I. Présentation du RNIS

I.1 Qu'est-ce que le RNIS ?
Le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services), connu en France sous le nom commercial donné par France Télécom Numéris, est défini comme suit par le Livre Rouge de l’UIT-T : " Un réseau Numérique à Intégration de Services est un réseau développé en général à partir d'un réseau téléphonique numérisé, qui autorise une connectivité numérique de bout en bout assurant une large palette de services, vocaux ou non, auxquels les usagers ont accès par un ensemble limité d'interfaces polyvalentes ".
Le RNIS propose l'intégration des supports et des services. Pour cela, il s'appuie sur la numérisation et se développe au sein d'une structure puissante de normes internationales.
Le RNIS, évolution du réseau téléphonique actuel, propose la continuité numérique de bout en bout. Il ne s'agit pas d'un réseau supplémentaire entrant en concurrence avec les réseaux existants comme le téléphone traditionnel, les réseaux X.25 ou les liaisons spécialisées. Le RNIS est plutôt un accès universel à ces réseaux, ou plus exactement à ces services supports. Cela implique donc une signalisation "intelligente" : la signalisation par canal sémaphore.

I.2 La numérisation du signal de la parole

I.2.1 La recommandation G711
La recommandation G711 de l’UIT-T définit les spécifications du traitement du signal de la parole applicables au réseau téléphonique numérique. Ainsi, d'après le théorème de Shannon, la fréquence d'échantillonnage pour acheminer les 4 kHz du spectre en fréquences de la parole (bande passante de 300 à 3400 Hz) doit être de 8 kHz minimum. Cela correspond donc à un échantillonnage toutes les 125 microsecondes. Chaque échantillon étant codé sur 8 bits, le débit numérique équivalent à une conversation téléphonique est de 64 kbit/s.

I.2.2 Les avantages de la numérisation
Alors qu'avec la transmission analogique les altérations de transmission s'additionnent progressivement jusqu'à rendre inexploitable le signal reçu, la régénération du signal transmis en numérique est parfaite.
De plus, la numérisation de la parole permet de faire appel aux techniques des circuits intégrés numériques dont la supériorité sur les circuits analogiques est connue depuis longtemps. La possibilité de multiplexer des communications en émettant sur un même câble les codes relatifs à plusieurs conversations évite le recours au multiplexage en fréquence, reposant sur les techniques analogiques coûteuses et difficiles à mettre en œuvre.
Enfin, l'usage des circuits intégrés est particulièrement spectaculaire dans les techniques de commutation. La commutation de signaux numériques est infiniment plus simple que la commutation de signaux analogiques. Il existe aujourd'hui des matrices en VLSI (Very Large Scale Integrated circuit) de quelques cm2 capables de commuter 240 canaux entrant vers 240 canaux sortants. Plusieurs baies d'équipements étaient autrefois nécessaires.

I.3 La signalisation hors bande et l'intégration des services
Une des fonctions majeures de la téléphonie consiste à acheminer, entre les dispositifs de commutation publics ou privés, des indications concernant la destination, le succès ou non d'un appel, la facturation, le routage... Différents modes d'acheminements ont ainsi vu le jour : circulation de tonalité dans la bande, usage d'un canal spécialisé pour ces messages, usage d'un code multifréquence...
Dans le cadre du RNIS, deux types de signalisation ont été normalisés. Ils sont tous les deux basés sur les concepts de transmission de données informatiques et emploient des mécanismes de type HDLC.
* La signalisation interne au réseau relève d'une norme CCITT dite "numéro 7", que nous ne détaillerons pas.
* La signalisation externe au réseau, c'est-à-dire la signalisation à laquelle l'usager a accès, est dite "protocole D" ou encore RNIS, et sera détaillée plus loin.Ainsi, la signalisation est véhiculée par un réseau de transmission de données (réseau sémaphore) qui s'apparente à un réseau de datagrammes et qui est distinct du réseau de circuits téléphoniques, comme le montre le schéma ci-dessous.

