Voice over Internet Protocol

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1 Voice over Internet Protocol

2 Sommaire 1 - Introduction Présentation de la technologie Les Principaux protocoles Les Protocoles de signalisation H SIP Protocole de transport RTP RTCP Etat du marché Conclusion Introduction La voix sur IP (Voice over IP) est une technologie de communication vocale en pleine essort, grâce en partie à la démocratisation de l'internet haut-débit. Elle est une composante d'un changement en profondeur du monde de la communication. En effet, que se soit pour un publique de particuliers avec les offres TriplePlay (téléphone, télévision et internet) ou pour des applications professionnelles au sein des entreprises comme la téléphonie par IP (ToIP), le trafic total basé sur un transport réseai de paquets IP surpasse aujourd'hui le trafic traditionneldu réseau voix (réseau à commutation de circuit ou RTC). Certains acteurs du marché tels que Skype ont déjà réussi à s'implanter en quelques années seulement en proposant des applications multiplateformes. Ces applications permettent aux internautes de communiquer gratuitement ce qui remet en question les démarches des opérateurs traditionnels.

3 2 - Présentation de la technologie La première version appelée H323 apparu en Issu de l'organisation de standardisation européenne ITU-T sur la base de la signalisation voix RNIS (Q931), ce standard a maintenant donné suite à de nombreuses évolutions, quelques nouveaux standards prenant d'autres orientations technologiques. La VoIP correspond à «la mise en paquets» de la voix afin de transporter les flux de la voix en «temps réel» par le biais de la technologie IP, principalement des connexions «point à point» entre deux interlocuteurs ou plusieurs IPBX qui communiquent entre eux. Il est important de ne pas faire l'amalgame entre la VoIP (Voice over Internet Protocol) et la ToIP (Telephony over Internet Protocol) qui en est l'application en téléphonie. La voix devient par ce principe une donnée, ce qui permet de fusionner en un même réseau celui informatique et le réseau téléphonique commuté (RTC). Le signal numérique obtenu par numérisation de la voix est découpé en paquets qui sont transmis sur un réseau IP vers une application qui se chargera de la transformation inverse (des paquets vers la voix). La VoIP transportant la voix par le biais de la «commutation par paquets» possède aussi la contrainte du délai de transit qui correspond au temps qui s'écoule entre le moment où une personne parle et le moment où son interlocuteur entend la phrase. Le transit de la voix au travers de multiples équipements, d'internet et à destination de l'étranger ou d'un mobile ne doit pas excéder 300ms, au-delà, la conversation sera de mauvaise qualité, hachée. Il a donc fallu développer des algorithmes de codage audio plus tolérants et introduire des mécanismes de contrôle de la qualité de service dans les réseaux de données. Les premières technologies de VoIP imaginées étaient propriétaires et donc très différentes les unes des autres. Pourtant, un système qui est censé mettre des gens et des systèmes en relation exige une certaine dose de standardisation. C'est pourquoi sont apparus des protocoles standards, comme le H323 ou le SIP.

4 3 - Les Principaux protocoles En termes de téléphonie sur IP, il faut distinguer plusieurs types de protocoles : Les protocoles de signalisation. Les protocoles de transport de la voix. Les protocoles signalétiques, ont la charge de régir les communications, de déterminer les appelés, de signaler les appelants, de gérer les absences, les sonneries etc... Mais aussi de négocier quel codec pourra être utilisé. Les protocoles de transport quand à eux, transportent l'information sur un réseau IP. Ce type de protocoles est spécifique à la voix sur IP et aux applications nécessitant le transit de l'information en temps réel comme par exemple, la vidéo conférence. Voici une liste des principaux protocoles de VoIP: SIP IAX MGCP H.323 SCCP, propriétaire Cisco Systems anciennement Skinny. UA/NOE, propriétaire Alcatel. UNISTIM, propriétaire Nortel Le SIP est certainement aujourd'hui le protocole le plus connu par le grand public principalement dû à l'émergence de multiples solutions IPBX Open Source Les Protocoles de signalisation H323 Premier protocole VoIP, issue des technologies téléphoniques, il est développé par L'UIT-T, il est couramment considéré lourd à mettre en place et ayant comme conséquence un prix du marché fort. Ce protocole référencé H323 s'appel en réalité «Système de communication Multimédia Fonctionnant en mode Paquet» est apparue dans sa version 1 en 1996, il est aujourd'hui disponible en version 6. H 323 permet la mise en place de réseaux téléphoniques IP étendus. Sa prétendue complexité le réserve à un usage professionnel. Les majeures parties des FAI grand public en France utilisent MGCP et/ou SIP.

