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INTRODUCTION DES NOTIONS DE FIABILIT~,, ET DE DISPONIBILIT~,, AU CCITT ET AU CCIR par

Lucien B O I T H I A S Ing6nieur en chef des t616communications *

et

Roger M I N E T lng6nieur des t616communications **

RI~SUMI~. - - Apr~s avoir rappeld l'dvolution historique de l'introduction des notions de fiabilitd, puts de disponibilild au C C I R et au C C I T T , el en particulier ?t la Commission mixte spdciale C, les auteurs font le point sur les travaux actuels ct les rdsultats ddj~ obtenus, puts dtudienl ce que pourrait dire une dvolulion future de ces travaux, darts le cadre d'une notion trks gdndrale de qualit6 de service. ABSTRACT. - - After having recalled to mind the historic cvolument of the introduction of such conceptions as reliability and availability at the C C I R and C C I T T , and more particularly at the joint study group, the anthors review current studies and results already achieved, then look into what the future development of these studies could be, within the fromework of a more general concept about q u a l i t y of service. PLAN. - - 1 : Evolution historique. 2 : Rdpartition actuelle ~t I'U.I.T. des dtudes concernant la disponibilitd el lu fiabilitd. 3 : Rdsultats ddj& oblenus ?t l' U.I.T. el travaux en cours. 4 : Considdralions gdndrales el suggestions pour les travaux fulurs. 5. Conclusion.

I.

I~.VOLUTION H I S T O B I Q U E

On p o u r r a i t 6tre 6tonn6 de c o n s t a t e r que la notion de fiabilit6 et les notions connexes ne se soient introduites qu'assez t a r d i v e m e n t dans les organismes intern a t i o n a u x c o m m e le cEi (Comit6 E l e c t r o t e c h n i q u e I n t e r n a t i o n a l ) ou I'UIT (Union I n t e r n a t i o n a l e des T616communications), mats cela p e u t s ' e x p li q u er de la fa~on suivante, au moins en ce qui concerne les t616communications. Un organisme de coordination sp6cifie d ' a b o r d les caract6ristiques 6lectriques qui p e r m e t t e n t l ' i n t e r c o n n e x i o n , c o m m e par exemple les frdquences de f o n c t i o n n e m e n t , les n i v e a u x et les imp6dances au x accbs. Dans une deuxibme 6tape, il fixe la qualit6 minimale que dolt avoir la transmission (lorsque celle-ci n ' e s t pas i n t e r r o m p u e pour une cause quelconque) et enfin, il fixe une limite a u x i n t er r u p t i o n s 6ventuelles. Ces trois dtapes o n t dur6 chacune de nombreuses ann6es, et il n ' 6 t a i t p r o b a b l e m e n t pas possible de les abr6ger, ear elles c o r r e s p o n d e n t h des difficult6s eroissantes. P ar exemple, il n ' e s t pas tr~s difficile de r6aliser l ' i m p 6 d a n c e ou le n i v e a u qui a 6t6 sp6cifi6, mats il est d6jh plus difficile d ' a t t e i n d r e l ' o b j e c t i f de qualit6 d6sir6, et encore plus de ne pas avoir trop d ' i n t e r r u p t i o n s . E n effet, en p a s s a n t d ' u n e dtape h l ' a u t r e , le n o m b r e de param~tres qui i n t e r v i e n n e n t et q u ' i l f a u t m a i t r i s e r a u g m e n t e r a p i d e m e n t ; l ' 6 t a t de la t e c h n i q u e joue un rSle de plus en plus grand et

l ' a t t r i b u t i o n des responsabilit6s d e v i e n t de plus en plus complexe. P o u r routes ces raisons, la notion de fiabilit6 n ' a fait son apparition, au plan i n t e r n a t i o n a l , q u ' e n 1965 avec la cr6ation d ' u n comit~ fiabilitd des pi~ces ddtachdes au Comit6 E l e c t r o t e c h n i q u e I n t e r n a t i o n a l (cF, I). E n ce qui concerne l'uIT, la premiere fois que la notion de fiabilit6 a 6t6 m e n t i o n n 6 e semble av o i r 6t6 h l'occasion de la r6union int6rimaire de la Commission d'6tudes 9 du c c m (Comit6 Consultatif I n t e r n a t i o n a l des R a d i o c o m m u n i c a t i o n s - faisceaux hertziens) de 1968. On lit en effet dans une c o n t r i b u t i o n du R o y a u m e - U n i la phrase suivante : A u c u n des deux cct n' a encore donnd d'indications sur le dcgrd de fiabilitd que l'on dolt s'efforcer d'atteindre pour des circuits pouvant faire parlie d'une liaison inlernalionale; or, il semble souhaitablc el opportun de ddfinir cel objectif. A la suite de cet t e c o n t r i b u t i o n et des discussions qui en ont rdsult6, la Commission d ' E t u d e s 9 du c c l a a 6tabli une Question et un R a p p o r t sur la fiabilit~, eta sugg6r6 au CCITT que la Commission m i x t e sp6ciale C, qui s ' o e e u p a i t j u s q u ' a l o r s des bruits de circuits, 61argisse son m a n d a t pour inclure la fiabilitd el la qualitd des circuits. L'Assembl6e pldnibre du CCITT, qui se rdunissait j u s t e m e n t h la fin de la m6me ann6e, a accept6 de ce p o i n t de r u e , et sans changer formell e m e n t le m a n d a t de la Commission m i x t e sp6ciale C, lui a attribu6 c e p e n d a n t la question s u i v a n t e : Ddfinitions et dtudes gdndrales concernanl la fiabilitd. Cette question a 6t6 r e c o n d u i t e sans c h a n g e m e n t en 1972 pour la p6riode 1973-1976, et un t r a v a i l i m p o r t a n t a

