Une radio bidirectionnelle communique normalement avec une autre radio sur un canal ou un groupe de conversation. Un téléphone fonctionne différemment : l’utilisateur saisit un numéro de destination, le système de commutation interprète ce numéro et le réseau établit un appel point à point. Relier ces deux modes de communication nécessite donc davantage qu’une simple connexion entre leurs interfaces audio.
Une solution pratique de communication radio vers téléphone doit répondre à trois questions : comment l’utilisateur radio saisit un numéro de téléphone, comment ce numéro devient un appel téléphonique et comment une conversation radio en semi-duplex est coordonnée avec une connexion téléphonique en duplex intégral. Selon le système radio, ces fonctions peuvent déjà être intégrées à un réseau numérique à ressources partagées ou être ajoutées au moyen d’une passerelle radio vers SIP.
La numérotation commence par la signalisation
Avant d’examiner les passerelles ou les réseaux IP, il est utile de comprendre ce que fait réellement la numérotation téléphonique. Composer un numéro ne crée pas directement un chemin vocal. Son premier rôle est d’indiquer au système de communication quelle destination l’appelant souhaite joindre.
Les premiers réseaux téléphoniques reposaient sur des opérateurs qui établissaient manuellement les appels. Les téléphones à cadran ont ensuite introduit la numérotation par impulsions, chaque chiffre étant représenté par un nombre précis d’interruptions électriques. Composer le chiffre 5, par exemple, produisait cinq impulsions que le central comptait et interprétait.
Un changement majeur est intervenu en 1963, lorsque Bell Labs a introduit la signalisation multifréquence à deux tonalités, couramment appelée DTMF. Au lieu de générer des impulsions, chaque touche produit simultanément deux fréquences : l’une issue d’un groupe de basses fréquences et l’autre d’un groupe de hautes fréquences.
Appuyer sur le chiffre 5, par exemple, produit simultanément 770 Hz et 1336 Hz. Comme chaque touche utilise une paire de fréquences unique, un récepteur DTMF peut identifier les chiffres rapidement et de manière fiable.
La téléphonie IP moderne utilise SIP pour établir les appels, mais DTMF reste important dans de nombreux systèmes de communication. Dans une application radio vers téléphone, DTMF peut servir de pont entre le clavier radio et l’environnement de numérotation téléphonique. La radio génère les chiffres, le système d’intégration les détecte, puis ces chiffres sont utilisés pour créer l’appel SIP requis.
Deux environnements radio nécessitent des approches différentes
Tous les systèmes radio ne nécessitent pas la même architecture. La première décision de conception consiste à déterminer si l’interconnexion téléphonique est déjà prise en charge par l’infrastructure radio ou si elle doit être ajoutée de manière externe.
Réseaux radio à ressources partagées
Les technologies numériques à ressources partagées telles que PDT, DMR Trunking et TETRA peuvent fournir des fonctions d’interconnexion téléphonique via leur infrastructure de cœur de réseau. Selon la configuration du système, des interfaces téléphoniques ou des fonctions d’interfonctionnement peuvent déjà permettre aux utilisateurs radio autorisés de composer des destinations téléphoniques.
Dans cet environnement, la communication radio vers téléphone peut fonctionner comme un service natif. Le terminal radio envoie les informations de numérotation au réseau à ressources partagées, puis le réseau assure le routage vers le système téléphonique. Une passerelle radio externe supplémentaire peut donc ne pas être nécessaire.
Systèmes radio conventionnels
Les radios analogiques conventionnelles, les radios numériques autonomes, les radios mobiles et de nombreuses stations de base ne disposent pas d’un cœur de commutation téléphonique. Elles communiquent sur des canaux attribués mais ne disposent d’aucun moyen direct de générer un appel SIP vers un IP PBX.
C’est dans ce cas qu’une couche d’intégration radio vers SIP devient nécessaire. Une passerelle se connecte aux équipements radio par des interfaces audio et de contrôle appropriées. L’audio radio peut alors être transporté sur le réseau IP, tandis que PTT et les signaux de contrôle associés sont coordonnés séparément.
L’avantage de cette approche est que le réseau radio existant n’a pas besoin d’être entièrement repensé simplement parce qu’une connectivité téléphonique est requise. Les radios peuvent continuer à utiliser leurs fréquences, canaux et procédures d’exploitation existants, tandis que la passerelle ajoute l’accès à l’environnement de communication SIP.
