Dossier Télécommunications de la SAPRR

Transcription

Société des Autoroutes
Paris-Rhin-Rhône
Direction du Développement
Dossier
Télécommunications
de la SAPRR
mise à jour de novembre 1993
SAPRR-DIDEV
Ce dossier comprend trois parties:
TELECOMMUNICATIONS
Etudes et orientations de la SAPRR depuis 1988
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ETAPES DE MISE EN ŒUVRE
Comment concevoir et mettre en œuvre
un réseau privé à architecture évolutive
tout en assurant la continuité du service
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ANNEXES
Schémas et diagrammes
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Direction du Développement - Dossier Télécommunications de la SAPRR - Mise à jour de novembre 1993
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TELECOMMUNICATIONS
Etudes et orientations de la SAPRR depuis 1988
−
I - EVOLUTION DES BESOINS ET DU CONTEXTE DES TELECOMMUNICATIONS:
L'année 1987 a été marquée, à la SAPRR, par des innovations dont les
implications, en matière de Télécommunications, sont lourdes de conséquences:
- acceptation des cartes de paiement magnétiques (CB et autres)
- mise en service de REGA (Gestion intégrée des conditions de circulation)
- décision d'équipement en Télépanneaux (Panneaux à Messages Variables)
- rénovation des matériels informatiques
- définition du Schéma Directeur Bureautique
- démarrage de la réflexion sur l'évolution du Péage
Tous ces projets supposaient la disponibilité d'importants moyens de
transmission de données entre les divers sites de la société et vers les équipements de
terrain, caractérisés par une disponibilité immédiate, de fortes capacités et la
nécessité de secours en cas de perturbation.
Les télécommunications disponibles le long des autoroutes (liaisons
informatiques point à point analogiques via le MIC, brasseurs MIC limités à 9600bps,
BUS BF en paire téléphonique cuivre sur le terrain, autocommutateurs d'un type
ancien,...) apparaissaient alors comme totalement inadaptées aux ambitions des
projets identifiés. C'est la raison pour laquelle la Direction du Développement
(DIDEV), créée elle-même mi-1987, a démarré dès son origine une réflexion sur
l'infrastructure à mettre en place.
En raison du coût comparé des solutions d'investissement et du recours aux
services offerts par les réseaux publics, la justification d'une solution ne peut
s'envisager que par une étude prospective couvrant au moins les dix années à venir.
Certains besoins peuvent être extrapolés sans trop de difficulté (évolution des
trafics et généralisation de la monétique, volume des conversations téléphoniques,...).
D'autres nécessitent des paris délicats quant à leur évolution (recueil de données et
systèmes de gestion, communication interne,...).
La principale inconnue réside cependant non dans l'évolution des besoins à
prendre en compte, mais dans celle des solutions et produits susceptibles d'être
disponibles sur le marché: technologies émergentes, types de supports physiques,
mode d'exploitation, périphériques à brancher,...
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Pour mettre en place une infrastructure correspondant aux besoins, et devant
l'absence de solution satisfaisante de la part des partenaires habituels, des études
sectorielles ont été nécessaires dans de nombreux domaines:
- 1988 étude de l'architecture nécessaire pour REGA2 (CR2A)
- 1988 étude de l'interconnexion des réseaux locaux (INGE-COM)
- 1988 étude de la transmission d'images par câble cuivre
- 1988 étude de la rénovation et de l'interconnexion des MIC (SAT-CIT)
- 1989 étude des performances des câbles terrain existants (SAT)
- 1989 comparaison des solutions fibre optique et câble cuivre (ISIS)
- 1989 étude de l'évolution des besoins en transmission (SITINTEL)
- 1989 étude générale de l'architecture des télécommunications (SITINTEL)
- 1989 étude et réalisation d'une télécollecte des données péage (ITREC)
- 1990 examen des besoins en téléphonie (ARCOME)
- 1990 mise en service du premier niveau du réseau X25 (SITINTEL)
- 1990 étude de l'architecture des systèmes d'information
- 1991 finalisation de l'étude des réseaux destinés au péage
- 1991 actualisation du Schéma Directeur Informatique (SEMA-GROUP)
- 1991 validation de l'architecture retenue pour REGA2 (STERIA)
- 1992 audit des liaisons d'informatique de gestion (CF6)
- 1992 mise en service de réseaux X25 terrain (SITINTEL, SIAT, SERMO)
- 1992 mise en service de la Télécollecte du Péage (SEMA-GROUP)
- 1992 étude de l'administration et de la supervision des réseaux (CAP-SESA)
Ces diverses étapes montrent la diversité des partenaires dont l'expertise a été
utilisée par la DIDEV pour bâtir une architecture cohérente et évolutive, privilégiant
l'efficacité, la sécurité et la rentabilité des investissements.
Donnant une large place à la veille technologique et assurant elle-même la
synthèse de compétences éparses, la DIDEV a fait le pari en 1989 de proposer à la
SAPRR une stratégie créative qualifiée par nos fournisseurs d'«ambitieuse mais
offrant des possibilités extrêmement intéressantes».
L'alternative était de pouvoir, grâce à l'innovation, faire face
rapidement à l'évolution des besoins, avec un investissement modéré, donc réalisable
à très court terme, alors que les spécialistes consultés proposaient un investissement
vingt fois plus élevé, nécessitant, vu son montant, un étalement budgétaire sur une
quinzaine d'années.
Dans un domaine de techniques de pointe comme les télécommunications, où
les options se décantent et deviennent progressivement des standards, il a en outre
semblé hasardeux d'investir sur la base de technologies futuristes ou non encore
stabilisées.
Alors que personne ne sait encore dire quand demain arrivera, les technologies
d'après-demain commencent déjà à remettre en cause les projets de demain
(hyper-fréquence ou lumière dans les fibres optiques, ATM ou Numéris pour les hauts
débits, compression ou réseaux spéciaux pour l'image,...).
Satisfaire immédiatement les besoins en laissant le temps de définir une
stratégie pour le long terme a donc semblé particulièrement important.
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Le présent document recense les conclusions des études menées et précise les
orientations retenues, classées dans des domaines correspondant à des durées de vie,
des métiers et des fournitures différents:
- les réseaux physiques le long des autoroutes (câbles et MIC)
- les systèmes de transmission de données (réseau X25, secours,...)
- la téléphonie (consultation en cours pour un site pilote)
- la radio d'exploitation
- les faisceaux hertziens hyperfréquence
- la supervision des infrastructures et des réseaux
Au delà des orientations générales, sont indiquées les contraintes particulières
constituant la matière d'un guide d'opération à bâtir pour la consultation des
entreprises lors des constructions ou rénovations.
II RESEAUX PHYSIQUES:
En raison de la nécessité d'assurer le service du réseau d'appel d'urgence et de
l'absence d'engagement des opérateurs publics sur les délais de réparation, il a été
décidé, lors de la construction des premières autoroutes, de poser des câbles privés de
télécommunications le long du tracé. Justifié par la sécurité, le type de câble a tout
naturellement été prévu large pour pouvoir être utilisé pour les besoins internes en
télécommunications (transmission de données et téléphonie).
En dehors de quelques cas locaux particuliers, les réseaux physiques
installés le long de notre tracé sont constitués de câbles en cuivre allant de 3 à 10
quartes (programme d'opération actuel: 7 quartes dont 4 «micables»).
Les caractéristiques les plus couramment répandues sont les suivantes:
- sur A6 (ancien câble) et A31 (Beaune-Dijon)
conducteurs cuivre de 12/10 de capacité linéique 38,5nF/km
- sur A36
conducteurs cuivre de 9/10 de capacité linéique 38,5nF/km
certaines quartes sont «pupinisées» (self de 96mH tous les 2km)
- sur A6 (nouveau câble), A31, A40, A42, A71, ...
conducteurs cuivre de 9/10 de capacité linéique 25nF/km
certaines quartes sont «pupinisées» (self de 44mH tous les 3km)
Au moins une quarte est équipée d'un MIC 2MBps, représentant 30 voies
utiles. Ces voies peuvent être utilisées directement en mode digital à 64 kBps, ou en
mode analogique pour la téléphonie et des modems à 4800 ou 9600 Bps. Il n'est
techniquement pas possible de disposer de vitesses intermédiaires, les impulsions
étant soit utilisées directement (64kBps), soit servant de points d'échantillonnage
pour une modulation analogique (limitée alors à 9600Bps).
La majorité des équipements MIC sont de fourniture SAT. Les DREX et les
Districts sont pourvus de brasseurs multiplexeurs BMX 264. Les gares disposent de
TELMIC 30 fonctionnant en dérivation sans coupure. De ce fait, une voie (IT) dérivée
dans une gare devient inutilisable sur le tronçon adjacent. En cas de coupure du câble
ou de panne d'un répéteur ou d'un équipement de dérivation TELMIC, le MIC
continue à fonctionner, à l'exception bien entendu du tronçon ou du noeud incriminé.
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Cette disposition est utilisée pour le secours par bouclage externe ou par le maillage
interne des réseaux de transmission de données.
Sur une partie de A31, A40 et A42, les équipements MIC sont de fourniture
CIT-ALCATEL, de type STD2. Ces équipements ne fonctionnent pas en dérivation,
mais en coupure du câble. De ce fait, une voie dérivée en un point intermédiaire peut
être réutilisée sur le tronçon suivant, augmentant d'autant la capacité du MIC. A
contrario, la conception de la synchronistation des équipements fait qu'en cas de
panne ou de coupure intermédiaire, au moins une des deux sections devient
inutilisable. Pour cette raison, le secours des réseaux doit être assuré hors MIC sur les
autoroutes ainsi équipées. Ce défaut est corrigé sur les matériels CIT-ALCATEL de
type MX utilisés sur les autoroutes A5 et A46N.
Les diverses générations de MIC (TELMIC et BMX pour la SAT, STD et MX
pour CIT-ALCATEL) disposent d'une signalisation différente. La topologie en coupure
de CIT-ALCATEL interdit de marier les matériels STD et MX, alors que le mode de
dérivation des TELMIC et une signalisation en compatibilité ascendante permet de les
associer aux BMX. En tout état de cause, les anciennes générations de matériels
(TELMIC et STD) ne disposent pas des nouvelles fonctionnalités d'exploitation
(reports d'alarmes, statistiques, interfaces numériques 64kbps).
A l'exception des matériels MX, et, dans l'attente d'une nouvelle version des
logiciels des BMX, les équipements utilisés, bien que compatibles avec les MIC 2Mbps
de type 2G utilisés en téléphonie, ne le sont pas en ce qui concerne le protocole de
signalisation (interface HDB3 et signalisation sémaphore sur l'IT 16). Cette limitation
n'a d'incidence que pour la mise en réseau par MIC d'autocommutateurs.
Ce mode n'est indispensable que dans le cas d'utilisation d'autocommutateurs
CIT-ALCATEL de type TELIC ou SAT de type TELCOM, mais ne gène pas plusieurs
autres fournisseurs et ne constitue donc pas un véritable handicap (cf Téléphonie).
Les quartes cuivres sont utilisées pour les capteurs de terrain en mode
direct sans répéteurs, en général à 1200 ou 2400 Bps. Selon la qualité des câbles ou
la distance, il serait possible d'aller jusqu'à 9600 ou 19200 Bps.
L'étude confiée à la SAT en 1989 montre en effet qu'avec des modems bande de
base classiques (sous réserve de remplacement éventuel des varistances de protection
des lignes), le bilan de transmission admissible est de 37dB dans une bande de
fréquence de l'ordre de 20kHz (19200 Bps), en prenant une marge de 3dB (50% de
perte de signal) pour tenir compte des écarts d'affaiblissement dûs à la température
ou aux dispersions des câbles.
Les affaiblissements des divers types de câbles conduisent à des limites de
distance en utilisation à 19200 bps, sans répéteurs, qui sont les suivantes:
- Polyéthylène 12/10: 1,13dB/km soit une limite de 37 ÷ 1,13 = 33km
- Polyéthylène cellulaire 9/10: 1,24dB/km soit une limite de 37 ÷ 1,24 = 30km
- Papier 12/10: 1,28dB/km soit une limite de 37 ÷ 1,28 = 29km
- Polyéthylène 9/10: 1,85dB/km soit une limite de 37 ÷ 1,85 = 20km
Cela signifie qu'à l'exception des quartes «pupinisées», il sera pratiquement
toujours possible (sous réserve de vérification de l'état des câbles) de faire fonctionner
une liaison à 19200Bps entre les différents capteurs de terrain, les Districts et les gares,
câblés en «guirlande», les liaisons élémentaires dépassant rarement 20km.