* CNETIssy-les-Moulineaux. ** C N E T - L a n n i o n ,

1/8

ANN. TELI~COMMUNIC., 31,

n~

5-6,

1976

140

L. B O I T H I A S . -- N O T I O N S D E FIABILIT1~ E T D E D I S P O N I B I L I T E

6t6 fait p e n d a n t ces q u a t r e ann6es, s u r t o u t pour d6gager les concepts et 6tablir les ddfinitions ndcessaires. P e n d a n t cet t e p6riode, plusieurs commissions du CCITT et du c c m ont travaill6 aussi sur ce sujet, mais celle qui est all6e le plus loin est c e r t a i n e m e n t la Commission d ' E t u d e s 9 du CCIR (Faisceaux hertziens), car elle a 6tabli le p r e m i e r p r o j e t d ' A v i s c o n c e r n a n t la disponibilit6 des circuits, en m e t t a n t l ' a c c e n t sur la distinction qui d e r a i l 6tre faite entre les interr u p t i o n s d'apr6s leur dur6e. Les t r a v a u x de c e t t e commission o n t eu une influence tr6s grande sur ceux de la Commission m i x t e spdciale C. Lors de la r6union de la Commission m i x t e sp6ciale C de n o v e m b r e 1975, les probl6mes de fiabilit6 o n t repr6sent6 un p o u r c e n t a g e i m p o r t a n t des t r a v a u x de cette r6union, et une o r i e n t a t i o n nouvelle s'est amorc6e, que l ' o n p e u t d6crire s u c c i n c t e m e n t c o m m e suit : a) la notion p r i m o r d ia le pour un service de t616c o m m u n i c a t i o n s n ' e s t pas la fiabilit6, mais p l u t 6 t la disponibilit6. La fiabilitd, qui s ' a p p l i q u e plus naturell e m e n t a u x 6 q u i p e m e n t s ou a u x composants, n ' e s t q u ' u n 616ment de la disponibilit6, parmi de n o m b r e u x autres 616ments. E n consdquence, la notion de ddfaillance doit c6der la priorit6 h la notion d ' i n t e r r u p t i o n . U n e i n t e r r u p t i o n p e u t 6 v i d e m m e n t 6tre due fi la d6faillance d ' u n 6quipement, mais elle p e u t 6tre due aussi h de nombreuses autres causes, telles que de m a u v a i s e s conditions de p r o p a g a t i o n , un brouillage intense ou m6me une fausse manoeuvre. Darts tous les cas, le r6sultat est p r a t i q u e m e n t le m6me p o u r l'usager ; b) toutes les i n t e r r u p t i o n s ne d o i v e n t pas 6tre considdrdes c o m m e sources d'indisponibilit6, mais seu l em en t les plus longues d ' e n t r e elles. Apr6s de nombreuses discussions, on a admis, pour le service tdl6phonique, que l ' o n ne c o m p t e r a i t au t it re de la disponibilit6 que les i n t e r r u p t i o n s d ' u n e dur6e supdrieure h 10 secondes, les autres 6 ta n t prises en c o m p t e au t i t re de la qualit6 de la c o m m u n i c a t i o n ; c) enfin, lors de c e t te r6union de la Commission m i x t e spdciale C, on a propos6 de r6diger de la fa~on suivante, pour la p6riode de 1976-1980, la question c o r r e s p o n d a n t e (Question 2/C) : E t u d e s gdndrales relatives d la fiabilitd el & la d i s p o n i b i l i t d . Quels objectifs d ' e n s e m b l e doit-on f x e r p o u r la d i s p o n i b i l i t d el p o u r la fiabilitd en ce q u i conccrnc le rdseau de T d l d c o m m u n i cations ? E n outre, on a rappel6 que certains points d o i v e n t 6tre tlait6s en priorit6, car ils sont indispensables p o u r p e r m e t t r e d'6tablir des objectifs de disponibilit6. Ces points p o r t e n t en particulier sur les causes d ' u n e i n t e r r u p t i o n du service et sur la d i s p o n i bilitd d u service tdldphonique d u p o i n t de rue de l'dcoulement d u trafic, ce qui inclut fi juste t it r e les organes de c o m m u t a t i o n , par leur d i m e n s i o n n e m e n t et leur fiabilit6, dans les objectifs de disponibilit6. P a r contre, on n ' a pas m a i n t e n u dans le t i t r e de la question les t e r m e s D d f i n i t i o n s gdndrales. I1 y aura encore 6vid e m m e n t des t e r m e s h d6finir, mais ce ne doit pas 6tre u n b u t en sol de la Commission sp6ciale C. ANN. TI~LI~COMMUNIC., 31, n ~

5-6, 1976

2.

R~,,PABTITION DES CONCERNANT ET LA

ACTUELLE A L'U.I.T. ~TUDES LA DISPONIBILITI~. I~IABILIT]~

Toutes les Commissions d'dtudes du CCITT et du CCIR sont plus ou moins concern6es p ar les probl6mes de disponibilit6 et de fiabilit6, mais p o u r certaines d ' e n t r e elles, ces probl6mes o n t une i m p o r t a n c e beancoup plus grande que pour d 'au t r es. A c t u e l l e m e n t , q u a t r e commissions d'6tudes ont d6jh des questions sp6cifiques sur ce sujet. - - Com. I V d u C C I T T (*). - - Maintenance. Q 22/IV. - - Mesure de la fiabilit6 des circuits intern a t i o n a u x louds. Q 23/IV. - - Influence des facteurs h u m ai n s sur la fiabilit6. - - Com. X V d u C C I T T . missions. Q 4 0 / x v . - - D6finition de Q 4 1 / x v . - - Objectif de services. Q 42/XV. - - Fiabilit6 des Q 43/XV. - - Fiabilit6 des

--

E q u i p e m e n t s de trans-

la fiabilit6 d ' u n systdme. fiabilit6 pour les divers 616ments d ' u n syst~me. composants.

- - Com. 4 d u C C I R . - - Service fixe p ar satellite. Q 24/4. - - T~16phone et t~16vision dans le service fixe par satellite. Disponibilit6 des circuits. - - Com. 9 d u C C I R . - - F a i s c e a u x hertziens. Q 5/9.Fai sceau x hertziens de t616phonie et de t616vision. Disponibilit6 des syst6mes.

