Commutation CS vs PS : définition, fonctionnement et comparaison

Commutation CS vs PS : définition, fonctionnement et comparaison

Dans les réseaux de télécommunications, la commutation circuit (CS) et la commutation par paquets (PS) sont deux techniques fondamentales pour l’acheminement des données. Chacune possède ses propres mécanismes, domaines d’application et limitations techniques. Comprendre les différences structurelles entre ces deux approches permet de mieux analyser leur intégration dans les architectures mobiles, notamment dans les générations 2G, 3G, 4G et 5G.

Définition des commutations CS et PS

• Commutation Circuit (CS) : Méthode historique utilisée dans les réseaux téléphoniques classiques. Elle établit un circuit physique dédié entre l’émetteur et le récepteur pendant toute la durée de la communication.
• Commutation par Paquets (PS) : Technologie plus moderne où les données sont segmentées en paquets, envoyés indépendamment à travers le réseau et réassemblés à destination.

Fonctionnement technique

Le mécanisme de transport des données diffère profondément entre CS et PS :

Comparaison d’utilisation dans les réseaux mobiles

La coexistence de CS et PS a été marquée par l’évolution des générations de téléphonie mobile :

Avantages et limitations

• CS : Offre une excellente qualité de voix avec un faible délai. Cependant, elle est inefficace en termes de bande passante, surtout pour les données non continues comme les paquets IP.
• PS : Permet un usage optimal des ressources et une meilleure scalabilité pour les services internet et multimédia. Elle nécessite toutefois des mécanismes plus complexes pour garantir la QoS, surtout pour les services sensibles comme la voix ou la vidéo en temps réel.

Impact sur les services voix

Dans les réseaux utilisant la PS, les appels vocaux ne passent plus par un circuit dédié, mais sont encapsulés dans des paquets IP à travers des protocoles comme SIP (Session Initiation Protocol) et RTP (Real-time Transport Protocol). C’est le cas du VoLTE en 4G et du VoNR en 5G.

Par contraste, en CS, l’appel est purement téléphonique avec signalisation SS7, sans dépendance aux couches IP. Cela permet une latence très faible, mais rend difficile l’intégration avec des services de données évolués.

Exemple d’application hybride : 3G avec CS et PS

Dans les réseaux UMTS, un utilisateur peut effectuer un appel vocal (via CS) tout en naviguant sur Internet (via PS) simultanément. Cette dualité a permis une transition fluide entre les services traditionnels et les services internet mobile. Néanmoins, cette architecture impliquait une infrastructure double : MSC pour la voix et SGSN/GGSN pour les données, augmentant la complexité du réseau.

Transition vers un cœur de réseau tout IP

Avec la migration vers des architectures tout IP (EPC pour LTE, 5GC pour 5G), la commutation CS est progressivement abandonnée. Les services CS legacy sont supportés via :

1. CSFB (Circuit Switched Fallback) : permet de rediriger les appels voix d’un réseau 4G vers 3G/2G utilisant CS.
2. VoLTE : voix sur LTE utilisant entièrement le cœur de réseau PS.

Ces mécanismes garantissent une continuité de service tout en préparant le réseau à une architecture 100 % paquets.

Critères de choix dans l’évolution réseau

Le choix entre CS et PS dépend des facteurs suivants :

• Type de service à fournir (temps réel vs non temps réel)
• Infrastructure réseau disponible
• Besoin en bande passante et latence
• Compatibilité terminal/réseau

Conclusion

La commutation CS, bien que fiable pour la voix, cède progressivement sa place à la PS, plus flexible et adaptée aux besoins modernes en données. Cette évolution reflète l’orientation des réseaux mobiles vers une architecture convergente, centrée sur IP, capable de supporter une multitude de services avec efficacité.

Pour approfondir, vous pouvez consulter le rôle du VoLTE dans l’abandon progressif du CS dans les réseaux 4G.