC est édifié sur les bases de la technologie de la commutation de circuits. Pour établir une chaîne mondiale de 12 circuits mis bout à bout et couvrant un maximum de 27 500 km, les circuits nationaux ne doivent pas comprendre plus de 3 ou 4 circuits de départ, 4 circuits étant réservés aux sections de circuits assurant le transit international (Rec. Série G. de l’UIT-T). Chaque pays possède sa propre hiérarchie de centres de commutation à deux, trois, quatre ou cinq niveaux, selon la superficie du pays. Il y a donc environ 200 réseaux RTPC dans le monde, les centres de transit internationaux des pays voisins étant interconnectés deux à deux, les petits pays sollicitant leurs alliés, pour assurer leur transit et diminuer ainsi leurs coûts d’exploitation.

La signalisation entre les centraux est transportée sur un canal spécialisé (dit sémaphore) au moyen d’un système utilisant les principes du réseau intelligent, de façon à séparer le trafic utile de la gestion de réseau et à optimiser les performances de qualité de service.

1.3 - Transmission de données

Les modems ou adaptateurs numériques connectés au RTPC permettent la transmission de données dans le canal vocal à 56 kbit/s et pour le service de télécopie jusqu’à 28,8 kbit/s. Sur des relations internationales de grande longueur, les débits obtenus sur RTPC ne sont pas garantis, car les performances dépendent des modems utilisés et de la constitution de la liaison commutée qui a été établie (suppresseurs d’échos, nombre de bons satellites éventuels, etc.).

Les applications de données disponibles sur Internet peuvent être reçues sur le RTPC jusqu’à 56 kbit/s, car ces liaisons établies par le modem de l’utilisateur sont courtes et ne dépassent pas le réseau d’accès, un équipement du réseau placé au Central se chargeant de retransmettre les données sur des liaisons spécialisées appartenant à l’architecture générale du réseau national. Le haut débit orienté vers Internet (19 millions d’abonnés en 2008), ainsi que les signaux de télévision, sont acheminés dans la bande de fréquences supérieure à celle du RTPC.

1.4 - Déploiement

Le RTPC est un "produit ancien" qui a rendu de grands services. Il constitue la base des services de communications, puisque tous les nouveaux réseaux (accès Internet, accès aux services mobiles, services de données et de télécopie, etc.) y ont des interfaces et assurent la continuité des services qui y sont disponibles. Le RTPC est évidemment un réseau coûteux puisqu’il est basé sur la commutation de circuits, mais il assure encore les services d’urgence de façon permanente (100 % du temps et même en présence de fort trafic), ce que ne peuvent encore assurer tous les autres réseaux. Le RTPC assure la compatibilité des technologies analogiques et numériques.

Les abonnés des RNIS, des réseaux câblés, des réseaux mixtes "fibre coaxial" (HFC), des réseaux de téléphonie pour mobiles peuvent atteindre les abonnés du RTPC et réciproquement.

2 - RNIS

2.1 - Principes

Le réseau numérique à intégration de service (ou RNIS), né dans les années 1980, constitue une extension du RTPC. La principale différence entre les deux réseaux porte sur la numérisation des signaux sur la ligne de l’abonné (dans le réseau de distribution), qui est effectuée dans l’installation terminale de l’abonné grâce à des codeurs. La signalisation du RNIS permet l’ouverture de plusieurs services, dont celle du transfert d’images et de la synchronisation des terminaux.

2.2 - Réalisation

La réalisation d’un RNIS concerne principalement le réseau d’accès, dont les liaisons métalliques doivent être courtes, les équipements d’abonné et ceux du central, l’ensemble respectant les normes nationales du RNIS. Les liens entre centraux dans le réseau de transport sont spécialisés et l’on retrouve, comme en RTPC, les liens propres aux signaux des utilisateurs et les liens de signalisation, comme dans toute architecture de réseau intelligent.