P o u r 6viter que les diverses commissions d ' E t u d e s t r a v a i l l a n t s6pardment n ' a b o u t i s s e n t h des prises de positions ou des conclusions divergentes, il 6tait indispensable qu'il existe un organe de coordination. Cet organe est la Commission Mixte sp6ciale C, h laquelle p a r t i c i p e n t le c c i n et le CCITT, mais qui est g6r6e pa r le CCITT. Cette Commission doit j o u e r le r61e de plaque t o u r n a n t e pour les autres Commissions d ' E t u d e s dans le cadre de sa question 2/C : E t u d e s gdndrales relatives h la fiabilitd et d la d i s p o n i b i l i t d . E n particulier, elle a d6cid6 la cr6ation d ' u n groupe de R a p p o r t e u r s p o u r la fiabilitd, chacun d ' e u x ~tant d6sign6 p ar une Commission d ' E t u d e s du CCITT OU du c c I ~ ; ces R a p p o r teurs sp6ciaux se r6unissent a v a n t c h a q u e r~union de la Commission Mixte sp6ciale C et pr6sentent un R a p p o r t h cette Commission sur l ' 6 t a t des t r a v a u x dans les diff6rentes autres Commissions. A la suite de ce rapport, la Commixssion m i t e sp6ciale C f a r 6 v e n t u e l l e m e n t des suggestions au x Commissions d ' E t u d e s pour leurs t r a v a u x futurs. Les contributions des diff~rentes A d m i n i s t r a t i o n s sont adress6es, s u i v a n t le sujet, soit h la Commission

(*) C o m i t 6 c o n s u l t a t i f i n t e r n a t i o n a l phonique.

t d l 6 g r a p h i q u e e t tdld-

2/8

L. BOITHIAS. - NOTIONS DE FIABILITI~ ET DE DISPONIBILITE d ' E t u d e d i r e c t e m e n t concern~e, soit h la C o m m i s s i o n m i x t e sp~ciale C. P a r e x e m p l e , des r e n s e i g n e m e n t s s t a t i s t i q u e s sur la disponibilitd des rdseaux l o c a u x ou n a t i o n a u x p e u v e n t ~tre e n v o y d s h la C o m m i s s i o n m i x t e spdeiale C darts le c a d r e de sa q u e s t i o n 9/C (Fiabilit(! et D i s p o n i b i l i t d des r d s e a u x locaux).

3.

R I ~ , S U L T A T S DI~,JA O B T E N U S A L'U.I.T. ET TRAVAUX EN COURS

C o n c c r n a n t la fiabilitd, on dolt e f f e c t u e r une classif i c a t i o n p r a t i q u e des ddfaillances r e n c o n t r d e s . E n c o m p l d m e n t de la c l a s s i f i c a t i o n gdndrale du CEI, l ' A d m i n i s t r a t i o n i t a l i e n n e a proposd q u e l q u e s subdivisions p r a t i q u e s qui v i s e n t n o t a m m e n t fl faire la p a r t de responsabilitd des d q u i p e m e n t s , du s y s t ~ m e de m a i n t e n a n c e et de l ' e n v i r o n n e m e n t (d~faillances intrins&ques ou non, prdvisibles ou non, a v e c ou sans r e m p l a c e m e n t . . . ) et qui f o n t prdciser l ' i m p o r t a n c e et les c o n s d q u e n c e s des p a n n e s ( s i t u a t i o n plus ou m o i n s d ~ t e r m i n a n t e de la p a r t i e d~faillante vis-fl-vis des i n t e r r u p t i o n s de service). C o n c e r n a n t les o b j e c t i f s de disponibilitd, et h la suite des t r a v a u x de la C o m m i s s i o n d ' E t u d e s 9 du c o i n sur les f a i s c e a u x hertziens, il est a p p a r u souhait a b l e h la C o m m i s s i o n m i x t e spdciale C de ddfinir des o b j e c t i f s c o m m n n s a u x s y s t ~ m e s en e~bles et a u x s y s t ~ m e s h e r t z i e n s ; cela suppose une 6tude, ddjh bien e n t a m 6 e , des crit~res selon lesquels un c o n d u i t de t r a n s m i s s i o n est d6clar(! i u d i s p o n i b l e (crit~res c o m b i n d s des d d g r a d a t i o n s o b s e r v a b l e s et de leurs dur~es). A c t u e l l e m e n t la r e l a t i o n e n t r e ces o b j e c t i f s et des o b j e c t i f s de fiabilit~ d ' ~ q u i p e m e n t s est loin d ' e t r e bien faite (effet des r d a c h e m i n e m e n t s , r e d o n d a n c e s , m o y e n s de m a i n t e n a n c e . . . ) . C e t t e relat i o n est c e p e n d a n t ndcessaire si on v e u t a b o u t i r -a des o b j e c t i f s rdalisables aussi bien p o u r les e x p l o i t a n t s que p o u r les c o n s t r u c t e u r s ; l ' e x p d r i e n c e a e q u i s e darts c e t t e e o m p a r a i s o n des m o y e n s de t r a n s m i s s i o n s (6tude du poids des a p p a r e i l s d ' e x t r d m i t 6 s , de l'effet de la d i s t a n c e , des c o n d i t i o n s p r a t i q u e s de la v d r i f i c a t i o n s t a t i s t i q u e des objectifs, etc.) sera pr(!cieuse p o u r les f u t u r e s c o m p a r a i s o n s et les f u t u r s p a r t a g e s d ' o b j e e t i f s e n t r e s y s t ~ m e s en parall~le ou en s6rie darts le r~seau [1 ]. U n a s p e c t i m p o r t a n t du t r a v a i l de c o o r d i n a t i o n h e n t r e p r e n d r e a b i e n dtd mis en d v i d e n c e en 1975, en f a i s a n t le p o i n t sur l ' d t u d e des i n t e r r u p t i o n s : au m ~ m e t i t r e que la n o t i o n de d6faillance, le f a c t e u r t e m p s est f o n d a m e n t a l dans t o u t e Otude de fiabilit~ ou d i s p o n i b i l i t d ; il i n t e r v i e n t dans les durdes d ' o b s e r r a t i o n de f o n c t i o n n e m e n t , m a i s il i n t e r v i e n t aussi dans les crit~res de ddfaillanee, soit en m ~ m e t e m p s q u e l ' a m p l i t u d e des a n o m a l i e s possibles de n i v e a u x , b r u i t s , erreurs, etc, soit seul si l ' o n spdcifie des durdes sans erreur ou des t e m p s d ' o p ~ r a t i o n s h ne pas d~passer E n d e m a n d a n t a u x diff~rentes C o m m i s s i o n s d ' E t u d e s 3/8