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Dans le cas des quartes «pupinisées», la suppression des charges réparties n'est
pas économiquement envisageable en raison de son coût (nécessité de localiser le pot
selfique et de déterrer le câble tous les 2 ou 3km).
Sous réserve de réaliser une adaptation d'impédance aux extrémités, les
modems bande de base classiques ont été utilisés sur des distances de 20km à
2400Bps.
Le type de modems installé permettrait toutefois en général de couvrir toute
distance à l'intérieur d'un District avec un débit de 9600Bps.
Fibre optique:
Jusqu'à une période récente, la fibre optique n'a pas été utilisée pour les
télécommunications classiques, en raison de divers facteurs:
- nécessité pour le réseau d'appel d'urgence d'un système évitant qu'une panne
ne mette hors service plusieurs bornes consécutives: les solutions disponibles en fibre
sont soit au stade du labo (dérivation ou boucle), soit en point à point (une fibre par
borne), et donc coûteuses par rapport au cuivre;
- affaiblissements au droit des soudures de fibres, rédhibitoires dans le passé,
aujourd'hui bien maîtrisés et n'étant plus un obstacle (perte < 0,1dB);
- stabilisation en cours des technologies utilisées (fibres monomode, fréquence
de la lumière utilisée, baisse de prix des produits,...);
- forte capacité en débit des câbles cuivre traditionnels, utilisés en LIA et X25
sur MIC 2Mbps, permettant de faire face à tous les besoins traditionnels, y compris la
surveillance vidéo des zones sensibles, pour un coût unitaire de connexion très faible;
- contraintes thermiques (manipulation à froid et marge à laisser à chaud) sur
la mise en œuvre et la réparation de câbles à fibres optiques.
La fibre avait donc été réservée à des tronçons particuliers sur lesquelles le
débit nécessaire aux télécommunications dépassait la normale. Un câble à fibres
optiques est désormais posé systématiquement sur les sections d'autoroutes
neuves. La fibre est utilisée à 34Mbps qui constitue l'optimum
technico-économique actuel, en mode MIC 2Mbps, puis, si nécessaire, en ATM.
Il reste encore indispensable, pour le réseau d'appel d'urgence, d'utiliser en
général du cuivre.
Les technologies se «décantant», SAPRR-DIDEV a demandé, au titre des projets
communs 93 du Comité Permanent d'Exploitation de l'Union des Sociétés
d'Autoroutes à Péage (USAP) la production d'un «Guide d'Opération», recensant les
solutions optimales pour les divers cas rencontrés, en construction neuve ou réseaux
existants.
L'accroissement de capacité d'un réseau cuivre existant reste le sujet le plus
difficile en raison des solutions disponibles qui ne s'apprécient pas en des termes
comparables sur le plan des services offerts (nouveau câble, hertzien, opérateur
externe).
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Il faut toutefois être conscient du fait que l'investissement entraîné par
la pose d'un nouveau câble représente actuellement 15 à 20 ans de coût de location
d'un MIC à France Télécom. Dans un domaine en cours de stabilisation
technologique, ce type d'investissement n'est donc en général pas justifié pour un
simple accroissement des capacités de transmission et doit s'apprécier dans un
cadre plus vaste, en comparaison avec d'autres solutions de renforcement (faisceaux
hertziens, utilisation des services d'un opérateur public ou privé,...).
En outre, la capacité actuelle de chaque quarte cuivre MIC en transmission de
données est de 30 fois 64kBps.
Utilisé en mode X25 ou en LIA, chaque canal permet un multiplexage optimal
de toutes les demandes de transmission.
La capacité des liaisons existantes et les choix de matériels dont dispose la
SAPRR sont donc largement suffisants pour faire face aux besoins identifiés (péage,
REGA, surveillance de points isolés, bureautique,...), pour autant que l'on respecte les
règles de l'art dans l'utilisation des réseaux.
Il faudra toutefois se poser la question, comme certains confrères le font
actuellement, de savoir si, dans le cadre de la déréglementation, la SAPRR envisage
ou non de commercialiser des services de télécommunications à l'extérieur.
Il pourrait alors être intéressant d'investir dans des infrastructures lourdes
avec pose de nouveaux câbles, non pour faire face aux besoins internes, mais pour en
vendre la disponibilité.
La réglementation actuelle, en cours d'assouplissement, n'autorisait ce service
qu'à la condition d'être soi-même opérateur de bout en bout, ce que notre statut, et
notre manque de desserte directe des secteurs d'activité par nos emprises, nous
interdisaient.
Jusqu'à présent, cette possibilité a donc été exclue de nos orientations. Elle
devient toutefois d'actualité avec la pose de câbles à fibres optiques le long des
nouvelles autoroutes et pour la rénovation des réseaux existants. Le rôle d'opérateur
étant trop contraignant et nécessitant une organisation spécifique lourde, la DIDEV a
proposé dans ce cas à l'USAP que les sociétés d'autoroutes puissent se contenter de
mettre certaines fibres à la disposition d'opérateurs.
Pour les sections à construire, la DIDEV définira, sans attendre les conclusions
de l'USAP, un programme d'opération pour orienter les choix.
III TRANSMISSION DE DONNEES:
Jusqu'en 1989, les transmissions de données étaient réalisées pour chaque
application en mode point à point au travers de voies MIC considérées comme LS.
Chaque lien logique se voyait affecter en propre une voie MIC démodulée,
exploitée en mode analogique avec son propre protocole.
C'est ainsi que REGA consommait deux voies entre chaque District et le PC de
Beaune, exploitées à 2400 ou 4800Bps, que l'informatique utilisait une voie à 9600Bps
entre chaque District et sa DREX et entre chaque DREX et DIJON.
Cela constituait un important gaspillage par rapport à une capacité unitaire de
64kBps pour chaque voie, compte tenu en outre du coefficient de foisonnement entre
les besoins des diverses applications (le transactionnel se fait en général de jour alors
que les gros transferts de fichiers interviennent la nuit).
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De même que sur l'autoroute circulent des véhicules d'origines et de
destinations multiples, de types et de nationalités variés, circulant à des vitesses
différentes, les uns sur un trajet direct, d'autres entre centres de groupage, il nous
fallait optimiser l'utilisation de nos ressources en réalisant une véritable
«autoroute des informations» qui pourrait accueillir les divers besoins de la
société en matière de télécommunications.
En raison des évolutions prévisibles sur les besoins en transmissions
de données (Péage, REGA, Bureautique,...), la DIDEV a fait réaliser en 1987-89
diverses études concernant l'architecture et l'évolution des besoins.
Plusieurs hypothèses étaient en présence:
- soit continuer dans la même voie
systématiquement le long des autoroutes,
et
poser
de
nouveaux
câbles
- soit concevoir un réseau mixte voies et données, nécessitant lui-même alors
la pose de nouveaux câbles (un réseau mixte commuté aurait augmenté les débits
offerts, mais pas notablement le nombre de liaisons simultanées ou le coefficient de
foisonnement entre applications),
- soit rénover les modes de transmission de données en utilisant les apports
du standard X25 en cours de généralisation dans le monde, partant du principe
que les besoins de la société en transmission de données étaient assez importants
pour être traités à part entière, sans obérer les hypothèses sur la rénovation de la
téléphonie, pour laquelle une nouvelle génération était en gestation.
La stratégie de France Télécom, rénovant son réseau public sur la base de deux
offres séparées en téléphonie et en transmission de données, l'opposition fondamentale
dans la conception d'un autocommutateur et d'un commutateur de paquets (là où le
premier offre une capacité de commutation simultanée limitée à 10% des ports
disponibles, l'autre gère 10 fois plus de circuits virtuels que de ports physiques), le
retard dans la disponibilité de nouveaux PABX pouvant fonctionner en réseau privé,
le développement du standard X25 au niveau mondial, ainsi que les premières
définitions d'ATM qui, dans la philosophie et avec les avantages de X25, sera
susceptible de transmettre en plus voix et vidéo, ont largement contribué à retenir la
dernière solution.
Le gain attendu en capacité, sur la base d'une utilisation optimale des voies
MIC entre sites principaux à 64kBps et sur le terrain à 9600 ou 19200Bps était évalué
entre 10 et 100, couvrant largement, malgré les incertitudes sur les performances
réellement possibles, les besoins potentiels identifiés.
Sur le plan des coût d'investissement, le pari technologique était de grande
envergure, un commutateur X25 coûtant moins de 20kF, un PABX voies-données plus
de 200kF et un nouveau câble entre deux Districts 5 à 10MF.
Dans un cas, l'investissement pouvait être étalé sur trois ans et
redonner à la SAPRR un réseau moderne, capable d'absorber les besoins des
années à venir, dans les autres cas, la solution mise en œuvre avait toutes
chances d'être obsolète avant d'avoir été généralisée.
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En tout état de cause, la standardisation du mode X25 laissait entendre que
l'investissement de base était nécessaire, même s'il avait dû s'avérer à l'usage qu'il
n'apportait pas, seul, le gain escompté.
Après présentation du projet aux Comités concernés (Informatique et
Technique) et au Groupe de Direction, il a été décidé de sensibiliser les responsables à
l'apport des nouveaux types de réseaux (Journées des Cadres de septembre 1989) et
de réaliser l'implantation du réseau X25, conjointement avec les LIA, sur les
liaisons existantes, pour en optimiser l'utilisation.
La séparation logique des réseaux voix et données, qui continuent à
emprunter tous les deux le MIC (et qui pourraient ultérieurement être regroupés
avec ATM), a été maintenue, et la standardisation de l'utilisation du mode X25 pour
la transmission des données a été retenue, y compris pour le réseau terrain.
Les avantages d'un tel système, aujourd'hui confirmés, ce qui a entraîné son
adoption par certains de nos confrères, sont les suivants:
- C'est un réseau de transmission par paquets: il peut emprunter des lignes
de caractéristiques hétérogènes (possibilité de relier un ordinateur à 48kbps et
un périphérique à 2400bps via des liaisons à 64kbps et 9600bps), sur lesquelles on
réalise un multiplexage des diverses applications.
- C'est un réseau à commutation de circuits virtuels: toutes les liaisons
nécessaires peuvent être établies en permanence ou seulement à la demande,
et, contrairement aux réseaux traditionnels, emprunter simultanément les
mêmes supports, mêmes si leurs destinations sont différentes. Cette disposition
est particulièrement bien adaptée à de l'informatique temps réel (on ne
mobilise que les ressources utiles aux données à transmettre) tout comme à des
transferts de fichiers (on alloue toutes les ressources aux demandes effectives).
- C'est un réseau à très haute sécurité tant en termes de disponibilité (toute
demande est immédiatement prise en compte), que de qualité (haute correction
d'erreurs) ou d'acheminement (en cas de coupure d'une liaison, chaque noeud
essaye automatiquement un chemin de rechange interne ou via le réseau FT).
- C'est un réseau conforme à un standard répandu dans le monde entier, ce
qui garantit la disponibilité, la pérennité et l'économie des connexions.
Après examen de l'offre de divers constructeurs, le choix s'est porté sur la
Société SITINTEL, qui, outre un niveau de prix compétitif, présentait une gamme
totalement homogène pour couvrir tous les besoins, depuis le capteur de terrain
jusqu'aux ordinateurs centraux, en passant par le centre de transit de Beaune.
Chaque commutateur présentait d'autre part l'intérêt de se reconfigurer
automatiquement en cas d'échange standard sur panne et d'intégrer des traducteurs
de protocoles permettant le raccordement direct des matériels informatiques ou des
divers éléments de REGA ou de la bureautique.
Les principes suivants ont été retenus pour l'architecture:
- 1) En raison des enjeux de l'informatique de gestion, de REGA et de la
Bureautique, au moins deux voies MIC à 64 kbps relient chaque DREX à
BEAUNE et à DIJON. A chaque fois que cela est possible, ces voies empruntent des
supports de transmission différents (câbles doublés ou maillage du réseau autoroutier)
pour être insensibles aux pannes ou coupures du câble.
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- 2) Une voie 64 kbps relie les Districts entre eux et aux DREX voisines,
assurant la sécurisation par bouclage du réseau (en interne ou via France Télécom).