5 SIP SIP (Session Initiation Protocol) est un protocole de signalisation utilisé en voix sur IP permettant de transférer de la voix, de la vidéo ou des données à travers un réseau. Il a été publié pour la première fois par l'ietf en 1997, par la RFC Cette dernière un peu vague a été complétée au cours du temps pour finalement arriver en 2002 à la RFC Il a pour but d'être un remplaçant à H323. Le protocole SIP se charge de l'identification et de la localisation des multiples participants, et aussi de la négociation sur les types de média utilisables par les différents participants. En pratique, un serveur SIP sera créé par le fournisseur du service téléphonique. L'application de téléphonie s'enregistre sur le serveur SIP qui mémorise les informations relatives à cet utilisateur (adresse IP, identifiant, etc) pour lui permettre de le contacter ultérieurement dans le cas d'un appel. Le SIP a longtemps été considéré comme le futur de la ToIP, il est en tout cas un des protocoles majeurs sur le marché. Chaque utilisateur est identifié grâce à une url sous la forme sip:user@domain.com. En simplifiant, si cet utilisateur souhaite contacter une autre personne dont l'identifiant est sip:user2@autre_domaine.com, son proxy (proxy1) détermine en utilisant des requêtes DNS l'adresse du proxy SIP de «autre_domaine.com» pour lui envoyer une demande de connexion vers cet utilisateur. Si la connexion peut s'établir, Proxy1 sélectionne dans la liste des protocoles qu'il supporte en commun avec Proxy2 celui que Proxy2 préfère. Ce protocole sera utilisé par les utilisateurs pour communiquer entre eux Protocole de transport Aujourd'hui, le couple RTP/RTCP, s'utilise systématiquement dans les applications multimédias interactives, pour la téléphonie, la vidéo, les jeux vidéo et même les premiers simulateurs de réalité virtuelle. Ces protocoles applicatifs sont chargés de transporter une information multimédia en temps réel au travers d'un réseau IP. Cependant, ce couple de protocoles n'est pas utilisé pour la réservation des ressources réseaux, ni pour fiabiliser les échanges, ni pour garantir les délais de transit puisque certains paquets peuvent être retardés RTP Le RTP (Real Time Protocol) créé en 1996 dans la RFC 1889, rendu obsolète et standardisé par l'ietf par la RFC 3550 en Le RTP a été conçu pour transporter des flux IP ayant de fortes contraintes temporelles, typiquement, des flux multimédias, il permet de reconstituer les flux IP multimédia en temps réel en agissant à deux niveaux : La synchronisation des flux La reconstitution de l'ordre des paquets

