Projet Voix Afef Bessaad 2ING1

7/28/2019 Projet Voix Afef Bessaad 2ING1

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MINISTERE DE LENSEIGNEMENTSUPERIEUR

DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET DE LA TECHNOLOGIE

UNIVERSITE DE SOUSSEINSTITUTSUPERIEUR DINFORMATIQUE

ET DES TECHNOLOGIES DE COMMUNICATIONHAMMAM SOUSSE

Raliser par : BESSAAD AFEF

2ING1

Anne universitaire : 2007-200


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Sommaire

Introduction : gnrale..................................................................................................................1: Prsentation .................................................................................................................................2

I.Gnralits ..................................................................................................................................21.Rendement du service ................................................................................................................2

2.Mythe ou ralit .........................................................................................................................2

3.Le best effort...........................................................................................................................3

4.Diffrence entre VOIP et TOIP...................................................................................................3

II. Les grandes structures de normalisation ...................................................................................4

: Dfinition et fonctionnement......................................................................................................5I.Dfinition.....................................................................................................................................5

II.Fonctionnement de la Voix sur IP..............................................................................................5

1.Fonctionnement...........................................................................................................................5

2.tapes de Dmarrage dune activit VoIP................................................................................7

: Rseau tlphonique commut..................................................................................................9I.Histoire de la tlphonie..............................................................................................................9

II.Dfinition du RTC......................................................................................................................9

III.Principe du RTC......................................................................................................................10

1.Description ...............................................................................................................................10

2.Architecture du rseau...............................................................................................................11

IV.Conclusion..............................................................................................................................12

: Les architectures et leurs caractristiques ............................................................................13

I.Introduction................................................................................................................................13II.Les diffrents types de tlphonie sur IP..................................................................................14

1.PC PC ...................................................................................................................................14

2.PC poste tlphonique............................................................................................................15

3.Poste tlphonique PC............................................................................................................15


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4.Entre 2 postes tlphoniques.....................................................................................................16

5.Les centres d'appel Internet ......................................................................................................17

III.Les quipements .....................................................................................................................18

1.Les passerelles (Gateway) ........................................................................................................18

2.Les portiers (Gatekeeper) .........................................................................................................18

a)dfinition...............................................................................................................................18

b)Principales fonctions du portier ...........................................................................................19

3.Les systmes de facturation .....................................................................................................20

4.Les terminaux tlphoniques traditionnels et les nouvelles gnrations de terminaux ............20

a)Les terminaux classiques .....................................................................................................20

b)Le micro-ordinateur multimdia ..........................................................................................20

c)Les tlphones Ethernet .......................................................................................................21

IV.conclusion...............................................................................................................................21

: Les protocoles.............................................................................................................................22I.Introduction................................................................................................................................22

II.Les protocoles associs.............................................................................................................221.Introduction...............................................................................................................................22

2.IPv6 ..........................................................................................................................................22

a)Introduction...........................................................................................................................22

b) Principales Caractristiques ................................................................................................22

c) Format de len-tte ..............................................................................................................24

d)IPv6 et VoIP .........................................................................................................................243.RSVP: Resource Reservation Protocol ....................................................................................25

a)Introduction...........................................................................................................................25

b)rle .......................................................................................................................................25

c)Fonctionnement ....................................................................................................................25


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d)RSVP et VoIP......................................................................................................................26

4.DIFFserv...................................................................................................................................26

a)Introduction...........................................................................................................................26

b) Fonctionnement ..................................................................................................................27

c)Dsavantages.........................................................................................................................28

.................................................................................................................................................28

d)DIFFserv et VoIP .................................................................................................................28

5.MPLS: Multi-Protocol Label Switching ..................................................................................28

6.VPN: Virtual Private Network .................................................................................................29

a)Dfinition .............................................................................................................................29

b)Utilisation .............................................................................................................................30

c)fonctionnement .....................................................................................................................30

d)VPN et VoIP ........................................................................................................................31

III.Protocoles l'tablissement des connexions..............................................................................31

1.Introduction...............................................................................................................................31

2.H323..........................................................................................................................................31

a)Introduction...........................................................................................................................31

b)Norme...................................................................................................................................32

c)Fonctionnement.....................................................................................................................33

d)tablissement de la communication.....................................................................................36

e)La libration de connexion....................................................................................................37

f)Avantage................................................................................................................................38

g)Inconvnients .......................................................................................................................39

3.Protocole SIP.............................................................................................................................39

a)Introduction...........................................................................................................................39


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b)Fonctionnement....................................................................................................................40

c)Etablissement de connexion..................................................................................................42

d)Caractristiques de SIP.........................................................................................................44

4.MGCP ......................................................................................................................................44

a)Introduction...........................................................................................................................45

b)Etablissement / libration dune connexion..........................................................................45

c)Comparaison ........................................................................................................................48

IV.Protocole de transport de la voix............................................................................................48

1.RTP: Real Time Transport Protocol ........................................................................................48

a)Introduction...........................................................................................................................48

b)Caractristiques.....................................................................................................................49

c)Fonctionnement.....................................................................................................................49

d)Description de l'en-tte ........................................................................................................50

2.RTCP: Real Time Transport Control Protocol..........................................................................51

a)Introduction ..........................................................................................................................51

b)Caractristique......................................................................................................................52

c)Les fonctions de Rtcp............................................................................................................52

d)Comment est utilis RTCP vis vis de RTP........................................................................54

3.RTP /RTCP et VoIP..................................................................................................................55

V.Conclusion................................................................................................................................55

: Mode de diffusion et Solutions................................................................................................56

I.Le rseau multiservice ..............................................................................................................561.Prsentation du rseau multiservice .........................................................................................56

2. Les avantages d'un rseau intgr unique ...............................................................................56

3.Les avances technologiques ...................................................................................................57

II.Les solutions.............................................................................................................................58


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1.Solutions matrielles ................................................................................................................58

a)solutions voix sur IP propose par Cofratel .........................................................................58

b)Solutions voix sur IP propose par AudioCodes (Misil) .....................................................60

2.Solutions logicielles .................................................................................................................61

a)introduction...........................................................................................................................61

b) Winphone ...........................................................................................................................62

c)Roger Wilco .........................................................................................................................63

d)Autres logiciels Windows ....................................................................................................64

Chapitre7 : Les avantages et Les inconvnients de la VoIP

.......................................................................................................................................................66I.Avantages...................................................................................................................................66

1.Rduction des cots...................................................................................................................66

2. Standards ouverts et interoprabilit multi-fournisseurs..........................................................67

3.Choix d'un service opr...........................................................................................................67

4.Un rseau voix, vido et donnes (triple play)..........................................................................67

5.Un service PABX distribu ou centralis..................................................................................68

6.Evolution vers un rseau de tlphonie sur Ip..........................................................................68

7.Intgration des services vido...................................................................................................68

II.La voix sur IP : Difficults associes.......................................................................................68

1.Comparaison IP - Tlcoms .....................................................................................................69

2.Le transfert de la voix : un chemin sem dembches .............................................................70

III.Solutions de VoIP...................................................................................................................71

IV.conclusions .............................................................................................................................72

Chapitre8 : Qualit de service....................................................................................................73I.Introduction................................................................................................................................73

II.La qualit du codeur ................................................................................................................73


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III.Le dlai de transmission..........................................................................................................74

1.Analyse des dlais ....................................................................................................................74

2.Analyse des pertes ....................................................................................................................75

IV.La gigue de transmission .......................................................................................................77

V.Le taux de perte des paquets ...................................................................................................77

VI.L'cho .....................................................................................................................................78

VII.Conclusion ............................................................................................................................78

Chapitre9 : Scurit de la VoIP..................................................................................................79I.Introduction................................................................................................................................79

II.Attaques locales........................................................................................................................80III.Attaque des flux VoIP.............................................................................................................81

IV.Attaques gnriques ..............................................................................................................82

