La Conception et réalisation d’un système de tests téléphonique à travers le réseau IP

Introduction

Depuis des siècles, l’homme n’a cessé de rechercher un moyen pour se mettre en relation avec autrui. En passant par les messagers, les pigeons voyageurs et la poste, il a depuis le XIXème siècle inventé un moyen de communication plus pratique et plus rapide : le téléphone.

Le téléphone, utilisé pour parler de vive voix avec une personne éloignée, permettait de transmettre des informations tant personnelles que professionnelles. Le téléphone a depuis son invention connu nombreuses innovations, ainsi nous avons utilisé au tout depuis de l’ère de la téléphonie le téléphone Midlé. En passant par les différentes sortes de téléphones qui se sont succéder au fil des années, aujourd’hui le téléphone cellulaire occupe une place importante dans la communication à distance. L’utilisation du téléphone cellulaire a facilité les relations des personnes venant de différents pays, il est aussi facile à utiliser et bien pratique pour les échanges d’informations urgentes. Mais tout en apportant un confort aux usagers, son fonctionnement peut être perturbé pour divers raisons qui, au final, rend la personne à appeler injoignable et la communication inexistante.

Pour pallier ce problème, un nouveau mode de communication commence à émerger et à se différencier. Ainsi, depuis quelques années, est née la téléphonie sur IP. La téléphonie sur IP, ou « telephony over IP » ou encore connu sous le nom de « IP telephony » en anglais est un service de téléphonie mis à notre disposition sur un réseau de télécommunications, qui peut être public ou privé, et qui fait usage du réseau IP. Ce nouveau canal de communication nous aide et nous apporte de nombreux avantages dans bien de domaines. Ainsi, nous nous sommes concentrés sur le thème : «  La Conception et réalisation d’un système de tests téléphonique à travers le réseau IP ».

Le réseau IP, nous permet donc de résoudre des problèmes à distance. La problématique est donc définie comme suit : « Comment, à travers le réseau IP, pouvons nous exécuter des tests téléphoniques dans le centre d’exploitation et de maintenance ? », que nous allons détailler et traiter dans notre ouvrage.

Notre ouvrage se subdivise en deux parties. Dans la première partie, nous allons voir en détails l’histoire de la téléphonie, pour avoir une plus simple compréhension de notre thème. Dans la deuxième partie, nous allons voir la conception et la réalisation d’un système de tests téléphoniques via le réseau IP.

Pour essayer de répondre à la problématique que nous avons posée, nous avons consulté différents ouvrages électroniques. Mais nous avons surtout cherché sur des sites internet pour compléter nos données.

 

 

 

PLAN

Introduction

Partie I : Histoire de la téléphonie

Chapitre I : Historique

Section 1 : Découverte de la téléphonie

Section 2 : Acteurs dans la téléphonie classique

Les abonnés

Le centre d’abonnés

Le centre d’exploitation et de maintenance

2.4 Le centre de vérification de bases de données

Chapitre II : Téléphonie classique

Section 1 : Fonctionnement

Section 2 : Avantages et inconvénients

2.1 Les avantages

2.2 Les inconvénients

Partie II : Conception et réalisation d’un système de tests téléphonique à travers le réseau IP

Chapitre I : Téléphonie sur IP

Section 1 : L’avènement de la téléphonie sur IP

Section 2 : Les enjeux

Chapitre II : Exécutions des tests téléphonique grâce au réseau IP

Section 1 : Description du circuit

Section 2 : Fonctionnement

Conclusion

 

 

Partie I : Histoire de la téléphonie

La découverte de la téléphonie a incontestablement révolutionné le monde. Cette révolution s’est vu dans toutes les domaines et secteurs de développement, que ce soit, économique, technologique ou encore social. Nous allons donc découvrir dans cette première partie l’histoire de la téléphonie, son évolution à travers le temps, la classification des téléphonies ainsi que son fonctionnement par lequel nous allons tirer les avantages et les inconvénients sur son utilisation.

Chapitre I : Historique

La téléphonie ou l’industrie du téléphone peut être définie comme un système permettant la transmission de voix à l’aide d’un téléphone qui est l’appareil utilisé pour la communication, c’est-à-dire la transmission et la réception de voix et de message texte. Ce premier chapitre nous relatera découverte de ce pionner de la révolution communicationnelle ainsi que le fonctionnement de la téléphonie classique et les avantages et les inconvénients qui en découlent.

Section 1 : Découverte de la téléphonie

Définition 

La téléphonie a été au début juste un moyen de transmission de sons à distance, basé sur des notes de musiques pour l’échange de message. Mais grâce à de différentes recherches, la définition la plus adéquate que nous pourrons lui attribuer est qu’elle constitue un système de communication qui sert pour la transmission de parole. Un système qui, amalgame des fonctionnalités téléphoniques. Elle est bidirectionnelle, c’est-à-dire, les deux personnes en conversation peuvent se parler et s’entendre en même temps, elle simule une conversation face à face.

L’évolution de la téléphonie dans le temps 

En 1876, le premier téléphone a été créé par Alexander Graham Bell. En 1892, la première innovation a eu lieu, nous donnons ainsi le « téléphone Mildé ». C’est à partir de ce dernier qu’est né le téléphone « Marty », un téléphone qui est fait d’une boîte en bois, pourvu de manivelle qui permettait d’appeler l’opératrice. Dans les années 1920, nous assistons à de réelles innovations, car c’est à partir de ce siècle qu’apparaît  le « téléphone à cadran », pionnier de tous les autres. Ainsi, en 1940, nous faisons la découverte du « téléphone à cadran en bakélite »,  en 1960 «  les téléphones crapauds » qui, ne sont plus en bakélite mais en plastique.

C’est seulement dans les années 1980 que nous accédons aux téléphones à touches, de toutes les formes et de toutes les couleurs. Avec ce système, après quelques années plus tard apparaît le téléphone sans fil ou le téléphone cellulaire. C’est en 1996 que naquit la première version Voix sur IP, depuis, elle a évolué.

La classification des téléphonies

Au fil du temps, la téléphonie a connu plusieurs innovations, nous avons pu constater le téléphone manuel, qui est le premier téléphone, le téléphone automatique, le téléphone mobile et enfin la VoIP ou Voice over Internet Protocol.

L’utilisation du téléphone manuel, le tout premier téléphone inventé, suit une procédure bien définie et longue. Pour pouvoir communiquer, il fallait passer par des intermédiaires. Ainsi, les deux personnes en communication doivent être reliées par une opératrice dans un central et si les deux personnes ne font pas partie du même central, il fallait passer par une autre opératrice du central de la personne à appeler.

Inventé en 1891 par Almon Strowger aux Etats-Unis et testé en France en 1912, le téléphone automatique permettait d’appeler directement une personne, sans passer par une opératrice comme ce fut le cas pour le téléphone manuel. La communication ne passait plus par une intermédiaire.

La téléphonie mobile ou encore appelée téléphone cellulaire est un téléphone sans fil. La transmission des voix se fait par les ondes radios, elle permet aussi d’envoyer les messages textes. La téléphonie mobile couvre un secteur géographique très large et utilise des fréquences pour les communications.

La VoIP ou Voice over Internet Protocol aussi appelée téléphonie IP (ToIP) ou téléphonie sur Internet est une technique permettant de communiquer sur internet ou sur tous les réseaux qui admettent le protocole TCP/IP. Le protocole TCP/IP ou « Transmission Control Protocol/Internet Protocol » se base sur l’affectation et l’utilisation des adresses IP sur tous les acheminements de données.

La téléphonie a ainsi, depuis son invention, connu plusieurs innovations tant sur le design que sur ses fonctionnalités. Mais toutefois, différents acteurs doivent collaborer en vue d’optimiser son exploitation.

Section 2 : Acteurs de la téléphonie classique

Comme tout moyen matériel, l’utilisation et le bon fonctionnement du téléphone requiert la présence de moyen humain, qui est constitué par les abonnés, le centre d’abonnés, le centre d’exploitation et de maintenance et enfin le centre de vérification de base de données.

2.1 Les abonnés

Les abonnés sont les consommateurs finals et habituels du service de la téléphonie. Ils exploitent les fonctionnalités de la téléphonie pour ses communications. En tant que premier bénéficiaire et utilisateur, le bon fonctionnement du service lui est indispensable. Ainsi, les abonnés sont à la fois des utilisateurs et des collaborateurs du prestataire, car ils participent aussi à la maintenance de la performance de la téléphonie directement sur son téléphone. Cette maintenance se fait souvent à partir du poste téléphonique des abonnés qui suivent les directives des techniciens du prestataire.

2.2 Le centre d’abonnés

Plus connu actuellement sous le terme de service client ou centre d’appel de clientèle, le centre d’abonnés constitue une interface entre les abonnés et la téléphonie. Il offre une assistance technique et commerciale aux abonnés de la téléphonie. Dans cette mission d’assistance, le centre d’abonnés se doit de gérer les réclamations tant sur le niveau technique que commerciale.

Sur ce plan technique, le centre d’abonnés dirige l’abonné sur la maintenance à distance qui est fait sur le poste téléphonique de ce dernier. Mais suivant la gravité ou l’ampleur de la perturbation, le déplacement des techniciens peut s’avérer nécessaire.

2.3 Le centre d’exploitation et de maintenance

Le centre d’exploitation et de maintenance administre le réseau, ce qui consiste à l’évaluation des performances de la téléphonie et à l’optimisation de l’utilisation des ressources afin d’offrir un service de qualité aux usagers et une facilité de contrôle de l’administration de tout le système aux administrateurs. Cette administration peut exister sur plusieurs niveaux et comprend l’administration commerciale, la gestion de sécurité, l’exploitation et la gestion de performance, le contrôle de la configuration du système et enfin la maintenance. En tout cas, le centre d’exploitation et de maintenance se fait à travers un centre informatique bien structuré.

2.4 Le centre de vérification de base de données

Le centre de vérification de base de données regroupe les informations nécessaires à la réalisation des tests pour la maintenance car il constitue le système d’information de l’exploitant. Tout traitement, entretien et maintenance doivent ainsi passer par le centre de vérification de base de données afin de récolter les informations nécessaire pour la résolution du problème.

Depuis son invention, la téléphonie n’a cessé d’évoluer donnant ainsi un nouveau tournant dans la communication. L’implication des différents acteurs a aussi contribué à ces différentes évolutions et à l’entretien de la communication.

Chapitre II – La téléphonie classique

Nous entendons ici par téléphonie classique la téléphonie traditionnelle qui utilise le poste téléphonique et dont la transmission de voix se fait par radio fréquence. La téléphonie classique occupe une place importante dans la vie quotidienne car elle permet de se mettre en contact avec d’autres personnes. Pour une meilleure compréhension, nous allons voir son fonctionnement. Comme tout moyen, son utilisation engendre toujours de points positifs que négatifs.

Section 1 : Fonctionnement

Le téléphone est un appareil permettant de communiquer de vive voix. Pour fonctionner, il est nécessaire d’avoir des infrastructures terrestres et un réseau téléphonique. D’une manière générale, lorsqu’on passe un appel, on compose le numéro attitré d’une personne et il n’y a conversation que si la personne décroche ou accepte l’appel.

Les infrastructures

Les infrastructures sont les matériels et équipements nécessaires afin de rendre la téléphonie possible. Ces infrastructures, reliés entre eux, comprennent notamment les équipements et les réseaux.

Les équipements

Pour pouvoir utiliser les fonctionnalités de la téléphonie, l’existence de ces équipements est indispensable comme le terminal, le système central ou communicateur téléphonique, et les liaisons.

Le terminal est le matériel par lequel l’appel est passé. Il diffère selon que le téléphone soit fixe ou mobile. Pour un téléphone fixe, il est composé par deux blocs, un boîtier et un combiné. Le boîtier est formé par un système de signalisation d’un appel et par un cadran ou clavier qui permet d’entrer en contact avec le centre téléphonique. Le combiné est la partie du téléphone avec laquelle nous pouvons recevoir et émettre un son car il sert à la fois de microphone et de haut-parleur.

Le système central ou communicateur téléphonique est le système qui établit la liaison entre l’appelant et le correspondant. Notons qu’il peut y avoir plusieurs communicateurs téléphoniques entre un appelant et un correspondant. Ce communicateur reçoit et analyse à la fois les numéros composés par l’appelant et, ensuite, met en relation les deux interlocuteurs.

Les liaisons sont les moyens par lesquels est véhiculée la communication d’un terminal à un autre. Ces liaisons peuvent être des câbles, des fibres optiques ou des antennes.

Les réseaux

Dans les réseaux pour la téléphonie, nous en considérons deux grandes divisions : les réseaux pour les téléphones fixes et un autre pour les mobiles.

Il y a ce que nous appelons le « réseau téléphonique commuté » ou RTC qui peut parfois être public, dans ce cas, nous le nommons Réseau Téléphonique Commuté Public (RTCP) ou encore Public Switched Telephone Network en anglais. Ce réseau est fait que ce soit pour les téléphones fixes ou mobiles. Le réseau est relié à des centraux téléphoniques qui, sont reliés entre eux donnant ainsi un débit de 2Mb/s, ce sont les Blocs Primaires Numériques (BPN). Mais ces liaisons peuvent être aussi des liaisons optiques PDH (Plesiochronous Digital Hierachy) ou SDH (Synchronous Digital Hierarchy) plus performantes.

