Royaume du Maroc Ministre de lEducation Nationale de lEnseignement Suprieur, de la Formation des Cadres et de la Recherche Scientifique. Universit Hassan 1er Facult des Sciences et Techniques de Settat

Diplme Universitaire D'Etudes Suprieures SpcialisesIngnierie des Systmes et Rseaux Informatiques2007-2008

Projet de fin dtudeVoix sur IPEtude et Ralisation dune maquette base dAsterisk/trixbox

Ralis par : Abdeltif ZADA Mohamed DYOURI Encadr par: Rachid ESSAID Ingnieur Voix-NGN WANA Corporate.

Remerciements

Avant dentamer la ralisation de ce rapport de stage, on tient signaler que ce travail na pu aboutir sans laide de plusieurs facteurs et le soutien de plusieurs personnes qui ont contribu pleinement son laboration. On remercie travers ce rapport : Notre formateur Mr Rachid Essaid et Mr. lakhouili pour leur disponibilit et pour leurs conseils qui nous ont t trs prcieux pour llaboration de ce projet. Toutes les personnes qui nous ont soutenues et qui ont contribues, de prs ou de loin, la mise en uvre de notre projet.

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Ddicace

A ceux qui nous ont donn la vie, nos parents. A vous nos parents notre plus profond respect, notre sincre considration et admiration. On ne trouvera jamais assez de mots pour exprimer notre amour et notre gratitude. Puisse dieu vous prter la sant et la longue vie pour quon puisse notre tour vous combler. A Mr Rachid Essaid qui, grce a lui on a pu raliser ce projet

Zineb

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Sommaire

Chapitre I : Prsentation gnraleI - Prsentation 1- Evolution des tlcommunications 2- Dfinitions 3- Objectif 6 6 7 7

Chapitre II : Cahier des charges et gestion de projet1- Cahier des charges 2- Gestion de projet Chapitre III : Rseau tlphonique commut I - Dfinition II - Histoire de la tlphonie III - Principe du RTC IV - Architecture du rseau V - Fonctionnement VI -Avantages et inconvnients de la tlphonie sur IP 1- Avantages 2- Inconvnients 3- Numrisation Chapitre IV : Protocole SIP I - Prsentation du protocole SIP 1- Dfinition 2- Les adresses SIP 3- Les user agent 4- Serveur Registrar 5- Location serveur 6- Serveur Proxy 7- Serveur Redirect II -Structure dun message SIP III -Mthodes et codes derreur 1- Principales mthodes 2- Codes derreur 17 17 19 19 20 20 21 23 25 25 25 26 10 10 10 11 12 13 14 15 16 8 9

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IV-Le standard H.323 1- Modules et dfinitions de H.323 2- Le terminal 3- Le Gateway 4- Le Gatekeeper 5- Fonctions de signalisations RAS 6- Call signaling functions 7- Diagramme dune connexion H.323 8- Principe de fonctionnement (sans Gatekeeper) 9- Principe de fonctionnement avec gatekeeper V-Comparaison SIP et H.323 Chapitre V : Problmes et qualit de service 1- Latence 2- Perte de paquets 3- Gigue Chapitre VI : La ralisation de la maquette 1- Le support daccs Intersites 2- Prsentation dAsterisk 3- Schma et dploiement 3.1- Configuration du systme Trixbox 3.2- Cration et Configuration des extensions, clients SIP (X-lite) et les ATA 3.3- Configuration des deux Routeur Cisco 1720

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39 40 40

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Conclusion Rfrences Annexes Transport RTP et RTCP1234Introduction Les fonctions de RTP Les fonctions de RTCP Conclusion

Audio Table des abrviations

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Chapitre IPrsentation gnraleI-