1.Anonymat..................................................................................................................................82

2.Spoofing....................................................................................................................................82

V.Solution....................................................................................................................................83

1.Tunnel IPSec.............................................................................................................................832.Filtrage rseau...........................................................................................................................83

3.IDS............................................................................................................................................84

VI.Conclusion..............................................................................................................................84

Conclusion....................................................................................................................................85


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Liste de figuresFigure 1 : diffrence entre VoIP et ToIP.....................................................................................3Figure 2 : appel tlphonique sur un terminal VoIP..................................................................7Figure 3 : dmarrage dune activit VoIP...................................................................................8Figure 4 : Principe du rseau tlphonique commutpublic...................................................11Figure 5 : Architecture de RTC..................................................................................................11Figure 6 : architecture VOIP......................................................................................................13Figure 7 : architecture PC PC travers LAP........................................................................14Figure 8 : architecture PC PC travers un rseau local......................................................15

Figure 9 :architecture PC poste tlphonique........................................................................15Figure 10: architecture poste tlphonique PC......................................................................16Figure 11 : architecture entre deux postes tlphoniques travers RTC..............................16Figure 12 : architecture entre deux postes tlphoniques travers PBX...............................17Figure 13: Web call center.......................................................................................................................................................18Figure 14 : fonctionnement RSVP..............................................................................................26Figure 15 : fonctionnement DIFFserv........................................................................................28Figure 16 : principe de MPLS....................................................................................................29Figure 17 : fonctionnement VPN................................................................................................30

Figure 18 : architecture H323.....................................................................................................32Figure 19 : architecture des protocoles selon H323..................................................................33Figure 20 : lments rseau pour H323.....................................................................................34Figure 21 : tablissement dune connexion H323.....................................................................37Figure 22 : libration dune connexion H323............................................................................38Figure 23 : Architecture des protocoles selon SIP....................................................................40Figure 24 : Etablissement et libration dune connexion SIP..................................................43Figure 25 : Principe de MGCP...................................................................................................45Figure 26 : architecture des protocoles selon MGCP...............................................................45

Figure 27 : tablissement et libration dune connexion MGCP.............................................47Figure 28 : matriel typique dun rseau VoIP.........................................................................58Figure 29 : interconnexion de PABX via liens LIA..................................................................60Figure 30 : systme dvaluation et de rfrence pour le AC4804A-C...................................61Figure 31 :Winphone...................................................................................................................62Figure 32 : lment utiliser pour le logiciel Winphone.............................................................63Figure 33 : Logiciel Roger Wilco................................................................................................63


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Figure 34 : Media Ring Talk.......................................................................................................64Figure 35 : Net2Phone.................................................................................................................65Figure 36 : principe de rduction de cots................................................................................67Figure 37 : comparaison IP et tlcom.......................................................................................70Figure 38 : principe de gigue......................................................................................................71

Figure 39 : dlai de transmission................................................................................................74Figure 40 : solution scuris........................................................................................................83

Liste des tableaux

Tableau 1 : avantages et inconvnients de best effort.............................................................3Tableau 2 : fonctionnement VoIP.................................................................................................7Tableau 3 : entte IPv6................................................................................................................24Tableau 4 : description de lentte IPv6....................................................................................24Tableau 5 : les commandes SIP..................................................................................................44Tableau 6 : comparaison entre H323,SIP et MGCP.................................................................48Tableau 7 : entte RTP................................................................................................................50Tableau 8 : description de lentte RTP....................................................................................51Tableau 9 : entte RTCP.............................................................................................................53Tableau 10 : description de lentte RTCP...............................................................................54Tableau 11 : comparaison entre IP & X25................................................................................69

Tableau 12 : dlai entre mission et rception de parole.........................................................76Tableau 13 : difficult de la transmission de VoIP...................................................................77


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Introduction gnrale VOIP

Introduction : gnrale

Pour tablir un appel ltranger, la communication tlphonique restent toujours trop chres.La solution classiquement utilise est le rseau tlphonique commut ou "RTC". Le tlphone

portable permet galement de joindre ses correspondants, cette fois-ci via les rseaux GSM,

GPRS et UMTS. La voix sur IP (Voice overInternet Protocol) constitue une troisime solution.

Ainsi les tlphones analogiques dpendants de centraux tlphoniques ddis, la voix sur IP

permet le transport de conversations tlphoniques sur tout rseau numrique ou analogique

acceptant le protocole TCP/IP (Ethernet, RNIS, etc.).

Les utilisateurs du tlphone ont habitus payer leurs utilisations de tlphone en fonction de

la distance et de la dure mais depuis lvolution de l'Internet, les mentalits changent et on

s'habitue au principe de rseau informatique et de son accs forfaitaire. On peut ainsi

communiquer, par cran interpos, n'importe o dans le monde sans aucune considration

financire puisque le prix est toujours celui d'une communication locale. C'est videmment cet

aspect financier qui est l'origine de la tlphonie sur IP. Car c'est une rvolution au niveau des

tarifs qui s'annoncent dmesurment bas.

Dans le cas de la voix sur IP deux abonns changent des paquets lorsqu'ils communiquent. Il y

a une numrisation des voix, puis une segmentationdes donnes en paquets, et enfin un

adressage avec l'"Internet Protocol" (IP, H.323, SIP et MGCP). La voix sur IP dcrit des

communications "Point Point"; pour la diffusion de son sur IP en multipoints on parlera plutt

deStreaming comme lesradios par exemple.

Cette nouvelle technique permet de bnficier de nouveaux services bass sur la voix, lesimages et les donnes. Le rseau sert pour les communications tlphoniques, les changes de

donnes images, Internet, musique,vido...

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http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3932http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3986http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=4008http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=4008http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=818http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3799http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=6690http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=321http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7733http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7733http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=222http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=1433http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=2520http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3336http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=11026http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=11026http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7728http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7728http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7376http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7376http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3986http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=4008http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=818http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3799http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=6690http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=321http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7733http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=222http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=1433http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=2520http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3336http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=11026http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7728http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=7376http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=3932


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Chapitre1 : prsentation VOIP

: Prsentation

I. Gnralits

1. Rendement du service

La combinaison voix, donnes et vido sur le mme rseau de transport permet dimaginer de

nouvelles applications. Par exemple la vido confrence sur Internet. Dautres applications sont

en gestation, telle la messagerie unifie pour envoyer indiffremment des messages voix sur IP,

lectroniques ou tlcopie via lInternet.

La voix sur IP permet damliorer le travail coopratif..Avec ces applications coopratives, les

utilisateurs peuvent dialoguer avec un correspondant, tout en consultant simultanment les

mmes donnes sur leur ordinateur, grce aux infrastructures Internet. Le dveloppement

actuel des technologies IP devrait faciliter le travail de coopration multimdia.

2. Mythe ou ralit

Le premier logiciel de tlphonie apparaissent en 1995, pour tlphoner lautre bout du

monde, grce Internet, pour le prix dune conversation locale. Les grands oprateurs du

moment sourient, dnoncent la qualit de service qui pourrait tre associe un rseau est le:

best effort et accusent ce moyen de communication mergeant daccaparer la bande passante

du rseau des rseaux.

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3. Le best effort

Avantages inconvnientsPas dinterruption de flux de donnes Perte de paquet possiblePas de rservation de circuit mode non connect Pas de chemin de communication fixe

Pas dencombrement du rseau avec desacquittements

Pas de remonte derreurs

Tableau 1 : avantages et inconvnients de best effort

4. Diffrence entre VOIP et TOIP

La VoIP = Le transport de la voix sur un lien IP

Transforme la voix TDM en sortie du PABX en Paquet IP, et l'achemine jusqu'au rseau RTC Notion OPERATEUR

La ToIP = LIP jusquau POSTE TELEPHONIQUE

Accs des services avancs

Intgration simplifie

Notion CLIENT & Utilisateurs

Figure 1 : diffrence entre VoIP et ToIP

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II. Les grandes structures de normalisation

Avant 1996, les solutions de voix sur IP reposaient sur des architectures propritaires. Les

organismes de normalisation impliqus dans la dfinition de standards pour la voix sur IP sont :

UIT-T (Union Internationale des Tlcommunications, secteur Tlcoms) ;

IETF (Internet Engineering Task Force) ;

IMTC (International Multimedia Teleconferencing Consortium) ;

ECTF (Entreprise Computer Telephony Forum) ;

ETSI (European Telecommunication Standards Institute) ;

International Teleconferencing Association ;

International Multimedia Association.