Mais il existe aussi les réseaux spécial mobiles, pour cela, nous utilisons la norme GSM (Global System for Mobile Communications) qui fait usage de l’AMRT (Accès Multiple à Répartition dans le Temps) et de l’AMRF (Accès Multiple par Répartition en Fréquence). En plus, le réseau accède aussi aux normes 3G qui utilisent l’AMRC (Accès Multiple par Répartition en Code) et enfin les normes 4G qui sont Wi MAX et LTE (Long Term Evolution) qui utilisent l’OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Seulement, les réseaux GSM tendent à évoluer vers les normes GPRS (General Packet Radio Service) et Edge. Ces derniers nous permettent de transférer des données (MMS, Internet) qui ont besoin de plus de débits que pour la téléphonie simple.

Les standards de la téléphonie

Dans les premiers temps, la téléphonie fonctionnait de façon analogique, nous parlons donc de 1G. Il était question des standards suivant :

AMPS (Advanced Mobile Phone System), il est le premier standard de réseau cellulaire. Créer aux Etats Unis en 1976, il avait cependant de faibles mécanismes de sécurité qui facilitaient le piratage des lignes téléphoniques.

TACS (Total Access Communication System) c’est le même que l’AMPS, mais en version Européenne. Utilisé principalement en Angleterre, et en Asie, ce standard utilise la bande de fréquence 900 MHz

ETACS (Extended Total Access Communication System), toujours apparu en premier en Angleterre, l’ETACS est une version améliorée du standard TACS. La différence, c’est qu’il utilise un plus grand nombre de canaux de communication.

Avec les recherches, l’1G a ensuite fait place au 2G, nous constatons alors l’avènement du numérique. Les principaux standards de téléphonie mobile 2G sont les suivants :

GSM, standard le plus utilisé, il utilise les fréquences 900 MHz et 1800 MHz. Seulement, les bandes de fréquences du GSM varient selon les pays, donc aux Etats Unis, au lieu de ces fréquences, il utilise les bandes 850 MHz et 1900 MHz. Les téléphones pouvant ainsi fonctionner en Europe et aux Etats Unis sont donc appelés « tri-bande »

CDMA (Code Division Multiple Access), ce standard emploie une technique d’étalement de spectre qui permet la diffusion d’un signal radio recouvrant une conséquente gamme de fréquences.

TDMA (Time Division Multiple Access), il utilise une technique de découpage temporel des canaux de communication pour augmenter le volume de données qui sont transmis simultanément. Ce standard est surtout utilisé dans le Moyen Orient.

Le réseau 2G nous permet en somme non seulement de transmettre la voix mais aussi des données numériques de faibles volumes, comme les messages textes ou SMS (Short Message Service) ou les messages multimédias, MMS (Multimédia Message Service). Mais le GSM a aussi été amélioré, d’où l’apparition du GPRS ou le 2.5G. Ce dernier permet d’avoir des débits de 114 kbits/s. Nous avons aussi la norme EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) encore appelée 2.75G, c’est aussi une extension du GSM. Elle permet d’avoir un débit de 384 Kbps, qui est conforme aux spécifications IMT-2000 (International Mobile Telecommunications – 2000) de l’ITU (International Telecommunication Union).

La découverte du 2G a ouvert la porte à un autre réseau : le 3G. Le 3G a ses caractères spécifiques qui sont définis par l’IMT-2000. Ils sont les suivants :

Un haut débit de transmission : 144 Kbps avec une zone de couverture totale pour une utilisation mobile, 384 Kbps avec une couverture moyenne pour une utilisation piétonne, 2 Mbps avec une couverture réduite pour une utilisation fixe.

Une compatibilité mondiale : Une compatibilité des services mobiles de troisième génération avec les réseaux de seconde génération (2G).

Avec son débit, qui tend maintenant vers des débits supérieurs à 144kbits/s, le 3G permet l’usage des multimédias par exemples : la visioconférence, la transmission de vidéo et l’accès à internet haut débit. En outre, le 3G utilisent comme bande de fréquence les : 1885-2025 MHz et 2110-2200 MHz.

Plus en détails, la norme 3G en Europe s’appelle UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Mais un autre a été créé, le « 3.5G » ou la technologie HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) qui est un protocole de téléphonie mobile de troisième génération. Il nous permet d’avoir des débits de 8 à 10 Mbits/s et il utilise la bande de fréquence 5 GHz avec le codage W-CDMA.

Le fonctionnement et utilisation

Le ralliement des usagers du téléphone est fait par une succession de liaisons et l’acheminement des appels diffère selon le réseau. L’acheminement se fait suivant l’un des réseaux suivants : le réseau hiérarchisé à acheminement fixe ou statique et le réseau à acheminement dynamique et adaptatif. Le réseau téléphonique utilise le réseau à acheminement fixe ou statique, ce qui est cas pour le réseau téléphonique commuté. Le réseau téléphonique commuté permet l’acheminement de la communication de deux interlocuteurs à l’aide d’un commutateur téléphonique.

Les commutateurs téléphoniques

Il existe deux catégories de commutateurs téléphoniques, les commutateurs d’abonnés, sur lesquels sont rattachés la ligne d’abonnés et les commutateurs de transit qui interconnectent les circuits afin de faciliter l’écoulement du trafic.

Les commutateurs d’abonnés, appelés aussi commutateurs locaux, servent à connecter les abonnés d’une zone géographiquement délimité à environ 10 km aux alentours. Du coté des abonnés, ces centres primaires disposent d’un rattachement de 100 à 5000 clients  et pour les opérateurs téléphoniques, ils contribuent à la triangulation des appels d’urgence et facilitent l’intervention des techniciens pour les dérangements et les responsables pour les autres appels.

De nouveaux types de commutateurs se trouvent au carrefour des commutateurs d’abonnés, ce sont les commutateurs à autonomie d’acheminement (CAA). Leur utilité est tout simplement de regrouper les commutateurs d’abonnés à l’aide d’un nœud qui utilise un câble coaxial, une fibre optique ou des ondes hertziennes. En fait, un CAA a une capacité de raccordement limité à environ 50000 connexions mais il est possible de mettre en relation de nombreux CAA en fonction de la densité du réseau occupé par l’opérateur.

Les commutateurs de transit, quand à eux fonctionnent pour connecter des CAA entre eux. Pour cela, ils départagent le réseau de l’opérateur en plusieurs régions dont chaque région est marquée par un ou plusieurs CAA. Lors d’un appel qui dépasse une région, le signal est envoyé au commutateur local auquel l’abonné s’accorde, puis passe par le CAA correspondant pour atteindre le commutateur de transit ou commutateur régional. Ensuite celui-ci l’achemine vers un autre CAA de la région de la destination de l’appel puis, le fait passer au commutateur local à travers lequel le poste du correspondant de l’abonné est connecté.

Les commutateurs de transit comprennent les commutateurs de transit régional et les commutateurs de transit à l’international. Pour les centres qui utilisent les computeurs régionaux, on peut en citer 9 dont à Nantes, Rouen, Paris, Lille, Nancy, Lyon, Bordeaux, Toulouse et Marseille. En outre, la France dispose de trois grands centres de transit internationaux qui gèrent les appels internationaux à l’aide des commutateurs de transit internationaux installés à Paris, Reims et Bagnolet.

La boucle locale

Entre le client et le commutateur d’abonné, il y a une boucle appelée boucle locale qui comprend le branchement, la distribution et le transport.

Le branchement est le système qui fait raccorder le client à un point de raccordement à l’aide d’une paire de fil en cuivre ou une onde du type hertzien. S’il est effectué à l’aide des fils de cuivre, on désigne par ligne d’abonnés, en revanche, la connexion à l’aide d’une onde hertzienne s’appelle boucle locale radio. La transmission de la voix s’effectue par une suite de signal électrique émis par les deux fils en cuivre, puis transcodé en voix à l’aide d’un décodeur ou un démodulateur de l’appareil de communication. A partir du point de raccordement, un câble permet de relier le client et le sous-répartiteur, l’ensemble forme la distribution. Et enfin, les signaux seront transportés à l’aide d’un câble vers le centre d’abonnés puis vers le centre à autonomie d’acheminement. Pour assurer ce transport, il faut une amplification de fréquence, c’est le multiplexage.

Le multiplexage de fréquence

La connexion entre les différentes CAA se fait à l’aide des nœuds de communication ou Switch. Les nœuds sont constitués par des appareils intelligents qui facilitent le routage des signaux  d’un centre à un autre et les signaux ainsi routés subissent un multiplexage. Depuis l’invention du téléphone, il y a le multiplexage analogique et le multiplexage numérique.

Le multiplexage analogique est le transcodage des conversations émises autour d’une fréquence de 300 à 3400 hz, puis, subit une modulation de fréquence en bande latérale unique ou BLU. Les fréquences sont ensuite transportées séparément à l’aide des canaux transporteurs de 4khz.

Le multiplexage numérique ou multiplexage temporel est la transmission successive et répétitive des conversations. Depuis l’année 1970 de son invention, il existe quelques variantes de multiplexage : la modulation par impulsion et codage ou MIC CEPT, le multiplexage plésiochrone (Plesiochronous digital Hierarchy), le multiplexage synchrone  (Synchronous Digital Hierarchy).

Récemment, avec l’invention de la fibre optique, la technologie utilisée en matière de multiplexage numérique est le multiplexage en longueur d’onde. Le plus connu est le WDM ou Wavelength Division Multiplexing capable de transporté un grand nombre d’ondes dans une seule fibre. Avec l’avancée de la recherche sur les fibres optiques, la transmission téléphonique assiste actuellement à la technologie « haut débit » car la première évolution de ces fibres est marquée par la capacité de transport de plus de 8 longueurs d’onde dans une seule fibre, c’est le cas de DWDM ou Dense WDM. Aujourd’hui, les débits utilisés par les opérateurs téléphoniques atteignent les 2.5 Gbits/s, 10 Gbits/s et 40 Gbits/s.

La structure d’un réseau téléphonique commuté

 

CTP

CTS

CTS

CTS

CAA

CL

CAA

CAA

CL

CL

CTP

CTS

CTS

CTS

CAA

CL

CAA

CAA

CL

CL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CTP : centre de transmission principal

CTS : centre de transmission secondaire

CAA : centre à autonomie d’acheminement

CL : centre locale ou centre d’abonnés

Les centres de commutation constituent les nœuds de communication. Le traitement des informations dans ces nœuds suit un protocole de communication standardisé par les autorités internationales comme l’UIT. Malgré la multitude des fabricants et la diversité des technologies, cette normalisation garantit la compatibilité des matériels de commutation ou Switchs et donc facilite l’échange des informations.

La communication entre les commutateurs est assurée par les supports de transmission, qui ont aussi connu une évolution allant des fibres métalliques, passant par les ondes hertziennes et débouchant à l’utilisation des fibres optiques. Quelques soient les supports, le débit de transmission est conditionné par la faiblesse de la bande passante et le rapport entre signal et bruits, c’est la raison pour laquelle un multiplexage est nécessaire.

Le schéma du fonctionnement de la communication entre deux postes téléphoniques en réseau RTC

Le réseau RTC fonctionne en plusieurs phases allant de la composition du numéro du demandeur, passant par le relai au centre d’administration du réseau et débouchant à l’accrochage et au décrochage du téléphone de la part du correspondant. Le schéma suivant illustre plus précisément ces différentes phases.

PRESELECTION

SELECTION

TEST DE DISPONIBILITE

RESULTAT DE LA REQUETE

 

 

 

 

PRESELECTION

Cette phase commence dès le décrochage du téléphone du demandeur avant même qu’il compose le numéro du téléphone de son correspondant. Elle contient les quatre étapes essentielles :

• Décrochage du téléphone
• Repérage par le central de l’opérateur
• Envoi de la tonalité au demandeur
• Composition du numéro par le demandeur

SELECTION

• Recherche de la numérotation
• Analyse du centre de commande
• Requête sur la ligne demandée

TEST DE DISPONIBILITE

Logiquement, le test de disponibilité  est un test binaire et donne deux résultats :

• Disponible
• Non disponible

L’option disponible permet au demandeur d’établir la relation dès que le correspondant accepte la demande d’appel. En outre, l’option « non disponible » pourrait être à l’origine de plusieurs circonstances : absence de couverture réseau, téléphone éteint ou non branché, téléphone en dérangement, etc.

RESULTAT DU REQUETE

Dans le cas ou la ligne du correspondant est occupée ou inaccessible, le centre de commande envoie une tonalité de non disponibilité au demandeur ou une voix disant que la ligne est occupée.

En revanche, si le correspondant est disponible à établir la communication entre les deux, les opérations suivantes se succèdent :

• Mise en communication jusqu’au décrochage
• Taxation du demandeur
• Supervision de la communication

L’une des principales opérations effectuées dans le processus de la téléphonie est la numérotation. Elle est considérée comme le point de départ de la mise en communication des deux postes téléphoniques. Il y a deux types de numérotation téléphonique, la numérotation décimale et la numérotation DMTF. Mais tout d’abord, il convient d’expliquer la décomposition d’un numéro de téléphone d’un abonné.

 

La décomposition du numéro d’un abonné

En vertu de la règlementation de l’UIT-T, chaque pays dans le monde appartient à une zone géographique, qui est au nombre de 9 dont la première zone 1 regroupe les Etats-Unis. Donc, un abonné dispose une identification internationale composée des trois premiers chiffres de la numérotation lorsqu’il émet un appel à l’étranger. Ensuite, il y a les 8 autres chiffres qui complètent le numéro.