Prsentation1- Evolution des tlcommunications

Depuis linvention du tlphone par Alexander Graham Bell en 1876, de nombreux progrs et rvolutions se sont oprs dans le domaine des tlcommunications. Aujourdhui, dailleurs, nous vivons dans lre des tlcommunications et il est devenu impensable de se sparer de cette merveilleuse technologie quest la tlphonie. Avec le dveloppement des nouvelles technologies informatiques ces dernires dcennies, le monde des tlcommunications est entr dans une phase deffervescence quauparavant nous navions jamais connue. Il suffit de regarder autour de nous, le nombre de nouvelles entreprises qui ont pris naissance dans ce domaine pour nous rendre compte de la "success Story". Malheureusement, les parts du gteau deviennent relativement de plus en plus rares se partager. On remarque que ce sont les entreprises les plus comptitives qui rachtent les plus petites entreprises tmraires. Ces grandes entreprises profitent alors dun certain monopole mais malgr tout offrent un service de qualit et la plupart du temps des prix comptitifs. Quelques fois, et surtout ces derniers temps, il merge des ides formidables dun point de vue technologique. Cest le cas avec lapparition des technologies GSM, UMTS, WAP. Ces technologies sont prometteuses dun bel avenir, pour la plupart, et conduisent la cration de services de plus en plus personnaliss. On en arrive dire que la socit de communication trace un chemin pour une socit de services outrance. Parmi les nouvelles communications, il en existe une qui sest laisse progressivement dcouvrir au grand public durant la fin du sicle dernier. Il sagit bien entendu dInternet. Aujourdhui le monde entier est reli au moyen de routes virtuelles qui constituent la toile mondiale. Cest par Internet que dabord larme amricaine et ensuite les universits schangeaient des donnes. Aujourdhui Internet est bien prsent parmi une grande majorit de foyers. On value environ plusieurs centaines de millions le nombre de postes actuellement connects Internet. Nous sommes arrivs une socit de linformation. Si autour de nous, nous entendons parler de tlcommunication, il faut remarquer que ces tlcommunications cotent cher. Une ide gniale est apparue au milieu des annes nonante, justement pour pallier les problmes des cots des communications tlphoniques nationales et internationales. Elle sest base sur lobservation quun grand nombre de personnes sont connectes Internet. Or Internet, on le sait, ne connat pas les frontires, et quon aille butiner sur un site tranger ou national, notre tarification Internet reste inchange; elle reste une tarification zonale. Cette technologie consiste faire basculer une partie du trafic issu des lignes tlphoniques conventionnelles sur le rseau Internet et dviter ainsi des tarifications parfois leves. Dans le jargon elle est appele Voice Over IP. Commenons par nous clairer sur ce en quoi consiste Voice over IP.6

Plusieurs dfinitions ont t tablies et apportent chacune des prcisions sur les modalits de la transmission de linformation. En voici une qui reprend lensemble des concepts retenir: Voice Over IP est une technologie qui permet des communications audio temps rel entre deux ou plusieurs points dun rseau qui peut tre htrogne. Le rseau htrogne est constitu de rseaux bass sur le principe de la transmission par paquet et supportant le protocole IP et de rseaux bass sur le principe de circuits commuts. Le principe de transfert de linformation sur le rseau IP est bas sur la mthode de transmission avec le meilleur effort qui consiste envoyer linformation sur le support de transmission quand celui-ci est disponible et sans quil y ait de gestion de priorit de transmission. 2- Dfinitions La Voix sur IP est une technologie qui permet dacheminer, grce au protocole IP, des paquets de donnes correspondant des chantillons de voix numrise. Cette technologie convertit les signaux vocaux en signaux digitaux qui voyagent par Internet. Par la suite, ces paquets doivent tre achemins dans le bon ordre et dans un dlai raisonnable pour que la voix soit correctement reproduite. IP est le protocole spcifique Internet, qui se charge de transmettre les donnes sous forme de paquets. Lenvoi de ces paquets est ralis en fonction des adresses de rseaux ou de sous-rseaux quils contiennent . IP a t invent par Vinton Cerf et Bob Kahn en 1973 dans le cadre dun projet de recherche de la Dfense amricaine : il sagissait de trouver des technologies permettant de relier des rseaux transportant des paquets de donnes. La tlphonie sur IP (en anglais, telephony over IP ou IP telephony) est un service de tlphonie offert sur un rseau de tlcommunications, public ou priv, utilisant principalement le protocole de rseau IP. La tlphonie IP dfinit lutilisation de liens Internet pour acheminer des appels tlphoniques dune personne une autre. Lappel tlphonique de type IP diffre de la tlphonie conventionnelle (RTC) dans lencodage de la voix. Dans le systme traditionnel, la voix est encode de faon analogique et numrique et transmise sur un rseau de commutation de circuits alors que dans le systme IP, la voix est encode en format numrique et mise en paquets sous format IP. En fait, la tlphonie sur IP utilise la mme mthode que pour la transmission de linformation sur le rseau Internet. Une fois la voix formate, on peut la transmettre sur un lien Internet commun ou encore lenvoyer sur des liens ddis. 3- Objectif Lobjectif de ce travail de fin dtude est dune part de comprendre le principe de fonctionnement de la tlphonie traditionnelle base sur la commutation de circuits et dautre part dtudier le fonctionnement de la tlphonie sur IP et dexpliquer les caractristiques fondamentales des protocoles de signalisation H.323 et de la recommandation SIP et dapporter une petite comparaison entre ces deux protocoles. Il tente galement de mettre en uvre une maquette dtude base sur un serveur sip Proxy Asterisk .