On assiste ainsi actuellement trois normes (H323, SIP et MGCP).

H.323 (g de plus de 10 ans, largement rpandu pour les IPBX)

IAX (Asterisk)

MGCP (Media Gateway Control Protocol)

SCCP (Skinny Client Control Protocol - proprit de Cisco Systems)

Jingle, bas sur le protocole de messagerie instantane standard ouvert Jabber

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Chapitre2 : dfinition et fonctionnement VOIP

: Dfinition et fonctionnement

I. DfinitionLa VoIP, comme son nom lindique, est une technique de transmission de voix base sur le

protocole IP. Il sagit dun protocole de niveau 3 sans connexion, de ce fait les paquets IP

peuvent emprunter des chemins diffrents [2].

La voix sur IP (Voice over IP) est une technologie de communication vocale en pleine

mergence. Elle fait partie d'un tournant dans le monde de la communication. En effet, la

convergence du triple play (voix, donnes et vido) fait partie des enjeux principaux des acteursde la tlcommunication aujourdhui [1].

La voix restant une forme de communication bien plus conviviale que le courrier lectronique

ou les formes de messageries instantanes. Pour lentreprise et les oprateurs ce facteur cot

de la communication est important, mais le dploiement de rseaux privs virtuels MPLS,

l'introduction de la qualit de service dans les rseaux (QoS), la convergence voix-donnes

(CTI), les divers projets de consolidation des deux dernires annes, l'arrive des

autocommutateurs IP, la disponibilit de postes tlphoniques intgrant des fonctionnalits [1].

II.Fonctionnement de la Voix sur IP

1. Fonctionnement

Le transport de la voix se fait ainsi :

Le codec audio de l'metteur numrise et compresse la voix.

Ces donnes numriques sont achemines jusqu'au destinataire dans des paquets IP.

Le codec du destinataire effectue les oprations inverses (dcompression, puis restitution du

son).

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http://fr.wikipedia.org/wiki/Codechttp://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocolhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Codechttp://fr.wikipedia.org/wiki/Internet_Protocol


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Pour des raisons techniques, le phnomne d'choest, degr variable, omniprsent dans ce

type de communication. Les logiciels qui compensent cet effet sont souvent propritaires.

Supposons que l'appareil A utilise le logiciel A et que l'appareil B utilise le logiciel B. Les

deux logiciels risquent de traiter l'cho de faon lgrement diffrente, ce qui amne des effetsde bord non contrls. Par exemple, des sifflements se font entendre pendant la

communication.

Ainsi que la latence variable du rseau Internet fait que les donnes voyagent plus ou moins

vite. Alors que cette variabilit est acceptable pour des donnes, elle ne l'est pas pour la voix,

phnomne physique qui demande une certaine continuit pour que les gens puissent se

comprendre.

En dehors de la VoIPsur Internet, la VoIP se retrouve aussi dans le milieu oprateur en cur

de rseau pour remplacer les infrastructures TDM traditionnelles. On trouve principalement 2

usages rsidentiels oprateurs :

l'utilisation de call server IP et de passerelle VoIP rsidentielles (Livebox, Freebox,

ClubBox,Wenbox, Annabox,) pour utiliser l'ADSL pour transporter la voix plutt que

la bande basse de la ligne analogique.

l'utilisation de call serverIP et passerelles voix dans les DSLAM qui permettent de faire

de la voix sur IP partir d'un tlphone traditionnel et de manire transparente pour

l'utilisateur.

Ces volutions d'usages amnent les grands oprateurs revoir leurs infrastructures cur pour

le traitement d'appel.

Le schma suivant dcrit le fonctionnement d'un appel partir d'un terminal VoIP.

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http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chohttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chohttp://fr.wikipedia.org/wiki/VoIPhttp://fr.wikipedia.org/wiki/VoIPhttp://fr.wikipedia.org/wiki/TDMhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Liveboxhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Freeboxhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=ClubBox&action=edithttp://www.wengo.fr/http://www.annatel.net/comment.phphttp://fr.wikipedia.org/wiki/DSLAMhttp://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89chohttp://fr.wikipedia.org/wiki/VoIPhttp://fr.wikipedia.org/wiki/TDMhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Liveboxhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Freeboxhttp://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=ClubBox&action=edithttp://www.wengo.fr/http://www.annatel.net/comment.phphttp://fr.wikipedia.org/wiki/DSLAM


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Figure 2: appel tlphonique sur un terminal VoIP

tape

Description

1 Le son capt par un terminal VoIP est numris.2 Les donnes sont transmises par le rseau de 2 manires, selon le type de terminal du

destinataire : -si le destinataire dispose d'un terminal de VoIP, la transmission des donnes se faitpar Internet ;

-si le destinataire possde un terminal traditionnel, une passerelle entre Internet et lerseau tlphonique commut classique permet au destinataire de l'appel d'entendreet de rpondre son interlocuteur.

3 Le destinataire entend le message mis par l'metteur sur son terminal.

Tableau 2 : fonctionnement VoIP

2. tapes de Dmarrage dune activit VoIP

Configurez votre tlphone IP, il devient un tlphone public accessible par tous.

Chaque utilisateur du tlphone doit disposer d'une carte tlphone valide avec des units.

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http://www.afrique-telecom.com/tel_IP.htmhttp://www.afrique-telecom.com/tel_IP.htm


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Figure 3 : dmarrage dune activit VoIP

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Chapitre3: rseau tlphonique commut VOIP

: Rseau tlphonique commut

I. Histoire de la tlphonie

Lhistoire des communications connu de grands moments et de grandes avancs d

l'ingniosit de certains et aux progrs technologique et lectronique. Nous retiendrons

quelques grandes dates tel que :

1837 Premier tlgraphe lectrique invent par Samuel Morse

1889 Almon B. Strowger (USA) invente le premier slecteur automatique et donne

ainsi naissance la commutation tlphonique automatique

1938 Alec Reeves (Franais) dpose le brevet des futurs systmes modulation par

impulsion et codage (MIC) : quantification et chantillonnage du signal intervalles rguliers,

puis codage sous forme binaire.

1962 Les premiers systmes de transmission multiplex de type MIC apparaissent aux

Etats-Unis ils permettent une liaison 24 voies entre centraux tlphonique, la mme poque

en France on installe des MIC 32 voies.

1970 Un nouveau pas est franchi dans le domaine de la commutation lectronique avec

la mise en service en France, par le CNET, des premiers centraux tlphoniques publics en

commutation lectronique temporelle.

1979 Lancement du minitel en France

1987 Le RNIS est mis en service en France.

1990 De nouveaux concepts apparaissent tel que la commutation temporelle

asynchrone (ATM) et la hirarchie numrique synchrone.

II.Dfinition du RTC

Le RTC est tout simplement le rseau tlphonique que nous utilisons dans notre vie de tous les

jours et qui nous donne accs des fonctions multiples. En effet outre le fait de pouvoir

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tlphoner, le RTC nous permet d'utiliser de multiples services tel que la transmission et la

rception de fax, l'utilisation d'un minitel, accder Internet etc. Il reprsente donc l'un des

protocoles de discussion utilis sur la paire de cuivre boucle locale.