- 3) Une voie MIC 9600 bps relie les Gares entre elles et aux Districts
voisins, assurant la sécurisation par bouclage du réseau (en interne ou via FT).
- 4) Une voie Cuivre, sans répéteurs, initialement utilisée à 2400 bps, mais
pouvant être portée à 9600 bps, voire 19200 bps, relie les Périphériques de Terrain
entre eux et aux Gares voisines, assurant la sécurisation par bouclage du réseau (en
interne ou via FT).
Sur les sections à MIC CIT-ALCATEL qui n'assurent pas le rebouclage en cas
de coupure, le Réseau terrain assure cette fonction pour le réseau Péage.
- 5) Pour assurer la sécurisation par bouclage, dans les cas où deux câbles
indépendants ne desservent pas les points extrèmes du réseau, ceux-ci sont raccordés
au réseau public de France Télécom par lequel la continuité avec la DREX concernée
peut être rétablie.
Même si toutes les liaisons de transmission de données sont multiplexées pour
emprunter les mêmes liens en mode X25 entre les sites, quels que soient les routages
ou les débits extrèmes, leur distribution terminale est adaptée aux caractéristiques
particulières des utilisateurs, grâce aux traducteurs de protocoles intégrés dans les
Commutateurs Concentrateurs X25 (CCX):
Informatique de Gestion:
Postes de travail des Districts: 9600 bps en mode VIP (Bull)
DPS 7000 des DREX: 19200 ou 64 kbps en mode X25
DPS 7000 de DIJON: 64 kbps en mode X25
Monétique du Péage (Gares à DREX): 9600 bps en mode X25
DPX des divers sites: Ethernet via les ponts routeurs à 64 kbps
Gestion des conditions de circulation:
REGA1: (terminaux, MUD ou VAX): 2400 ou 4800 bps en mode asynchrone
REGA2
DREX à PC de BEAUNE: 64 kbps en mode X25
Postes Districts à DREX: Ethernet via ponts-routeurs-X25 64 kbps
PC Capteurs à DREX: X25 ou 19200 bps asynchrone via X25
PC Capteurs à réseau terrain: 19200 bps X25 ou «bus BF»
Réseau terrain: ≤19200 bps en mode X25 ou «bus BF»
Capteurs à réseau terrain: 2400 bps asynchrone ou «bus BF»
Bureautique:
Ponts routeurs IP/IPX-Ethernet à 64 kbps en mode X25
en remplacement de Passerelles IPX inter-sites à 19200 bps en mode X25
Secours Transpac:
DREX, DIJON ou grandes gares: 9600 ou 19200 bps en mode X25
Envisageable à 2400 ou 4800 bps pour petites gares en mode PAD via RTC
Actuellement, le réseau est opérationnel des Gares de Péage jusqu'au niveau
central. Il supporte la télécollecte des données monétiques du péage, les liaisons
nécessaires à l'informatique de gestion, la bureautique, la messagerie et l'architecture
client-serveur des bases de pilotage (EIS, REGA II, Comptabilité analytique, ...).
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Le raccordement des périphériques de terrain, commencé en AFC et dans le
Rhône, sera presque généralisé en 1993.
En ce qui concerne les objectifs à court terme, la centralisation des alarmes des
divers brasseurs, commutateurs et routeurs installés, dans le cadre de la supervision
des réseaux de la société, viendra compléter la télégestion et le télédiagnostic dont on
dispose déjà aujourd'hui pour l'ensemble du réseau (cf. Supervision Réseaux).
IV TELEPHONIE:
La particularité du réseau téléphonique de la SAPRR est d'avoir un nombre
important de sites, mais avec relativement peu de postes et un trafic assez faible. Il
faut en effet tenir compte de la structure hiérarchique décentralisée de la société, et
du fait que nous disposons également du réseau téléphonique public et d'un réseau
radio privé pour acheminer nos communications.
Il nous faut donc être relativement exigeants dans les fonctions offertes
pour la mise en réseau des autocommutateurs, alors que les matériels adaptés
à la capacité requise correspondent au bas de la gamme des constructeurs.
Lorsque la DIDEV a démarré l'étude des télécommunications en 1988, les seuls
matériels disposant des caractéristiques de mise en réseau recherchées étaient conçus
pour des trafics importants. Le coût de ces produits n'était pas le pire inconvénient au
regard du mode de connexion exigé pour les liaisons entre les autocommutateurs: il
s'avérait indispensable de disposer d'un MIC complet pour chaque liaison entre une
DREX et un District.
Sur les sections existantes, l'équipement d'un nouveau MIC, et même, en
général, la pose d'un nouveau câble aurait été nécessaire et le coût global démesuré
par rapport à celui des autocommutateurs. Envisager un tel investissement, même
pour d'autres applications, semblait déraisonnable, le délai de retour sur
investissement étant de l'ordre de 15 années par rapport à la location d'un MIC à un
opérateur, ratio ne pouvant être justifié dans un domaine de pointe où les technologies
sont encore en pleine évolution.
Toutefois, dès cette époque, le développement de produits susceptibles de
fonctionner en réseau, sans nécessiter une telle infrastructure, était inscrit dans les
objectifs de la plupart des constructeurs.
Comme dans le cas du réseau de transmission de données, les enjeux
financiers liés au type d'exploitation des lignes sont considérables: entre un
constructeur dont les produits se satisfont des infrastructures disponibles et
un autre nécessitant la pose d'un nouveau câble (ou la location de lignes), le
rapport de coût est de l'ordre de 30, un autocommutateur coûtant
approximativement le prix d'un kilomètre de câble posé.
Cela signifie également qu'il ne faut pas hésiter à remplacer un
autocommutateur, même neuf, dont la mise en réseau nécessiterait la pose d'un
nouveau câble, si les mêmes fonctionnalités peuvent être obtenues directement par un
matériel concurrent.
Après avoir suivi périodiquement l'état de ces développements, et sentant que
la disponibilité des matériels adaptés à nos besoins était proche, la DIDEV a demandé
en 1990 à un prestataire de définir, sous la maîtrise d'œuvre de la DEX, principal
utilisateur, les besoins fonctionnels à satisfaire par les futurs équipements.
En 1992, la DIDEV a réactivé le projet, en raison de la présence sur le marché
d'au moins trois produits, répondant a priori à nos attentes.
page 12
La décision a été prise le 7 mai 1992 de lancer un concours auprès des divers
constructeurs pour leur demander de proposer la solution de leur gamme la mieux
adaptée à notre infrastructure.
La forme du concours a été retenue pour ne pas préjuger des solutions à
envisager, celles-ci pouvant être fort différentes selon les constructeurs pour
réaliser les mêmes fonctionnalités.
Le dossier de consultation comprenait, outre l'expression des besoins des
utilisateurs, un descriptif de l'infrastructure existante et souhaitée (nombre de postes
par sites, liaisons utilisées ou disponibles, types de matériels installés actuellement)
pour avoir une vue globale des contraintes.
De manière à s'assurer que le dossier fourni était sans ambiguïté pour les
constructeurs, et afin de l'aider ensuite dans le dépouillement, la DIDEV s'est adjoint
les services d'un Conseiller du Maître d'Ouvrage, indépendant des constructeurs et
maîtres d'œuvre potentiels.
La réseau de la Direction Régionale Alsace Franche-Comté a été choisi comme
site pilote, en raison de la vétusté de son matériel et de l'absence de disponibilité de
nouvelles liaisons dans les câbles existants. Il était donc particulièrement important
d'y valider la réalité des solutions se satisfaisant des infrastructures existantes et d'en
mesurer le gain.
Un Comité d'Evaluation a été désigné pour faire le bilan du service rendu et de
la qualité des prestations, avant de décider d'un éventuel déploiement.
Parallèlement, et en raison des difficultés de maintenance sur le site de DIJON,
le renouvellement de son matériel a été décidé, mais indépendamment.
Les constructeurs devaient proposer pour le 5 octobre 1992:
- une architecture pour l'ensemble du réseau (à titre indicatif)
- deux offres séparées pour l'équipement de la DREX AFC et de DIJON
- une prestation complète (installation, formation, maintenance)
- un tableau des compatibilités entre matériels hétérogènes
Ce dernier point est particulièrement important dans la mesure où il est
vraisemblable que, soit pour des raisons de cadencement, soit pour des raisons
techniques (conservation de matériels récents satisfaisant aux besoins), nous soyons
conduits à avoir des DREX équipées parfois de matériels différents. Il est donc
indispensable de savoir selon les matériels quelles seront les restrictions aux
fonctionnalités du réseau que cela pourrait occasionner.
Après examen des offres des Constructeurs, seuls MATRA, NORTHERN
TELECOM et SAT ont répondu aux contraintes imposées par la rénovation du réseau
autoroutier. Les contraintes de la mise en réseau ont fait éliminer CIT-Alcatel. Après
discussion approfondie de ces propositions, le choix s'est porté sur MATRA qui, outre
un niveau de prix inférieur, était le seul à présenter une solution reposant en totalité
sur des matériels agréés et déjà mis en œuvre dans des architectures voisines.
Pendant la réalisation des opérations-pilotes, un guide de préconisations pour
les programmes d'opérations a été établi.
Parallèlement au choix des matériels pour les nouvelles sections d'autoroutes
en construction, le plan de rénovation des équipements actuellement en service a été
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étudié, en tenant compte des possibilités de coexistence entre des matériels
hétérogènes. Si l'on peut admettre que des DREX différentes n'aient pas forcément le
même matériel, il ne semble en effet pas souhaitable a priori de mélanger des
matériels hétérogènes au sein d'une même DREX. La rénovation complète des
autocommutateurs des DREX Gâtinais et Bourgogne et de leurs Districts a donc été
prévue pour la fin de 1993.
V MIC EN FAISCEAUX HERTZIENS HYPERFREQUENCE:
Le programme Autoroute-Info, destiné à l'information des usagers par une
radio en modulation de fréquence, sur un canal unique tout au long d'un trajet, est la
première application opérationnelle en vraie grandeur d'un principe de diffusion
iso-fréquence développé par Télédiffusion de France (TDF).
Ce système a été choisi de préférence au procédé concurrent développé par
COFIROUTE, sur les conseils de la DIDEV, qui a mis en avant une meilleure qualité
potentielle, une plus grande fiabilité dans des reliefs difficiles et sa capacité à
s'étendre sur des réseaux maillés. En contrepartie, ce procédé nécessite des moyens de
transmission importants du site central vers chacun des émetteurs (ceux-ci étant
autonomes sur le système COFIROUTE puisque chaque émetteur régénère
simplement le signal reçu de l'émetteur voisin).
Pour assurer la réception sur une seule fréquence dans de bonnes conditions de
réception, y compris dans les zones de recouvrement entre les émetteurs, une
synchronisation parfaite, contrôlant phase et amplitude de chaque émetteur, est
indispensable. Cette précision est assurée grâce à une transmission du signal et à une
modulation au niveau des émetteurs réalisées de manière numérique, avec une
définition poussée.
C'est donc un MIC complet à 2Mbps qui est nécessaire pour acheminer le signal
transmis du PC de GENAY vers chacun des émetteurs.
Les contraintes de disponiblité de voies supplémentaires entre GENAY et les
divers points desservis sur A40 et A42 ne permettaient pas de disposer des liaisons
indispensables.
Trois solutions s'offraient pour satisfaire le besoin:
- louer un MIC à un opérateur,
- installer de nouveaux câbles le long de l'autoroute,
- utiliser des MIC en faisceaux hertziens.
La première solution présentait l'inconvénient
fonctionnement et d'un certain délai de mise en œuvre.
d'un
coût
élevé
de
La seconde solution nécessitait des délais encore plus importants, incompatibles
avec ceux prévus pour le respect du cahier des charges du CSA, et son coût
d'investissement semblait également disproportionné par rapport aux enjeux. Elle se
heurtait également au problème réglementaire de liaison filaire avec des émetteurs,
placés, parfois, en dehors du domaine concédé, en fonction des impératifs du relief.
La troisième solution pouvait être rapidement installée par le maître d'œuvre
TDF, déjà retenu pour les émetteurs FM d'Autoroute-Info. Elle avait en outre
l'avantage d'avoir un coût de l'ordre de 10% de celui des deux premières solutions,
elles-mêmes sensiblement comparables sur le moyen terme.