Ce que le terminal radio doit prendre en charge
Pouvoir connecter l’audio radio à une plateforme téléphonique ne signifie pas automatiquement que toutes les radios peuvent composer n’importe quel numéro. Le terminal lui-même doit offrir à l’utilisateur un moyen pratique d’envoyer les informations de destination.
Pour la numérotation directe, deux capacités sont particulièrement importantes.
Saisie du numéro : l’utilisateur doit disposer d’un clavier ou d’une autre interface permettant d’entrer un numéro de destination.
Transmission DTMF : la radio doit pouvoir générer des tonalités DTMF détectables par le système d’intégration.
Si une radio possède ces deux capacités, l’utilisateur peut saisir différents numéros de téléphone selon les autorisations de numérotation configurées dans le système.
Une radio sans clavier peut malgré tout participer à une communication téléphonique. Le modèle d’exploitation change simplement. La radio peut être associée à une ligne directe prédéfinie, à une extension fixe ou à une destination d’appel préconfigurée. L’appui sur une touche programmée ou le déclenchement d’une procédure d’appel définie permet alors d’établir la connexion sans que l’utilisateur de terrain ait à saisir l’intégralité du numéro.
Cette distinction est importante lors de la conception du système. Un projet ne doit pas prévoir une numérotation radio vers téléphone sans restriction si les terminaux réellement utilisés sur le terrain ne permettent pas l’interaction nécessaire.
Des chiffres DTMF à l’appel SIP
La manière la plus claire de comprendre la solution consiste à suivre un appel du début à la fin. Prenons le cas d’un opérateur de terrain qui souhaite joindre une extension de bureau à partir d’une radio conventionnelle.
L’utilisateur saisit la destination. La radio génère les tonalités DTMF correspondant au numéro de téléphone.
Les chiffres sont détectés. Le système d’intégration surveille l’audio radio, identifie la séquence DTMF et collecte le numéro requis.
Un appel téléphonique est créé. Le numéro collecté est converti dans la signalisation requise par l’environnement SIP. Un SIP INVITE peut ensuite être envoyé vers un IP PBX, un commutateur logiciel ou une plateforme de communications unifiées.
La plateforme applique son plan de numérotation. Le système SIP détermine si la destination est une extension interne, un autre service de communication ou une route téléphonique externe autorisée.
Le correspondant répond. Une fois l’appel accepté, une session média RTP transporte la voix entre le côté SIP et le point d’intégration radio.
Le contrôle de parole se poursuit pendant l’appel. Le système d’intégration gère l’émission et la réception radio afin que l’utilisateur du téléphone et l’utilisateur radio puissent parler à tour de rôle.
Pour l’opérateur, le processus peut ressembler à un appel téléphonique classique : saisir un numéro, attendre la connexion puis commencer à parler. Techniquement, plusieurs processus distincts de signalisation et de transport média sont toutefois coordonnés en arrière-plan.
Pourquoi le contrôle de parole est plus complexe que la numérotation
L’établissement de l’appel SIP ne représente qu’une partie du problème. Les utilisateurs radio et téléphoniques ne communiquent généralement pas de la même manière.
Une conversation téléphonique est généralement en duplex intégral. Les deux parties peuvent émettre et recevoir de l’audio simultanément. Un canal radio bidirectionnel conventionnel fonctionne normalement en semi-duplex. Une partie émet pendant que l’autre écoute, et le sens change en fonction de l’utilisation du PTT.
La couche d’intégration doit donc contrôler le moment où l’audio du téléphone est transmis sur le canal radio et celui où le côté radio est autorisé à renvoyer de l’audio vers l’utilisateur téléphonique.
Le contrôle PTT est central dans ce processus. Selon l’équipement radio et l’architecture, le système peut utiliser un contrôle PTT physique, la détection de porteuse, les informations COR/COS, la VOX, la détection d’activité vocale ou d’autres méthodes de signalisation pour gérer le chemin radio.
La temporisation correcte est essentielle. Si le côté téléphonique occupe en permanence le chemin d’émission radio, l’utilisateur de terrain peut ne pas avoir la possibilité d’émettre. Si l’activation ou la libération du PTT est trop lente, le début ou la fin des phrases prononcées peut être tronqué.