III. Principe du RTC

1. Description

Le rseau tlphonique public (RTPC, Rseau Tlphonique Public Commut ou simplement

RTC) a essentiellement pour objet le transfert de la voix. Le transport des donnes n'y est

autoris que depuis quelques dizaines des annes. Utilisant le principe de la commutation de

circuits, il met en relation deux abonns travers une liaison ddie pendant tout lchange. La

gestion gnrale du rseau discerne trois fonctions :

La distribution :Celle-ci comprend essentiellement la liaison d'abonn ou boucle locale (paire mtallique

torsade) qui relie l'installation de l'abonn au centre de transmission de rattachement. Cette

ligne assure la transmission de la voix (frquence vocale de 300 3 400

Hz), de la numrotation et de la signalisation.

La commutation :Cest la fonction essentielle du rseau, elle consiste mettre en relation deux abonns,

maintenir la liaison pendant tout l'change et librer les ressources la fin de celui-ci. C'est le

rseau qui dtermine les paramtres de taxation et impute le cot de la communication

l'appelant

La transmission :Cest la partie support de tlcommunication du rseau, cette fonction est remplie soit par un

systme filaire cuivre (en voie de disparition), de la fibre optique ou des faisceaux hertziens.

Aujourd'hui, le rseau est pratiquement intgralement numris, seule la liaison d'abonn reste

analogique.

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Figure 4 : Principe du rseau tlphonique commutpublic

2. Architecture du rseau

Figure 5 : Architecture de RTCLe rseau tlphonique commut a une organisation hirarchique trois niveaux. Il est

structur en zones correspondant un niveau de concentration.

On distingue :

Zone Autonomie d'Acheminement (ZAA) : cette zone, la plus basse de la hirarchie,

comporte un ou plusieurs Commutateurs Autonomie d'Acheminement (CAA) qui eux-mmes

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accueillent les abonns et peuvent tablir diffrents types de communications tels les

communications locales.

Zone de Transit Secondaire (ZTS) : cette zone comporte des Commutateurs de Transit

Secondaires (CTS). Ils assurent les brassages des circuits lorsquun CAA ne peut atteindre le

CAA destinataire directement.

Zone de Transit Principal (ZTP) : cette zone assure la commutation des liaisons longues

distances.

Dans les zones faible densit, les abonnes sont rattaches des commutateurs locaux (CL)

qui sappellent Concentrateur de trafic.

IV. Conclusion

Le RTC est relativement peu coteux mettre en place par rapport une liaison spcialis.

Cependant, on n'achte pas la connexion au rseau, on la loue, ce qui peut la longue s'avrer

assez coteux. Les liaisons courte distance ne sont pas trs chres, et pour transmettre un

message un ami dans la mme ville, il vaudra mieux lui passer un coup de fil . Pour des

communications trs longues distance l'utilisation d'un autre rseau comme Internet sera

largement plus conomique. De ce point l, on a lide utiliser un autre rseau de

commutation de paquets pour transmettre les donnes un cout plus rduit que le rseau de

commutation de circuit RTC.. Cest le rseau Voix sur IP.

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Chapitre4: les architectures et leurs caractristiques VOIP

: Les architectures et leurs caractristiques

I. IntroductionLe rseau peut tre subdivis en deux parties distinctes, le rseau de transit et le rseau daccs.

Les exigences poses par les applications ont une incidence directe sur les technologies qui

seront mises en uvre, aussi bien au niveau de lpine dorsale que sur laccs dusager.

Un rseau universel doit satisfaire un faisceau dexigences, souvent contradictoires. Le

principal dilemme est la priorisation des applications en temps rel par rapport au transfert de

donnes.

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Figure 6 : architecture VOIP


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II. Les diffrents types de tlphonie sur IP

PC PC : En entreprise puis en grand public.

PC poste tlphonique (vice versa) : Cas du poste tlphonique puis du centre dappels.

Entre 2 postes tlphoniques : En entreprise puis en grand public par boitiers ou passerelles.

1. PC PC

Dans le cas o le rseau d'accs serait le RNIS, l'ordinateur doit possder une carte RNIS. Dans

les autres cas, il faut un modem entre l'ordinateur et le rseau considr. L'accs Internet se fait

en souscrivant un abonnement auprs d'un fournisseur d'accs Internet (IAP : Internet Access

Provider). Dans le modle PC PC sur Internet, la voix sur IP se rduit une application

logicielle installe sur les ordinateurs.

Conditions

Les correspondants sont connects en permanence sur internet sinon :

Ils se fixent un rendez-vous pralable sur Internet et lappel doit activer son logiciel de VoIP

se sorte tre prvenu de larrive dune communication.

Ils utilisent des logiciels de voix sur IP compatibles.

Comme les adresses IP changeant chaque connexion, les correspondants doivent se mettre

d'accord sur la consultation d'un annuaire centralis dynamique mis jour chaque connexion

par chaque correspondant potentiel qui doit s'y enregistrer pour permettre l'appelant de

connatre l'adresse de l'appel.

Figure 7 : architecture PC PC travers LAP

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Figure 8 : architecture PC PC travers un rseau local

2. PC poste tlphonique

Si cest lappelant qui a un PC, il doit se connecter sur un service spcial sur Internet, offert par

un "ISP" ou par son "IAP", mais qui doit mettre en uvre une "passerelle" avec le rseau

tlphonique.

C'est cette passerelle qui se chargera de l'appel du correspondant et de l'ensemble de la

"signalisation" relative la communication tlphonique, du ct du correspondant demand.

Figure 9 :architecture PC poste tlphonique

3. Poste tlphonique PC

Si le correspondant qui appelle est sur son poste tlphonique et qu'il veut joindre un

correspondant sur Internet, il devra appeler le numro spcial d'une passerelle qui grera

l'tablissement de la communication avec le rseau Internet et le correspondant sur ce rseau

pourvu, l aussi, qu'il soit au rendez-vous ( moins qu'il ne soit connect en permanence).

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Figure 10: architecture poste tlphonique PC

4. Entre 2 postes tlphoniques

Les deux modes de connexion :

"Connexion directe" en composant l'adresse IP du correspondant. Il faut fixer l'avance

un rendez-vous au correspondant pour qu'il se connecte au rseau.

"Connexion serveur" en slectionnant le correspondant sur une liste d'usagers prsents en

ligne. Lorsque l'usager du logiciel de tlphonie sur Internet se connecte au rseau, ses

coordonnes, (adresse lectronique, adresse IP, etc.) sont automatiquement inscrites dans

l'annuaire en ligne.

Figure 11 : architecture entre deux postes tlphoniques travers RTC

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Les offres de voix sur IP en entreprise proposent dans la plupart des cas de relier les PABX de

deux ou plusieurs sites distants, en utilisant un rseau de donnes WAN en lieu et place d'une

liaison spcialise inter-PABX traditionnelle. La communication tlphonique entre les sites

emprunte le rseau de donnes, mais les communications avec l'extrieur continuent se faire

par le RTC.

Figure 12 : architecture entre deux postes tlphoniques travers PBX

5. Les centres d'appel Internet

De nombreux services ont fait leur apparition sur Internet. Parmi eux, on peut citer les centres

d'appel "Web". Le centre d'appel Web combine les meilleures fonctionnalits d'un centre d'appel

classique et d'Internet. Ce service permet aux utilisateurs du Web d'accder aux centres d'appels

tlphoniques. Un message invite l'internaute cliquer sur un bouton de la page Web pour entrer

en contact tlphonique avec un agent

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Figure 13: Web call center

III. Les quipements

1. Les passerelles (Gateway)

C'est un quipement de type Passerelle qui permet l'interconnexion entre le rseau IP et le RTC.

Elle assure diverses fonctions, notamment le codage ou le dcodage de la voix, la mise en paquetde la voix, le traitement des tlcopies, l'annulation d'cho etc. Le codage et la compression de la

voix requirent une puissance de calcul telle que ce traitement est aujourd'hui assur par des

processeurs spcialiss DSP (Digital Signal Processing). Les passerelles disposent d'un

raccordement tlphonique via des interfaces analogiques ou numriques comme des E1 ou T1

qui supportent plusieurs ports, et d'un raccordement au rseau IP gnralement via des cartes

Ethernet ou Fast Ethernet. Il existe plusieurs gammes de passerelles sur le march : des

passerelles pour les entreprises et des passerelles pour les oprateurs.