141

concern~es des d~finitions sur les i n t e r r u p t i o n s e t s u r l'accomplissement d'un service satisfaisant, la C o m m i s sion m i x t e sp~ciale C a dressd d e u x t a b l e a u x qui donn e n t les durdes et p a r a m ~ t r e s c a r a c t d r i s t i q u e s des ddfauts fl p r e n d r e en c o n s i d d r a t i o n . Ces d e u x t a b l e a u x , r e p r o d u i t s ici, b i e n q u ' e n c o r e tr&s i n c o m p l e t s , o u t le m d r i t e de r a p p r o c h e r , d ' u n e p a r t dans le t a b l e a u I, les i n t e r r u p t i o n s de service qni s e r o n t ressenties p a r les abonn~s, d ' a u t r e p a r t darts le t a b l e a u I I les i n t e r r u p t i o n s de transmission (au sens large de t o u t e s les f o n c t i o n s qui e n t r e n t dans la liaison e n t r e abonn~s) qui s e r o n t r e s s e n t i e s p a r les services u t i l i s a n t u n e liaison. On a d m e t t r a p a r e x e m p l e q u ' u n e c o u p u r e de t r a n s m i s s i o n de 3 secondes est r e s p o n s a b l e d ' u n e i n t e r r u p t i o n de service p o u r les c o m m u n i c a t i o n s de donndes et ne l ' e s t pas p o u r les c o m m u n i c a t i o n s t(!ldp h o n i q u e s ddjfl dtablies. Elle sera doric fl c o m p t e r on n o n darts la dur~e d ' i n d i s p o n i b i l i t d du s y s t ~ m e de t r a n s m i s s i o n s u i v a n t le service fl r e m p l i r . Les dur~es c a r a c t d r i s t i q u e s choisies d e v r a i e n t ~tre en r a p p o r t a v e c les durdes m o y e n n e s des c o m m u n i c a t i o n s d ' a b o n nds, les t e m p s m o y e n s d ' d t a b l i s s e m e n t et ddlais de r d t a b l i s s e m e n t possibles, et s u r t o u t les c o n s t a u t e s de t e m p s des dispositifs a u t o m a t i q u e s de c o u p u r e ou de secours. On v o l t b i e n la ndcessitd de r a p p r o c h e r t o u s ces dldments en p r ~ v i s i o n d ' u n e u t i l i s a t i o n o p t i m a l e de s u p p o r t s ou de m a t e r i e l s c o m m u u s fl diffdrents services, et des possibilitds de secours de s y s t ~ m e s p a r d ' a u t r e s syst~mes. C o n c r d t i s a n t en p a r t i e les ~dflexions qui p r d c ~ d e n t , ces c a m p a g n e s de m e s u r e s et des s t a t i s t i q u e s o n t ~td faites et b e a u c o u p d ' a u t r e s s o n t p r ~ v u e s , e n c o u r a g ~ e s n o t a m m e n t p a r le cciR et p a r les t r a v a u x de la c o m m i s s i o n IV qui, en p a r t i c u l i e r , spdcifie des a p p a r e i l s de m e s u r e ( i n t e r l u p t i o n s et c h a r g e s des s y s t ~ m e s , m e s u r e s a u t o m a t i q u e s a v e c appels dirigds...). R d p o n d a n t cn p a r t i e fl la q u e s t i o n 9/C, c e r t a i n e s donn~es de d i s p o n i b i l i t d o n t dtd fournies sur les s y s t ~ m e s h e r t z i e n s et en c~bles. Mais j u s q u ' i c i , tr~s p e u de donndes publides c o n c e r n e n t les r ~ s e a u x l o c a u x et leurs a u t o c o m m u t a t e u r s ; de n o m b r e u x p a y s o n t des o b j e c t i f s et des r d s u l t a t s relatifs "a l e u r q u a l i t d de service, m a i s ceux-ci n ' o n t pas une v a l e u r a d m i s e au niveau international. Los discussions q u i o n t eu lieu au sein des C o m missions d ' E t u d e s du CCITT e t du cc~n o n t eu aussi des c o n s e q u e n c e s h e u r e u s e s m ~ m e d ' u n p o i n t de r u e p s y c h o l o g i q u e . H n effet, les r d s u l t a t s s t a t i s t i q u e s o b t c n u s p a r les d i v e r s e s A d m i n i s t r a t i o n s des p a y s t e c h n i q u e m e n t les plus d~velopp~s s o n t assez s e m blables el, s o m m e t o u t e , assez honorables (*). P a r e x e m p l e , dans le rdseau frangais de f a i s c e a u h e r t z i e n

(*) Pour de nombreux pays eu vole de ddveloppement, au contraire, la situation est beaucoup moins favorable, en raison prirtcipa!ement de l'insuflisance des services de maintmlance et de (l~paanage, et bien que les ~quipements iustallds soient ell gdndral les m~mes que ceux utilis~s datls les pays ddvelopp6s. Ceci montre en particulier que la fiabilitd de~ 6quipemeuts n'est pas l'616ment essentiel pour la disponibilit~ des communications. Axx. TI~LECOMMUN[C., 31, n ~ 5-6, 197e.