Pour cette raison, la qualité audio seule ne doit pas servir à juger la réussite d’une intégration radio vers téléphone. Le comportement du contrôle de parole, le délai de commutation et les procédures d’exploitation sont tout aussi importants.
Le sens des appels doit être conçu autour du flux de travail
Le fait de permettre techniquement à une radio de terrain de saisir n’importe quel numéro de téléphone ne signifie pas toujours qu’il s’agit de la meilleure méthode opérationnelle. Dans de nombreux environnements industriels et de commandement, le personnel utilise la radio justement parce que la communication doit rester rapide et simple.
Demander à un opérateur d’activer la bonne fonction radio, de saisir plusieurs chiffres, d’attendre l’établissement de l’appel puis de gérer le PTT peut ajouter des étapes inutiles. Le sens d’appel requis doit donc être choisi en fonction du flux de travail réel.
Une équipe de maintenance, par exemple, peut n’avoir besoin de joindre qu’une seule extension du centre de contrôle. Dans ce cas, une ligne directe prédéfinie peut être plus efficace qu’une numérotation sans restriction. À l’inverse, un opérateur de dispatching peut avoir besoin d’accéder par téléphone à plusieurs canaux radio et tirer parti d’extensions de canal définies dans l’IP PBX.
L’accès du téléphone vers la radio est souvent particulièrement pratique. Un utilisateur de bureau peut composer une extension affectée à une ressource radio. Le système de communication établit alors la connexion avec le canal requis sans demander à l’utilisateur radio sur le terrain de composer quoi que ce soit.
Une conception aboutie peut prendre en charge plusieurs méthodes en même temps :
numérotation depuis le clavier radio vers des destinations téléphoniques autorisées ;
appel de ligne directe à une touche depuis certains terminaux radio ;
extensions téléphoniques associées à des canaux radio individuels ;
interconnexion radio et téléphone contrôlée par l’opérateur de dispatching ;
routes d’urgence prédéfinies pour des scénarios opérationnels critiques.
L’objectif n’est pas de faire fonctionner une radio exactement comme un téléphone. Il s’agit de donner aux utilisateurs le chemin pratique le plus court vers la personne ou la ressource de communication dont ils ont besoin.
Les canaux partagés changent la nature d’un appel téléphonique
La confidentialité constitue un autre point important. Un appel téléphonique est généralement compris comme une communication entre deux terminaux. Un canal radio conventionnel est une ressource de communication partagée.
Si l’audio téléphonique est transmis sur un canal radio conventionnel, d’autres radios à l’écoute de ce canal peuvent également recevoir la conversation. De même, les transmissions d’autres utilisateurs radio autorisés sur le canal peuvent entrer dans l’appel téléphonique connecté.
Ce comportement n’est pas nécessairement un défaut. Dans des environnements opérationnels comme la maintenance, la sécurité ou les interventions d’urgence, une connaissance commune de la situation peut être utile. Il faut toutefois en tenir compte lorsque les conversations téléphoniques contiennent des informations sensibles ou personnelles.
Les systèmes radio numériques peuvent offrir des fonctions d’appel individuel ou privé lorsque le réseau et les terminaux les prennent en charge. Les systèmes conventionnels peuvent, quant à eux, nécessiter des canaux séparés, un routage contrôlé ou des procédures opérationnelles pour maintenir les différents types de communication distincts.
Les autorisations de numérotation doivent donc être conçues en même temps que la politique d’utilisation des canaux radio. Autoriser simplement chaque canal à appeler toutes les destinations téléphoniques peut créer des problèmes de sécurité comme d’exploitation.
Planifier la solution avant le déploiement
Un projet radio vers téléphone doit commencer par le flux de communication plutôt que par les appareils individuels. L’équipe d’ingénierie doit d’abord comprendre ce que les utilisateurs sont censés accomplir.
Les questions importantes comprennent :
Quels utilisateurs radio doivent pouvoir initier des appels téléphoniques ?
Leurs radios disposent-elles de claviers numériques ?
Les terminaux peuvent-ils générer une signalisation DTMF exploitable ?
Les utilisateurs doivent-ils pouvoir composer n’importe quel numéro ou uniquement des destinations prédéfinies ?