2. Les portiers (Gatekeeper)

a) dfinition

La structure initiale des rseaux voix sur IP tait trs simple, chaque nud assurant, sans aucune

spcialisation, toutes les fonctions : authentification /autorisation des appels, enregistrement des

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informations de facturation, codage, traitement et mise sous paquets de la voix, etc. Dans cette

structure, le traitement tait local.

La maturit atteinte par le march aujourdhui appelle des solutions moins sommaires. La

nouvelle structure s'inspire la fois des architectures des services distribus Internet (annuaire,messagerie, etc.) et des travaux effectus sur les rseaux intelligents. Ainsi l'introduction de

nuds de contrle de service apparat aujourd'hui avec les portiers.

Cette mutation des architectures des rseaux voix sur IP permet de dlocaliser les fonctions des

diffrents nuds, facilitant considrablement l'volution des services. Les fonctions de routage

d'appels, contrle des appels, collecte des informations de facturation sont centralises dans les

portiers. On voque alors comme dans les rseaux intelligents, la notion "d'intelligence rpartie".

Cette transformation a t retenue par l'UIT-T dans la norme H.323. Grce cette intelligencerpartie, il est plus ais de dvelopper des interfaces avec d'autres systmes comme les plates

formes de facturation, et d'implmenter de nouveaux services.

b) Principales fonctions du portier

Translation d'adresse : le portier effectue la conversion d'adresse tlphonique (adressage

selon la norme E.164 de l'UIT-T) en adresse IP ;

Gestion de la bande passante : Le portier peut limiter le nombre de connexions simultanes

afin de ne pas monopoliser les ressources du rseau. C'est lui qui dcide d'accepter ou non une

nouvelle connexion l'aide des messages RAS H.225.0 (norme H.323) ;

Il peut relayer ou effectuer lui-mme la signalisation des appels, l'aide de la signalisation

H.225/Q.931 ;

Il peut accepter ou rejeter des appels pour des raisons autres que la limitation de la bande

passante (origine de l'appelant, etc.) ;

Il peut effectuer une gestion plus complexe des appels, notamment en grant les listes de

terminaux en ligne ou un tat de la bande passante utilise, etc.

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L'ensemble des quipements contrls par un portier est appel une "zone". Le portier n'est pas

obligatoire dans un rseau de voix sur IP mais lorsqu'il existe, tous les quipements de la zone

doivent dialoguer avec lui pour tablir des communications.

3. Les systmes de facturation

Un aspect trs important d'une offre de tlphonie sur IP concerne la facturation. Une fois le

client authentifi, le systme collecte des CDR (Call Detail Records) qu'il transmet la station

d'administration. Les CDR contiennent des informations telles que les adresses IP des terminaux,

les numros de tlphone appelant et appel, les heures et dure de communication.

A partir des informations contenues dans les CDRs, le portier dtermine le centre qui se chargera

de la facturation et lui envoie les CDRs en temps rel. Les CDR peuvent tre filtrs et reformats

avant l'envoi au systme de facturation. Une copie de ces informations est conserve par le

portier.

4. Les terminaux tlphoniques traditionnels et les nouvelles

gnrations de terminaux

a) Les terminaux classiques

Tous les services de tlphonie sur Internet n'exigent pas une nouvelle gnration de terminaux

tlphoniques, ou d'quipements adaptateurs. Les principales offres de service sont bases sur les

terminaux existants (tlphones et fax raccords travers les PABX ou le RTC). Pour certaines

offres, des terminaux ddis pourraient permettre d'exploiter pleinement les nouveaux services

ns de la convergence voix/donnes.

b) Le micro-ordinateur multimdia

Le micro-ordinateur multimdia, doit tre quip au moins d'un microphone, d'un haut-parleur,

d'une carte son (full duplex pour permettre une conversation simultane).

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c) Les tlphones Ethernet

On voit apparatre sur le march des tlphones ddis, qu'on peut brancher directement sur le

rseau local Ethernet de l'entreprise " Web Phone ". D'autres tlphones peuvent tre branchs

directement sur la prise srie de l'ordinateur.

On rencontre aussi des quipements adaptateurs permettant de brancher des tlphones

classiques sur un rseau Ethernet. Exemple le " Packet Phone Adaptor" (PPA) de Lucent

Technologies qui peut se brancher sur un rseau local Ethernet 10 base T ou sur la prise Ethernet

dun modem cble par exemple.

IV. conclusion

Les rseaux transportant la voix sur IP s'appuient sur plusieurs types de rseaux dorsaux ("

backbones ") IP, relais de trames ou ATM. Dans les deux derniers cas, les routeurs doivent

possder des up-link ATM ou Frame.

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Chapitre5: les protocoles VOIP

: Les protocoles

I. Introduction

Dans cette partie on va tudier les diffrent protocoles associs la voix sur IP

(IPV6,DIFFserv ,VPN,MPLS)aussi Nous allons nous intresser tout particulirement sur

principaux protocoles utiliss pour l'tablissement des connexions en voix sur IP (H323, SIP,

MGCP, H261) aussi Les principaux protocoles utiliss pour le transport de la voix elle-mme

(RTP et RTCP)

II. Les protocoles associs1. Introduct ion

Pour rsoudre le problme du best effort associ IP, les solutions sont doubles. Il faut la

fois bien dimensionner les caractristiques de bande passante mais aussi amliorer le transfert.

Ceci est fait grce aux protocoles de plus haut niveau (couche 5 7) qui permettent d'obtenir une

Qualit de Service plus favorable pour le transport de la voix.

Tout dabord, il faut prsenter la nouvelle version dIP : IPv6 dont les caractristiques lorientent

vers laspect multimdia du rseau. Ensuite, l'tude des protocoles de niveau suprieur montre

que des solutions seront ultrieurement viables pour assurer une Qualit de Service (RSVP,

DiffServ) quasi inexistante sur IP. Finalement, il faut introduire le VPN qui, combin IP, peut

vraisemblablement remdier aux dfauts rencontrs prcdemment.

2. IPv6

a) Introduction

La nouvelle version du protocole IP s'inscrit comme l'volution naturelle et normale du protocole

IP. Cette volution supporte par les grands constructeurs se fera progressivement, ceci poursupplanter les faiblesses dIPv4. IPv6 est conu pour fonctionner aussi bien sur des rseaux trs

hauts dbits comme ATM que sur des rseaux faible bande passante tels que les rseaux sans

fils.

b) Principales Caractristiques

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http://fr.wikipedia.org/wiki/Voix_(instrument)http://fr.wikipedia.org/wiki/MGCPhttp://fr.wikipedia.org/wiki/Voix_(instrument)http://fr.wikipedia.org/wiki/MGCP


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Bien que reprsentant une trs forte volution par rapport la version prcdente, les principales

fonctionnalits d'IPv4 sont conserves. Ainsi huit changements majeurs sont prendre en compte

:

Des possibilits tendues d'adressage et de routage : la taille de l'adresse IP augmente de32 128 bits afin de supporter un plus grand nombre de nuds adressables. Quand les

rfrigrateurs seront capables de commander les produits manquants directement sur

Internet, il sera ncessaire davoir une possibilit dadressage consquente.

Un format d'en-tte simplifi : l'en-tte IPv6 est simplifi et rduit un traitement

commun dans tous les routeurs ce qui diminue donc le cot de traitement.

Des capacits d'extension des en-ttes et des options : les options sont ranges dans des

en-ttes supplmentaires situs entre l'en-tte IPv6 et l'en-tte du paquet de transport (T-

PDU, Transport Protocol Data Unit).