142

L. BOITHIAS. -- NOTIONS DE FIABILITI~ ET DE DISPONIBILIT]~

TABLEAU I Durde des interruptions de transmission el autres param~tres tels qu'ils ant dld ddfinis par les Commissions d'Eludes perlinentes I n t e r r u p t i o n de t r a n s m i s s i o n Commission d'dtudes

Param~tres

Service Dur6e

Fr~quence

Variation de niveau

Puissance de b r u i t

T a u x d'erreur sur les 6Mments binaires (s'il y a lieu)

A dfterminer p o u r < 10 s et p o u r > 1 0 s

A d6terminer

A ddterminer

10-a (6tude h poursuivre)

XI

Communication tdl6phonique commut6e

> 10s ~tude h p o u r s u i v r e

XV

Exclusivement analogique

Non sp~cifi~e

E n cours d ' d t u d e E n cours d'~tude

E n cours d'6tude

Sp6ciale D

Exclusivement num6rique

Probablement une seconde

Ne s'applique pas

E n cours d'~tude

Transmissions t616visuelles, num6riques, t616phoniques

E n cours d'6tude (*)

4

(coin)

9

(CCIR)

CMTT

Tous los services Transmissions t616visuelles et radiophoniques

En cours d ' C u d e

Longue : > 3 0 s Courte : E n eours d'~tude en cours d'dtude (*) ~<5ms 5 ms, mais ~< 0,5 s 0,5 s, mais ~< 3 s >3s

10 6 p W O

lO-a

1 par minute 1 p a r heure 1 p a r jour jamais

(*) Les br~ves i n t e r r u p t i o n s dues h un b r u i t excessif sont 6tudi6es dans les Avis relatifs fi la qualit6 de t r a n s m i s s i o n (Avis 393 p o u r la Commission d ' E t u d e s 9 et 353-2 p o u r la Commission d ' E t u d e s 4).

TABLEAU I I Interruptions survenant dans les divers services de tdldcommunication, telles qu'elles ant dld ddfinies par les Commissions d'Etudes pertinentes I n t e r r u p t i o n du service Commission d'6tudes

Service Dur6e

T6Mgraphie

a, 1 0 a ,

> 300 ms

Frdquence

VII

Donn~es num~riques

Is

E n cours d'6tude

IX

T6Mgraphie

a, l0 a, > 300 ms

1 1 1 104a ' 103a ' 100 s

XIII

T6Mphonie

> 10 s dtude fi p o u r s u i v r e

XIV

Analogique

Sp6ciale A

10s,~10s

E n cours d'6tude

Num6rique

De l'ordre d ' u n e seconde

Dann6es

E u cours d'6tude

Variation du r a p p o r t signal bruit

Taux d'erreur sur les 6Mments binaires (s'il y a lieu)

E n cours d'~tudes (*)

Tdldphonie

< 5s,<

Variation de niveau

1 1 1 105a ' 104a ' 100 s

II

Fac-simiM

Param~tres

Ell cours d'6tude

25 dB

10 dB

10-4

E n cours d'~tude E u cours d'6tude E n cours d'6tude E n cours d'6tude E n cours d'~tude E n cours d'6tude E n cours d'6tude

D a n s ce tableau, a = intervalle unitaire. (*) E n ce qui concerne le c o m p o r t e m e n t des abonn6s du tdl6phone qui a b a n d o n n e n t la c o m m u n i c a t i o n , trois g a m m e s d ' i n t e r r u p t i o n s p e u v e n t fitre adopt~es (infdrieures h 5 secondes, comprises entre 5 et 10 secondes et sup6rieures h 10 secondes). La Commission d ' E t u d e s I I est invitde fi formuler son opinion s u r la frfquence admissible des i n t e r r u p t i o n s .

ANN. T~L~GOMMUNIC.,31, n ~ 5-6, 1976

4/8

L.

BOITHIAS.

-- N O T I O N S

DE

FIABILIT]~

ET

DE

sur les artbres avec secours, le t a u x de non-disponibilit6 est de l ' o r d re de 0,5 % pour 2 500 km. La notion d ' i n t e r r u p t i o n est donc de moins en moins ressentie c o m m e un d~faut in a v o u a b le , mais a p p a r a i t p l u t S t c o m m e un p a r a m 6 t r e h minimaliser, au m6me t i t r e que le b ru i t t h e r m i q u e ou l ' i n t e r m o d u l a t i o n . I1 est certain aussi que la p r a t i q u e croissante des export at i o n s de mat6riel c o n d u i t h u n certain r~alisme sur la qualit6 et la fiabilit6 des ~quipements. Afiu de pr~ciser le p o i n t le plus avanc6 a t t e i n t a c t u e l l e m e n t par les t r a v a u x de l'v~T dans le domaine de la disponibilit6, on t r o u v e r a en annexe un p r o j e t d ' A v i s dont l'6laboratiou par la Commission d ' E t u d e s 9 du CCIR a commenc6 en 1974, puis continual en 1976 et dont l ' a d o p t i o n est a t t e n d u e eu 1977. I1 est certain que l ' a d o p t i o n de ce t e x t e reprdsentera une 6tape eonsid6rable, t o u t ~ fait c o m p a r a b l e h l'6tape qui a consist~ h a d o p t e r en 1956 l ' A v i s sur la qualit6 de transmission des liaisons p a r faisceaux hertziens. On voit qu'il aura fallu une v i n g t a i n e d'ann6es pour passer des spdcifications de qualit6 a u x sp6cifications de disponibilit~.

4.