Pour les huit chiffres du numéro, les deux premiers définissent la zone géographique, les deux suivants définissent la section du commutateur de rattachement de l’abonné et les quatre derniers sont le numéro propre de l’abonné. Ce plan de numérotation a été modifié en plusieurs reprises jusqu’en année 2000. Si l’on se réfère au plan adopté en France, le numéro d’un abonné est composé de 10 chiffres selon les schémas ci-après :

La numérotation d’un téléphone connecté à un réseau RTC commence par 04, mais pour les téléphones mobiles, l’initial est 06 et 07.

 

La numérotation décimale

Ce procédé est spécifique aux téléphones à cadran rotatif et à certains types de modem. Il utilise, comme son nom l’indique, des impulsions au nombre de 10 qui correspond à 0. À chaque numéro, il y a une interruption de courant d’un intervalle de 33 ms en circuit fermé et 66 ms en circuit ouvert. La durée d’une impulsion est de 100 ms, ainsi, à la fin de numérotation à dix chiffres, la somme des durées des 10 impulsions pour obtenir le chiffre 0 revient à 1 seconde.

La numérotation par des fréquences vocales ou Dual Tone Multi Fréquency

L’évolution de la technologie de fabrication des téléphones donne naissance aux téléphones à clavier au détriment des téléphones à cadran rotatif. Parallèlement, le système de la numérotation change aussi, la numérotation décimale cède la place à la numérotation DMTF.

Le schéma d’un clavier de téléphone fait apparaitre des axes horizontaux et des axes verticaux sur lesquels figurent des plages de fréquence pour chaque touche du clavier. Chaque touche correspond alors à l’intersection de deux fréquences pour éviter l’interférence d’un sifflement qui pourraient perturber la numérotation et rendrait impossible la communication.

 

Schéma d’un clavier

Un chiffre du clavier dispose d’une paire de fréquences (dual), le 697 hz et 1209 hz pour le 1, le 697 hz et le 1336 hz pour le deux, etc. avec une durée et une silence de séparation de 40 ms chacun. Lorsque l’abonné procède à une numérotation, le clavier émet une sonorité codée avec une fréquence variant entre la plage 300hz et 3400hz selon la normalisation UIT-T-Q 23 de l’UIT. Cette sonorité peut être relevée à partir de deux voies de fréquences, puis synthétisé à l’aide de prélèvement du FFT entre les deux fréquences pour avoir la fréquence propre à une touche.

Le procédé de la numérotation DMTF repose aussi sur deux techniques de sécurité permettant d’éviter les erreurs de numérotation : l’harmonisation de chaque fréquence est propre à elle, la somme et la différence de deux fréquences ne débouche pas à une synthèse.

La communication

Après la numérotation, le central envoi un signal qui active la sonnerie du correspondant avant qu’il le décroche. Dans les anciens téléphones, ce signal a une fréquence de 50hz et une tension entre 50 à 80V. Mais, après l’apparition des téléphones à sonnerie électronique, il suffit d’une tension de 5V et la sonnerie sera activée. Dès le décrochage de l’appel du correspondant, un courant de 40mA est établi pour faciliter la transmission de voix entre les deux interlocuteurs. Généralement, la bande passante qui encadre la transmission de voix varie entre 300hz et 3.4khz. Pourtant, la qualité de la voix transmis dépend de la gamme de fréquence de la voix humaine et de la technologie de chaque poste.

La communication entre les deux postes se fait en duplex et bidirectionnel. Elle est surveillée par le commutateur de la centrale de commande qui attend le temps de décrochage de l’un des interlocuteurs. Cette surveillance entre dans la procédure de taxation de l’appelant afin de déterminer le cout de la communication qui revient à l’opérateur. La taxation est arrêtée lorsque l’un des deux interlocuteurs mettra fin à la communication.

 

L’interface de la communication

L’interface qui relie les deux postes est le commutateur central qui utilise les modems (modulateur démodulateur). Ces derniers permettent de transmettre les voix et les données.

Un modem est un appareil qui numérise les signaux analogiques émis par un poste téléphonique en signaux numériques facilement transportable par le câble de connexion. Il fonctionne selon la technologie MIC G711 (Modulation par Impulsion et Codage) ou PCM (Pulse Code Modulation). Ensuite, il transforme de nouveau les signaux numériques en signaux analogiques dès l’arrivée à la poste du correspondant.

Schéma d’une interface de communication

 

Après l’informatisation des centres de commande des opérateurs téléphoniques, le modem est relié à l’ordinateur du commutateur central, qui lui donne des instructions lors de la signalisation d’un appel. Pendant la phase de présélection du réseau RTC, le modem est en mode commande, qui transforme en mode données dès que la communication est établie. En général, le débit de connexion d’un modem est de 56kbps.

D’autres technologies de compression de voix sont déjà normalisées par l’UIT-T et utilisées comme le G726 (ADPCM 32kbps), le G728 (CELP 16 kbps), le G729 (CS-Acelp 8kbps), l’ETSI-GSM (RPE-LTP 13 kbps), l’ETSI-GSM réduit (VSELP 5.6kbps), et le G723 (MP-MLQ 6.4kbps). Ces technologies utilisent la compression logarithmique des signaux pour améliorer rapport entre le signal et le bruit. Ce type de compression adopté en USA par la loi µ et en Europe par la loi A.

 

La taxation de la communication

La facturation de la communication repose sur le comptage de l’unité téléphonique indivisible et calculé d’avance par l’ordinateur de centre de commande. Le cout dépend de la distance et de l’heure de communication. Récemment, on assiste à une diminution des couts de communication pour les liaisons interurbaines et les liaisons internationales tandis qu’une augmentation pour les couts d’abonnement urbaine. On assiste évidement à l’apparition de la facturation par forfait et au découpage en tranche des couts unitaires de communication, les couts d’appel est différent lorsqu’il est émis pendant les heures de bureaux et pendant les heures creuses (entre temps, week-end, etc.).

 

Section 2. Avantages et inconvénients

2.1 – Les avantages

En pratique, l’énumération des avantages et des inconvénients de l’utilisation de la téléphonie classique apparait après la comparaison avec l’utilisation de la téléphonie par voie IP ou l’utilisation des nouvelles technologies de la téléphonie mobile. Néanmoins, quelques points méritent d’être cités tels que :

• La fiabilité du réseau surtout les réseaux par câble et les réseaux par fibre optique qui restent impénétrables par des perturbations de nature diverse qui pourront compromettre la bonne marche de la communication
• Le réseau RTC transporte aussi des données au lieu des simples voix, donc les abonnés pourront se connecter à l’internet. Cette possibilité est améliorée par l’apparition des technologies haut débit comme l’ADSL.
• La facilité et la fiabilité du contrôle de taxation des appels par le biais du commutateur central informatisé.
• La possibilité de routage des appels par l’utilisation des commutateurs centraux intelligents capables de chercher le chemin libre et plus court pour les acheminer.
• La facilité de raccordement des nouveaux abonnés avec les commutateurs locaux sans avoir recouru à un nouveau câblage à partir du commutateur central.

 

2.2 – Les inconvénients

En dépit de ces avantages, il y a quelques inconvénients dont la plupart est d’ordre technique tels que :

• L’affaiblissement du réseau à cause de la qualité analogique des transmissions entre abonné-abonné (=30.8db) et entre abonné-commutateur (0.5db-2.5db pour 300hz à 3400hz). Cette faiblesse est visible aux abonnés.
• La liaison RTC est affectée par des deux sortes de bruits : les bruits blancs provoqués par les agitations thermiques et les bruits impulsifs induits par les effets électromagnétiques. Des bruits deviennent gênants et peuvent provoquer des erreurs de liaison à un certain degré, ils sont perceptibles par les oriels humains lors de la communication.
• Les liaisons de longue distance sont affectées par des échos qui semblent très désagréable à l’écoute des utilisateurs de la ligne.
• Les infrastructures demandent un investissement colossal (techniciens, moyens matériels, etc.) lors d’un décloisonnement d’une nouvelle zone. Leur retour pourrait entrainer une hausse de tarification de communication qui affectera les budgets des consommateurs finaux.

 

Conclusion de la première partie

La téléphonie classique est considérée comme le pionnier de la liaison téléphonique qui constitue une base importante de toutes les nouvelles recherches et technologies utilisés aujourd’hui. Elle forme un réseau fiable et sécurisé malgré les quelques imperfections qui s’y rattachent comme citées dans les inconvénients des paragraphes précédents. Elle offre plusieurs services aux entreprises comme le regroupement des lignes avec le MIC ou le RNIS, l’attribution des numéros spéciaux, la réunion téléphonique, etc. ainsi qu’aux particuliers comme le minitel et l’audiotel. Récemment, les services rattachés à l’utilisation de la téléphonie classique s’étendent sur une grande diversité comme le rappel automatique du poste occupé, l’enregistrement du dernier appel effectué, le renvoi sélectif, la messagerie vocale, etc. Il est clair qu’en dépit de la progression de l’utilisation des réseaux sans fils pour les mobiles, les réseaux comme le RTC tiennent encore son importance et ne s’apprête pas de disparaitre. L’évolution technologique s’aventure maintenant dans la combinaison des technologies utilisées par les réseaux informatiques et les réseaux téléphoniques, en ce sens, l’évolution la plus marquée est celui de la combinaison du contrôle des hôtes par l’adressage IP et le réseau téléphonique et donnant naissance à la téléphonie par IP ou ToIP.

 

 

Partie II : Conception et réalisation d’un système de test téléphonique à travers le réseau IP

Chapitre 1 : La téléphonie sur IP

La téléphonie est l’une des branches les plus évolués dans le temps. Après la découverte de la téléphonie classique, les chercheurs se penchaient peu à peu vers l’amélioration et la découverte de nouvelles technologies permettant toujours de perfectionner les acquis. En outre, les recherches relatives à l’informatique convergent vers les réseaux numériques et leur exploitation, les exemples les plus perçants sont les emails, les discussions instantanées par internet, etc. et en 1996, ces recherches arrivent à un stade ou on avait la capacité de combiner les infrastructures de télécommunication et les réseaux numériques pour donner une nouvelle génération de réseaux télécoms. La technologie de la ToIP fait son apparition avec la première plateforme H323 permettant d’effectuer une transmission de voix par internet à l’aide du protocole IP.

Dans ce chapitre, nous allons nous aux enjeux de l’utilisation de l’adressage IP dans la téléphonie mais avant tout, quelques propos tournant autour de la ToIP en général seront proposées.

 

Section 1 : L’avènement de la téléphonie IP

L’arrivé de la téléphonie IP n’insinue en aucun cas l’obsolescence du réseau RTC ni sa suppression. Au contraire, elle est considérée comme son extension car le recours à l’adressage IP se fait généralement au niveau d’un centre de commande des appels téléphoniques. Donc, le réseau RTC demeure toujours une partie très importance d’un réseau de téléphonie.

Comme la téléphonie sur IP est un concept récent, il convient de formuler quelques définitions importantes qui s’y rattachent.

1 – Quelques définitions relatives à la ToIP

La notion de ToIP renferme d’autres concepts importants qu’il faut à tout prix préciser la définition. Parmi eux figurent la VoIP, la ToIP, la téléphonie Full IP et la VoIP libre.

 

• – L’IP ou Internet protocole

La base de la téléphonie sur IP repose sur la connaissance et la maitrise de la technologie IP dans toutes ses versions. Inventée en 1973 par Vinton Cerf et Bob Khan aux Etats-Unis, l’IP est un protocole particulier au réseau internet qui sert à la transmission des données (signaux numériques) sous forme de paquets. La transmission respecte la concordance entre les adresses des réseaux et sous-réseaux configurés pour ces paquets.

En pratique, les protocoles TCP et IP forment une structure inséparable dans les réseaux informatiques et de télécommunication. Si l’IP « est responsable de la transmission des paquets de nœud en nœud », le TCP quant à lui « est responsable du bon acheminement des données de client à serveur et du contrôle de flux ».

 

• – La ToIP ou Telephony over Internet Protocole

La téléphonie sur IP est un service de téléphonie fourni par un réseau de télécommunication public ou privé fonctionnant sous le protocole d’adressage IP pour gérer les abonnés. Ce protocole enrichit la technique et la qualité de la transmission de la voix d’un interlocuteur à un autre. Avec la téléphonie sur IP, le réseau peut transmettre à la fois les données à travers une connexion internet et les voix à travers les appels téléphoniques. Les opérateurs téléphoniques ont alors la possibilité de transmettre les appels par voix RTC analogique ou par voix IP numérique connecté à une passerelle dont les plus connues sont le PXO, le BRI et le PRI. En outre, la téléphonie sur IP peut être connectée à un réseau local déjà existant afin de raccorder facilement les terminaux.

En ce qui concerne l’encodage des voix, on peut recenser l’une des particularités de la ToIP. Pour le réseau RTC, elle s’effectue de manière analogique puis numérique avant la transmission dans le réseau de commutation. En revanche, avec la technologie ToIP, les voix subissent un encodage numérique ensuite une mise en paquet des données pour pouvoir les transmettre à travers le réseau sous format compatible au protocole IP. En fait, la transmission des voix par réseau IP est similaire au transfert de données internet.