Quels canaux radio nécessitent un accès téléphonique ?
Le système radio existant prend-il déjà en charge l’interconnexion téléphonique ?
Les appels resteront-ils internes à l’IP PBX ou devront-ils atteindre des réseaux téléphoniques externes ?
Comment le contrôle PTT et la détection de l’activité radio doivent-ils fonctionner ?
L’audio téléphonique doit-il être disponible sur l’ensemble d’un canal radio ou uniquement pour certains utilisateurs ?
Les conditions réseau doivent également être évaluées. La signalisation SIP et les flux RTP dépendent du chemin IP entre le point d’intégration et la plateforme de communication. Une latence excessive, des pertes de paquets ou une connectivité instable peuvent affecter l’établissement des appels, la qualité vocale et la temporisation du contrôle de parole.
Avant la mise en service, le projet doit tester les deux sens de communication. Les essais doivent couvrir la précision de la numérotation, l’établissement des appels, la commutation PTT, la coupure du premier mot, la libération des appels, le blocage des destinations non autorisées et la récupération après une interruption temporaire du réseau.
Le résultat doit être une méthode d’exploitation qui paraisse naturelle aux utilisateurs de terrain comme aux utilisateurs de bureau. Un système techniquement interconnecté ne suffit pas si la procédure d’appel reste trop complexe pour une utilisation quotidienne.
FAQ
Une radio peut-elle appeler un téléphone mobile externe ?
Oui, à condition que la plateforme téléphonique connectée dispose d’une route autorisée vers le réseau mobile ou le réseau téléphonique public. La connexion radio vers SIP fournit l’accès à la plateforme téléphonique, tandis que l’IP PBX ou le service de télécommunications détermine si le numéro externe demandé peut être joint.
Un même canal radio peut-il avoir sa propre extension SIP ?
Oui. Une ressource radio peut être associée à une extension dédiée ou à une règle de routage. Les utilisateurs téléphoniques ou d’autres terminaux SIP peuvent ainsi joindre un canal radio précis grâce à un numéro prévisible.
Plusieurs radios peuvent-elles partager une même connexion téléphonique ?
Oui, lorsque ces radios fonctionnent sur le même canal partagé ou la même ressource de conversation. Dans ce cas, la connexion téléphonique fait en pratique partie de la conversation du canal. Les projets nécessitant des communications individuelles doivent utiliser une architecture prenant en charge des ressources radio séparées ou des appels individuels.
Les appels radio vers téléphone peuvent-ils être enregistrés ?
Oui, si la plateforme de communication ou le système d’enregistrement reçoit les flux SIP/RTP nécessaires. La conception de l’enregistrement doit également préciser quel sens de la conversation doit être capturé et tenir compte des exigences applicables en matière de confidentialité ou de conformité.
Le DTMF doit-il toujours être transmis sous forme de tonalité audible ?
Pas nécessairement. Différentes parties du chemin de communication peuvent traiter les informations de chiffres de différentes manières. Le DTMF peut être généré sous forme audio côté radio puis être représenté ultérieurement au moyen d’une signalisation compatible SIP dans l’environnement IP. La méthode exacte dépend de la conception de l’intégration.
Que se passe-t-il si un utilisateur radio saisit un numéro non autorisé ?
La plateforme téléphonique peut appliquer des restrictions de plan de numérotation, des autorisations utilisateur ou des règles de destination. Il est ainsi possible d’autoriser les utilisateurs radio à joindre des extensions approuvées tout en bloquant les numéros internationaux, surtaxés ou d’autres destinations non autorisées.
Une radio bidirectionnelle peut donc appeler un numéro de téléphone lorsque l’ensemble du chemin de communication prend en charge trois fonctions essentielles : la radio peut fournir les informations de destination, la couche d’intégration peut traduire ces informations en signalisation téléphonique et le système peut coordonner la communication radio basée sur PTT avec la session média téléphonique.
Le déploiement le plus efficace ne cherche pas à transformer chaque radio en téléphone conventionnel. Il utilise plutôt DTMF, le routage SIP et une interconnexion radio contrôlée afin de fournir l’accès téléphonique réellement nécessaire aux utilisateurs de terrain, aux opérateurs de dispatching et au personnel des centres de contrôle.