Des droits d'authentification et de confidentialit : IPv6 intgre des extensions permettant

l'authentification des usagers et l'intgrit des donnes grce des outils de

cryptographie.

Des potentialits d'auto configuration : IPv6 dispose de plusieurs formes d'auto

configuration comme la configuration "plug and play" d'adresses de nuds sur un rseau

isol grce aux caractristiques offertes par DHCP.

Des moyens pour le "Source Route" : IPv6 intgre une fonction tendue de source

routing grce SDRP afin d'tendre le routage des routes inter-domaine et intra-

domaine.

Une transition d'IPv4 IPv6 simple et flexible : la transition d'IPv4 IPv6 rpond

quatre objectifs essentiels :

-un besoin de modernisation,

-un besoin de redploiement,

-un adressage facile,-une diminution du cot de dmarrage.

Des possibilits de qualit de service : l'introduction de flux tiquets (avec des priorits),

les services de contraintes "temps rel" sont de nouveaux lments rendant possible la

qualit de service.

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Aprs cette numration succincte des principales caractristiques d'IPv6, il convient de

reprendre un certain nombre de ces lments afin d'apporter quelques claircissements sur les

nouvelles possibilits d'IPv6.

c) Format de len-tte

Tableau 3 : entte IPv6

Champ Version Fonction

V : version 4 Dfini le numro de version de protocole : IPv6 estacctuellement6

Classe de trafic 8 Indice permettant deffectuer des priorits

Etiquette de Flux 20 Etiquette de flux peut tre utiliser par une station pourmarquer certains paquets afin quils suivent un routageparticulier dans un rseau

Longueur ducontenu

16 Reprsente la longueur des donnes aprs len-tte IPv6

En-tte suivante 8 Identifie le type den-tte suivant immdiatement len-tteIPv6

Limite nud 8 Utilis pour dtruire les paquets qui pourraient rester dansle rseau la suite de boudes dues aux tables de routage.Ce champ est dcrment dune unit chaque nud quiretransmet le paquet.

Adresse Source 128 Adresse de lmetteur du datagramme

Adresse Destinateur 128 Adresse du destinateur du paquet, il est possible que ladressene soit pas celle du destinateur final si une option de routageest prsente

Tableau 4 : description de lentte IPv6

d) IPv6 et VoIP

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0 15 16 32version Classe de trafic(Tclass) Etiquette de Flux

Longueur du contenu (Payload Length) En-tte suivante Limite nud (hop limit)Adresse Source

Adresse Destinateur


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IPv6 permettra, de par sa conception, d'assurer une qualit de service minimum tout en

conservant l'aspect indpendant associ ses objectifs primaires. Ce protocole est un premier pas

vers une stratgie rseau volue. Si ses caractristiques le rendront plus adapt au temps rel, il

faudra tout de mme avoir des protocoles de plus haut niveau qui prendront en charge la QoS

terminale.

3. RSVP: Resource Reservation Protocol

a) Introduction

Associ RTP, ce protocole peut en pallier les dfauts, savoir fiabilit et QoS. En effet, RTP

respecte le principe bout bout et donc ne gre pas les paramtres lis au rseau. C'est pourquoi

un lment est ncessaire pour s'en occuper. RSVP intervient non plus sur les machines

mettrices et rceptrices, mais sur le rseau lui-mme.

Les objectifs qui ont pouss son dveloppement sont les suivants :

- Etablissement et maintien d'un chemin unique pour un flot de donnes,

- Elaboration d'un systme d'ordonnancement des paquets,

- Cration d'un module de contrle grant les ressources des diffrents nuds du rseau.

b) rle

Il est conu pour optimiser la livraison de donnes multipoint (1 source x rcepteurs). Unfonctionnement sera un mode dgrad. Son rle est de grer de manire indpendante chaque

hte de destination afin d'adapter la QoS en fonction de ces capacits et besoins. La rservation

de ressources est demande par le rcepteur, il met une requte de QoS correspondant ses

besoins. Celle-ci parvient l'metteur sous forme d'un message RSVP. Ce mode d'attribution de

ressources l'avantage d'tre effectu par le rcepteur qui, ainsi, peut demander une QoS adapte

ses besoins et la consommation dsire. En effet, ce type de protocole assurant une QoS dans

la transmission d'informations, il est normal que la rservation de ressources soit facture.

c) Fonctionnement

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Pour assurer un chemin unique au cours d'une communication, il faut que les systmes terminaux

fonctionnent en mode connect. Cependant, RSVP n'assure pas un mode connect avec les

routeurs et une mise jour dynamique de la rservation est ncessaire. Les rcepteurs sont donc

obligs de d'envoyer priodiquement des messages RSVP aux routeurs assurant le chemin.

Figure 14 : fonctionnement RSVP

Les requtes RSVP sont des messages de diffrente nature permettant l'metteur comme au

rcepteur d'avoir un chemin ddi de transfert. Sept types de messages sont utiliss : rservation

(Resv), route (Path), fin de rservation (Teardown), fin de route (TearPath), confirmation de

rservation (ResvConf), erreurs (ResvErr, PathErr).

d) RSVP et VoIP

Si le principe de la rservation de ressources est novateur et fondamentalement diffrent de la

philosophie IP, son utilisation restera vraisemblablement restreinte aux rseaux LAN. Il est eneffet assez compliqu d'avoir sur un rseau mondial des modules adapts RSVP.

4. DIFFserv

a) Introduction

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Les services diffrencis proposent une alternative RSVP, jug trop complexe pour des rseaux

tendus. Ce type de service vise utiliser les champs de QoS d'ors et dj disponible avec IPv4

et IPv6. Devant la demande croissante de transmission de flux multimdia, les modules du rseau

aujourd'hui intgre les algorithmes permettant le traitement du champ TOS d'IP. Le principe de

DiffServ est d'accorder un traitement particulier au paquet le ncessitant.

b) Fonctionnement

L'metteur de flux spcialis, au travers du champ "Type Of Service" d'IPv4 ou "Traffic Class"

d'IPv6, spcifie une classe de service qu'il souhaite donner ses paquets. Au cours de son voyage

dans le rseau, ce paquet traverse des modules (routeurs) qui, quips d'algorithmes (Packet

Classifier), lisent le champ TOS. Ensuite un rpartiteur de paquet (Packet Scheduler) met en

uvre le traitement diffrenci en lui affectant une discipline de service adapte (file d'attente

spcialise). Rappelons que les routeurs sont soumis de grands nombres de demandes qui les

obligent grer des files d'attente.

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Figure 15 : fonctionnement DIFFserv

c) Dsavantages

Bien que plus simple par rapport RSVP, le service diffrenci ne peut rivaliser en termes de

fiabilit et de garantie de QoS. Cependant, suivant le dimensionnement du rseau et ladisponibilit de ressources, il est vraisemblable que les demandes prioritaires le seront

effectivement. En fait, DIFFserv ne fait qu'amnager le "best effort" de manire plus rationnelle

sans fournir de QoS stricte.

d) DIFFserv et VoIP

L'utilisation des services diffrencis pour le transport de la Voix sur IP est viable pour des

rseaux bien dimensionns. Cette technique, de stratgie rseau, vise optimiser le routage despaquets dont la QoS est primordiale.

5. MPLS: Multi-Protocol Label Switching

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A l'initiative de l'IETF, le mcanisme de commutation de label MPLS est conu pour sparer le

routage de la commutation. Sur un rseau tendu, beaucoup de routeurs sont mis en place.

Appartenant un mme rseau, ils sont capables de tirer partie de leur architecture commune au

niveau Liaison. Il n'est donc plus ncessaire de faire le long traitement d'une trame IP au niveau

rseau. C'est l ou intervient MPLS, en affectant un label commun pour tous les paquets d'unemme destination. Plus besoin de grer les adresses sources et destinataires. Donc tous les

paquets d'un flux seront traits de manire identique et ainsi routs selon un chemin fixe.