• – La Voice over Internet Protocole ou VoIP

La VoIP est aussi un service de téléphonie offert par le réseau IP externe qui permet d’acheminer les informations dans un réseau public (internet) ou dans un réseau privé. En effet, cette technologie permet de véhiculèrent les paquets de données par internet après la transformation des signaux vocaux en signaux numériques. De ce fait, les appels venant d’un abonné sont acheminés par VoIP vers le réseau de télécommunication commuté. Encore, cela affirme que la VoIP est compatible avec le RTC et la ToIP.

En effet, lorsqu’un opérateur téléphonique adopte des infrastructures nécessaires à la VoIP, la qualité de communication et de transfert de données dans l’ensemble de son réseau dépend substantiellement de la qualité de la liaison IP et celle du RTC. Parmi les technologies de la VoIP, les infrastructures par fibre FTTH et par cuivre SDSL sont celles dont la qualité de transport de voix a été mise au point. Pour les infrastructures ADSL présentent quelques vices au niveau de la qualité de voix mais son coût lui permet de tailler une place importante au profit des PME et TPE au détriment de la FTTH et de la SDSL. Cette situation ralentit le développement de la VoIP.

Tout compte fait, la VoIP est considérée comme la dernière génération de l’évolution de la téléphonie d’après le schéma suivant :

Déploiement du RTC

Déploiement de la VoIP

Déploiement de la ToIP

 

 

 

• – La téléphonie Full IP

La téléphonie Full IP est le réseau résultant de la combinaison de la ToIP et de la VoIP. A titre d’illustration, lorsqu’un abonné émet un appel dans une entreprise par le biais d’un réseau Full IP, l’appel passe d’abord par le réseau interne (ToIP) avant d’être acheminé à travers le réseau externe (VoIP). La connexion est assurée souvent par une liaison fibre optique, une liaison ADSL ou SDSL. Deux types de structure existent à cet égard, le centrex IP et la structure IPBX.

 

• – La téléphonie VoIP libre

La téléphonie VoIP a connu une extension majeure qui permet de mettre en communication deux interlocuteurs sans passer par l’opérateur à travers un téléphone ou un IPBX (structure VoIP interne à une entreprise). Cette extension est la téléphonie VoIP libre telle que Skype.

Il existe deux possibilités offertes aux utilisateurs de la téléphonie VoIP libre. La première est basé sur le système de conversion des numéros de téléphone en adresse IP par le système ENUM. Cette technique s’apparente à la celle de la conversion des noms de domaine en adresse IP pour assurer la communication entre les deux téléphones. En outre, la seconde possibilité repose sur la technique de conversion des numéros de téléphone en une adresse URI unique hébergé dans un nom de domaine. Cette adresse est similaire aux adresses emails et nécessitant des terminaux téléphoniques capables de générer des alphabets (texte).

L’introduction et l’utilisation du système ENUM dans le cadre d’une téléphonie libre VoIP engendre plusieurs avantages tels que :

• La diversification des services de téléphonique en complétant le service traditionnel RTC et les services offerts par la ToIP. Cet avantage profite surtout aux grandes entreprises et aux utilisateurs avancés qui ont besoin d’une liaison à longue distance.
• Le routage des numéros par IP permet de réduire considérablement de cout de la communication pour les utilisateurs.
• La VoIP libre réduit la dépendance aux opérateurs téléphoniques, et donc réduit les problèmes liés à cette dépendance.
• Le système de routage des numéros par IP offre une rapidité et une fiabilité de la communication. La liaison est directe et fiable, exempte de problème d’occupation de réseau et de connexion entre les interlocuteurs en réseau de la diminution de sauts pendant la transmission des données.
• La probabilité des pannes diminue fortement puisque les pannes sur internet affectent rarement les utilisateurs en raison de son l’étendue du réseau. Par contre, les pannes survenues dans un centre de commande ou un centre informatique d’un opérateur téléphonique engendre des effets immédiats sur chaque utilisateur tant au niveau des liaisons téléphoniques tant à la fourniture de connexion internet.

 

L’arrivé de la ToIP dans le domaine de la téléphonie entraine aussi une transformation majeur de la structure du marché. Un bon nombre de constructeurs se lance à la course au déploiement de cette technologie permettant ainsi d’augmenter l’offre et anime la concurrence. De son coté, les demandeurs s’intègrent peu à peu à ce nouveau type de réseau pour améliorer leur productivité et combler leur besoin. En effet, après les quelques définitions formulées dans les paragraphes précédents, la sous-section suivante se charge d’éclaircir l’état du marché de la téléphonie sur IP.

 

• – Le marché de la téléphonie sur IP

Le déploiement de la téléphonie sur IP fait intervenir des nouveaux acteurs sur le marché.

 

2.1 – Les constructeurs d’équipements réseaux

L’équipementier leader de la téléphonie classique en France avec une part de marché de 50% est Alcatel. Depuis l’invention du protocole IP et l’utilisation de la téléphonie sur IP, de nouveaux grands constructeurs apparaissent sur le marché, parmi eux figurent 3Com et Cisco qui participent vivement à la fourniture des nouveaux équipements réseaux répondant aux exigences de la ToIP. Il y a donc deux types d’équipement réseaux qui inondent le marché, les équipements spécialisés en ToIP et les équipements hybrides. Le premier type d’équipements est construit avec la garantie de la compatibilité de raccordement avec les réseaux locaux existants tandis que les équipements hybrides donnent la possibilité de contrôler à la fois les réseaux traditionnels RTC et les réseaux IP. Ces innovations iraient dans le sens de la convergence progressive de la VoIP et la ToIP, autrement dit, la convergence de la transmission des voix et des données, et dans l’avenir les fichiers vidéo avec la technologie Full IP.

Afin d’illustrer les poids respectifs des offreurs des équipements réseaux téléphoniques IP sur le marché, le schéma suivant illustre deux types d’informations qui sont la position des offreurs et l’étendue des parts de marché respectives. Nous avons 11 constructeurs en concurrence sur ce marché français dont Cisco, Alcatel, Siemens, Nortel, Avaya, Ericsson, Tenovis, EADS Tel, 3Com, Mitel Networks et Ascom.

 

 

 

 

 

Le schéma montre la place que tiennent Alcatel et Cisco. Le premier demeure toujours en position leader comme dans les périodes des téléphonies classiques ou il tenait la même position. C’est l’un des offreurs d’équipements hybrides compatibles avec les réseaux mixtes RTC et IP. A son coté se trouve Cisco, un constructeur spécialisé en matériels informatiques fonctionnant particulièrement sous le protocole IP. Il a été reconnu par exemple dans la fabrication des routeurs Cisco, très convoité en matière de réseau local. En effet, cette spécialisation lui remet au premier rang sur le marché, suivi de près par Alcatel.

Par ailleurs, on observe aussi la place de Siemens, constructeur de téléphone classique depuis une bonne période. Il se spécialise progressivement dans la fabrication des téléphones mobiles jusqu’aux équipements réseaux IP. Un peu plus bas dans le groupe des acteurs de niche, il y a les constructeurs émergeants se spécialisant dans les équipements ToIP comme 3Com qui commençait à s’élever parmi ses concurrents.

 

2.2 – Les opérateurs de services voix

Ce sont les opérateurs téléphoniques habituels qui distribuent les services voix. Un bon nombre d’entre eux a déjà effectué la transition vers l’utilisation du réseau IP au profit de leurs abonnés. Ainsi, le recours à la technologie VoIP pour faire connecter ses clients à des réseaux RTC à distance est déjà en marche. Ce recours ne demeure plus une affaire nationale, aujourd’hui, plus de 13% de transfert de voix par un réseau international se fait à l’aide des réseaux IP dans le but d’assurer la fiabilité et la qualité des transmissions.

Aujourd’hui, la transition vers le Full IP est à l’ordre du jour des grands opérateurs téléphoniques internationaux comme l’AT&T. L’investissement de ces leaders contribue notablement au développement de la ToIP.

 

2.3 – Les intégrateurs

Ce sont des sociétés qui ont obtenus une certification auprès des constructeurs d’équipements réseaux. Elles ont été reconnues capable de maitriser la configuration et la manipulation de ces appareils ainsi que le maitrise des structures bâties à leur objet. Des telles sociétés lancent dans les partenariats des autres sociétés qui voulant déployer des structures fonctionnant sous le protocole IP. Leur assistance est une valeur ajoutée pour celles qui ont en besoin.

La certification des intégrateurs repose surtout sur leur maitrise conjointe des connaissances en réseau traditionnel IP et en matière de téléphonie. Cela leur permet de garantir l’efficacité du projet de déploiement du réseau IP. A ce titre, la société Axians qui détient un certificat Cisco Gold se permet d’offrir un partenariat stratégique avec les opérateurs téléphoniques qui mettent en œuvre la téléphonie sur IP. Son savoir-faire lui permet d’exercer le métier « d’intégrateur de solution ToIP pour la convergence des données de la voix et image sur le réseau IP ».

 

2.4 – Les opérateurs intégrateurs

Ces acteurs sont généralement des sociétés qui se chargent de la transmission ou de l’acheminement des données (y compris les voix traduits en signaux numériques) allant d’un réseau local ou réseau interne d’une entreprise ou d’un particulier vers un réseau externe WAN sur internet.

Afin d’assurer cette fonction, les opérateurs ou fournisseurs d’accès devrait adopter une stratégie de diversification de ses activités vers le métier d’intégrateur ou d’opter pour un partenariat stratégique avec un intégrateur. Ces options débouchent sur une seule chose : l’assurance d’un métier d’opérateur-intégrateur. La raison pour laquelle le secteur a besoin des opérateurs intégrateurs réside sur le fait qu’un simple opérateur ou un simple intégrateur n’arrive pas à maitrise totalement les services intégraux offerts par un réseau LAN-WAN en raison de son étendu et de sa complexité.

Dans le cas ou l’opérateur se spécialise dans son domaine et choisit de nouer un partenariat stratégique avec un intégrateur, la qualité et l’efficacité de ce partenariat dépend substantiellement des compétences de chacune des parties. Tout compte fait, un opérateur et un intégrateur se fait pour nouer un partenariat afin d’assurer la qualité de service en combinant les connaissances de chacun.

Ces différents acteurs se collaborent techniquement entre eux pour mettre à la disposition des utilisateurs finaux tous les services offerts par la téléphonie sur IP. La raison de cette collaboration réside sur le fait que la maitrise des infrastructures de la téléphonie sur IP implique la maitrise du réseau WAN et celle du réseau LAN qui ne sont pas à la portée d’une seule catégorie d’acteurs. C’est à ce point qu’il faut revoir les enjeux de la ToIP.

 

Section 2 : Les enjeux de la téléphonie sur IP

La transition vers la technologie IP pour la téléphonie engendre bien des avantages économiques et techniques appréciables pour les acteurs de la téléphonie en général. Ces avantages sont étroitement liés aux caractéristiques techniques de ce protocole de transmission qu’aux possibilités de communication de ces infrastructures avec les réseaux traditionnels dont la RTC.

Enjeu technique

1 – La fusion des deux réseaux

Le protocole IP est un protocole capable de faire transiter à la fois des données et de la voix fusionné. C’est cette possibilité que la téléphonie lui fait appel afin de garantir le transport et la qualité des données de communication. Dans ce cas, au lieu d’installer deux réseaux physiques différents, la révolution de la téléphonie avec le protocole IP réduit les installations à un réseau unique. A cet égard, la téléphonie sur IP donne la possibilité de réaliser trois types d’économie :

• Economie en termes d’équipements réseaux dont la plus remarquable est l’économie de câblage utilisé pour les raccordements entre abonnés et commutateurs.
• Economie en termes de ressources humaines à déployer pour mettre en marche le réseau. Celle-ci révèle très important vu que le cout de la prestation d’un technicien serait exorbitant.
• Economie de temps d’installation du réseau unique comparé à celle de deux réseaux séparés. En outre, l’interopérabilité qu’offre la téléphonie sur IP avec les réseaux existants et les équipements déjà mis en place réduit considérablement le temps de l’installation du nouveau réseau.

 

Donc, les avantages qu’offre la téléphonie sur IP, reposent principalement sur ces économies d’équipements,  de ressources humaines et de temps. Ce réseau unique procure de la valeur ajoutée pour les opérateurs téléphoniques autant qu’il maitrise les investissements permettant de mettre en place des infrastructures adéquates.

La fusion des deux réseaux a donc un enjeu technique notable pour les acteurs de la téléphonie sur IP. Ces enjeux constituent l’origine des enjeux économiques au sens propre du terme pour ces acteurs, et donc un enjeu de développement des entreprises.

2 – La flexibilité

La technologie de la téléphonie sur IP est une technologie flexible qui procure aux techniciens une assurance dans les opérations de migration. La faiblesse de risque est due à l’interopérabilité du nouveau système avec la plupart des systèmes existants. Ainsi, la transition de la solution existante dans une entreprise ou un opérateur vers la solution de la téléphonie sur IP se facilite énormément.

De surcroit, l’évolution des technologies de transmission d’information par voix internet, c’est-à-dire à travers un WAN, procure des services gratuits de communication et réduit les difficultés de connexion et d’intégration. Cette situation rendra possible le changement de prestataire de service et le changement de fournisseurs puisque la convergence des données, et la possibilité d’intégration les facilitent.