2.3 - Débits

Deux types d’interfaces sont offerts en France. L’interface de base délivre 144 kbit/s (deux canaux B à 64 kbit/s - niveau 1 - et un canal D en X.25 à 16 kbit/s). L’interface primaire (adapté aux raccordements et à la signalisation des autocommutateurs téléphoniques) fournit 30 canaux B à 64 kbit/s et un canal D en X.25 à 64 kbit/s. La signalisation du type "Push" (du réseau vers l’abonné) appelée Always On Dynamic ISDN (AO/DI) n’a pas été mise en œuvre en France. Les interfaces H, de débit compris entre 64 kbit/s et 2 Mbit/s sont commercialisées en France.

2.4 - Déploiement

Le RNIS a été déployé essentiellement dans les pays développés et en Allemagne, où il est considéré comme le "service de base" sur le plan réglementaire. En France, le nombre d’abonnés concerne surtout les entreprises. Dans le monde, le RNIS représente moins de 10 % des connexions téléphoniques filaires et ne concerne qu’une soixantaine de réseaux publics. La création de l’ADSL (née des études sur le déploiement du RNIS) et la compatibilité de celle-ci avec les modes de transport STM, ATM et IP a rendu caduque la possibilité de la généralisation du RNIS (malgré l’intérêt indéniable présenté par la synchronisation des terminaux).

Les abonnés du RNIS peuvent converser avec ceux du RTPC et réciproquement. Le codage de la voix, qui est effectué dans le terminal de l’abonné, offre un son d’excellente qualité et d’une extrême sensibilité dans sa reproduction.

3 - Les liaisons louées

3.1 - Liaisons louées filaires

Une liaison louée (ou spécialisée) est une liaison point à point ou multipoints établie à la demande d’une entreprise multi site. Elle peut être nationale ou internationale. Elle ne permet de n’échanger des messages qu’entre ses points de terminaison. Les liaisons louées de type deux fils ont des parties terminales (dans le réseau d’accès) constituées en deux fils. Les liaisons louées de "type quatre fils" sont constituées de deux paires sur les réseaux d’accès et de transport.

Sur liaison louée de type 4 fils, les équipements type V.300 permettent d’établir des connexions permanentes à 64, 128 ou 144 kbit/s pour les entreprises. Des débits plus importants peuvent être fournis en quatre fils, sous réserve d’observer les contraintes liées à la distance et à la constitution physique de la liaison. Ce marché, qui ne concerne que le secteur des entreprises, devrait rester stable dans l’avenir.

3.2 - Liaisons louées sur fibre optique

Une fibre optique pouvant porter plusieurs longueurs d’ondes, le circuit de "type quatre fils" évoqué plus haut est constitué de deux longueurs d’onde distinctes (FTTH). Dans un réseau d’accès G-PON, il est possible de réserver sur une fibre optique une longueur d’onde spécifique pour constituer une liaison louée de "type deux fils" et deux longueurs d’onde distinctes pour un circuit de "type quatre fils". Ces constitutions "point à point" sont effectuées à la demande, soit à titre permanent ou à titre temporaire. De la même façon, un réseau G-PON peut servir de support à des liaisons multipoints (voir DT N°06).

3.3 - Les liaisons louées sur liaisons radioélectriques

Tout réseau radioélectrique peut être organisé de façon à laisser établies en permanence sur des fréquences prédéterminées des connexions de types 2 fils (réception ou émission seule - cas d’une simple diffusion) ou, avec un jeu de deux fréquences pour réaliser une liaison à 4 fils (émission et réception - cas des liaisons par satellite).

3.4 - Les liaisons louées sur liaisons infra rouge

Les liaisons en infra rouge appartiennent à la catégorie des liaisons radioélectriques directionnelles. Apparues récemment (voir DT N°07), elles nécessitent d’être établies par paire, pour des raisons de fiabilité. En raison de leur portée limitée, elles appartiennent à la catégorie des liaisons du réseau d’accès (type deux fils). Il faut donc deux fois deux émetteurs et deux récepteurs pour réaliser une liaison bidirectionnelle redondée en IR.