~ONSID~.RATIONS G~.N~..BALE S ET SUGGESTIONS POUR LES TRAVAUX FUTURS

L o r s q u ' o n aborde un d o m a i n e n o u v e a u , le p r em i er c o n t a c t se fait en g6n6ral sur un aspect tr~s particulier et parfois assez secondaire. Ce n ' e s t que peu h peu que les autres aspects apparaissent et se s i t u e n t les uns par r a p p o r t a u x autres. Dans le d o m a in e que nous occupe ici, le p r e m ie r c o n t a c t s'est fait sur la notion de fiabilit6, et cette notion 6tait h l'origine assez floue. P ar exemple, on s'est demandd p e n d a n t uu t e m p s au cc~R si les irr6gularit~s de la p r o p a g a t i o n d e v a i e n t ~tre incluses dans la fiabilit6 (la fiabilit6 de quoi ?). P a r la suite, on s'est r e n d u c o m p t e que, dans le do m ai n e des t616communications, la fiabilit6 n ' e s t q u ' u n ~ldment d ' u n ensemble plus v a s t e qui est la disponibilitd [2]. I1 semble m a i n t e n a n t qu'il f a u d r a i t faire un pas de plus, et inclure h son t o u r la disponibilit~ dans un ensemble encore plus v a s t e q u ' o n p e u t appeler la qualitd de service, dont les deux 616merits constitutifs essentiels sont la disponibilit6 de la c o m m u n i cation et la qualit6 de cette c o m m u n i c a t i o n (lorsqu'elle est disponible). I1 faut d'ailleurs r e m a r q u e r que la t e n d a n c e actuelle h la Commission d ' E t u d e s 9 du cc~R est d ' a v o i r deux types d'Avis : un Avis sur la disponibilit6, qui soit i n d 6 p e n d a u t si possible du s u p p o r t de transmission (c~ble, faisceau hertzien analogique, faisceau hertzien num6rique) et un Avis sur la qualit6 qui soit spdcialis6 pour chacun des supports de transmission, mais qui assure c e p e n d a n t une qualitd considdrde comme dquivalenle, s u i v a u t l'expression utilis6e dans le consid6rant e) de l'Avis 393-2 du CCIR [3]. 5/8

143

DISPONIBILITt~

La difficult6 principale consiste p r o b a b l e m e n t rendre quantifiables et objectives des notions qui semblent presque u n i q u e m e n t q u a l i t a t i v e s et subjectives. P ar exemple, si on doit c o m p a r e r trois circuits, dont le p r em i er est excellent, mais a 6t~ long 6tablir, le second a 6t6 6tabli assez r a p i d e m e n t , mais c o m p o r t e de nombreuses petites coupures, et le troisi~me a ~t~ 6tabli tr~s r a p i d e m e n t , ne c o m p o r t e pas de coupure, mais pr6sente un r a p p o r t signal sur bruit tr~s bas, il sera sans doute difficile de d~terminer quel est celui qui procure la meilleure qualild de service, et la r6ponse d~pendra f o r t e m e n t de la n a t u r e de la t r a n s m i s s i o n h effectuer. P a r exemple, pour une transmission qui dolt ~tre de tr~s h a u t e qualit6, mais qui p e u t ~tre diff6r6e, on pr6f~rera le p r e m i e r cas ; p o u r un appel au secours, au contraire, le troisi~me cas sera c e r t a i n e m e n t pr6f~rable. E n fait, ce probl~me de comparaison a posteriori ne se pose pas o b l i g a t o i r e m e n t et il est plus efficace (et plus facile) de se fixer a priori des objectifs, ind~p e n d a m m e n t pour la disponibilit6 et p o u r la qualit6. Les objectifs 6tant fix6s pour un circuit complet, il reste 6 v i d e m m e n t h r6partir les i n t e r r u p t i o n s entre les diff6rentes causes qui p e u v e n t les p r o v o q u e r , mais c'est un probl~me de longue haleine qui risque d ' o c c u p e r de nombreuses r6unions des Commissions d'Etudes. P o u r essayer de fixer les id6es sur les relations e nt r e toutes ces notions, on p e u t proposer la figure 1. L ' A d m i n i s t r a t i o n responsable du r~seau de t61~c o m m u n i c a t i o n s dolt fournir h ses abonn6s une cert ai n e qualit6 m i n i m a l e de service (le probl~me de la quanlitd de service h fournir n ' e s t pas consid~r~ ici), cet t e qualit~ de service se chiffrant c o m m e on l ' a indiqu6 p ar l ' e n s e m b l e de deux grandeurs : Disponibilit6 de la C o m m u n i c a t i o n et qualit6 de cet t e c o m m u n i cation. P o u r fournir cet t e qualit6 de service, l ' A d m i n i s t r a t i o n doit t en i r c o m p t e de n o m b r e u x param~tres, qui sont repr6sent6s sur la partie gauche de la f g u r e , et qui ne sont pas ind6pendants, ce qui lui laisse donc une assez grande possibilit6 de choix, l ' o p t i m a l i s a t i o n p o u v a n t d6pendre de considerations financibres, t e c h n i q u e s ou m 6 m e politiques. P a r exemple, on p e u t choisir un 6 q u i p e m e n t de fiabilit6 e x t r 6 m e m e n t ~lev~e et donc 6 v e n t u e l l e m e n t tr~s cofiteux, mais r~duire les 6quipes de m a i n t e n a n c e et de d6pannage, ou au co n t r ai r e on p e u t ach et er un 6 q u i p e m e n t peu cofiteux et de fiabilit6 m o y e n n e , mais accroitre les 6quipes de m a i n t e n a n c e et d ' e n t r e t i e n . Ce choix p e u t av o ir un aspect politique en p6riode de chSmage. P a r ex e mpl e encore, dans le cas des faisceaux hertziens, on p e u t choisir des bonds tr~s longs, ce qui a u g m e n t e la disponibilit6 due au mat6riel, p u i sq u 'i l y a moins d'~quip e m e n t s en s6rie, mais ce qui p e u t r6duire la qualit~ h cause des irr6gularit6s de la p r o p a g a t i o n , ou bien on p e u t choisir des bonds tr~s courts, ce qui a l'effet oppos6. R e m a r q u o n s que, si on inverse le sens des fl~ches sur ce graphique, on o b t i e n t le sens de circulation de l ' a r g e n t mis er~ jeu. Les redevances pay6es p a r l ' a b o n n 6 ANN,

TELI~COMMUNIC.,31,

n oB 5-6,

|976

144

L.

BOITHIAS.