Figure 16 : principe de MPLS

6. VPN: Virtual Private Network

a) Dfinition

Les rseaux privs virtuels (VPN : Virtual Private Network) permettent lutilisateur de crer un

chemin virtuel scuris entre une source et une destination. Avec le dveloppement dInternet, il

est intressant dassurer un processus de transfert de donnes scuris et fiable. Grce un

principe de tunnel (tunnelling) dont chaque extrmit est identifie, les donnes transitent aprs

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avoir t chiffres. Un des grands intrts des VPNs est de raliser des rseaux privs moindre

cot.

b) Utilisation

Une des premires applications des VPN est de permettre un hte distant daccder lintranet

de lentreprise ou celui dun client grce Internet tout en garantissant la scurit des

changes. Il utilise la connexion avec son fournisseur daccs pour se connecter Internet et

grce au VPN, il cre un rseau priv virtuel entre lappelant et le serveur de VPN de

lentreprise.

Cette solution est particulirement intressante pour des commerciaux : ils peuvent se connecter,

de faon scurise et do ils veulent, aux ressources de lentreprise. Cela dit, les VPN peuventgalement tre utiliss lintrieur mme de lentreprise, sur lintranet, pour lchange de

donnes confidentielles.

c) fonctionnement

Le principe du VPN est bas sur la technique du tunnelling. Cela consiste construire un chemin

virtuel aprs avoir identifi lmetteur et le destinataire. Ensuite la source chiffre les donnes et

les achemine en empruntant ce chemin virtuel.

Figure 17 : fonctionnement VPN

Les donnes transmettre peuvent appartenir un protocole diffrent dIP. Dans ce cas le

protocole de tunnelling encapsule les donnes en rajoutant un en-tte. Permettant le routage des

trames dans le tunnel. Le tunneling est lensemble des processus dencapsulation, de

transmission et de dcapsulation.

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d) VPN et VoIP

Mme si le principe de transmettre la voix par VPN est allchant, la viabilit du projet n'est pas

encore prouve. En effet, on retrouve un cueil majeur : le Temps de latence. La transmission

VoIP est dj soumise des difficults consquentes au niveau dlais. L'adjonction un VPN, nefait qu'augmenter ce paramtre, ceci cause du cryptage des donnes. Comme le VPN assure

une transmission scurise, il lui faut pouvoir encrypter et dcrypter les donnes transfres.

Ceci induit des temps supplmentaires, nuisible pour VoIP.

III. Protocoles l'tablissement des connexions

1. Introduct ion

La Voix sur IP met en uvre les techniques tlcoms sur un rseau paquets. A cet gard, une

normalisation de la signalisation est donc ncessaire pour garantir l'interoprabilit des

quipements. En 1996, une trentaine de logiciels de tlphonie ou visioconfrence sur IP

existaient. Chacun ayant une signalisation propritaire, les applications n'taient videmment pas

compatibles entre elles.

En 1997, l'IETF conoit un systme de signalisation SIP (Session Initiation Protocol) adapt la

philosophie IP, contrairement H.323 qui s'inspire des circuits tlcoms. L'investissement des

industries dans H.323 fait que SIP tombe en dsutude. Aujourd'hui SIP et MGCP (Media

Gateway Control Protocol) mergent et s'imposent sur des parts de march spcifiques : change

de signalisation entre terminaux lgers et passerelles de rseaux tendus.

2. H323

a) Introduction

H.323 est un protocole de communication englobant un ensemble de normes utilises pour

l'envoi de donnes audio et vido sur Internet. Il existe depuis 1996 et a t initi par l'ITU(International Communication Union), un groupe international de tlphonie qui dveloppe des

standards de communication. Concrtement, il est utilis dans des programmes tels que

Microsoft Netmeeting, ou encore dans des quipements tels que les routeurs Cisco

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Figure 18 : architecture H323

b) Norme

Diffrents protocoles utiliss dans H.323 sont :

H.323 : System DocumentH.225.0 : signalisation d'appel, empaquetage, enregistrement au garde-barrire, admission et tatH.245 : contrle (galement utilis dans H.324 et H.310)

T.120 : contrle des donnes et des confrences,RTP: Real-time Transport Protocol (IETF)RTCP: Real-time Transport Control Protocol (IETF)Les diffrents protocoles sont reprsents ci-dessous

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Figure 19 : architecture des protocoles selon H323

c) Fonctionnement

Le protocole H.323 est utilis pour l'interactivit en temps rel, notamment la visioconfrence

(signalisation, enregistrement, contrle d'admission, transport et encodage). C'est le leader du

march pourla tlphonie IP. Il s'inspire du protocole H.320 qui proposait une solution pour la

visioconfrence sur un rseau numrique intgration de service (RNIS ou ISDN en anglais). Le

protocole H.323 est une adaptation de H.320 pour les rseaux IP. A l'heure actuelle, la

visioconfrence sur liaison RNIS est toujours la technique la plus dploye. Les rseaux utilisssont commutation de circuits. Ils permettent ainsi de garantir une Qualit de Service (QoS) aux

utilisateurs. Aujourd'hui, c'est encore un avantage indiscutable.

H.323 dfinit plusieurs lments de rseaux :

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Figure 20 : lments rseau pour H323

Deux types de terminaux H.323 sont Aujourd'hui disponibles. Un poste tlphonique IP

raccords directement au rseau Ethernet de l'entreprise. Un PC multimdia sur lequel est

installe une application compatible H.323.

Les passerelles (GW: Gateway)

Les portiers (GK: Gatekeeper)

Les units de contrle multipoint (MCU, Multipoint Control Unit) - Rfrence au

protocole T.120 qui permet aux clients de se connecter aux sessions de confrence de

donnes. Les units de contrle multipoint peuvent communiquer entre elles pour

changer des informations de confrence.

la signalisation a pour objectif de raliser les fonctions suivantes :

Recherche et traduction d'adresses sur la base du numro de tlphone du destinataire, il s'agit de

trouver son adresse IP (appel tlphone. PC) ou l'adresse IP de la passerelle desservant le

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destinataire. Cette fonction est prise en charge par le Gatekeeper. Elle est effectue soit

localement soit par requte vers un annuaire centralis.

Contrle dappel, lquipement terminal situ l'origine de l'appel tablit une connexion avec

l'quipement de destination et change avec lui les informations ncessaires l'tablissement del'appel. Dans le cas d'une passerelle, cette fonction implique galement de supporter la

signalisation propre l'quipement tlphonique laquelle elle est raccorde et de traduire cette

signalisation dans le format dfini dans H.323. Le contrle d'appel est pris en charge soit par les

quipements terminaux soit par le Gatekeeper.

Trois protocoles de signalisation sont spcifis dans le cadre de H.323 savoir :

RAS (Registration, Admission and Status) : ce protocole est utilis pour communiquer avec unGatekeeper. Il sert notamment aux quipements terminaux pour dcouvrir l'existence d'un

Gatekeeper et s'enregistrer auprs de ce dernier ainsi que pour les demandes de traduction

d'adresses. La signalisation RAS utilise des messages H.225.0 6 transmis sur un protocole de

transport non fiable (UDP, par exemple).

Q.931 - H.323 : utilise une version simplifie de la signalisation RNIS Q.931 pour

l'tablissement et le contrle d'appels tlphoniques sur Ip. Cette version simplifie est galement

spcifie dans la norme H.225.0.

H.245 : ce protocole est utilis pour l'change de capacits entre deux quipements terminaux.

Par exemple, il est utilis par ces derniers pour s'accorder sur le type de codec activer. Il peut

galement servir mesurer le retard aller-retour (Round Trip Delay) d'une communication.

Une communication H.323 se droule en cinq phases :

tablissement d'appel

change de capacit et rservation ventuelle de la bande passante travers le protocole

RSVP (Ressource reSerVation Protocol)

tablissement de la communication audio-visuelle

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Invocation ventuelle de services en phase d'appel (par exemple, transfert d'appel,

changement de bande passante, etc.)