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Si l'utilisation des faisceaux hertziens n'a pas jusqu'à présent été
retenue pour les télécommunications internes de la société, c'est en raison du
risque théorique lié aux perturbations météorologiques et de l'impossibilité de
dériver localement le signal, nécessitant, en tout état de cause, la pose de
câbles le long de l'autoroute.
Concernant le premier point, il nous a donc semblé utile de profiter de la mise
en place d'Autoroute-Info pour tester la matérialité de ce risque, dans la mesure où la
sensibilité de l'émission FM à ces perturbations risquait de peser plus sur le résultat
que celle des faisceaux hertziens.
Cette évaluation présente un intérêt majeur pour l'avenir des
télécommunications de la société dans la mesure où, si rien ne laisse prévoir la
saturation des réseaux actuels, de nouvelles applications, non encore identifiées,
pourraient nécessiter des accroissements de capacité ne pouvant être assurés avec les
moyens en place.
Autant il semble exclu d'envisager le seul usage des faisceaux hertziens pour
les réseaux d'appel d'urgence, le recueil de données ou les communications de
sécurité, autant il est tout à fait intéressant d'y recourir, en raison de la souplesse
d'installation et du coût de ce mode de transmission, dès lors qu'il s'agit d'un renfort
en complément des réseaux existants, que l'on réserverait aux communications de
sécurité et de terrain.
La construction de l'autoroute A5, qui se trouve localement à une dizaine de
kilomètres de l'autoroute A6, devrait être l'occasion de mettre en œuvre une liaison
hertzienne pour la téléphonie et la transmission de données, la pose d'un câble entre
ces autoroutes ne pouvant être envisagée avant 1996 (liaison A160 Sens-Courtenay).
La même solution a été retenue pour sécuriser la liaison entre le siège de Dijon
et le réseau de télécommunications placé le long du réseau autoroutier via la gare de
Crimolois, située à quelques kilomètres. Elle devrait être en service début 1994.
VI RADIOTELEPHONIE INTERNE:
Les impératifs de l'exploitation et des actions de sécurité nécessitent d'avoir la
possibilité de communiquer depuis un mobile, soit vers un autre mobile, soit vers le
District.
Ces fonctions ne peuvent être réalisées par les radio-téléphones disponibles sur
le marché, pour diverses raisons dont les principales sont les suivantes:
- nécessité d'une couverture quasi-totale de l'autoroute;
- facilité et délai d'établissement d'une communication;
- possiblité d'écoute ou d'appel général;
- garantie de disponibilité du service.
Les sociétés d'autoroutes
radiotéléphonie privée spécifique.
disposent
donc
chacune
d'un
réseau
page 15
de
Afin de remplacer un système vétuste présentant de nombreux défauts de
couverture, la DEX et la DIDEV ont lancé en 1988 une consultation pour la
rénovation du réseau de radio-téléphonie.
Le choix s'est porté sur la société TALCO qui présentait divers avantages:
- écart de prix important par rapport à la concurrence
- matériels récents en cours de développement
- gestion numérique de la signalisation
- ouverture vers des fonctionnalités nouvelles:
fonctionnement inter-Districts et inter-DREX
postes portatifs déportés
appel de détresse
interconnexion avec les réseaux téléphoniques
gestion des astreintes et recherche multi-média
transmission de données
localisation des mobiles le long du tracé
Le CNET a été chargé de la validation des études du constructeur et de la
vérification de la mise en œuvre et des performances du système.
Les difficultés de mise au point des nouveaux matériels et d'importants écarts
entre les études de propagation et les conditions de réception observées sur le terrain
ont entraîné de nombreux retards et la nécessité d'installer des relais
complémentaires.
Si la qualité des liaisons et la couverture sont en général bien meilleures que
par le passé, il reste encore à installer quelques relais pour assurer une couverture
quasi-complète du réseau selon les objectifs du cahier des charges.
En ce qui concerne l'évolution future des réseaux radio, un groupe de travail a
récemment examiné les opportunités, répondant à nos besoins, qui étaient
susceptibles de s'offrir.
En raison des motifs déjà évoqués, les radio-téléphones classiques ne semblent
pas devoir convenir aux impératifs autoroutiers.
Il peut par contre être envisageable de mettre en œuvre un réseau de type 3RP
(Réseau Radio à Ressources Partagées) dont l'infrastructure serait commune avec
d'autres opérateurs: gestionnaires de flottes, services publics ou para-publics,...
L'intérêt d'un tel système est de profiter du fait que chaque utilisateur n'occupe
pas le réseau en permanence pour mettre les ressources en commun, de manière à
pouvoir investir de manière raisonnable dans une infrastructure que chacun des
opérateurs ne pourrait assumer à lui seul, sans toutefois avoir à souffrir des
contraintes imposées par les standards des opérateurs nationaux de radio-téléphonie.
L'étude a montré que, même si une telle association semblait en avance sur les
tendances actuelles, l'investissement réalisé avec TALCO pouvait être préservé, ce
constructeur pouvant assurer ultérieurement une certaine évolution vers de telles
architectures.
page 16
VII SUPERVISION DES INFRASTRUCTURES ET DES RESEAUX:
Le principe du MIC est considéré par tous les experts contactés comme LA
solution la mieux adaptée à nos besoins.
Il en est de même pour le mode d'utilisation en réseau X25 pour les
transmissions de données, et pour la mise en réseau des PABX par des LIA 64kbps,
tout cela étant susceptible de s'intégrer dans les futures architectures de type ATM.
Les augmentations de capacité et de qualité résultant de l'architecture mise en
place ont largement prouvé l'intérêt des solutions que la DIDEV avait proposées.
Il faut toutefois noter qu'au delà des principes mis en œuvre, l'étendue
de notre réseau et son rôle dans des applications vitales comme le péage ou REGA,
nécessitent une qualité et une permanence de service de plus en plus
importantes, malgré les divers aléas apportés par la vie quotidienne de la société
(travaux sur le terrain, pannes des matériels, évolution des réseaux, diversité et
complexité des applications, éventuellement erreurs de manipulations,...).
A titre d'exemple, les dysfonctionnements que l'on a observés parfois dans les
transferts de fichiers entre DPS, mis en relief par les enjeux monétiques et aggravés
par un mode de transfert de fichiers mal adapté aux volumes manipulés, ont eu une
origine extrêmement complexe à mettre en évidence, faute d'outils d'analyse et de
supervision suffisants.
Au delà des problèmes techniques rencontrés, le suivi des interventions
effectuées sur les réseaux dans les DREX et les Districts, ou la surveillance de la
qualité des câblages annexes, rendent nécessaire la mise en place d'une supervision
des réseaux de la société.
Cette supervision doit permettre d'avoir une vue précise des liaisons et
de leur disponibilité, de manière à en optimiser l'usage, à prévoir les
évolutions ou à pouvoir intervenir efficacement en cas d'anomalie.
Des détecteurs d'isolement ont été installés sur les câbles et une bonne partie
des équipements sont capables de fournir des indications en temps réel sur la qualité
de leur fonctionnement. Ces informations ne sont pas pour l'instant utilisées.
On déplore en outre que les dossiers de récolement concernant l'utilisation des
quartes ou des voies MIC dont on dispose à DIJON, voire dans les DREX, ne soient
pas toujours à jour, ou que certaines utilisations ou modifications des réseaux de
télécommunications soient effectuées sur le terrain sans avis préalable de la DIDEV,
ce qui a parfois pour effet de gaspiller les ressources par des choix de périphériques ou
un mode d'utilisation non optimisés.
L'enjeu des télécommunications dans les applications (gestion, péage,
REGA,...) devenant de plus en plus important, et les transmissions d'une Direction
Régionale pouvant passer par les régions voisines la supervision des ressources
et de leur utilisation ne peut être faite que de manière centralisée, par des
spécialistes, tout en s'appuyant sur les ressources locales des Directions
Régionales, pour la maintenance et les interventions courantes, comme cela
a montré son intérêt dans le domaine informatique.
page 17
Les domaines à mettre sous contrôle sont a priori les suivants:
- isolement et continuité des câbles
- énergie (alimentation du site sur groupe)
- fonctionnement des baies MIC (selon types de matériels)
- fonctionnement et paramétrage des Commutateurs Concentrateurs X25
- fonctionnement des autocommutateurs (selon types de matériels)
La question a été posée de savoir si la supervision générale des réseaux devait
prendre en charge la gestion des réseaux locaux informatiques et des ponts routeurs.
A la lumière des relations constructives et des responsabilités claires établies
par exemple entre le Service Informatique et Transpac, et compte-tenu des
préoccupations différentes des interlocuteurs, il a été décidé de séparer, au sein
même de la DIDEV, pour garder en cas de besoins une autorité d'arbitrage, la
responsabilité technique des liaisons inter-sites, des ponts-routeurs et des réseaux
locaux informatiques et téléphoniques (DIDEV-Equipements) de celle des
équipements connectés et de leur utilisation au travers de l'administration des
droits des utilisateurs et serveurs (DIDEV-Info) qui disposera éventuellement d'une
supervision séparée (réseaux NOVELL et TCP/IP, gestion des utilisateurs,
administration des serveurs, applicatifs,...).
Eléments constitutifs d'un superviseur de réseaux:
Le système de supervision, qui ne s'intéressera donc à court terme qu'aux
liaisons entre les sites (du niveau physique des câbles jusqu'aux autocommutateurs et
commutateurs X25 inclus) devra disposer d'un écran synoptique indiquant
l'architecture du réseau avec la possibilité de descendre à divers niveaux et par
thèmes.
La coloration des noeuds et liens sur l'écran indiquera leur état de
fonctionnement:
- fonctionnement normal,
- défauts présents mais non bloquants,
- pannes de fonctionnement
et l'état d'acquittement des anomalies par le gestionnaire du réseau:
- nouveau défaut,
- défaut acquitté,
- défaut inhibé (configuration stable vue comme un défaut mais non
gênante: par exemple un port configuré mais non encore raccordé).
Des statistiques générales sur le fonctionnement des divers constituants des
réseaux, exploiteront dans le superviseur un certain nombre de fonctions avancées,
dépendant des générations de matériels et de leurs possibilités de télégestion ou de
télémaintenance: statistiques de trafic, qualité des liaisons, performances des
matériels, anomalies diverses,...
Dans la mesure où les équipements le permettront, la téléconfiguration des
divers constituants est également un objectif important, de manière à assurer la
cohérence du système à un moment donné, à faciliter les évolutions et à à permettre la
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maintenance premier niveau par échange standard d'un matériel et sa reconfiguration
automatique à distance depuis le superviseur.
Il pourra en plus être utile, pour améliorer l'efficacité des services de
maintenance des DREX, de mettre directement à leur disposition certaines des
informations sur les réseaux dont elles assurent la maintenance.
Ces réflexions ont fait l'objet d'une étude de définition d'objectifs, confiée à
CAP-SESA, dont les conclusions, en forme de cahier des charges de réalisation, sont
en cours d'examen. Cela devrait déboucher sur la mise en place d'une organisation et
d'un outil général de supervision en 1994.
Parallèlement, les nouveaux développement d'applicatifs informatiques
incluent la préoccupation d'un autocontrôle permanent de leurs composants.
La multiplication des outils et des concepts mis en œuvre dans
les réalisations informatiques actuelles, leur complexité, tout comme la
dispersion géographique et la variété technologique des machines
impliquées, ne rendent désormais viables les applications qu'au travers d'un
contrôle, par chaque module de l'applicatif, de sa capacité de dialoguer
avec les modules voisins, et d'une information de l'utilisateur ou d'un
superviseur en cas de dysfonctionnement.
Une telle supervision applicative (qui ne s'intéresse qu'à la possiblité
d'établir les dialogues) vient en complément de la supervision générale des
télécommunications décrite ci-dessus (qui s'intéresse au mode d'établissement des
liaisons, à leur acheminement ou à leur qualité, et aux secours en cas d'incident,
indépendamment de l'usage qui en est fait) et de celle des réseaux locaux
informatiques (qui s'intéresse à l'adressage final, aux statuts des utilisateurs et à
la charge des systèmes informatiques).
VIII CONCLUSION:
Les hypothèses de l'étude démarrée en 1987 correspondaient à plusieurs
objectifs.