La flexibilité et la fusion des deux réseaux apportées par la téléphonie IP accorde la facilité de gestion des fichiers de différents formats. Il est rendu possible la gestion unique des données, des vidéos et de la voix par une entreprise qui en exploite. Désormais, les applications récentes permettent aux utilisateurs d’échanger à la fois de la voix et du vidéo comme le cas d’une vidéoconférence et d’une téléphonie par internet. Encore, certains applications comme Skype offre à ses utilisateurs une gestion plus intégrante des fichiers puisque avec les dernières versions de cette application, les interlocuteurs pourront échanger de la voix, de la vidéo, des messages textes et d’envoyer d’autres types de fichiers. Cette intégration commence à influencer les inspirations des créateurs d’application dans le domaine de la téléphonie sur IP et leur incite davantage à s’orienter vers la production des tels produits.

 

3 – La facilité d’accès

La téléphonie sur IP est un réseau sans frontière. Les utilisateurs auront la possibilité d’établir une connexion avec le réseau n’importe quel endroit où ils se trouvent. La plupart des services procurés par les réseaux sont consommables à cette manière. Ils n’auront même pas de difficulté à échanger de terminal de télécommunication (ordinateur, téléphone).

Cette accessibilité conduit à la maximisation des ressources, c’est-à-dire des données échangées par les bénéficiaires du réseau, utilisés pour l’entreprise ou pour les parties prenantes. Mais aussi permet de traiter les informations en temps réel puisqu’il suffit de trouver un terminal capable de servir la connexion avec le centre de commande pour manipuler les données à distance. La création de cet univers numérique est l’origine de la délocalisation de certaines données comme la gestion des voix à partir d’un centre d’appel. En revanche, elle réserve une possibilité de centralisation de la supervision des flux d’information traités par les centres d’appel.

Ces enjeux sont classés comme étant enjeux techniques puisqu’ils reposent sur les caractéristiques techniques et les facilités qu’ils offrent tant aux utilisateurs qu’aux opérateurs. En exploitant ces facilités, les enjeux techniques se transforment en enjeux économiques qui profitent surtout aux opérateurs qui migrent progressivement aux réseaux IP. On peut aussi considérer que les enjeux se différent selon que l’opérateur déploie la ToIP, ou la VoIP ou le Full IP ou encore la VoIP libre.

Enjeux économiques

1 – Economie de cout de communication

Avant l’arrivée de la téléphonie sur IP, les opérateurs assurent la communication des voix entre les sites par deux façons, soient ils louent une connexion privé muni d’un PABX soient ils disposent d’un relai direct par RTC. En contrepartie, ils devraient s’acquitter d’un cout de communication important ou d’un montant d’abonnement particulier aussi cher que le premier. Ces investissements impactent directement ou indirectement sur le cout de la communication vu que ce dernier constitue la principale recette de ces sociétés.

Mais en déployant la ToIP, la possibilité de gérer les réseaux de voix et de données sur une seule plateforme, c’est-à-dire à travers un réseau unique réduit considérablement les couts d’investissements liés à la perfection des infrastructures de télécommunication. On assiste aussi à une simplification et une diminution des procédures techniques d’assistance ainsi que le cout de prestation liées à cette opération. En outre, la configuration de la connexion à l’aide d’une plateforme unique se trouve plus avantageuse et plus simplifiée au lieu de garantir la configuration de deux ou trois réseaux séparés. Cette situation élimine peu à peu les couts de déplacement des techniciens ainsi que le cout engendré par la complexité de la configuration quelque soit l’origine.

L’accessibilité facile à la téléphonie ToIP par les entreprises constitue aussi un enjeu technique incomparable. Les utilisateurs finaux ont la possibilité de faire intégrer le réseau IP avec les installations qu’ils ont déjà mises en place. Ils n’ont plus besoin d’édifier une nouvelle infrastructure réseau compatible au réseau de son opérateur. En effet, le cout d’opportunité engendré par l’option de ce nouveau réseau constitue une ressource additionnelle pour l’entreprise. Elle déploie moins de fonds que prévu pour une infrastructure pareille. On peut aussi considérer l’accessibilité par la possibilité de l’utilisateur de se connecter au réseau quelque soit l’endroit, seulement qu’il trouve un terminal IP. Par conséquent, il réalise une économie de cout de déplacement.

Finalement, le réseau IP offre la possibilité de générer des ressources financières additionnelles pour les utilisateurs, que ce soit ces entreprises soit des particuliers grâce à la réduction des investissements, des frais de communication, des dépenses opérationnelles, des frais de déplacement, des frais d’abonnement en général.

2 – Economie des couts de gestion

L’option d’un réseau IP permet d’éliminer les couts liés aux divers services de maintenance typique aux réseaux de téléphonie traditionnelle. En pratique, ces couts ont été transférés aux couts de maintenance informatique des techniciens du réseau puisqu’ils remplacent les agents de maintenances des réseaux traditionnels. Pourtant la facilité de configuration et d’administration d’un centre IPBX génère des couts nettement  inférieurs que ceux induits par la gestion d’un PABX. Ainsi, l’entreprise réalise une économie de ces couts de gestion, juste une infime partie est transférée à la maintenance informatique vu que les IPBX fonctionnent normalement avec les systèmes d’application standard Windows et Linux. En outre, l’arrivé de la téléphonie sur IP favorise la mobilité des opérateurs internes de l’entreprise parce qu’ils ont seulement à connecter au poste de travail de leur choix grâce à une simple identification (login et mot de passe). Cette mobilité est une autre source d’économie de cout de gestion pour l’entreprise.

Chapitre II : Exécution des tests téléphonique grâce au réseau IP

Les tests téléphoniques à travers un réseau IP requièrent davantage la schématisation du circuit d’un réseau IP.

Section 1 : Description du circuit

Cette section propose une explication étape par étape du circuit d’installation de la téléphonie sur IP en commençant par les types d’installation ToIP, VoIP et Centrex IP.

 

1 – Les installations types

1.1 – Installation traditionnelle d’une téléphonie classique utilisation un PABX

Elle repose sur l’utilisation d’un PABX ou Private Automatic Branche eXchange pour relier les téléphones entre eux et pour les faire accéder à une liaison externe. Ce PABX sert exactement à relier un poste téléphonique d’un abonné qui se raccorde sur un réseau ou ligne privé vers une ligne ou un réseau plus étendu de préférence un réseau public. Du point de vue fonctionnel, il a comme rôle d’interconnexion de réseaux et de routage des transmissions d’appels.

 

Le PABX offre aux utilisateurs des fonctionnalités types comme :

• «renvoi d’appel
• Mise en attente d’appels
• Affichage du numéro et du nom de l’appelant
• Sonnerie distincte
• Indicateur de message en attente
• Conférence et transfert »

 

1.2 – Installation  ToIP avec PABX

Ce premier type d’installation ToIP est composé des éléments suivants :

• Un réseau local qui supporte le transfert de la voix par le protocole IP et rendant possible la communication intersites
• Un PABX muni d’une carte IP servant un moyen de basculement de la voix sur IP vers la téléphonie classique
• Une passerelle servant un moyen de liaison entre le réseau ToIP et la RTC
• Un réseau RTC englobant les équipements de la téléphonie classique

 

LAN + VoIP

PABX + CARTE IP

Gateway

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Une telle installation est dénommé réseau ToIP hybride du fait qu’elle comporte séparément des éléments formant un réseau traditionnel RTC et des éléments formant un réseau ToIP. A cet égard, la communication entre ces deux types de réseau est assurée par le PABX muni d’une carte IP et par la passerelle (Gateway) que se place entre eux.

D’une façon  plus détaillée, le schéma suivant démontre comment peut-on connecter avec le réseau ToIP hybride PABX

 

Rôle d’une passerelle IP

Avant de connecter les passerelles IP, il faut surtout remplacer les cartes et certains postes du PABX afin de lui rendre compatible avec le protocole IP. Après ce remplacement, on obtient un réseau hybride PABX-IP. Ensuite, les passerelles IP sont rattachées de part et d’autre du PABX hybride comportant à la fois des postes classiques et des téléphones IP, ainsi que des PC. La liaison avec le réseau extérieur est assurée par un lien LL ou SDSL tout en gardant un lien de secours RNIS.

Le rôle attribué à la passerelle IP tourne autour de la possibilité « de gérer les priorités entre flux de voix et flux de données pour partager l’accès ADSL » d’une part et d’autre part, « de transformer les flux vocaux en mode IP ». Tout compte fait, la passerelle IP complète de rôle du PABX au basculement de la communication traditionnelle à la communication par IP.

 

1.3 – Installation Full IP

Le principe du Full IP repose est simple. Les communications intrasites sont supportées par le réseau interne de chaque site (site A, site B, …) soit un réseau local LAN. Sur un autre niveau, les communications intersites (site A vers site B, Site B vers Site A, …) sont, quand à elles, assurées par un réseau WAN fonctionnant sous le protocole IP. De part et d’autre le WAN IP, les routeurs se chargent de transmettre et de router les données venant et entrant de chaque site. Il faut toujours réserver l’idée d’un Gateway pour assurer la liaison avec un réseau RTC classique.

A titre d’illustration, le schéma suivant contribue à l’éclaircissement d’une architecture Full IP

Le schéma montre que les réseaux internes des sites mentionnés ici supportent la téléphonie IP que ce soit à travers un terminal PC phone ou un terminal classique de poste téléphonique. Pour garder la continuité du raisonnement, on a toujours réservé le réseau traditionnel RTC pour les clients de la téléphonie classique.

Dans le contexte Full IP, il peut exister deux typologies distinctes par leurs architectures dont l’architecture IPBX et l’architecture Centrex.

L’architecture IPBX

L’équipement de base utilisé dans cette architecture Full IP est l’IPBX. Il est intégralement conçu à partir de la technologie IP appliquée à un PABX. Son installation entraine ainsi la suppression de la passerelle IP de part et d’autre du PABX comme dans le scénario de la passerelle IP vu précédemment.

L’IPBX dispose d’une importante interopérabilité et d’une compatibilité illimitée avec les équipements suivants :

• Les postes téléphoniques ou les ordinateurs connectés à une ligne de réseau public du type traditionnel à travers une passerelle IP, ou une PABX hybrides (PABX classique muni d’une carte IP) ou une liaison IP internet. Ce réseau public peut être un RTC, un réseau Numéris ou un réseau GSM.
• Les PABX conçus particulièrement au profit de leur propriétaire
• Tous les équipements qui fonctionnent sous un protocole non ouvert comme le protocole CISCO
• Tous les appareils téléphoniques dotés des options suivant : SIP, Wifi, Bluetooth, DECT et Numéris.

 

Schéma d’une architecture Full IP  avec un IPBX

Le schéma démontre que l’IPBX est capable de fournir trois types de liaison dont la liaison exploitée par les opérateurs de la téléphonie classique, la liaison exploitée par des opérateurs ToIP et une liaison directe non payant profitable aux utilisateurs. Ce dernier type de liaison est capable d’occasionner une connexion entre les appareils téléphoniques fonctionnant sous protocole IP et rattachés aux IPBX des deux sites mais aussi une connexion entre l’IPBX et un ordinateur distant, des appareils téléphoniques comme les Smartphones et des terminaux téléphoniques IP.

En outre, chaque site connecté à un réseau reposant sur l’IPBX devrait se prémunir d’un routeur et d’un firewall qui leur protège des instruisons engendrés par la liaison SDSL ou LS.

Architecture Centrex

L’architecture Centrex repose, à la différence du précédent, par l’opération d’externalisation d’un PABX ou d’un IPBX. Cela suppose en effet une qualité excellente de la connexion offerte par le réseau de l’opérateur ToIP. Cette externalisation insinue que l’IPBX de l’entreprise ne s’installe plus dans son enceinte mais il se s’installe désormais chez l’enceinte de son opérateur ToIP.

Schéma de l’architecture Centrex

 

 

L’architecture Centrex offre aussi une liaison téléphonique gratuite pour certains utilisateurs comme dans le réseau IPBX. Cette connexion existe entre deux ou plusieurs terminaux téléphoniques ou ordinateurs qui fonctionnent sous IP à travers le grand réseau externe (internet). Toutefois, les utilisateurs du centrex devront payer l’abonnement à son opérateur ToIP du fait qu’ils utilisent la ligne directe Téléphone IP-Centrex-Téléphone IP. En effet, on peut énumérer quelques avantages de l’architecture Centrex tels que :

• La sécurité du PABX ou de l’IPBX de l’entreprise installé à l’enceinte de l’opérateur ToIP qui leur offre l’accès ToIP.
• La limitation des maintenances et des entretiens aux seules infrastructures internes de l’entreprise parce que ceux du centrex sont à la charge de l’hébergeur.
• La flexibilité de la liaison qui permet à l’entreprise d’ajuster à tout temps le nombre de terminal IP en service en fonction de leur besoin.
• L’administration du réseau Centrex se fait à travers une interface connectée à long distance qui facilite la tache de l’administrateur et garder les attributs des abonnés définis avant la migration.

 

 

2 – Les principales composantes d’un circuit ToIP

Malgré l’existence des deux possibilités d’architecture ToIP, on est amené à revoir en détail quelques composantes communes qui les rendent opérationnelles. Quelque soit le cas, les réseaux télécoms fonctionnant sous le protocole IP comprennent toujours les composantes matérielles et les composantes applicatifs notamment les protocoles.

• – Les composantes matérielles

• Le routeur

Le routeur est un matériel qui se connecte sur les deux extrémités du réseau IP. Il met en liaison ce réseau avec les réseaux locaux d’un site A et d’un site B. Pour cela, il assure l’aiguillage et le routage des flux de voix intersites et donc il constitue un élément clé à la qualité du débit du réseau IP.