Libration de l'appel.

Les fonctions ddies H.323 sont les suivantes

Contrle de la procdure d'appel : requte, tablissement et suivi de l'appel.

Gestion des flux multimdias : liste de codecs recommands ou obligatoires.

Gestion des confrences multipoint : modle de confrence gr par une entit centrale.

Gestion de la bande passante : le gatekeeper devient un centre de contrle et a les

moyens de limiter les connexions et d'allouer la bande passante disponible

Interconnexion d'autres rseaux : ATM, RNIS,RTC.

d) tablissement de la communication

La connexion est effectu au moyen du protocole Q.931, le mme que dans le RNIS.

Le protocole RAS sert lenregistrement des quipements terminaux et au contrle dadmission la communication.

H.245 permet de commander les applications de bout en bout. Les applications de donnes se

servent de T.120, alors que laudio et la vido disposent de plusieurs types de codecs.

La figure suivante illustre la procdure dtablissement dune communication multimdia point

point dans un environnement IP.

La premire phase se sert du protocole H.225/RAS. Le terminal qui lance ltablissement

requiert, au pralable, lautorisation de la part du portier.

Ensuite, par lintermdiaire du protocole Q.931, il ouvre la connexion vers le partenaire. Le

partenaire doit galement demander son admission au portier, avant de confirmer ltablissement

de connexion.

Lorsque les deux terminaux ont achev la phase de connexion, une phase dchange de

paramtres, base sur H.245, se droule. Aussitt que le canal logique est disponible, la

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communication audio et vido peut dbuter. Elle utilise les protocoles RTP (Real Time Protocol)

et RTCP (Real Time Control Protocol).

Figure 21 : tablissement dune connexion H323

e) La libration de connexion

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H.323 dbute par une phase de dconnexion entre points dextrmits. Ensuite, chaque terminal

informe le portier de la fin de la communication. Les ressources du rseau sont, ds lors,

nouveau disponibles pour lensemble des usagers.

Figure 22 : libration dune connexion H323

f) Avantage Codec standards : H.323 tablit des standards pour la compression et la

dcompression des flux audio et vido. Ceci assure que des quipements

provenant de fabricants diffrents ont une base commune de dialogue.

Interoprabilit : Les utilisateurs veulent pouvoir dialoguer sans avoir se

soucier de la compatibilit du terminal destinataire. En plus d'assurer que le

destinataire est en mesure de dcompresser l'information, H.323 tablit des

mthodes communes d'tablissement et de contrle d'appel.

Indpendance vis vis du rseau : H.323 est conu pour fonctionner sur

tout type d'architecture rseau. Comme les technologies voluent et les

techniques de gestion de la bande passante s'amliorent, les solutions bases

sur H.323 seront capables de bnficier de ces amliorations futures.

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Indpendance vis vis des plates-formes et des applications : H.323 n'est li aucun

quipement ou systme d'exploitation.

Support multipoint : H.323 supporte des confrences entre trois points terminaux ou

plus sans ncessiter la prsence d'une unit de contrle spcialise.

Gestion de la bande passante : Le trafic audio et vido est un grand consommateur de

ressources rseau. Afin d'viter que ces flux ne congestionnent le rseau, H.323 permet une

gestion de la bande passante disposition. En particulier, le gestionnaire du rseau peut

limiter le nombre simultan de connexions H.323 sur son rseau ou limiter la largeur de

bande disposition de chaque connexion. De telles limites permettent de garantir que le

trafic important ne soit pas interrompu.

Support multicast : H.323 supporte le multicast dans les confrences multipoint.

Multicast envoie chaque paquet vers un sous-ensemble des destinataires sans rplication,

permettant une utilisation optimale du rseau.

g) Inconvnients

Protocole complexe, cr initialement pour les confrences multimdia et qui incorpore des

mcanismes superflus dans un contexte purement tlphonique. Ceci a notamment desincidences au niveau des terminaux H.323 (tlphones IP, par exemple) qui ncessitent de ce fait

une capacit mmoire et de traitement non sans incidence au niveau de leur cot.

3. Protocole SIP

a) Introduction

Le protocole Sip (Session Initiation Protocole) a t initi par le groupe MMUSIC (Multiparty

MultiMedia Session Control) Dvelopp au sein du groupe de travail IETF, SIP intervient auxdiffrentes phases de l'appel

SIP est un protocole de signalisation pour la tlphonie et la visioconfrence. Sa simplicit et son

intgration au monde IP, fait qu'il vient bousculer le mastodonte H.323 dj bien implant.

Son rle est d'ouvrir, modifier et librer les sessions. L'ouverture de ces sessions permet de

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raliser de l'audio ou vidoconfrence, de l'enseignement distance, de la voix (tlphonie) et de

la diffusion multimdia sur IP essentiellement.

Figure 23 : Architecture des protocoles selon SIP

b) Fonctionnement

SIP intervient aux diffrentes phases de l'appel : Localisation du terminal correspondant.

Analyse du profil et des ressources du destinataire.

Ngociation du type de mdia (voix, vido, donnes...) et des paramtres de

communication.

Disponibilit du correspondant, dtermine si le poste appel souhaite communiquer, et

autorise l'appelant le contacter.

Etablissement et suivi de l'appel, avertit les parties appelant et appel de la demande

d'ouverture de session, gestion du transfert et de la fermeture des appels.

Gestion de fonctions volues : cryptage, retour d'erreurs, ...

Avec SIP, les utilisateurs qui ouvrent une session peuvent communiquer en mode point point,

en mode diffusif ou dans un mode combinant ceux-ci.

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Sip permet donc l'ouverture de sessions en mode : Point--point - Communication entre 2 machines, on parle d'unicast.

Diffusif - Plusieurs utilisateurs en multicast, via une unit de contrle M.C.U (Multipoint

Control Unit)

Combinatoire - Plusieurs utilisateurs pleinement interconnects en multicast via un rseau

maillage complet de connexions.

les diffrents lments intervenant dans l'ouverture de session : Suivant nature des changes, choix des protocoles les mieux adapts (Rsvp, Rtp, Rtcp,

Sap, Sdp).

Dtermination du nombre de sessions, comme par exemple, pour vhiculer de la vido, 2

sessions doivent tre ouvertes (l'une pour l'image et l'autre pour la vido).

Chaque utilisateur et sa machine est identifi par une adresse que l'on nomme Url Sip et

qui se prsente comme une Url Mailto.

Requte Uri permettant de localiser le proxy server auquel est rattache la machine del'appel.

Requte SIP, une fois le client (machine appelante) connect un serveur SIP distant, il

peut lui adresser une ou plusieurs requtes SIP et recevoir une ou plusieurs rponses de

ce serveur.

Une rponse une requte est caractrise, par un code et un motif, appels code d'tat et raison

phrase respectivement. Un code d'tat est un entier cod sur 3 bits indiquant un rsultat l'issuede la rception d'une requte. Ce rsultat est prcis par une phrase, textbased, expliquant le

motif du refus ou de l'acceptation de la requte. Le code d'tat est donc destin l'automate

grant l'tablissement des sessions Sip et les motifs aux programmeurs. Il existe 6 classes de

rponses et donc de codes d'tat, reprsentes par le premier bit :

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1xx = Information La requte a t reue et continue tre traite

2xx = Succs L'action a t reue avec succs, comprise et accepte

3xx = Redirection Une autre action doit tre mene afin de valider la requte

4xx = Erreur du client La requte contient une syntaxe errone ou ne peut pas tre traite par

ce serveur

5xx = Erreur du serveurLe serveur n'a pas russi traiter une requte apparemment correcte

6xx = Echec gnral La requte ne peut tre traite par aucun serveur

Le RG (Registrar) - C'est un serveur qui accepte les requtes Register et offre galementun service de

Documents

Projet Voix Afef Bessaad 2ING1