NOTIONS

DE

FIABILITI~ ET

DE

DISPONIBILITI~

STRUCTURE DU RESEAU DE TELECOMMUNICATIONS

Cable Faisceaux hertziens Syst~me de commutation

STRUCTURE DE LA LIAISON (canal de secours...)

EQUIPEMENT

(fiabilit~, maintanabil it6)

ENVIRONNEMENT (protection, climatisation, etc.) r

PROPAGATION (Itin6raire, divarsit6)

ABONNE de mrvice)> Disponibilitd Qualit6

EXPLOITATION Nombre at qualification des personnes

MAINTENANCE personnel at mat6riel

REPARATION personnsl at malarial

FIG. 1.

--

Relations fonctionnelles entre divers 614ments.

p e r m e t t e n t h l ' A d m i n i s t r a t i o n de financer l'6tude du r6seau, l ' a c h a t et l ' i n s t a l l a t i o n du mat4riel, le f o n c t i o n n e m e n t des services d ' e x p l o i t a t i o n , de m ai n tenance, de r6parations. E n ce qui concerne la fiabilit4 et la disponibilit4, on p o u r r a i t donc, dire de fa~on imag4e, que l'Administration ach~te de la fiabilitd el

intdgration de plus en plus grande des diff4rentes fonctions ne c o m p o r t e pas des risques h cet 6gard.

5.

CONCLUSION

vend de la disponibilitd. E v i d e m m e n t , ce sch4ma suppose un r f s e a u de t616c o m m u n i c a t i o n stable et fig6, ce qui n ' e s t jamais le cas, s u r t o u t en p4riode d ' f v o l u t i o n rapide. Or on sait que r o u t e m o d i f i c a t i o n du r f s e a u risque de prov o q u e r des coupures ou des anomalies m o m e n t a n d e s , q u ' o n doit 4 v i d e m m e n t s'efforcer de r6duire au m i n i m u m . P o u r c e tt e raison, les statistiques fournies au c c m p a r les A d m i n i s t r a t i o n s ne t i e n n e n t pas c o m p t e des coupures prdvues. Nous p o u v o n s n o t e r enfin que la notion de disponibilit4 a dt4 i n t r o d u i t e au CCITT et au CCIR p ar les Commissions d ' E t u d e s qui s ' o c c u p e n t de T r an sm i ssion. Or il est certain que les organes de c o m m u t a t i o n j o u e n t un rSle e x t r ~ m e m e n t i m p o r t a n t dans la disponibilit~, mais il ne semble pas que cet aspect air ~t4 encore s u f l i s a m m e n t pris en compte. E n particulier, on p e u t se d e m a n d e r si l ' 4 v o lu ti o n actuelle vers une ANN.

TI~L~COMMUNIC., 31,

n~

5-6,

1976

Apr~s une p4riode de t~ltonnement et de mise au p o i n t des concepts, il semble bien que l'on aborde m a i n t e n a n t une phase b e a u c o u p plus positive d'~tab o r a t i o n de t e x t e s fixant des objectifs. Certains o b j e c t e r o n t p e u t & t r e que c'est pr6matur4, car on ne co n n ai t pas t o u s l e s dl4ments n4cessaires. E n fait, on p o u r r a i t r6pondre que l o r s q u ' o n c o n n a i t r a tous les 414ments, on n ' a u r a plus d 'o b j ect i f s h f x e r . A t i t r e de comparaison, les objectifs de qualit6 pour les faisceau x hertziens o n t dr6 fix4s h une 6poque (1956) off l'on n ' a v a i t que des id4es tr~s vagues sur la qualit4 q u ' o n p o u r r a i t atteindre, et les t e x t e s 41abor4s se sont r4v414s excellents, m~me s'ils o n t 4t4 compl4t4s et perfectionn6s p ar la suite. P o u r q u o i n ' e n serait-il pas de m~me 20 ans apr~s, p o u r les t e x t e s sur la disponibilit4 ? 6/8

L. B O I T H I A S .

145

N O T I O N S D E F I A B I L I T I ~ E T DE D I S P O N I B I L I T I ~

ANNEXE

4.

Proposition d ' u n nouvel Avis d e v a n t ~tre examin6 lors de la rdunion finale de la Commission d ' E t u d e s 9, Avis 445-2 [41.

que les seules causes d'indisponibilit~, h la fois prdvisibles du p o i n t de r u e s t a t i s t i q u e et involontaires, d o i v e n t ~tre prises en co n si d er a t i on pour le calcul de la disponibilitd ;

5.

que les notes qui su i v en t soient consid~r~es c o m m e faisant partie de l ' A v i s :

Le CCIR, CONSIDI~RANT

a)

que le circuit fictif de rdf6rence et le co n d u i t n u m d r i q u e de r6f6renee sont destin6s h servir de guide h eeux qui congoivent et r6alisent les syst~mes utilis6s dans la p r a t i q u e ;

b)

que la disponibilitd d ' u n faisceau hertzien d6pend de n o m b r e u x facteurs et en particulier de l'organisation de la m a i n t e n a n c e (e'est-h-dire le t e m p s de r6tablissement), de la fiabilit~ des installations, de la conception du syst~me et des conditions de p ro p ag at i o n ;

c)

qu'il est souhaitable d ' a p p l i q u e r des objectifs de disponibilit6 c o m m u n s a u x syst~mes en efibles et au x syst~mes h faisceaux hertziens, t~MET

1.

2.