LAN SITE A

ROUTEUR

RESEAU IP

ROUTEUR

LAN SITE A

 

 

 

 

 

 

• La passerelle

Entre le réseau IP et le réseau de télécommunication commuté, la passerelle sert d’interface pour rendre possible l’acheminement et le basculement des flux de voix et des signalisations. Plus précisément, la passerelle ou Gateway forme un élément clé pour raccorder une ligne téléphonique analogique à un réseau IP. En effet, elle se place entre le routeur et le PABX.

 

• Le PABX

Le PABX est réservé au réseau de téléphonie classique. Mais depuis le déploiement de la VoIP, les réseaux de télécommunication du type hybride (IP et RTC) ne pourraient pas s’en séparer. Il sert de commutateur qui se fait raccorder entre le RTC et le routeur ou la passerelle. Dans le cas ou le réseau traditionnel est intégralement remplacé par le réseau IP, la PABX perd totalement son utilité.

 

• Le contrôleur

Le contrôleur, appelé aussi soft switch, fournit plusieurs services aux utilisateurs finaux du réseau : la mise en relation, la gestion des droits d’accès, l’admission d’un utilisateur au réseau, etc. Le contrôleur est une composante indépendante qui peut être connecté au réseau IP de la même manière ou combiné sur une même machine physique que la passerelle.

 

• Les terminaux

Ce sont des matériels avec lesquels les utilisateurs finaux pourraient profiter des différents services que fournit le réseau IP. Ils comprennent principalement les ordinateurs de bureaux (PC) et les téléphones qui se raccordent au réseau par un câble réseau. Du point de vue applicatif, les terminaux disposent d’une adresse IP unique leur servant de connecter au contrôleur et d’être localisé dans le réseau.

Exemple de terminal téléphonique fonctionnant sous le protocole IP

Téléphone IP LG-Nortel 8840, 883D, 8820, 8815 fonctionnant sous les protocoles MGCP et SPIP distribuée en France par LOGICOM.

 

En pratique, les matériels se communiquent entre eux par une liaison physique et une liaison par interface. Ce rôle d’interface a comme composante principale les protocoles de communication. En réalité, le protocole internet TCP/IP engendre toute une famille de protocole mis en œuvre pour faire cohabiter les différentes technologies des différents constructeurs d’équipements réseaux IP. Cette dimension applicative fait l’objet des paragraphes suivants.

 

2.2 – Les composantes applicatives du réseau IP

De son coté applicatif, la téléphonie sur IP fait appel à un certain nombre d’application telles que les protocoles pour fonctionner correctement. Ces protocoles serviront à piloter les acheminements des flux de voix et de données via le réseau IP, à établir des interconnexions, à rendre opérationnel les fonctionnalités incorporés dans la ToIP en général, à assurer la fonctionnalité des logiciels de gestion de la ToIP. Parmi elles figurent les quelques unes citées dans les paragraphes qui suivent.

 

• Le protocole H.323  

Le fonctionnement d’un réseau IP nécessite un ensemble de protocoles capable de faire communiquer les différents utilisateurs (les différentes composantes) afin qu’ils puissent profiter des différents services de transfert de voix, vidéos (films, documentaires, vidéoconférences, etc.) et de données (photos, fichiers textes, fichiers pdf, fichiers html, etc.).  En ce sens, le protocole H.323, conçu par l’ITU-T en 1996 essaie de répondre à cette demande en mettant en œuvre un ensemble de protocole permettant de faire fonctionner et d’assurer la communication « multimédia » sur un réseau IP. Il est particulièrement conçu pour ce réseau dont le transfert se fait par commutation de paquets tout en renfermant des normes de communication audio, vidéo et de données à travers plusieurs plateformes comme les réseaux LAN, WAN ainsi qu’INTERNET. Mais quels sont les éléments clés qui composent le protocole H.323 ?

Les composantes principales d’un protocole H.323

Le protocole H.323 comporte des éléments importants du réseau IP à savoir les terminaux, les grandes-barrières, les passerelles et les contrôleurs multipoints.

• Les terminaux H.323

Les flux de données du protocole H.323 partent et arrivent sur les appareils et/ou les applications compatibles H.323. Ces terminaux peuvent être un terminal de haute qualité utilisé dans un réseau local (LAN) ou un terminal de bande passante plus faible utilisé en réseau internet comme le H.263 et le G.703.1. Certains terminaux H.323 intègrent déjà une capacité multipoint permettant à plusieurs utilisateurs de faire une conférence sans passer à un appareil ou à application de centralisation et de répartition.

 

• Les grandes-barrières

Le rôle d’une grande-barrière ou un gatekeeper se concentre sur la transduction d’adresse par l’association d’une adresse e-mail ou un numéro de téléphone à une adresse IP servant à la communication des terminaux. C’est à la fois un rôle de gestion et de contrôle.

En outre, la grande-barrière opère aussi pour gérer les appels à travers une gestion d’autorisation. Autrement dit, elle donne accès à l’utilisateur d’avoir une permission d’appel, de contrôler la bande passante et de contrôler le trafic sur le réseau local de l’entreprise.

D’autres services sont aussi fournis par gatekeeper comme la gestion de passerelle H.320 et H.324, la gestion des téléphones classiques ainsi que celle des signalisations d’appels. On peut également citer la gestion d’appels, l’enregistrement en journal et l’édition automatique des états de session.

 

• Les passerelles

Le rôle principale d’une passerelle pour les tous les réseaux est d’assurer une interconnexion entre deux réseaux différents. Il en est de même pour le protocole H.323, la passerelle assure l’interconnexion d’autres réseaux de protocole différents comme H.320, H324 ou RTC avec un réseau fonctionnant sous le protocole H.323.

Elle garantit aussi la correspondance des signalisations comme celles de la norme Q931 vers la norme H225.0, la correspondance des signaux de contrôle et la compatibilité des médias. Dans ce dernier rôle, les fonctionnalités habituelles sont principalement le transcodage, le multiplexage et la conversion des données. Avec la passerelle, un utilisateur qui dispose d’un terminal H.323 pourra alors effectuer un appel téléphonique d’un autre utilisateur connecté à un réseau de protocole différent notamment un réseau commuté RTC.

• Le contrôleur multipoint ou MCU (Multipoint Control Unit)

L’unité de contrôle multipoint est une évolution majeure de la téléphonie IP du fait qu’il permet à deux ou plusieurs utilisateurs de faire une conférence. Pour assurer cette fonctionnalité, le contrôleur multipoint dispose d’un contrôleur multipoint et des processeurs multipoints qui opèrent à la gestion de la communication, au mixage et au traitement des données pendant la conférence. Le processeur multipoint assure la fonctionnalité d’un routeur qui reçoit les données, analyse les adresses de destination et de répartir les voix dans tous les autres terminaux qui participent à la conférence. En outre, le contrôleur limite de circuit de la communication des conférenciers et bloque toute déviation de voix.

Afin d’illustrer ces développements, deux schémas montrant l’architecture du protocole H.323 sont proposés.

Schéma montrant la pile de protocole H.323

 

Le schéma illustre l’intégration complète des autres protocoles au protocole IP, c’est-à-dire les TCP et l’UDP et l’UDP/TCP. L’UDP est conçu particulièrement à contrôler l’échange des fichiers audio et vidéo dans le réseau IP. Il couvre pour cela deux autres sous protocoles le RTP et le RTCP avec les normes audio compatibles comme le H.261, le H.263 et le G711 et le G.723.1. En outre, le contrôle de données fonctionne sous les trois normes principales dont le T.150, le T.120 et le T.38. Et enfin, la pile de protocole H.323 intègre aussi une fonctionnalité importante qui est le contrôle et gestion de terminal H.323.

Schéma de l’architecture générale du protocole H.323

Ce second schéma illustre l’importance de la disposition d’une passerelle dans le protocole H.323. Elle assure l’interconnexion du réseau IP fonctionnant sous le protocole H.323 avec d’autres réseaux télécoms dont le RTC, le N-ISDN et le B-ISDN aux quels sont connectés une grande variété de technologie de terminale téléphonique comme le terminale V.70, le H.324, le H.320, le H.321 et le terminal vocal. Ce qui amène à confirmer qu’une passerelle H.323 garantit l’interopérabilité d’un réseau à protocole H.323 et les autres réseaux qui, dans la plupart du temps, sont déjà installés bien avant la migration vers la téléphonie sur IP.

 

Le H.323 intègre un bon nombre de protocole spécifique à chaque fonctionnalité qu’il offre aux utilisateurs. Quelques uns de ces protocoles feront l’objet des explications suivantes.

• Les protocoles de transport RTP et RTCP

Real-Time protocole ou RTP

C’est un protocole de transport des données audio et vidéo nécessaire pour rendre possible la conférence vidéo entre plusieurs utilisateurs terminaux connectés au réseau IP. Il implique dans ce cas que les fichiers audio sont formatés avec les codecs compatibles comme le G.711 et les fichiers vidéo respectent les normes H.261 et H.263 du fait que le transport se fait en temps réel. Le RTP sert aussi à stocker les données continues comme celles utilisées dans le cadre d’une télésurveillance. La manipulation du RTP présente quelques facilités puisqu’il offre de l’ergonomie aux opérateurs, il est dans la plupart du temps intégré à une application de vidéoconférence dont la configuration est facilitée par les informations recuises à cette application.

 

RealTime Control Protocole ou RTCP

Il complète le rôle de la RTP dans le contrôle des échanges des fichiers média dans le protocole H.323. Entant que protocole de contrôle, le RTCP assure et analyse le retour des informations d’un terminal à un autre, les éléments décrivant les sources de ces informations et les compléments d’informations. A partir de ces procédures, le RTCP travaille avec quelques types de paquets de données dont :

• Sender Report ou SR
• Receiver Report ou RR
• Source Description Items ou SDES
• Fin de participation d’un terminal à la conférence ou BYE
• Fonctions particulières ou APP

 

A titre d’illustration de l’utilisation des deux protocoles RTP/RTCP, le schéma suivant démontre comment fonctionne une visioconférence.

Schéma de scénario d’utilisation des protocoles RTP/RTCP

 

Dans ce circuit, le RTCP assure la surveillance, l’indentification et le contrôle des données échangés pendant la visioconférence tandis que le RTP assure leur transport d’un terminal à un autre. En outre, la capacité de répartition multipoint permet à l’un des trois utilisateurs à diffuser les informations en temps réel et identiques aux deux autres interlocuteurs de la visioconférence.

• Le protocole de signalisation dans la procédure de gestion et contrôle de terminal

Le H.225.0

Les terminaux sont faits pour se connecter et pour se communiquer. Le protocole H.225.0 assure cette connexion en gérant le signal d’appel véhiculé entre deux terminaux. Ce protocole constitue un élément clé de la connexion et de l’aboutissement d’un appel entre deux utilisateurs. Il a été développé avec un sous protocole Q.931, autrement utilisé dans les réseaux du type RNIS. Le protocole H.225.0 est souple parce qu’il pourra fonctionner avec ou sans grande-barrière.

Le  H.245

La visioconférence ou l’échange des fichiers multimédia en temps réel figurent parmi les avantages du protocole H.323. Dans ce sens, le H.245 supporte aux moins trois fonctions dont : la définition de la capacité d’échange des données, l’emplacement des canaux logiques pour accélérer le transfert et le contrôle de flux.

Le H.225.0 Registration Administration Status

Ce protocole gère la communication entre un gatekeeper et un terminal connecté. Avec le RAS, H.323 offre les services suivants : découverte d’un gatekeeper par le terminal, enregistrement de celui-ci à son gatekeeper et routage facile des informations grâce à ces deux fonctionnalités.

 

• Les protocoles UDP et TCP

Le réseau IP offre de nombreux services aux utilisateurs. Ces services sont consommés directement ou indirectement à travers les différentes applications qui utilisent le protocole IP. En ce sens, le rôle des protocoles UDP et TCP sont décisifs pour relier et faire communiquer deux applications employées deux utilisateurs différents. Ils présentent quelques similitudes avec le protocole de transport OSI déjà employé dans le domaine sur les classes de transport et sur l’identification des applications. Avec les protocoles UDP et TCP, une application s’identifie facilement par le numéro de port et l’adressage IP. Ces derniers forment un socket et deux sockets associés définissent une échange UDP et/ou une connexion IP.

 

Quelques caractéristiques du protocole TCP ou Transport Control Protocol

• Le transport des flux non structuré : les flux sont découpés en suite de segments TCP puis envoyés vers l’application réceptrice. Mais le protocole TCP n’offre pas une garantie sur l’égalité de taille des segments transmis de part et d’autre du réseau en outre, l’application émettrice devrait exécuter une fonction push pour envoyer les derniers octets du segment.
• Le service de transport orienté connexion : le protocole TCP rend possible la connexion en mode duplex entre deux applications de deux terminaux différents liés en réseau IP. Il permet d’établir la connexion bout en bout entre les ports de l’émetteur et celui du récepteur. Cela favorise la transmission des paquets mais permet d’éviter aussi la saturation de la connexion.
• La fiabilité du transport des paquets : après la livraison de chaque paquet, l’application reçoit des signaux d’accusé de réception. Dans le cas ou le transport contient des erreurs ou fait perdre des segments, le protocole assure que ces erreurs seront retransmis avec un délai ajusté.
• Le contrôle de flux et de congestion par connexion : le TCP offre une facilité sur le contrôle de flux par la procédure de glissement des fenêtres ou sliding windows. Le mode de liaison duplex permet de créer deux fenêtres par connexion dont les paquets sont numérotés par les octets et non par les segments qui les constituent. Ce qui rend efficace la transmission et facilite le contrôle des flux.