- faire face rapidement aux besoins en télécommunications, provoqués par
une évolution de la monétique et la mise en œuvre de grands projets d'exploitation et
d'aide à la décision, nécessitant un accès immédiat, depuis n'importe où, à toutes les
données,
- mettre en place une architecture ouverte en privilégiant une
standardisation de la connectique plutôt que des protocoles (relais de trame),
permettant à chaque système, quels que soient ses spécificités ou les sites concernés,
d'utiliser le «tuyau».
- garantir un niveau de service compatible avec les domaines utilisant les
télécommunications, qu'il s'agisse des liaisons vocales, des transmissions des données
de la monétique, de la sécurité ou de l'aide à la gestion des conditions de circulation.
Nous avons poussé les analogies très loin pour imaginer et mettre en œuvre, ce
que nous avons alors qualifié d'«autoroute des informations»:
- une emprise commune (le MIC), mais des réseaux séparés entre le temps réel
(la voix) et le trafic (les données), avec le pari d'attendre ATM pour les réunir,
page 19
- une autoroute et un code de la route communs (le réseau X25 pour toutes les
données, la signalisation et la télésurveillance) pour tous les véhicules, quels que
soient leur itinéraire, leur charge, leur vitesse, ou leur nationalité,
- de nombreuses entrées-sorties (points d'accès sur tous les sites) et itinéraires
parallèles (maillage de secours et reroutages automatiques) pour faciliter la connexion
et disposer de secours en cas de bouchons ou accidents sur le réseau principal,
- un système intégré de gestion des conditions de circulation (superviseur),
analogue à ce que nous avions développé pour notre propre réseau autoroutier.
Fin 1993, tout cela est devenu courant, prouvant la justesse des choix effectués.
page 20
ETAPES DE MISE EN ŒUVRE
Comment concevoir et mettre en œuvre
un réseau privé à architecture évolutive
tout en assurant la continuité du service
−
I- METHODOLOGIE POUR BATIR UN RESEAU EVOLUTIF:
La typologie particulière des projets de communication nécessite une réflexion
spécifique. Les méthodes habituellement utilisées dans l'ingénierie n'y sont en effet
pas tout à fait adaptées.
Quelles sont les particularités des télécommunications?
a) Elles ne sont qu'un maillon nécessaire à d'autres systèmes.
Les télécommunications ne sont pas une finalité, mais un support pour d'autres
fonctions de l'entreprise. Toucher aux télécommunications en termes de permanence
de service a donc une répercussion sur de nombreux secteurs.
b) Elles utilisent des points de passage dont les ressources sont limitées.
Qu'il s'agisse des noeuds de communications internes (systèmes informatiques,
câbles, points de routage,...) ou externes (lignes spécialisées,
MIC,
autocommutateurs,...) il n'est en général pas possible de faire coexister sur un même
lien plusieurs générations de systèmes de transmission: une évolution est en générale
brutale et concerne un nombre important de sites.
c) Le marché des télécommunications est en perpétuelle évolution.
Outre la fréquence d'apparition de nouveaux produits qui est très rapide, il
n'est pas rare que la durée de vie de commercialisation d'un produit dans une gamme
soit nettement inférieure à la réalisation du programme d'investissement d'un réseau.
Si la compatibilité est en générale ascendante, les premières installations
auront leurs fonctionnalités limitées, interdisant parfois de bénéficier des nouvelles
possibilités des équipements plus récents.
On doit également être sensible aux évolution de standards et aux
restructurations fréquentes parmi les constructeurs. Elles doivent être analysées en
termes de risque dans la pérennité de l'investissement si un minimum
d'interopérabilité n'a pas été prévu entre les choix retenus et les systèmes
concurrents.
page 21
Face à cette situation mouvante, une méthodologie spécifique
s'impose, de manière à assurer la continuité du projet et son optimum
technico-économique, non seulement par rapport aux besoins de l'entreprise qui
ne manqueront pas d'évoluer, mais aussi par rapport à l'imprévisibilité de la
variation des coûts qui laisse penser que plus on retarde la satisfaction du besoin,
moins l'investissement sera élevé.
Une analyse d'opportunité coût/efficacité est plus que jamais
nécessaire.
1ère phase: Définir un cadre global et des besoins à satisfaire à court terme.
On s'attachera dans cette étape à déterminer:
- les types de services à assurer
- les flux et performances
- les problèmes de sécurisation ou d'interactions entre projets.
L'expérience montre que même si la stratégie de l'entreprise évolue peu, les
projets à moyen terme ont toutes chances d'être remis en cause dans le domaine des
télécommunications, au moins pour ce qui est des solutions.
La pérennité des options est en effet inversement proportionnelle au niveau des
couches du modèle de transmission.
Sur un plan à moyen terme, les applicatifs, voire les protocoles, ont une forte
probabilité d'évoluer, alors que, s'il est prévu avec suffisamment de marge, le support
physique continuera probablement à répondre aux besoins.
2ème phase: Fixer une stratégie par paliers
Une mise en œuvre progressive et pragmatique s'opposera à la réalisation d'une
«usine à gaz», peut-être optimale au départ, mais toujours remise en cause et dont
l'attente viendra vite à bout des espoirs et de la confiance des utilisateurs.
Il est toujours plus facile de décider demain de qu'il aurait fallu faire hier. Il
importe cependant de se "jeter à l'eau", de faire des paris et de prendre des risques.
L'évaluation des possibilités d'évolution ou d'ouverture par
rapport aux risques de remise en cause guidera utilement les choix.
Si les solutions standard semblent limitées et que l'on est tenté d'innover, une
architecture originale utilisant des produits éprouvés ou au contraire le choix
de l'utilisation de produits nouveaux dans un environnement standard
limiteront en général les risques.
En cas de déboires (performances annoncées non tenues, produits non suivis
par le constructeur), il sera alors en général possible, dès le stade des essais
préalables sur une maquette ou des sites pilotes, d'identifier les problèmes et de
revenir vers des solutions éprouvées sans remettre en cause tout le projet.
Dans le même esprit, le projet fera une large place à la continuité du
service. A ce stade, on s'attachera principalement à préserver les applications
déjà opérationnelles et la possibilité de retour en arrière pour rétablir le
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fonctionnement antérieur en cas d'imprévus. C'est une opération qui ne
s'improvise pas et, soit que l'on bascule les divers systèmes successivement, soit que
cela se fasse brutalement, la qualité de l'organisation et la préparation de l'opération
conditionnant la réussite de la mise en œuvre.
A moins de partir de rien en ayant tout à bâtir (télécommunication, réseaux,
informatique, téléphonie), c'est donc une approche par sauts technologiques
successifs qui est proposée. Si une évolution complète est envisagée il vaut mieux ne
pas la faire en une seule fois.
3ème phase: Consolider chaque étape avant d'envisager la suivante.
Parallèlement à la mise en place d'un nouveau système, il faut maîtriser les
nouveaux outils, les nouvelles technologies, les contraintes de la mise en œuvre et de
la maintenance, de manière à pouvoir réagir à toute alerte. La recherche de
partenaires, la négociation des contrats d'assistance et la formation des opérateurs
internes ne sont pas à négliger.
Comme un organisme vivant, un système d'information est un ensemble
complexe, possédant de nombreuses interactions.
Le nombre de paramètres influençant le bon fonctionnement est
tel que la validation et l'optimisation doivent se faire à chaque étape.
Il est a posteriori impossible de savoir réellement si c'est ce que l'on vient de
rajouter qui est la cause des dysfonctionnements observés et d'en faire un diagnostic.
Il en est en général de même au niveau des performances: il y a fort à parier que si le
réseau de base n'a pas les débits attendus, l'installation des services à valeur ajoutée
ne fera que dégrader un système dont la complexité rendra alors le paramétrage
difficile.
Enfin, quelles que soient les précautions prises, il est fort probable que la mise
en œuvre de chaque palier risque de perturber quand même le travail de l'entreprise.
L'utilisateur est en général compréhensif quand on lui présente
préalablement ce qu'il risque de subir et quels sont les enjeux de la
modification pour l'entreprise.
Cela est particulièrement important si l'amélioration globale se traduit sur une
dégradation, même légère, de son propre niveau de service.
Voir cette situation durer sans en connaître la cause entamera rapidement le
capital de confiance de l'utilisateur, d'où l'importance de pouvoir revenir à la situation
antérieure en cas de difficulté.
Mais attention! Tout nouveau service disponible est rapidement jugé et
considéré comme acquis: il n'est plus possible de revenir en arrière.
En dehors de cobayes dûment prévenus, il ne faut donc mettre à la disposition
des utilisateurs que des systèmes déjà testés et dont les interactions avec l'ensemble
des services aura été validée.
Ce n'est qu'alors qu'il conviendra de passer à la prochain étape de réalisation.
4ème phase: Se préoccuper des outils d'assistance dès la mise en œuvre.
page 23
On songe en général à la mise en place d'outils de supervision
(téléconfiguration, télésurveillance, statistiques,...) comme phase finale d'un projet de
télécommunications. Il ne faut pas négliger l'utilité de ces outils pour la mise en
œuvre elle-même, même si leur justification n'est pas acquise en phase d'exploitation
normale. C'est en effet lors de l'installation d'un réseau que vont se manifester la
plupart des aléas, que l'apprentissage et l'optimisation conduiront aux plus fréquentes
reconfigurations.
II- LA MISE EN ŒUVRE DES RESEAUX DE LA SAPRR:
Face à la solution consistant à rénover tout le réseau de télécommunications de
la société, proposée par la plupart des partenaires, et dont le coût, de l'ordre de
500 MF, aurait nécessité un étalement incompatible avec le délai des projets
stratégiques de la société, et dont l'intérêt économique n'était pas acquis face à
l'utilisation des réseaux publics, la Direction du Développement a fait le pari en
1989 de proposer à la SAPRR une stratégie créative qualifiée par nos fournisseurs
d'«ambitieuse mais offrant des possibilités extrêmement intéressantes».
L'alternative était d'optimiser l'utilisation des infrastructures existantes
pour répondre immédiatement, grâce à un investissement dix fois plus faible, aux
exigences des divers projets, en enrichissant le système au fur et à mesure des
besoins, sans toucher à la continuité du service ni remettre en cause les options
de départ.
L'étude préalable ayant montré que les besoins en télécommunications devaient
augmenter d'un facteur d'environ 50 pour les 10 ans à venir, il fallait raisonnablement
viser un gain de l'ordre de 100 par rapport aux capacités initiales.
Afin de minimiser le risque inhérent à un tel pari, les investissement
nécessaires devaient en tout état de cause pouvoir être récupérés dans le cas où le
renouvellement des infrastructures s'avérerait nécessaire avant l'horizon fixé.
Il importait donc de bien définir la cible visée, de manière à assurer la
cohérence du système, malgré l'évolution des besoins en cours de réalisation.
Bâtir une architecture cohérente et évolutive, privilégiant
l'efficacité, la sécurité et la rentabilité des investissements ne pouvait
reposer que sur des standards éprouvés, capables d'assurer la pérennité des
options de base et l'ouverture maximale pour faire face à des besoins
nouveaux.
L'approche initiale s'est faite en deux étapes, l'une d'identification par
projets, l'autre d'harmonisation des solutions.
Il était en effet indispensable tant sur le plan technique qu'économique
d'évaluer la possibilité simplificatrice d'une architecture globale commune
susceptible de répondre à tous les besoins exprimés, sans nuire aux exigences de
chacun d'entre eux.
Sans qu'il soit réellement formalisé au départ, le souci de supervision des
réseaux pour garantir la continuité du service poussait en effet vers une unification
page 24
des produits, afin de ne pas multiplier les outils auxquels les opérateurs auraient à
faire face.
Il ne fallait pas négliger, en effet, la révolution culturelle qu'allait constituer,
pour les équipes en place, la mise en œuvre de solutions modernes de
télécommunications et l'effort de formation qui allait l'accompagner.
C'est dans ce contexte que tant au niveau de la Maîtrise d'Œuvre que du choix
du Fournisseur le choix de prestataires capables de prendre en charge d'une manière
uniforme la gamme complète des besoins à satisfaire est rapidement apparu comme
indispensable.