4 - Bases de la tarification

4.1 - Equivalence entre RTPC et liaison louée

Les connexions louées sont tarifées par rapport à une liaison équivalente de type commuté sur la base d’un ensemble de références liées à la distance, à la durée, au débit et la qualité de service demandée par l’utilisateur (dépannage en 4 heures, ou en 24 ou 48 heures, etc.). Des forfaits mensuels ou à la journée sont proposés pour l’utilisation permanente ou occasionnelle des liaisons louées. Dans le passé, la valeur d’équivalence pour une liaison louée de qualité téléphonique était basée sur une durée de 80 000 minutes par an (dans les années 1960), valeur ramenée à 60 000, puis 40 000 minutes (en 1985), soit environ 2 heures et demie par jour ouvré. L’augmentation des ressources des réseaux a permis progressivement de réduire ensuite ce niveau à une heure et demie, l’arrivée des forfaits liés à l’Internet, la possibilité d’associer les signaux vocaux aux données et la naissance d’une plus grande concurrence ont encore réduit le niveau de cette équivalence tarifaire.

4.2 - Lieux centraux et Loi de Pareto

Dans un réseau, les "lieux centraux" rendent compte de l’histoire d’un pays et de ses transformations humaines, sociales et économiques. La trame cantonale du territoire français, mise en évidence par le géographe Léon Lalanne en 1863, est composée par des grands pôles attractifs et par une structure régionale hiérarchique à six niveaux. L’économie des territoires analyse l’économie de l’espace et distingue l’économie urbaine et l’approche régionale dans le cadre de la théorie de la croissance [1]. La Loi de répartition proposée par l’économiste et sociologue suisse Vilfredo Pareto [2], souvent présentée comme la loi des 80/20, rappelle qu’un faible pourcentage d’une population représente souvent la plus grande partie de la valeur de cette population. En logistique, elle signifie qu’il convient de distinguer les produits à forte valeur ou à fort taux de rotation, pour lesquels un contrôle strict doit être mis en place, des produits à moindre valeur ou à faible taux de rotation, dont le contrôle sera plus souple. Au-dessus d’une certaine taille, la répartition cumulative des revenus des familles, la capacité des réseaux d’entreprises ou des centraux téléphoniques, etc., une fois tracée sur un graphique Log-Log, prend la forme d’une droite. En conséquence, si les routeurs à grande capacité peuvent desservir les grands centres, il faut concevoir et industrialiser des routeurs de très faibles capacités pour les zones rurales et tenir compte, dans la modularité du matériel, de la rapidité d’extension de la demande en haut débit par exemple.

4.3 - Architectures des réseaux

Toute inadéquation de matériels dans un réseau entraîne un surcoût pour l’exploitant et des pertes en frais d’exploitation (en particulier, vis-à-vis d’une inutile consommation d’énergie). Les pertes en énergie et les vides existants dans les trames à haut débit posent actuellement de très gros problèmes aux exploitants (non seulement par le manque à gagner, mais par l’énergie dépensée dans les serveurs de routage) et les industriels recherchent aujourd’hui de meilleures solutions d’acheminement des hauts débits dans les cœurs de réseau par la mise au point de nouveaux protocoles de routage qui ne dégradent pas la qualité de service. Ces dernières considérations expliquent pourquoi, dans tous les réseaux, les structures tarifaires ne reposent pas strictement sur des règles de proportionnalité unissant les coûts et les débits offerts.

[1] August Lösch (1954) - The Economics of Location, Yale Univ. Press, Yale.
[2] Joseph Juran (1960) - "Pareto, Lorenz, Cournot, Bernouli, Juran and others", Industrial Quality-Control, vol 17, n°4.