 

Quelques caractéristiques du protocole UDP ou User Datagram Protocol

• L’UDP est responsable du transport des datagrammes lorsqu’il n’y a pas de connexion réseau.
• Le numéro UDP permet de reconnaitre un processus d’application
• Le protocole UDP permet de contrôler les données dans leur intégralité
• Il n’offre pas certaines fonctionnalités comme la retransmission des segments perdus ou des erreurs, le contrôle des flux après la transmission, etc.
• Il offre de l’efficacité des opérations de diffusion par sa simplicité
• Le protocole UDP intègre d’autres applications réseaux comme : RIP ou Routing Information Protocol, SNMP ou Simple Network Management Protocol, DHCP ou Dynamic Host Configuration Protocol, DNS ou Domain Name System, BOOTP ou Bootstrap Protocol, TFTP ou Trivial File Trnsfer Protocol.

 

En tout, ces deux protocoles, incorporés dans le protocole IP H.323 lui donne une facilité de communication entre les interlocuteurs, notamment les conférenciers sur le réseau IP. Ils assurent dans ce sens le transport efficace des données pendant la conférence entre les terminaux connectés. Ils offrent aussi une large gamme de type de données ou de fichiers échangeables par les interlocuteurs (audio, vidéo, textes, images, …). Ce qui lui attribue la pole position des protocoles rendant célèbre et incontournable la téléphonie sur IP.

 

 

• Le protocole SIP ou Session Initiation Protocol

Le protocole SIP, développé par l’Internet Engeneering Task Force ou IETF et basé sur le RFC, complète et élargie les fonctionnalités du protocole H.323 du réseau IP. Il a pour fonction principale de contrôler la session, c’est-à-dire qu’il s’occupe de la création, de la régulation et de la terminaison d’une session audio ou d’une session vidéo des utilisateurs de réseau IP. Mais ce rôle se limite seulement à la permission d’établir la communication si celle-ci sera à son tour supportée par d’autres protocoles. A cet égard, la conversation en temps réel a besoin des deux autres protocoles, intégrés dans le SIP, pour fonctionner efficacement : le RTP ou Real Time Protocol et le SDP ou Session Description Protocol. En principe, l’indentification d’une session SIP se fait à l’aide du contrôle d’un URI ou Uniform Resource Identifier afin de donner la permission à un utilisateur d’ouvrir une nouvelle session. L’URI a été choisi pour une question de facilité et de commodité puisqu’un utilisateur pourra en disposer seulement un pour une adresse électronique et un adressage ToIP. Même si le protocole SIP n’est pas encore à un stade de maturité, il offre des services intéressants comme la discussion instantanée, la visiophonie et les jeux en ligne.

 

Les composantes principales d’un protocole SIP

Le protocole SIP, comme les autres protocoles d’ailleurs, comportent quelques éléments caractéristiques qui lui sont propres et participent à sa déploiement. Pour le protocole SIP,  ses composantes sont principalement l’user agent, le serveur proxy, le serveur de redirection et le registrar.

• L’user agent

Dans une structure SIP, c’est la couche finale de l’architecture qui s’appelle user agent. Elle comprend l’user agent serveur et l’user agent client comme les postes de travail et les téléphones IP, c’est-à-dire les applications utilisatrices. Si l’user agent client envoie des requêtes au réseau, l’user agent serveur reçoit cette requête, l’analyse et renvoie la réponse demandée. De ce fait, l’user agent est le responsable de l’établissement de la communication dans le protocole SIP. C’est lui qui fait naitre l’échange d’informations par les requêtes et les réponses envoyés de part et d’autre du client et du serveur.

 

• Un serveur Proxy

Le serveur proxy dans un protocole SIP est responsable de l’acheminement des requêtes d’une session SIP sur le réseau. Il se charge aussi de la transmission des informations vers un autre serveur proxy sur lequel un user agent client est connecté et attend la réponse d’une requête. En général, le rôle d’un serveur proxy est le routage des sessions du protocole SIP.

 

• Un serveur de redirection

Les rôles attribués à un tel serveur sont la conversion d’une adresse d’une requête SIP et la renvoie de vers les clients. Mais dans le cas d’une adresse inconnue, le serveur de redirection le convertit en 0. Cette redirection confirme le rôle principal du protocole SIP car elle marque le début d’une initialisation de session.

 

• Le registrar

Chaque user agent client se connecte quelque part sur le réseau à l’aide d’un serveur proxy et un serveur de redirection. Le registrar est alors une fonction qui permet de procurer les informations sur la possibilité de l’emplacement d’un user agent client sur ces serveurs. Il enquête alors sur la disponibilité des serveurs de proxy et de redirection afin de trouver une place libre pour l’user agent client.

Le SIP offre les différents services suivants pour les utilisateurs :

• Affichage du numéro de l’appelant sur l’écran du téléphone IP
• Possibilité de transférer un appel
• Possibilité d’établir plusieurs liaisons téléphoniques pour faire un multi conférence
• Possibilité de rediriger l’appel en cas de non-réponse, d’occupation

Afin d’illustrer ces explications, le schéma suivant démontre les différents éléments qui forment le protocole SIP

 

A l’encontre du protocole H.323, le protocole SIP effectue seulement deux types de contrôle à savoir le contrôle des terminaux et le contrôle média. Le premier contrôle est assuré par les applications SIP et SDP si le second est à la charge du RTP et du RTCP.

Le rôle du SIP dans l’architecture

• Gestion de sessions entre les interlocuteurs
• Gestion de la communication pendant les appels et les conférences
• Localisation d’un user agent client
• Etablissement de l’appel
• Vérification de la possibilité d’un utilisateur à la participation d’une liaison ou non
• Vérification du matériel utilisé par l’interlocuteur si celui-ci dispose les caractéristiques adéquates à la liaison.
• Mettre fin à l’appel dès le décrochage des interlocuteurs

 

Le rôle du protocole SDP ou Session Description Protocol

Dans une liaison, les terminaux disposent chacun d’eux leurs propres caractéristiques techniques et applicatifs. Ainsi, le SDP contrôle la compatibilité de ces terminaux afin d’ouvrir ou non une session à un interlocuteur. Cette compatibilité se fait au niveau des normes audio à utiliser pour la communication, ainsi qu’au niveau du choix du protocole de transport des paquets.

 

• Le protocole MGCP/MEGACO ou Media GateWay Control Protocol

La liaison entre le réseau téléphonique et le monde IP pose toujours un certain problème. C’est la passerelle qui définit la qualité de cette liaison. Ainsi, l’intervention du protocole MGCP, complément des deux autres protocoles SIP et H.323, essaie de résoudre ces problèmes d’interconnexion en se basant sur la fonctionnalité du contrôleur de la passerelle. Il collecte toutes les informations à travers le protocole MGCP/H428, puis il les traite  afin de proposer des services indépendants de la passerelle et de la technologie du constructeur. Cette possibilité contribue à l’économie des couts pour la fabrication des terminaux et allègent le prix de revient à la charge du constructeur.

L’esprit du constructeur à la conception du protocole MGCP repose sur l’intention de découpler le traitement et le contrôle d’appel externe à l’intérieur une passerelle. La première fonction nommée Media Gateway tandis que Media Gateway Controller ou MGC pour la deuxième. A la réponse de cet esprit, le constructeur a voulu concevoir un protocole servant à normaliser le contrôle d’une passerelle entre un Media Gateway et un Call agent. Si auparavant, cette fonction de contrôle d’une passerelle est assurée par deux protocoles séparés qui sont le SGCP ou Simple Gateway Control Protocol de Lucent et l’IDPc ou l’Internet Protocol Device Control de Cisco, après le MGCP, ces protocoles se trouvent combinés.

 

Détail de l’architecture des protocoles d’un réseau de téléphonie sur IP

Après l’exposé des trois grands protocoles qui définissent le bon fonctionnement et la qualité de service d’un réseau de téléphonie sur IP, le schéma suivant expose l’empilement global des protocoles dans une architecture ToIP. En ce sens, il met en lumière les deux grandes catégories de fonction des protocoles à savoir le transport de la voix et les signalisations.

Schéma de la pile de protocole de l’architecture ToIP

 

Les trois protocoles H.323, SIP et MGCP se chargent principalement de la signalisation sur le réseau IP tandis que les codecs Audio/Video ou les protocoles de transport tels que RTP, RTCP et RTSP s’occupent du transport de la voix d’un interlocuteur à un autre. En dépit de la reconnaissance de la fiabilité du protocole TCP, la grande partie de la plateforme IP est encore assurée par l’User Datagram Protocol, qui est, rappelons-le, un protocole en mode sans connexion.

En outre, le transport de la voix, fonction principale des codecs et des protocoles de transport, figure parmi les fonctionnalités des normes de compression audio à savoir le G.711, le G.729 et le G.723. La norme G.711 est recommandée pour ‘la modulation par impulsion et codage des fréquences vocales’. Elle définit la loi de compression audio ainsi que l’échantillonnage employé. En outre, les deux autres normes, le G.729 et G.723 on été recommandées compresser la voix acheminé à travers un réseau WAN.

A titre d’indication, le tableau suivant montre la différence entre la compression de voix par les trois normes audio définis précédemment.

 

Codage	Qualité	Compression
G.711 (PCM)	4.1	64 kbit/s
G.729 (CS-ACELP)	3.92	8 kbit/s
G.723.1 (ACELP)	3.65	5.3 kbit/s

 

La combinaison de ces composantes matérielles et composantes logicielles donne plusieurs possibilités de scénario de téléphonie sur IP.

 

Quelques scénarios possibles avec le réseau téléphonique ToIP

 

Scénario 1 : Liaison entre deux PC de deux entreprises différentes

La structure comporte deux réseaux locaux de deux sites distants. Le site 1 comme le site 2 dispose alors un ordinateur fonctionnant sous protocole IP, muni d’une carte son qui intègre les codecs audio utiles à la ToIP ainsi qu’une carte graphique similaire. Entre les deux sites se trouvent le réseau IP branché dans ses deux extrémités à deux routeurs qui acheminent les informations échangées.

 

Scénario 2 : Liaison entre deux PC de deux interlocuteurs particuliers

La téléphonie sur IP dans le cas traité ici nécessite dans ses deux extrémités les éléments suivants : un ordinateur de bureau muni d’une carte son et d’une carte vidéo, d’un haut parleur pour écouter les voix et un microphone pour parler. Ensuite, le PC est relié à un modem qui effectue une modulation et une démodulation des signaux analogiques en signaux numériques compréhensibles par le processeur. Ces deux éléments sont connectés à un réseau téléphonique commuté ou RTC qui établit la liaison entre l’abonné et le commutateur central de l’opérateur. Ce dernier offre ensuite un service de connexion internet qui permet de relier le tout au réseau IP pour concrétiser la ToIP.

 

Scénario 3 : Liaison Phone à Phone avec interconnexion à un PABX

C’est un scénario obtenu par l’extension du celui avec les deux Pc d’une entreprise. Seulement, il faut reconnaitre l’ajout de deux passerelles de part et d’autre du réseau IP ainsi qu’un PABX chacun. En outre, les postes téléphoniques se sont reliés au PABX de chaque site. Le PABX dispose aussi une connexion possible avec un RTC afin d’intégrer téléphones classiques au scénario. Il existe donc deux types de liaison de nature différente à savoir une liaison téléphonique et une liaison IP.

Scénario 4 : Liaison Phone-PC

Plus souple ou plus riche que les trois premiers types de structure. Trois types de terminaux sont utilisables pour une telle structure dont les deux premiers types sont compatibles avec le réseau IP et le troisième est un téléphone classique compatible RTC. En conséquence, la structure fournit une liaison téléphonique traditionnelle, une liaison téléphonique IP et une liaison téléphonique par internet entre une Pc et un téléphone IP. En pratique, le scénario Phone-Pc fait l’affaire des centres d’appel des grandes entreprises.

En effet, la nature et les composantes des circuits dépend de la nature de la liaison selon les quatre scénarios cités précédemment. Mais afin de qualifier une liaison, il faut entamer des tests sur le réseau IP qui, à la fois, vérifie la qualité du réseau lui-même et atteste la qualité du service offert par la téléphonie sur IP.