L'approche par projets:
Divers projets stratégiques de la société avaient des implications lourdes sur les
télécommunications, en termes de capacité et de disponibilité:
- l'évolution du péage:
Alors que les cartes bancaires ne sont acceptées que depuis 1987, les paiements
par moyens monétiques (cartes magnétiques bancaires ou d'abonnés) représentent en
1993 un peu plus de la moitié des paiements du péage autoroutier, soit, pour la
SAPRR, de l'ordre de 40 000 000 transactions par an. Si, antérieurement le client
avait payé physiquement en sortant de la voie de péage, c'est désormais par des
données informatiques que les recettes de la société transitent au travers d'un réseau
de télécommunications dont la fiabilité devient un impératif absolu.
- la Gestion Intégrée des Conditions de Circulation:
Concessionnaire d'un réseau de plus en plus maillé, au c_ur du trandit de fret
comme des grandes migrations des vacances d'été ou d'hiver, la SAPRR a joué un rôle
de pionnier dans la connaissance des conditions de circulation, l'aide à la décision et
l'information des conducteurs. Les systèmes mis en place supposent un vaste réseau
de communications, disponible tout le long des autoroutes pour le recueil des données,
leur diffusion aux divers responsables et leur restitution (Panneaux à Messages
Variables ou Radio autoroutière), avec pertinence et quasiment en temps réel.
- la Bureautique, la Messagerie et les Bases de Pilotage:
La volonté de renforcer la synergie interne de l'entreprise a conduit à mettre en
place un Schéma Directeur Bureautique, orienté vers la communication dans
l'Entreprise, au travers de l'échange des documents, de la messagerie, des tableaux de
bord et des outils de gestion. L'un des objectifs à court terme a donc consisté à mettre
en place des postes de travail banalisés, de type PC, disposant d'outils ergonomiques,
interconnectés sur des réseaux locaux et reliés aux systèmes informatiques.
- la rénovation des architectures informatiques:
Parallèlement, et de manière à répondre aux besoins décrits ci-dessus, la
rénovation des architectures de traitement de l'information était une nécessité. En
avance sur la réflexion des constructeurs, la Direction du développement a, dès le
départ, opté pour une séparation des fonctions de production informatique classique
(paye, comptabilité, facturation,...), des serveurs de données interrogeables à la
demande par les utilisateurs, et des postes de travail intelligents (PC) capables de
réaliser des traitements locaux, soit indépendants, soit en liaison avec les systèmes
centraux.
L'approche par solutions et contraintes techniques:
La continuité de service, l'optimisation des infrastructures en place et la
progressivité de la réalisation nécessitaient une prise en compte délicate de l'existant.
page 25
- le réseau physique:
La SAPRR disposait, depuis sa construction, d'un réseau privé de câbles
disposés le long des autoroutes, justifiés par les Bornes d'Appel d'Urgence placées tous
les 2km.
Ces câbles étaient utilisés en point à point, soit directement sous forme de
paires téléphoniques à bas débit sur les longueurs de 20 à 30km, soit en tant que voies
analogiques à 9600Bps de MIC à 2MBps.
- les équipements raccordés:
Chaque liaison était d'un type propre aux fournisseurs des équipements:
signaux analogiques, asynchrone, synchrone, protocoles HDLC, ADLC, VIP, ...
Les hypothèses de réalisation:
Les contraintes ci-dessus ont conduit à définir une architecture unifiée, mise en
place par paliers successifs:
- l'architecture de base:
La variété des caractéristiques des supports de communication en termes de
débits, la nécessité de mélanger sur un même lien des liaisons logiques diverses et le
souci de pouvoir sécuriser le système au travers des réseaux publics ont conduit à
choisir un protocole de transmission de type X25 dont on peut rappeler les avantages:
- C'est un réseau de transmission par paquets: il peut emprunter des lignes de
caractéristiques hétérogènes (possibilité par exemple de relier un ordinateur à 48kbps et
un périphérique à 2400bps via des liaisons à 64kbps et 9600bps), sur lesquelles on réalise un
multiplexage des diverses applications, et cela sans contrainte pour les matériels, grâce
aux fonctions de traduction de protocoles des équipements terminaux.
- C'est un réseau à commutation de circuits virtuels: toutes les liaisons nécessaires
peuvent être établies en permanence ou seulement à la demande, et, contrairement aux
réseaux traditionnels, emprunter simultanément les mêmes supports, mêmes si leurs
destinations sont différentes. Cette disposition est particulièrement bien adaptée à de
l'informatique temps réel (on ne mobilise que les ressources utiles aux données à
transmettre) tout comme à des transferts de fichiers (on alloue toutes les ressources
disponibles aux demandes effectives).
- C'est un réseau à très haute sécurité tant en termes de disponibilité (toute demande est
immédiatement prise en compte), que de qualité (haute correction d'erreurs) ou
d'acheminement (en cas de coupure d'une liaison, chaque noeud essaye automatiquement un
chemin de rechange interne ou via le réseau public).
- C'est un réseau supervisable à distance, ce qui permet à des opérateurs de modifier ou de
rechager des configurations sans se déplacer, et d'avoir une vue permanente de l'état de
fonctionnement du réseau: charge des laisons, qualité des transmissions, état des connexions
avec les périphériques, ...
- C'est un réseau conforme à un standard répandu dans le monde entier, ce qui
garantit la disponibilité, la pérennité et l'économie des connexions.
- les étapes de mise en place:
Les diagrammes annexés présentent les étapes de la mise en place des réseaux
de télécommunications de la SAPRR, dont les caractéristiques sont les suivantes:
Etape 1:
1988-89 Mise en place des réseaux locaux
Objectif annexe: familiariser les utilisateurs avec les PC et le travail distant
Etape 2:
1989 Mise en place du réseau X25 à 9600Bps au niveau primaire
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Objectif annexe: disposer d'une infrastructure ouverte pour accueillir l'existant
Etape 3:
1990 Mise en place des liaisons entre réseaux locaux et ordinateurs
Objectif annexe: répandre le concept de poste de travail banalisé
Etape 4:
1991 Généralisation du mode de dialogue sous X25
Objectif annexe: supprimer les liaisons spécialisées propriétaires
Etape 5:
1992 Télécollecte du Péage, Bases de Pilotage en Clients-Serveurs
Objectif annexe: ouvrir l'architecture à des applications nouvelles
Etape 6:
1993 Ponts-routeurs, réseau terrain, Gestion de la Circulation
Objectif annexe: achever les projets voulus par les utilisateurs
Etape 7:
1994 Mise en place d'outils performants de gestion et de supervision
Objectif: assister les opérateurs, garantir la qualité du service
Examinons plus en détail ces diverses étapes.
Etape 1: 1988-89 Mise en place des réseaux locaux
Objectif annexe: familiariser les utilisateurs avec les PC et le travail distant
Cette première étape s'est accompagnée de la définition et de la mise en œuvre
d'un Schéma Directeur Bureautique.
En 1987, la société ne disposait en effet que de quatre micro-ordinateurs de
type PC-XT, d'une trentaine de postes de travail de type QUESTAR 400 supportant
un traitement de textes et un tableur, d'une dizaine de machines dédiées au
traitement de textes. Le travail de la plupart des secrétariats était fait sur machines à
écrire classiques et les saisies informatiques sur des terminaux passifs.
Le Schéma Directeur Bureautique, approuvé fin 1987, fixait les objectifs
suivants:
- généraliser les postes de travail banalisés de type compatible PC
- connecter ces postes en réseaux locaux interconnectés entre les divers sites
- permettre l'accès de ces réseaux aux systèmes informatiques de gestion
- fournir des outils de communication et de messagerie homogènes (échanges intersites)
Une journée de sensibilisation aux apports de la Bureautique a réuni les
principaux cadres de la société.
Dans le contexte de l'époque, les postes choisis ont été des PC 286 et les réseaux
locaux (en raison du nombre de postes et de la topologie des bureaux) ARCNET sous
NOVELL. Dans cette étape, les réseaux locaux sont restés indépendants les uns des
autres pendant la première année.
Ce premier niveau d'investissement a concerné le siège de Dijon, les Directions
de Paris et de Lyon et les Directions Régionales. Prévu initialement sur trois ans, le
projet a connu un tel succès que le plan de déploiement a été achevé au bout de dixhuit mois seulement à la demande des utilisateurs.
Etape 2: 1989 Mise en place du réseau X25 à 9600Bps au niveau primaire
Objectif annexe: disposer d'une infrastructure ouverte pour accueillir l'existant
Le succès de la mise en place des réseaux de micro-ordinateurs, la découverte
du travail sur des fichiers communs a créé un climat favorable aux nouveaux apports
technologiques. Dans ce contexte, il a été décidé d'entreprendre la rénovation des
réseaux inter-sites, en particulier pour permettre la communication dans l'entreprise.
Les flux d'échanges, les solutions techniques disponibles sur le marché, les
contraintes de l'existant, les possibilités d'ouverture et d'évolution avaient été
analysées pendant la première étape et abouti au choix d'un réseau X25 pour la totalité
des transmissions de données.
page 27
Celles-ci représentant la majeure partie des échanges entre sites, il n'a pas été
envisagé de faire passer ces communications par des autocommutateurs numériques
(la capacité de commutation nécessaires aux circuits de données aurait conduit à une
gamme de produits disproportionnés par rapport aux besoins des sites).
Il a donc été décidé de séparer les transmissions voix et données, qui
empruntent toutefois les mêmes liens, câbles ou MIC. Ces derniers d'un type ancien et
propres au milieu autoroutier ne pouvaient être utilisés qu'en mode analogique donc à
9600Bps. La décision a alors été prise de rénover les équipements des sites nécessitant
un fort trafic pour pouvoir utiliser les voies en mode numérique à 64kBps, la
compatibilité ascendante de la gamme permettant la coexistence des deux générations
de produits.
Une journée de sensibilisation aux apports des réseaux de communication en
mode X25 a réuni les principaux cadres de la société, pour présenter les nouveaux
concepts de transmission par paquets, de commutation de circuits virtuels et de
routage de secours.
Pour les équipements X25, le choix d'un fournisseur s'est fait sur les critères
suivants:
- niveau de prix des matériels et capacité de s'adapter à un existant multiprotocole
- homogénéité depuis le matériel installé sur le terrain jusqu'au centre de transit
- téléconfiguration et possibilité de reconfiguration automatique après dépannage
Le premier niveau d'équipement, réalisé fin 1989, reliait à 9600Bps les sites
principaux de la société, la mise à niveau à 64kBps des interfaces MIC étant en cours.
Les liens nécessaires ont été récupérés sur le réseau de gestion des conditions
de circulation, utilisant jusqu'alors trois voies MIC en asynchrones à 2400 et
4800kBps. Ce réseau, reconstitué au travers du réseau X25 en mode PAD a bénéficié,
grâce aux corrections d'erreurs intégrées dans X25, d'une fiabilité inégalée
antérieurement. Il a en outre permis de disposer de la capacité nécessaire à la
migration des autres applications et au passage progressif de 9600Bps à 64kBps sur
les liaisons inter-sites.
Etape 3: 1990 Mise en place des liaisons entre réseaux locaux et ordinateurs
Objectif annexe: répandre le concept de poste de travail banalisé
Les liaisons entre sites principaux étant opérationnelles, les passerelles X25
entre réseaux locaux ont été mises en place.
Le coût des ponts routeurs a alors fait préférer des cartes passerelles
spécialisées placées dans des micro-ordinateurs dédiés à cette fonction, l'évolution
technique des processeurs commençant à conduire au remplacement de certaines
machines.
Un automatisme a été chargé de surveiller les liaisons et de les réinitialiser.
Un applicatif permettant aisément d'envoyer d'un site à un autre un document
quelconque a été développé, préfigurant les fonctions de messagerie généralisée.
Parallèlement, d'autres machines avec cartes passerelles ont également été
installées sur chaque réseau, cette fois-ci pour permettre à chaque poste d'accéder en
émulation de terminal aux ordinateurs de gestion (BULL DPS7000 en mode VIP).
Il était dès lors possible d'accéder depuis son poste de travail à l'ensemble des
ressources bureautiques et informatiques de la société, où qu'elles soient situées.
page 28
Etape 4: 1991 Généralisation du mode de dialogue sous X25
Objectif annexe: supprimer les liaisons spécialisées «propriétaires»
Pendant la phase de maîtrise et d'optimisation de la troisième étape, la
généralisation du mode de transmission X25 a été étudiée, en particulier dans le
monde des ordinateurs de gestion, soit pour les échanges entre machines, soit pour la
liaison avec les terminaux passifs (il n'a pas été envisagé de les supprimer pour des
activités comme la comptabilité).