L'AVIS

que la disponibilit6 d ' u n circuit fictif de rdfdrence d ' u n e longueur de 2 500 km pour faiseeaux hertziens h m u l t i p l e x a g e par r~partition en frdquence (Avis 392) et pour un c o n d u it n u m g r i q u e fietif de r6fdrence d ' u n e longueur de 2 500 km pour les faiseeaux hertziens numgriques (nouvel Avis...) ne dolt pas ~tre infdrieure fi une v a l e u r comprise entre 99,5 % et 99,9 % d ' u n e annde (*) ; que le circuit analogique fictif de rdfdrence doit 6tre considdr6 c o m m e non disponible si, dans un seus de transmission au moins, i ' u n e des conditions suivantes ou les deux h la lois se produisent p e n d a n t au moins 10 s eons~cutives :

2.1. le niveau sur les frdquences de la bande de base se t r o u v e ramend h 10 dB au moins au-dessous du niveau de r6fdrenee (Note 7 ) ; 2.2. pour une voie tdlgphonique quelconque, la puissance du b r u it non ponddrg, avec un t em p s d ' i n t d g r a t i o n de 5 ms, est supgrieure 5 10 ~ p W O (Note 8) ; 3.

que le c o n d u i t numdrique fictif de r6fdrenee doit ~tre considdr6 c o m m e non disponible si, dans un sens de transmission au moins, l'une des deux conditions suivantes ou les deux h la fois se produisent p e n d a n t au moins 10 s eons6cutives :

3.1. le signal n u m 6 r i q u e est i n t e r r o m p u (e'est-h-dire qu'il y a perte de l ' a l i g n e m e n t ou du r y t h m e ) (Note 7) ; 3.2. le t a u x d ' e r r e u r est sup6rieur h 10 -a (Note 9 ) ;

(*) Une valeur dgfinitive devra 6tre lix6e lors de la Rdunion finale de Ia Commission d'Etudes 9. 7/8

Note 1. -La disponibilitd des d q u i p em en t s de m u l t i p l e x a g e n ' e s t pas prise en considdration dans ce qui prdc~de. On prdvoit que le C C I T T fixera des objectifs de disponibilit~ pour ces 6quipements. Note 2. -Le present Avis se r a p p o r t e au circuit fictif de r~fdrence et au c o n d u i t n u m ~ ri que fictif de r~fdrence. La v a l e u r de disponibilit~ est un objectif de plauification pour les n o u v e a u x faisceaux hertziens ; elle ne dolt ~tre ni iucluse darts des spdcifications de syst~mes, ni utilis~e pour des essais de recette ou des agrdments d' exploitation. Note 3. -Les services chargds de l'~tablissement des plans d o i v e n t i n d i q u e r leurs propres hypotheses c o n c e r n a n t le t em p s m o y e n de bon f o n c t i o n n e m e n t (Mean Time Between Failures MTBF), le t em p s m o y e n de rdtablissement, les prdcautious prises contre les i n t er r u p t i o n s et les dvanouissements (en particulier l ' u t i l i s a t i o n de c a n a u x de p r o t e c t i o n et le n o m b r e de bonds pour la section de c o m m u t a t i o n ) et la r~partition des dvanouissements d 'u n e dur(!e sup~rieure h 10 s. Note 4. -Le t em p s de r~tablissement, qui correspond au t e m p s s'dcoulant entre une interr u p t i o n du trafic et son r~tablissement, c o m p r e n d le t em p s de reconnaissance, de d d p l acem ent et de rdparation. On c o n s t a t e r a que le t e m p s de rdtablissement diff~re d ' u n e a d m i n i s t r a t i o n h l ' a u t r e en raison de plusieurs facteurs tels que la facilit~ d'acc~s, les conditions atmosph~riques, les m~thodes de m a i n t e n a n c e et d ' a u t r e s considdrations d 'o r d r e ~conomique. Note 5 . - - Le pr6sent Avis ne t i e n t pas c o m p t e des amdliorations que l'on p o u r r a i t o b t e n i r en r d a c h e m i n a n t le trafic sur d ' a u t r e s syst~mes (faisceaux hertzieas ou cfibles). Note 6. -La subdivision de l ' o b j e c t i f de disponibilitC pour la conception des tron~ons radio~lectriques des circuits h dtablir sur des liaisons utilisdes dans la p r at i q u e, est actuellem e n t fi l'dtude. Note 7. -P o u r des i n t er r u p t i o n s d ' u n e durde inf~rieure h 10 s, un compI~ment d'dtudes est ndcessaire.

L ' A v i s 393-2 t i e n t c o m p t e des pdriodes d ' u n e durde inf~rieure h 10 s p e n d a n t lesquelles la puissance de b r u i t dans une vole tdldphonique d ' u n syst~me h m u l t i p l e x a g e par r~partition en fr~quenee est supdrieure h 10 ~ pWO. Note

8.

--

AXN. TI~LI~COMMUNIC., 31, n ~

5-6, 1976

146

L.

BOITHIAS.

Note 9. - - Dans les clauses relatives ~ la qualit6 de f o n c t i o n n e m e n t des faisceaux hertziens n u m 6 riques, on d e v r a i t t e n i r compte des p6riodes d ' u n e dur~e inf6rieure h 10 s p e n d a n t lesquelles le t a u x d ' e r r e u r est sup~rieur h 10 -a. Manuscrit refu le 30 j u i n 1976, rdvisd le 24 ao~t 1976. BIBLIOGRAPHIE [l] BACZKO (H.). Les notions de circuit de r6fdrence et de distribution de la fiabilitd dans le r~seau t~l~-

ANN.

TI~LI~COMMUNIC.. 31.

n~

5-6.

1976

-- N O T I O N S

DE

FIABILITI~. ET

DE

DISPONIBILITI~

phonique international. J. Tdldcommunic., (jan. 1976), 43, n ~ 1, pp. 30-38.

Suisse

[2] LAJTHA (G.). D~termination de la disponibilit~ dans le r~seau des t61dcommunications. J. Tdldcommunic., Suisse (sep. 1975), 42, n ~ 9, pp. 531-540. [3] *** Avis 393-2. Faisceaux hertziens de t61dphonie multiplexage par rdpartition en frdquence. Puissance de bruit admissible sur circuit fictif de rdfdrence. C.C.I.R., Assembl~e pl6ni~re, Gen~ve 1974, volume IX (1975), pp. ~0-~2. [5] "** Rapport r162 Faisceaux hertziens de t~16vision et de t61~phonie. Fiabilitd et disponibilit~ du syst~me. C.C.I.R. Assembl~e pl6ni~re, Gen~ve 1974, volume IX (1975), pp. 165-169.

8/8