 

Section 2 : Fonctionnement des tests de qualité de la téléphonie sur IP

Le test est une étape de vérification du réseau IP qui tourne autour des quatre principes suivants :

• Vérifier la compatibilité et l’interopérabilité des infrastructures matérielles servant à déployer la téléphonie sur IP. Ce test est aussi important aussi bien que dans la plupart des cas, le déploiement de la ToIP se fait à l’aide d’une combinaison des infrastructures déjà existantes et des infrastructures nouvelles. Ainsi, on assiste un nombre infini de technologie constructeur que l’opérateur devra mettre en liaison pour garantir la bonne marche de la ToIP.
• Vérifier si la connexion marche bien entre les sites interlocuteurs. La compatibilité matérielle est un critère nessécaire mais insuffisant pour apprécier la qualité du réseau. Il faudra dans ce cas se baser sur les informations données par la détermination de certains indicateurs de qualité de liaison afin de juger l’état du réseau.
• Vérifier la convivialité et l’ergonomie des applications servant à profiter des services offerts par la ToIP. De nos jours, les programmeurs courent vers la conception des applications qui permet aux utilisateurs de consommer les différents services offerts par la VoIP et la ToIP, il essaie de diversifier les options, de soigner la présentation, d’intégrer en une interface unique un grand nombre de service. Mais pour y arriver et en garantir l’efficacité, il faudra tester la compatibilité applicative des terminaux IP s’ils supportent tous les paramètres techniques de convivialité avec d’autres applications du fait que deux interlocuteurs ne sont pas obligés d’utiliser une même application pour se communiquer.
• Vérifier la possibilité offerte à l’utilisateur à personnaliser la configuration des options des applications utilisatrices qui lui convient le mieux. Un détail aussi minime pourrait faire la différence entre l’image des deux applications à l’esprit des utilisateurs, en outre, la rapidité de la communication à travers les réseaux sociaux pourrait bien entrainer une contre-publicité d’une application quelconque. En effet, il faudra bien prendre en considération la verification de la personnalisation des applications.

Il existe un nombre important de test qu’on pourrait valider et intégrer un réseau de ToIP comme les tests de VoIP assessment tools, le générateur de trafic et de paquet, l’UDP flooding, etc. mais dans cette section, ils sont regroupés en trois grandes catégories. Ces catégories sont le test sur le réseau, le test sur la qualité de service et le test de qualification d’un opérateur.

1 – Le test de connectivité

• Les tests d’efficacité du câblage réseau à l’intérieur de l’entreprise

Il s’agit d’effectuer des tests et des vérifications si les caractéristiques et les paramètres techniques liés au câblage du réseau sont tous au point. Parmi les nombreux dispositifs de test utilisable dans un tel cas, les quelques uns suivants méritent une attention particulière :

• Test avec un qualificateur Ethernet CAT5 ou CAT6
• Test avec un certificateur Ethernet CAT5 ou CAT6
• Test photométrique et test réflectométrique pour les fibres optiques
• Verification de la séparation du câblage réseau et du câblage secteur
• Tester et forcer la vitesse des switchs en mode de liaison full-duplex

En outre, le technicien est amené à bien choisir quelques modes de liaison adéquats et à éviter quelques unes comme le half-duplex et les concentrateurs Ethernet.

• Les tests de connectivité des téléphones IP

Les téléphones IP sont des clients connectés à un serveur. Il faut que ce serveur puisse fonctionner à une qualité optimale. Ainsi avant d’entamer un test de connectivité, le technicien devrait choisir une structure optimale pour le réseau IP ainsi que le mode d’adressage convenable. En cas d’une petite structure, l’adressage en IP statique révèle plus efficace et plus rentable. Au contraire, si la structure gagne de taille, le serveur de session devrait être configuré à un mode d’adressage IP dynamique en double poste pour éviter les mauvaises conséquences d’une panne.

Le test de l’adressage d’un terminal téléphonique dans ce sens est la fonction Ping ICMP en mode console. Celle-ci fourni les informations sur le temps de latence.

 

• Test d’enregistrement au commutateur IPBX

L’IPBX est  une version améliorée d’un PABX avec l’intégration d’un commutateur IP à l’intérieur. Ce commutateur dialogue avec les terminaux IP (téléphones) par le protocole IP notamment les adresses IP. Alors, avant le démarrage des postes, une verification est incontournable pour garantir si chaque poste est préalablement enregistré au commutateur de l’IPBX. Celle-ci se révèle très importante pour le mode d’adressage dynamique des postes IP.

• Test de stabilité du système

La stabilité du système peut être appréciée à partir de la vérification de la connectivité des terminaux entre eux et la connectivité avec l’IPBX. Chaque poste dispose d’une identité auprès de cet IPBX afin de lui permettre l’ouverture et le contrôle d’une session à l’aide du protocole SIP. Cette connectivité sera contrôlée par exemple avec Asterix à l’aide des deux fonctions dont :

• shox registry
• qualify=yes

Les deux fonctions attestent l’enregistrement SIP d’un terminal au commutateur intégré de l’IPBX.

 

• Test de paramétrage de l’IPBX

Le paramétrage de l’IPBX définit substantiellement la qualité de la voix lors de la conversation entre deux ou plusieurs interlocuteurs. En effet, l’entreprise voudra profiter de la possibilité de l’appel interne et de la voix haute qualité, du moins cela figure parmi les motivations du déploiement de la ToIP. La garantie de cette qualité fait appel à l’utilisation de la norme audio convoitée par les réseaux IP, le G.711.

• Détection des échos

Afin de détecter les échos, le technicien devra tester et vérifier les paramètres suivants :

• Tester la qualité des terminaux téléphoniques analogique qu’IP et opter ainsi à l’emploi des téléphones intégrant un système de suppression d’échos.
• Test de l’existence d’une boucle acoustique par l’intermédiaire du réglage optimale de l’écouteur et du microphone de chaque téléphone analogique qu’IP.
• Test de la qualité de voix avec l’utilisation d’un kit main libre
• Vérifier la longueur de la ligne de raccordement des téléphonies analogiques
• Tester et ajuster l’impédance existante entre la ligne ou l’interface FXS et le téléphone analogique. Cette vérification dépend du pays avec lequel l’interlocuteur voudrait connecter à son correspondant car l’impédance diffère d’un pays à un autre.
• Tester la qualité et le réglage de l’interface analogique FXS ou FXO tout en optant à la solution d’interface intégrant une fonction de suppression d’échos.

 

2 – Test sur la qualité de service de la ToIP et de la VoIP

La qualité de service VoIP et ToIP est exprimée par quelques indicateurs qu’il faut mesurer et ajuster.

• Test de la valeur paramétrique du codec

La commodité du codec utilisé en VoIP est définit par quelques caractéristiques qu’il faudra être prises en compte. Le codec détermine la vitesse d’échantillonnage et le dimensionnement des flux à transcoder en voix analogiques. Selon l’ITU, les vitesses d’échantillonnage des codecs varient en fonction de leur technologie. Celles-ci sont représentées par le tableau suivant :

Tableau de répartition des vitesses d’échantillonnage des codecs audio utilisés en ToIP

 

Chaque vitesse d’échantillonnage correspond à une valeur de bande passante qu’il ne faut pas négliger pour avoir de la voix de bonne qualité même si le nombre de liaison est important. La liste des bandes passantes correspondantes à chaque codec énuméré ci-dessus est procurée par le tableau suivant :

Tableau de correspondance entre vitesse d’échantillonnage et bande passante des codecs audio

 

• Test de l’indicateur delay ou délai

Le test de délai de transit est aussi important pour qualifier les services procurés par la ToIP. Par définition, c’est le temps moyen permettant à un paquet de voix de traverser toutes les infrastructures réseaux séparant deux abonnées en liaison. Mais le délai de transit est exprimé par la valeur des quatre types de délai qui le compose à savoir :

• Le délai de paquetisation

C’est le temps écoulé pendant la numérisation de voix au départ et de la conversion des signaux numériques en voix humaine à l’arrivée à la réception. Le type de codec utilisé est décisif pour avoir un temps de mis en paquet très court.

• Le délai de transport

C’est le temps nécessaire à chaque paquet à traverser les composants actifs du réseau et des infrastructures du réseau IP comme les commutateurs, les routeurs, les firewalls, etc.

• Le délai de propagation

C’est le temps passé pour la transmission d’un signal déjà numérisé de bout en bout. Il devrait être très faible en comparaison avec les autres délais qui composent le délai de transit, de l’ordre de milliseconde.

• Le délai de buffer de gigue

C’est le temps nécessaire au lissage de la variation du temps de transit qui se produit à la réception des signaux. Il est alors considéré comme un temps de retard qui vient s’additionner au délai de transit.

Valeur tolérable environ 75 ms.

• Test de l’indicateur gigue de phase

L’indicateur gigue de phase exprime la variation des temps de transit des paquets sur le réseau. En fait, le temps de transit de chaque paquet n’est pas uniforme et entraine une certaine ondulation de la voix à la réception. Il est le fruit de la diminution congestion constante des signaux sur le réseau surtout pendant le temps où le réseau devra gérer un nombre d’appel considérable.

Valeur tolérable entre 1 ms et une dizaine de ms.

• Test de l’indicateur paquet loss ou perte de paquets

L’indicateur paquet loss définit l’efficacité matérielle et l’efficacité de la fonctionnalité des protocoles RTP et UDP sur le réseau IP. Pendant la transmission des signaux sur le réseau, deux raisons entrainent la perte de paquets à savoir : la variation au niveau du temps de transit et la perte d’efficacité de la congestion du à une défaillance matérielle.

Perte tolérable <= 1%   

Ces différents indicateurs fournissent la qualité du réseau IP utilisé par la ToIP. Ils peuvent être menés à partir d’un système d’évaluation de qualité agréer par l’IUT comme la méthode PAMS, PSQM et PESQ ou encore l’utilisation du score MOS conçu en 1996.

Parmi ces méthodes, l’évaluation du score MOS est aussi  importante du point de vue technique et du point de vue commercial car il exprime la satisfaction de la qualité d’une ligne téléphonique. A cet égard, l’IUT-T établit un panel de résultat de satisfaction avec le degré de satisfaction mesuré par l’échelle de Likert. Donc la perception de la qualité de la téléphonie peut être mesurée en cinq points dont 1=Mauvais, 2=Pauvre, 3= Acceptable, 4= Bien et 5= Excellent.

Le score MOS a été ensuite comparé aux résultats d’un autre test de satisfaction nommé E-Model. Selon ce test, le tableau suivant donne un aspect descriptif de la convergence entre les deux scores, c’est-à-dire le facteur R résultant du E-Model et le score MOS.

Tableau de correspondance du facteur R et du score MOS

 

Il existe encore plusieurs tests applicables à la qualité de la ToIP mais leur utilisation dépend du type d’infrastructure et de l’habilité des techniciens. Seulement, les objectifs devront être tous orienté vers la qualité de la voix et donc la satisfaction du client quelque soit l’importance ou la simplicité des architectures.

 

 

CONCLUSION

L’évolution de la téléphonie allant de la téléphonie classique vers la dernière version de la téléphonie sur IP est l’une des surprenantes histoires de la science du numérique et de l’internet. Cette évolution, comme la première partie l’a exposé, commence dès la première découverte d’une liaison téléphonique, passant par le réseau télécom RTC pour atterrir à la combinaison du réseau IP et de la téléphonie.

Le réseau téléphonique traditionnel commuté RTC se distingue par sa structure assez complexe et lourde. De nombreux éléments devront être déployés, installés et gérés physiquement afin de rendre possible la communication entre deux abonnées raccordés à un réseau d’opérateur téléphonique. Dans ces temps, le signal analogique domine le monde de la téléphonie. Mais la RTC a connu sa réussite malgré tout.

Après quelques années, les constructeurs et les scientifiques cherchent un nouveau moyen d’améliorer la téléphonie tant au niveau des infrastructures tant au niveau de la qualité de la voix et de transfert de données. Cette motivation aboutit à la possibilité de combiner les possibilités offertes par le réseau IP et les services consommés par les utilisateurs du téléphone. La VoIP et la ToIP fait son apparition et commence à être convoité par les grandes entreprises et même les particuliers. Depuis lors, le marché de la ToIP, animé par les constructeurs et les demandeurs ne cessent de prendre un élan.

Du point de vue technique, le déploiement de la ToIP fait appel à l’installation ou au renforcement des infrastructures télécoms déjà à la disposition des opérateurs. Ces structures viennent d’être amplifiées par certains éléments actifs conçus particulièrement au profit de la ToIP dont les plus remarquables sont principalement les routeurs, les modems, les codecs, les passerelles et les IPBX. Par ailleurs, la convivialité des anciennes installations avec les nouveaux éléments actifs du réseau IP procurent aux utilisateurs des types de structures hybrides qui minimisent le cout d’investissement d’une migration vers la ToIP.

En ce sens, la qualité de la téléphonie sur IP devra être les priorités des offreurs de service œuvrant dans le domaine. Cette qualité est requise au niveau matérielle, applicative et au niveau des services de téléphonie dont la voix et les vidéos. La garantie de cette qualité passe ainsi sur des tests d’efficacité qui comprennent une série de tests regroupés en test de connectivité et en test de qualité de service ToIP. Le test de connectivité vérifie la commodité matérielle qui garantie la performance et la rentabilité des services proposés. Ils tournent autour de la vérification de quelques paramètres techniques des liens IP à savoir le jitter, la bande passante, l’impédance, la latence, la stabilité du système et le taux d’erreur. Ils intègrent aussi le test de la connectivité du réseau  focalisé sur la commodité de connexion et d’enregistrement des terminaux à l’IPBX et à la détection des sources des échos. Ensuite, le test de la qualité de service prend en compte la valeur de certains indicateurs clés entre autres le temps de transit, le taux de la perte de paquets et le test de gigue de phase. Ces indicateurs ont été déjà établis à partir des valeurs de référence, couramment appelées valeurs de tolérance. Et en se rapportant à ces valeurs, le technicien pourra juger la qualité de chaque indicateur.

Ces tests ont permis non seulement à qualifier le réseau mais aussi de qualifier les constructeurs et les opérateurs téléphoniques. Mais malgré les résultats, la ToIP est toujours vulnérable au niveau des applications, au niveau des protocoles et du protocole IP lui-même.

 

 

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