Si le mode X25 convenait a priori aux transferts de fichiers (il a cependant fallu
de nombreuses interventions pour atteindre les débits théoriques escomptés), le
constructeur émettait des réserves concernant les échanges transactionnels.
Finalement, il s'est avéré que le passage en X25 améliorait également un peu ces
échanges.
Il a alors été décidé de supprimer toute liaison en mode spécialisé au profit du
mode X25, permettant un multiplexage optimal des liaisons.
Etape 5: 1992 Télécollecte du Péage, Bases de Pilotage en Clients-Serveurs
Objectif annexe: ouvrir l'architecture à des applications nouvelles
Si les phases précédentes avaient été consacrées à la migration et à
l'optimisation de l'existant, les performances et la qualité de service obtenues ont
permis la mise en service d'applications nouvelles que les réseaux antérieurs auraient
été incapables de supporter.
On peut citer par exemple la mise en œuvre d'un réseau de recueil des données
monétiques et statistiques des gares de péage, de mise à jour des tarifs et des listes
d'opposition, nécessitant une disponibilité et une fiabilité très importantes.
L'extension du réseau local ECE-Gare au travers du réseau X25 permet en outre des
fonctions de télédiagnostic ou de commande à distance depuis les Directions
Régionales ou Dijon.
Divers serveurs de données de pilotage, constituées spécifiquement ou issues
des traitements informatiques conventionnels, et consultables depuis les postes de
travail au travers d'outils ergonomiques, ont également pu voir le jour.
Etape 6: 1993 Ponts-routeurs, réseau terrain, Gestion de la Circulation
Objectif annexe: achever les nouveaux projets issus des besoins des utilisateurs
La mise en service de la nouvelle génération de Système de Gestion Intégrée
des Conditions de Circulation (REGA2) a nécessité l'achèvement des maillons encore
manquants dans l'architecture initialement envisagée.
Le niveau de prix (entre-temps divisé par 4) et les performances des
ponts-routeurs ont conduit à remplacer les passerelles entre réseaux locaux des sites
principaux par ce type de matériels, ainsi qu'à en doter la trentaine de Districts de la
société. Cette opération, prévue dès le Schéma Directeur de 1987, n'avait pas été
réalisée, les coût observés jusqu'alors ne justifiant pas son opportunité
technico-économique, par rapport à la seule utilisation bureautique.
L'achèvement du passage de l'ensemble des liaisons entre sites (hors péage) de
9600Bps à 64kBps qui était nécessaire au dialogue en mode client serveur, et avait
longtemps été retardé par un bogue, a pu être également réalisé.
page 29
La rénovation des stations d'analyse de trafic, des systèmes de contrôle des
stations Météo et des Panneaux à Messages Variables s'accompagne parallèlement de
l'amélioration des liaisons sur le terrain (câbles cuivre de 20 à 30 km sans répéteurs,
utilisant un protocole non standard), par le mode X25 qui est plus souple pour les
raccordements et la maintenance et permet un secours automatique en cas de coupure
de câble.
Dans un autre domaine, le projet de rénovation des équipements de téléphonie
avait été temporisé dans l'attente de produits adaptés au contexte particulier d'un
réseau autoroutier (nombreux sites répartis de manière linéaire, ressources
affectables à la téléphonie limitées, imposant de fait une architecture en bus
comportant un nombre réduit de LIA par rapport à la capacité d'un MIC et une
signalisation commune de type sémaphore). En 1993, grâce à la sortie de nouveaux
produits, il a été possible de commencer la rénovation du réseau téléphonique. Deux
sites pilotes ont permis de valider les solutions: le site important de Dijon et une
Direction Régionale complète avec ses Districts (AFC choisi pour la vétusté de son
matériel et la disponibilité minimale de ses liens de communication, réduits parfois à
3 quartes pour le RAU, le réseau Terrain et le MIC supportant à la fois la Téléphonie
et la Transmission de données en X25).
Etape 7: 1994 Mise en place d'outils performants de gestion et de supervision
Objectif: assister les opérateurs, garantir la qualité du service
Même si l'architecture a été conçue pour être pratiquement insensible au
premier niveau de panne et utiliser les secours sur Transpac, l'enjeu que constituent
les télécommunications rend nécessaire une supervision permanente du système,
avertissant les opérateurs de tout défaut intervenant, même si ses conséquences ne
sont qu'une baisse dans le débit des liaisons. L'expérience a en effet montré, qu'en
l'absence d'un tel outil, une liaison pouvait être coupée plusieurs jours avant que l'on
ne réagisse, l'architecture étant conçue pour maintenir la continuité du service. Il faut
toutefois être sensible au fait que, dans ce cas, le secours n'est plus assuré en cas de
nouveau défaut, ou qu'il utilise de manière coûteuse les réseaux publics.
La supervision devra couvrir, à terme, la totalité de l'architecture: locaux
techniques, énergie, câbles, équipements MIC, commutateurs X25, ponts routeurs,
réseaux locaux et serveurs, machines informatiques, voire applicatifs.
La quantité et la variété des composants à gérer (équipements de routage, de
commutation ou de brassage, détecteurs d'isolement des câbles, surveillance des
locaux) rendent impossible l'utilisation des solutions spécifiques propres à tel ou tel
constructeur.
Faute d'outil adapté disponible sur le marché, la fonction de supervision était
donc jusqu'à présent restée en retrait de la mise en œuvre des nouveaux systèmes de
communication, au profit d'une simple administration (gestion des paramétrages)
réservée au seul réseau X25.
L'émergence récente de standards comme les agents SNMP ou les plates-formes
de type Open View, conduisent à réactiver l'étude de manière pragmatique et laissent
penser que cette dernière phase du projet pourra être achevée en 1994.
J-C. GRIMALDI
novembre 1993
page 30
Annexes
−
- Réseaux physiques
caractéristiques des câbles posés le long des autoroutes
- Réseaux X25
architecture générale, hors gares et réseaux terrain
- Réseaux X25
principes de fonctionnement et de sécurisation
- Réseaux X25
exemple de l'architecture des liaisons en Région Gâtinais
équipements de base d'un District
- Réseaux X25 Péage
exemple du réseau gares de la Région Champagne-Lorraine
- Réseaux X25 Terrain
exemple du District de Belfort
- Réseaux informatiques
architecture générale et commune des réseaux informatiques
les 7 étapes de mise en œuvre du réseau de la SAPRR
Etape 1: Mise en place Bureautique et Réseaux locaux
Etape 2: X25 niveau primaire entre sites d'exploitation
Etape 3: Passerelles entre Réseaux et Ordinateurs
Etape 4: Standardisation des liaisons en mode X25
Etape 5: Télécollecte du Péage, Bases Clients-Serveurs
Etape 6: REGA2, Ponts-Routeurs en Districts, X25 Terrain
Etape 7: Supervision généralisée des systèmes
- Architectures des systèmes d'information
informatique de gestion (Péage, Paye, Comptabilité, EIS et Pilotage)
gestion intégrée des conditions de circulation
- Réseau Radio
implantation des relais et affectation des canaux
page 31
mars 1993
Réseaux physiques
(câbles posés le long des autoroutes)
Ste Marie aux Mines
Gye
Fleury
SANEF
Marolles
A llain
NEMOURS
St Thibaud
Bulgnéville
Magnant
Dordives
SEMOUTIERS
Courtenay
Rolampont
Sépeaux
Til-Châtel
Belfort
DIJON
Auxerre
V illars
Crimolois
A v a llon
BESANÇON
Gevrey
Dole
Pouilly
BEAUNE
COFIROUTE
Levet
Chalon
Maillet
Mâcon
Monmarault
Bourg en Bresse
St Martin
STMB
Poncin
GANNAT
Belleville
Riom
V illefranche
Clermont
Limonest
GENA Y
Dagneux
La Boisse
Neyron
Un câble privé de télécommunications est posé le long de chaque autoroute (il est parfois doublé).
Le câble est accessible dans les DREX, Districts, Gares, sites techniques et bornes d'appel.
Une quarte est utilisée pour le Réseau d'Appel d'Urgence (deux bornes en vis-à-vis tous les 2km environ).
Une quarte est utilisée en mode MIC 2Mbps à 30 voies utiles avec des répéteurs tous les 2 à 4km.
Une quarte est utilisée en liaison directe sans répéteurs pour les capteurs de terrain.
LEGENDE:
Réseau autoroutier de la SAPRR
Câble fibre optique
Câble cuivre 10 quartes
Câble cuivre 7 quartes
Câble cuivre 3 ou 4 quartes
page 32
mars 1993
Réseaux X25
(hors réseaux gares et «terrain»)
PA RIS
Ste Marie aux Mines
Gye
(Transpac)
Marolles
SANEF
A llain
Fleury
St Thibaud
SEMOUTIERS
Bulgnéville
(Transpac)
NEMOURS
Transpac
Magnant
(Transpac)
Semoutiers
Nemours
Rolampont
Courtenay
DIJON
(Transpac)
Til-Châtel
Belfort
Auxerre
V illars
BESANÇON
Crimolois
A v a llon
(Transpac)
Gevrey
Besançon
Pouilly
Dole
BEAUNE
COFIROUTE
(Transpac)
Un Centre de Gestion permet la supervision du réseau, et,
TRANSIT
en particulier:
- la téléconfiguration des divers commutateurs,
- le recueil de statistiques sur les divers flux,
- le télédiagnostic en cas de panne.
Levet
Beaune
Le secours des réseaux de transmission de données est
réalisé, soit par un second câble (A6), soit en utilisant le
Maillet
maillage du réseau (liaison Mâcon-Genay passant par
Chalon
Bourg en Bresse ou par Villefranche), soit en utilisant le
Transpac
réseau public Transpac.
Mâcon
Monmarault
STMB
Bourg en Bresse
St Martin
V iry
GANNAT
V illefranche
Riom
Limas
GENA Y
(Transpac)
Dagneux
Clermont
La Boisse
LYON
(Transpac)
Un câble privé de télécommunications est posé le long de chaque autoroute. Dans certains cas, ce câble est doublé (indiqué
sur le schéma). Chaque câble possède une quarte MIC à 30 voies dont deux voies sont utilisées à 64 kbps pour le réseau X25
entre DIJON, BEAUNE et les Directions Régionales, une voie utilisée à 64 kbps entre chaque Direction Régionale et ses
Districts, et une voie utilisée à 9600 bps entre les Districts et les Gares de Péage. Une des quartes est utilisée directement,
sans répéteurs, pour le réseau des périphériques de terrain (trafic, météo, PMV).
LEGENDE:
Réseau autoroutier de la SAPRR
Réseau privé de télécommunications
Réseau public Transpac
Commutateur CCX 620
Commutateur CCX 320
Commutateur CCX 80
page 33
août 1992
Réseaux X25
Principes de fonctionnement
L'établissement d'une communication passe par la création d'un «circuit virtuel», identifié comme un
cheminement continu entre entre un «appelant» et un «appelé».
Pour établir cette liaison, un «paquet d'appel» est émis par l'appelant à destination de l'appelé.
Ce paquet est aiguillé par les divers noeuds du réseau vers le destinataire. En cas d'impossibilité d'établir la
liaison par le chemin correspondant au mode normal, les principaux noeuds du réseau possèdent en mémoire un
chemin alternatif de secours pouvant être soit interne, soit externe (via TRANSPAC).
Une fois le chemin déterminé, les divers noeuds intéressés gardent en mémoire l'aiguillage qu'ils ont à réaliser
pour les futurs paquets de données qu'ils auront à acheminer sur ce circuit virtuel.
Le circuit virtuel ne consomme aucune ressource sur les transmissions, seule la mémoire des noeuds
intermédiaires doit tenir compte du nombre de circuits ouverts simultanéments.
Le circuit virtuel reste établi tant qu'un «paquet de libération» n'a pas transité dans le système pour libérer le
circuit virtuel dans tous les noeuds concernés.