Ainsi pour l'usager, il est possible de dialoguer hors bande avec le réseau ou le correspondant sans interrompre ou sans établir de canal téléphonique. Pour l'exploitant, la signalisation hors bande signifie qu'un circuit téléphonique n'est ouvert que si par échanges de messages on sait que le correspondant distant ou le chemin vers le correspondant est accessible.
Pour permettre l'intégration des services, les autocommutateurs en place doivent assurer des fonctions qui leur sont inconnues. Les PCS (Point de Contrôle des Services) exercent à distance un contrôle sur la commutation dans les CAA (Centres à Autonomie d'Acheminement), comme cela est représenté dans le schéma précédent. On peut alors parler de "réseau intelligent" offrant à l'usager une simplification des procédures diverses de mise en relation, et à l'opérateur du réseau une meilleure gestion de son réseau.

I.4 Le modèle OSI et le RNIS
Le RNIS se caractérise par une séparation des canaux de signalisation (canaux D) et des canaux de transfert (canaux B). Appliquons le modèle OSI aux deux types de canaux.

I.4.1 Le canal de transfert
Le service rendu par le réseau pour le canal B (Bearer Channel) est un service de
niveau 1. Comme l'indique le schéma ci-dessous, c'est un service de bout en bout. Il s'agit de fournir un circuit commuté de qualité numérique.

I.4.2 Le canal de signalisation
Le service fourni par le canal D (Data Channel) est l'acheminement d’un flot de bits synchrone. Pour échanger des messages avec le commutateur, un protocole de niveau de liaison est mis en œuvre. Le rôle de ce protocole, appelé LAP D, est d'assurer la transmission de messages sans erreur entre le réseau et l'usager.
Le contenu des messages portés par la couche liaison concerne la signalisation. Cette dernière est destinée à indiquer au réseau le numéro du correspondant ainsi que d'autres paramètres de la communication.

Une partie de la signalisation concerne la communication d'usager à usager et n'est pas traitée par le réseau. Elle est représentée dans le schéma ci-dessous par un quatrième niveau dit "de bout en bout".

I.5 Les grandes étapes du RNIS
Comme cela est représenté sur le schéma ci-dessous, la première étape importante a été l'ouverture en 1986 de Transcom, un service pré-Numéris de transmission de données à 64 kbit/s accessible par une interface X21.
L'implantation dans le réseau de la signalisation sémaphore débuta en 1987 pour se finir fin 1990. La France étant dotée du réseau de télécommunication le plus numérisé au monde, et le réseau Transpac étant le réseau de commutations par paquets le plus important au monde, la première ouverture commerciale au monde du RNIS a lieu eu dans les Côtes du Nord , le 21 décembre 1987, avec l'offre des accès Numéris. La couverture nationale fut atteinte en 1990, avec des délais inférieurs à deux mois en zone urbaine.
En 1989, France Télécom a ajouté à son offre d’accès de base l’offre de raccordements en accès primaire (30 canaux B et un canal D à 64 kbit/s).
Le 1er décembre 1992, on assiste à l’ouverture commerciale de l’accès direct à Transpac par le canal D de Numéris.
La figure ci-dessous résume les grandes étapes du RNIS en France.

I.6 Deux types d'accès normalisés
Deux accès ont été normalisés par l'UIT-T (ex CCITT), et sont implémentés par les opérateurs de réseau :
* l'accès de base dit S0/T0 (BRI : Basic Rate Input) offre 2 canaux B à 64 kbit/s permettant par exemple deux conversations téléphoniques simultanées, et un canal D à 16 kbit/s destiné à la signalisation et aux transports de messages informatiques divers.
* l'accès primaire dit S2/T2 (PRI : Primary Rate Input) offre 30 canaux B à 64 kbit/s et un canal D à 64 kbit/s. Cette interface est utilisée en priorité pour les PABX comme l'indique le schéma ci-dessous.

Les deux prochains chapitres détaillent ces deux types d'accès.