6 Il est important de noter que les protocoles de signalisation comme les protocoles de transport peuvent être utilisés entre les terminaux IP et l'ipbx, mais aussi directement entre les terminaux, si ces derniers peuvent communiquer en IP RTCP Le RTCP (Real Time Control Protocol) lui aussi publié par l'ietf dans la RFC 3550 en 2003, permet un contrôle des flux RTP afin de garantir leurs intégrités ainsi qu'une supervision du réseau en agissant comme une sonde qui informe l'utilisateur de l'état du réseau en temps réel. Les protocoles RTP et RTCP sont indépendants mais néanmoins, leur association apporte une cohérence dans le traitement de l'information en temps réel afin d'optimiser les conditions de transport des flux IP multimédia ainsi que la qualité de service générale. 4 - Etat du marché Il existe une vingtaine de firmes sur le marché, les principaux étant Cisco, Clarent, Avaya, Alcatel, Nortel Network et Siemens. Le fait que la téléphonie sur IP soit un marché chevauchant 2 secteurs qui se rapprochent, la téléphonie et l'informatique, nous assistons ici à une concurrence ayant des origines différentes. En effet, nous retrouvons le géant de l'équipement réseaux Cisco en concurrence avec des entreprises de téléphonies tel que Alcatel ou Siemens. La téléphonie sur IP propose 3 types de terminaux différents : Les hardphones qui sont des téléphones physiques IP, les softphones qui sont des logiciels permettant de téléphoner sur IP au travers d'un PC et les téléphones IP Wi-fi qui sont des téléphones sans-fil IP. Mais la plupart des concurrents proposent ces 3 produits qui sont plutôt homogènes. Un softphone Cisco et un Softphone Siemens sont quasi-identiques. Seule l'interface graphique les distingue. Skype : Skype est, parmi les acteurs actuels spécialisés dans la téléphonie sur IP, devenu rapidement une référence. Son principe se base sur la diffusion massive de leur client, et ils simplifient au maximum son téléchargement. Les fondateurs de Skype ont par le passé développé le logiciel KaZaA, un outil de Peer To Peer (partage de fichier sans serveur centralisé), et avaient les compétences nécessaires au développement d'un outil téléphonique qui se base sur ce concept. Cela permet entre autres d'éviter de supporter les coûts de bande passante en déléguant à des clients tiers (appelés Supernode) le rôle de relais, et réduit donc considérablement les frais de fonctionnement. Skype propose en outre une API complète pour les développeurs désireux d'utiliser leur réseau pour développer des applications spécifiques.

7 GnomeMeeting : GnomeMeeting est un outil développé par Damien Sandras depuis 1996, et proposé dans l'environnement GNOME (GNU/Linux). Il est libre et diffusé sous licence GPL, et a actuellement plusieurs milliers d'utilisateurs quotidiens. Initialement cet outil proposait des fonctionnalités de vidéoconférence compatibles avec NetMeeting, mais se focalise désormais sur l'implémentation de VoIP en utilisant le protocole SIP, et se vend comme un outil de téléphonie à part entière. MSN et Yahoo! : Les logiciels de messagerie instantanée tels que MSN, ou Yahoo! Messenger proposent désormais des fonctionnalités de VoIP et de vidéoconférences, et peuvent remplacer dans certains cas un outil de VoIP classique. Cependant, n'étant pas focalisés sur la téléphonie, des fonctionnalités basiques ne sont pas proposées telles que la gestion d'historique des appels, les boîtes vocales, les transferts d'appels, etc. Tout comme Skype ce sont des logiciels propriétaires, et les mêmes problématiques d'intéropérabilité se posent. Solutions matérielles : La plupart des fournisseurs d'accès ADSL haut-débit fournissent à ce jour des solutions de téléphonies sur IP ; Free propose la Freebox, 9telecom propose la Neufbox, etc. Ces offres intègrent la possibilité d'appeler de manière illimitée des usagers présents chez le même fournisseur, de plus en plus souvent la possibilité de passer des appels nationaux gratuitement et des appels internationaux à des prix compétitifs. Il sera difficile pour des prestataires qui se situeraient sur ce même marché d'être en compétition avec les fournisseurs d'accès internet, sachant que les internautes connectés en haut-débit auront de plus en plus fréquemment un système de téléphonie gratuit déjà en place.

8 5 Conclusion Il est évident que la téléphonie IP va continuer de se développer dans les prochaines années. Le marché de la téléphonie IP est encore jeune mais se développe à une vitesse fulgurante. Maintenant que la normalisation a atteint une certaine maturité, il n'est plus dangereux de miser sur le standard H323 qui a été accepté par l'ensemble de la communauté. La téléphonie IP est une bonne solution en matière d'intégration, de fiabilité, d'évolutivité et de coût. On peut ainsi vraisemblablement penser que le protocole IP deviendra un jour un standard unique permettant l'interopérabilité des réseaux mondialisés.les prochaines étapes se dirigeront sans doute autour des interconnexions entre opérateurs VoIP afin qu'un utilisateur A puisse appeler directement un utilisateur B localisé sur un réseau différent. Il est à noter que l'utilisation d'outils propriétaires rend difficile cette interopérabilité. Bibliographie Ensembles des cours Supinfo