Frontal DPS
ECE Gare
NEMOURS
DRE
G
R outage normal et s ecours
Courtenay
Auxerre
TRANSPAC
Joigny
Auxerre S
vers BEAUNE
(TRANSPAC)
Nouveau cable
vers Fleury
BMX
BMX
BMX
Ancien cable
Circuit virtuel par le chemin normal
Chemin de secours interne
Secours externe
Chaque noeud du réseau joue un rôle de centre de tri dans la logique d'acheminement des paquets de données
(l'analogie avec le traitement des paquets postaux est quasi-complète):
- Il reçoit les données selon le format de paquet et le débit du port d'arrivée;
- Il identifie le groupe appelant-appelé/circuit virtuel pour définir le routage de départ;
- Il stocke de manière intermédiaire les données en attente de réexpédition;
- Il constitue éventuellement des paquets d'un format différent entre arrivée et départ;
- Il réexpédie les données selon le débit du port de départ.
Entre deux noeuds du système, les paquets des différentes communications ayant un parcours commun
empruntent les mêmes liaisons, quelles que soient la localisation des extrémités des circuits.
La répartition dans une même liaison des paquets relatifs aux divers circuits virtuels est variable en fonction des
débits des extrémités (capacité à émettre ou à recevoir): un émetteur peut diffuser à 19200bps, alors que le
récepteur peut disposer d'une connexion à 9600bps ou 48kbps et que la liaison peut aller de 2400bps à 64kbps.
A fin d'optimiser les performances du système en matière de débit apparent, des «fenêtres d'anticipation» sont
définies: au lieu que l'émetteur attende l'acquittement de chaque paquet par le destinataire avant d'envoyer le paquet
suivant, il anticipe l'envoi de «n» paquets dans le système avant de vérifier que le premier paquet a bien été reçu par
le destinataire.
page 34
mars 1993
Réseaux X25
Architecture des liaisons en Région Gâtinais
Fleury 1
RESEAU PUBLIC
Fleury 2
Auxerre N
Nemours
(ECE)
Fleury 2
Gare
Gare
Gare
Dordives
DRE G
(District)
Ury
Courtenay
Auxerre
Joigny
Fontaineb.
Auxerre S
Nitry
AVALLON
TRANSIT
Nouveau cable
TRANSIT
BMX
Ancien cable
Telmic
FLEURY
NEMOURS
COURTENAY
AUXERRE
Commutateur X25 (CCX)
LEGENDE:
Voie 64au
kbps
Deux voies 64kbps relient la Direction Régionale
centre de transit de
Voie câbles
9600 oudisponibles
4800 bp
Beaune, en empruntant chacune un des deux
sur s
Voie 9600 ou 4800 bps
A6. Une liaison à 64kbps, avec rebouclage par l'autre câble, relie la
Artère
MIC 2 Mbps
DREX à ses Districts. Chaque Gare de Péage
est reliée
aux deux
Commutateur-concentrateur X25 (CCX)
Voie utilisée à 64 kbps
Districts voisins par une liaison à 9600bps. Outre cette sécurisation
Voie utilisée à 4800 ou 9600 bps
liaison normale
interne (qui disparaîtra en partie avec l'abandon de l'ancien câble, lors
lien de secours
de l'élargissement de A6 Nord à 2x3 voies), il est possible d'établir une
liaison de secours entre la DREX, Beaune ou Dijon, par le réseau public
Artère MIC 2 Mbps (30 voies 64kbps)
Transpac.
Equipement de base d'un District
Les concentrateurs-commutateurs des Districts
(CCX320) comprennent 22 ports d'entrée/sortie
programmables jusqu'à 19200 bps ou 64 kbps et
paramétrables pour s'adapter aux différents protocoles
utilisés (asynchrone, VIP Bull, X25).
La capacité de commutation de chaque CCX320 est de
320kbps ou 360 paquets par seconde.
Poste
Poste info
REGA 2
de Gestion
10 Base T
PC
PM V
Chaque District est relié à sa Direction Régionale par un
ou deux liens à 64kbps.
Les périphériques de REGA1 sont raccordés en mode
asynchrone V24 à 2400bps, ceux de REGA2 le seront
en mode X25 à 19200, 48 ou 64kbps. La connexion X25
entre micro et CCX gère à la fois la liaison avec les
périphériques de terrain, mais aussi le renvoi des
données vers la Direction Régionale. Cette liaison sera
remplacée par des ponts-routeurs X25-10BaseT
Les terminaux Bull DKU7107 ou les micro en émulation
sont raccordés en mode VIP. Le CCX assure le
transcodage pour accéder directement en mode X25 au
DPS de la Direction Régionale.
Poste info
vers MIC
de Gestion
X25
PC
CCX 320
V IP (Bull)
Poste info
de Gestion
T rafic
X25
PC
M étéo
PC
P M V -A
Poste
vers réseau terrain
Pont-Routeur
bureautique
Poste
bureautique
page 35
août 1992
Réseaux X25 péage
(Région Champagne-Lorraine)
RESEAU PUBLIC
Seule l'architecture de communication utilisée pour le réseau
ECE
péage figure sur ce document.
Gye
STA 30
A l'exclusion des CCX situés dans les gares, et qui ne sont
ECE
utilisés pour l'instant que pour le péage (sur A6, ils servent
Colombey
également pour la commande des Télépanneaux sur accès), les
STD 2
- Allain
liaisons représentées sont communes à tous les réseaux de
transmission de données (REGA1et REGA2, Bureautique,
ECE
Informatique de Gestion, Télécollecte du Péage).
STD 2
Chatenois
Ce document indique, pour chacun des sites:
- les liaisons empruntant des voies MIC
- les liaisons directes par câble cuivre
ECE
- les liaisons de secours (internes et externes)
STD 2
- les types de matériels installés (MIC, MUX, CCX)
Bulgneville
- les débits des diverses liaisons
Magnant
ECE
Feuges
ECE
Ville
/s
la Ferté
CES
ECE
ECE
Semoutiers
ECE
STD 2
Montigny
DREX
CES
ECE
MX
STA 30
Tenelieres
MX
MX
MX
MX
STD 2
Rolampont
STD 2
STA 30
ECE
RESEAU
PUBLIC
Langres S
STD 2
ECE
St Thibault
RESEAU
PUBLIC
ECE
STD 2
Til Chatel
ECE
STD 2
Dijon E
LEGENDE:
Commutateur-concentrateur
X25 (CCX)
Commutateur X25 (CCX)
64 kbps
V o Voie
ie utilisée
à 64 kbps
V o ie utilisée à 4800 ou 9600 bps
STD 2
liaison normale
lien deSecours
secours
Gare Crimolois
Artère MIC 2 Mbps (30 voies 64kbps)
Gevrey
Artère MIC 2 Mbps
SAPRR DIDEV Janvier 1992
Crimolois
Voie
Normale
Transit
Transit
Via BMX de
Crimolois
page 36
août 1992
Réseaux X25 terrain
(exemple du District de Belfort)
Station de
comptage
PR 5,52
Station de
comptage
PR 9,5
Commutateur Frontal
Périphériques de terrain
BELFORT
Station de
comptage
PR 31,6
Station de
comptage
PR 34,9
Station de
comptage
PR 37,2
PC Stations de Comptage
SERMO
Station de
comptage
PR 43,8
Station de
comptage
PR 49,9
Station de
comptage
PR 51,4
V ILLARS
Asynchrone ebvo
Les périphériques de terrain (stations de comptage et,
le cas échéant, stations météorologiques et PMV) sont
raccordés directement aux commutateurs X25 placés sur
le terrain.
La liaison entre sites techniques est réalisée
directement par une quarte du câble cuivre, sans
répéteurs, en mode X25, le commutateur jouant le rôle de
traducteur de protocole et de multiplexeur.
Le rebouclage par les Districts d'extrémités permet de
maintenir la continuité de transfert en cas de panne d'un
commutateur ou d'un modem intermédiaire. Dans ce cas,
les informations sont acheminées vers le District
concerné via le MIC ou éventuellement une sauvegarde
externe.
Un commutateur dédié aux applications liées à REGA2
est installé dans chaque District et assure la liaison avec
les «PC Constructeurs» et poste opérateur.
X25 câble cuivre direct
X25 via le MIC
page 37
mars 1993
Réseaux informatiques
G roupement
C arte
B ancaire
PARIS et LYON
pont- routeur
Poste de
Poste de
Poste de
S erveur de
travail
travail
travail
réseau
NOVELL
X 25
Commutateur
Transpac
concentrateur
p asserelles
X 25
F ax-Télex
S erveur
ORACLE
U N IX
DIJON
Poste de
Poste de
Poste de
travail
travail
travail
S erveur de
O rdinateur
réseau
de G estion
NOVELL
DPS 7000
Commutateur
pont- routeur
concentrateur
X 25
X 25
Transpac
p asserelle
émulation V IP
p asserelles
F ax-Télex
privé
PC de BEAUNE
S A PRR
P C C entral
REGA 2
Réseau
S erveur
Poste de
Poste de
travail
travail
ORACLE
S erveur de
U N IX
concentrateur
REGA 2
pont- routeur
Commutateur
X 25
concentrateur
X 25
réseau
NOVELL
p asserelles
F ax-Télex
D irections Régionales
S erveur
concentrateur
Poste de
Poste de
ORACLE
REGA 2
travail
travail
U N IX
P C R égion
REGA 2
Poste de
Poste de
Poste de
travail
travail
travail
S erveur de
réseau
O rdinateur
de G estion
NOVELL
DPS 7000
pont- routeur
X 25
Transpac
Commutateur
(secours)
concentrateur
X 25
frontal
PEAGE
p asserelle
émulation V IP
p asserelles
F ax-Télex
D istricts
P C D istrict
REGA 2
PC
Poste de
Poste de
cap teurs
travail
travail
pont- routeur
X 25
Commutateur
concentrateur
X 25
Gares de Péage
ECE
G are de
V o ies de
Commutateur
Péage
PEAGE
Télép anneaux
sur accès
Périphériques de terrain
LS
concentrateur
X 25
Télép anneaux
(PM V )
Commutateur
S tations de
S tations de
comptage
LEGENDE:
ETHERNET
ARCNET
concentrateur
X 25
météorologie
MIC X25 2x64kbps
MIC X25 9600bps
X25 cuivre
VIP (BULL)
réalisé ou en cours
en cours d'étude
Local
technique
réseau
public
page 38
août 1992
Réseau Radio
Implantation des relais et affectation des canaux
(hors A71 et extrémité A40)
TOUL
C9
TRANQUEVILLE
C1
CH A MP A G N E -L O R R A I N E
FLEURY
C7
SANDAUCOURT
C7
PALIS
VILLIERS
C3
PONT LA VILLE
C3
C10
FLOEE
C9-1/A-1/B
TORVILLIERS
C14
B. CHAUMONT
C2-A-1/1
CHATAIGNERS
A-B-C2-1/8
MONDEVILLE
C11
PERRANCEY
B-C3-1/8
FONTAINE
COMBE SUZON
LA RACHEUSE
C10
C8
C8
DAMBENOIS
CHITRY
C1
HERVAUX
SELONGEY
C4
C2
ECOT
C3
C9
GAT INAIS
ARC S/ TILLE
F. ST LAZARE
C9
D-C6-1/10
MENOTEY
CHARNY
RUFILLE
C5
C10-1/4-B
C1
ST VIT
BESSEY
1/B-E-C3
C8
NUITS ST G.
C12
CORBEAUX
A L S A CE
C1(34)-C14(33)
BOURGOGNE
F R A N C H E COMT E
CHALON
C6
TOURNUS
C3(34)-C12(41)
MT JULY
C1
LE GROSMONT
C9(41)-C7(44)
R H O N E -A I N
MT BROUILLY
CEIGNES
C5
C11(44)-C6(46)-C8(43)
BELIGNEUX
C2
ANSE
C3
FT DE NEYRON
CIVRIEUX
C10
C4
nouveau relais à La Racheuse
remplacement du site de Floée par Le Liard
remplacement du site des Châtaigniers par Courtenay
vérification du relais d'Hervaux
Relais radio
Implantation
C9(41)-C7(44) Canaux utilisés
Direction Régionale
District
Trou de couverture
LE GROSMONT
étude d'opportunité d'un troisième relais sur Pouilly
Action en cours
au 01/09/1992:
implantation d'un relais à Bois Guillerot pour Dôle (et Beaune?)
couverture du District de Chalon par le relais de Tournus
implantation d'un relais au PK8 pour Belfort
implantation du relais des Colombiers pour Villars
nouveau relais à Dambenois
modification du relais de la Combe Suzon
page 39

Dossier Télécommunications de la SAPRR

Transcription

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