De la téléphonie classique à la ToIP hassan.hassan@urec.cnrs.fr Unité Réseaux du CNRS
2 La téléphonie La téléphonie est un système de communication avec la voix Deux composantes sont nécessaires à ce système La signalisation Comment établir une communication entre deux ou plusieurs points La transmission Comment transporter la voix entre deux ou plusieurs points
3 La signalisation Historiquement la téléphonie avait un système de signalisation dédié SS7 L adressage dans ce système est basé sur un plan de numérotation hiérarchique Chaque utilisateur a un numéro de téléphone Code pays + code région + code ville + + numéro d abonné Le système SS7 a été pensé uniquement pour les communications téléphoniques
4 La transmission (voix) Fréquence de la voix pour la téléphonie 300-3400 HZ Plusieurs techniques pour transporter la voix Modulation analogique Numérisation de la voix
5 La transmission (réseau) Historiquement la téléphonie avait un réseau dédié pour son fonctionnement (RTC, PSTN) Un réseau téléphonique est constitué de trois types d'équipements principaux : Les terminaux. Les systèmes centraux. Les liaisons entre ces différents équipements.
6 La commutation de circuits Pour chaque communication téléphonique un ( ou plusieurs) circuit est établi entre les extrémités Circuit
7 Loi d Erlang Cette loi définit en fonction du: Nombre d appels Durée de traitement La relation entre: Le niveau de service (taux d appels servis avec moins de N secondes d attente) Et l effectif requis
8 Dimensionnement La loi d Erlang permet de choisir la capacité d autocommutateur La loi d Erlang permet de choisir le type d abonnement L offre opérateur en téléphonie classique propose des abonnements non adaptés => Un problème à résoudre
9 Evolution de la téléphonie Avec la téléphonie classique Un appel => un circuit Une ressource est toujours monopolisée pendant la durée de l appel Idée: On peut améliorer l utilisation d un circuit par TDM
10 TDM Time division multiplexing Améliorer l utilisation du support de communication Transport de la voix comme paquets RNIS 1 canal B =64kbps, 1canal D =16 Kbps T0: 2B+D T2:30B+D Protocole de signalisation SS7
11 Numérisation de la voix Un signal On-Off Parole Silence La voix est très sensible aux délais
12 Codecs Codec Débit kbps MOS Utilisation G711 64 4.3 Filaire G726 16, 24, 32 4.1 DECT G729 8 4 VoIP ilbc 13.333 4.1 Skype GSM 13 3.5->3.9 GSM MELP 0.6,1.2,2.4 2.4->3.2 Militaire MOS: Mean Opinion Score
13 Les autres systèmes de téléphonies Un circuit peut être Un circuit physique (RTC) Un slot de temps (voix sur TDM) Une fréquence (ADSL non dégroupé) Un (ou plusieurs) slot de temps sur une fréquence (GSM) Un circuit virtuel (voix sur ATM ou Frame Relay)
14 Evolution vers IP RTC ou TDM: commutation de circuits Ressources réservées durant l appel Protocole de signalisation spécifique Réseau de transport indépendant IP Réseau avec ressources partagées Introduction d un protocole de signalisation générique (SIP) Un seul réseau à maintenir
15 Voix sur IP (VoIP) Transporter la voix par le réseau informatique Commutation de paquets Codage de la voix en paquets Qualité de la voix liée aux techniques de compression et au taux de compression Trouver un équilibre (compression, qualité de la voix, performance) la recherche continue Flux temps réel sensible Au délai de bout en bout A la gigue Au taux de perte Des problème déjà rencontrés en TDM et GSM Quel est le problème de IP?
16 Un circuit avec IP? La numérisation de la voix n est pas un problème La notion de circuit avec IP disparaît (tant mieux) IP est un monde anarchique Le système a été imaginé pour transporter les paquets ensemble Aucune garantie sur la livraison des paquets Des protocoles ont été introduits pour chaque application Comment protéger le trafic? Des mécanismes ont été introduits pour différencier les paquets Quel protocole?
17 Protocoles TCP Non adapté à cause des retransmissions Transport avec le protocole UDP mais: Aucune garantie sur la livraison des paquets Protocole de signalisation SIP: Choix de la 3GPP Plusieurs protocoles propriétaires et ouverts
18 Protéger le trafic Voix Des circuits virtuels VPN LSP (MPLS) Un circuit par appel => c est trop Un circuit par groupe d appel Priorités sur le trafic Classes de service
19 Est-ce que la VoIP est moins fiable? Avec la VoIP on ne garantit pas un circuit par appel Est-ce que cela est vraiment nécessaire? Avec la VoIP la téléphonie perd son réseau dédié Il faut savoir cohabiter Avec la VoIP on gère sur le même réseau des trafics avec des contraintes temporelles très différentes Les techniques existes mais peu utilisées. Les téléphonistes ont placé la barre très haut Il faut que les informaticiens s y adaptent
20 Et la Téléphonie sur IP (ToIP) Utilise la technologie VoIP pour le transport de la voix PABX => commutateur de connexions réseau IPBX Poste IP => terminal réseau Une adresse IP Une alimentation Protocole de signalisation: numéro de téléphone adresse IP
21 Les avantages de la ToIP Convergence de support de communication Un seul réseau à maintenir Flexibilité dans le dimensionnement Plus besoin de la loi d Erlang ou presque Intégration dans le système d information Annuaires Messagerie Web Réseaux sociaux. Réduction des coûts?
22 Les inconvénients de la ToIP IP Ressources partagées => besoin de mécanismes de priorité Décentralisation du dimensionnement: chaque nœud de la chaine compte Un réseau unique Perte de redondance
23 Conclusions L évolution de la téléphonie vers la ToIP est en bonne voie Le pérennité de la ToIP est liée à la pérennité de la technologie IP Il est difficile d apprécier les avantages de la ToIP à court terme