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Chapitre IICahier des charges et gestion de projet1- Cahier des charges : 1- Contexte et environnement actuel Actuellement, pour contacter son site distant, le sige dune entreprise fait passer les appels via le rseau RTC de loprateur tlphonique. Lentreprise a un rseau IP qui sert transporter des donnes entre le sige social et le site distant, via une liaison loue urbaine. 2- Les objectifs : Le but de la ralisation de ce projet est la configuration et lutilisation dun PABX logiciel bas sur le systme VOIP Open Source Asterisk , pour grer les communications tlphoniques entre le sige et le site distant de lentreprise, en exploitant le rseau IP dj existants. 3- Les fonctions du produit Un seul mdia est alors utilis pour la transmission des donnes informatiques et tlphoniques. Lexploitation de ce mdia pour acheminer les appels tlphoniques permet lentreprise dconomiser largent dutilisation dun rseau publique via un oprateur. 4- Critres d'acceptabilit et de rception les objectifs de performance du produit sont atteints, aprs ltablissement dune communication dans les deux sites, entre deux softphones, deux ATAs et entre softphones et ATAs par le biais du serveur Asterisk. 5- Contraintes de cots Ce projet a opt pour: Une solution PABX VOIP Open source (Asterisk-TRIXBOX) Le freeware X-lite comme softphone. Le budget allou sera donc principalement pour lachat dun PC et des adaptateurs de tlphones analogiques (ATA). Le partage des ressources de la machine entre trixbox et d'autres applications journalires telles que des jeux, surfer sur le net ou autres nierait au bon fonctionnement de trixbox. Pour la stabilit, il est conseill d'installer trixbox sur une machine ddie. 6- Contraintes de temps Le projet t ralis dans une priode de deux mois vu nos autres occupations, mais dans une situation relle, deux semaines sont suffisantes pour le dploiement complet. 7- Autres Linstallation dune machine virtuelle sur pc sous windows est possible (une version de trixbox est destine cet usage), C'est ce que nous avons fait dans la maquette.

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2- Gestion de projet : 1- Planification En rapport avec la tlphonie sur IP Etudier le fonctionnement de protocole SIP et H323 Comparer le protocole SIP et H323 (Choix du protocole SIP) Analyser les problme du VoIP et la qualit de service En rapport avec la Ralisation pratique Etablir et configurer un support intersites Etablir un schma reprsentant la maquette de projet Configurer le serveur Asterisk Configurer les quipements de la maquette (ATA, Routeur Cisco, Xlite) 2- Ressources matrielles Les quipements utiliss pour la ralisation de la maquette ont t mis notre disposition par notre entreprise; WANA Corporate.

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Chapitre IIILe Rseau Tlphonique CommutIDfinition

Le RTC est tout simplement le rseau tlphonique que nous utilisons dans notre vie de tous les jours et qui nous donne accs de multiple fonction. En effet outre le fait de pouvoir tlphoner, le RTC nous permet dutiliser de multiples services tel que la transmission et rception de fax, lutilisation dun minitel, accder Internet etc. Il reprsente donc l'un des protocoles de discussion utilis sur la paire de cuivre boucle locale.

II-

Histoire de la tlphonie

Du premier tlgraphe de Chappe en 1790 au RTC actuelle, lhistoire des communications connu de grands moments et de grandes avancs d lingniosit de certains et aux progrs technologique et lectronique. Nous retiendrons quelques grandes dates tel que : 1837 Premier tlgraphe lectrique invent par Samuel Morse 1889 Almon B. Strowger (USA) invente le premier slecteur automatique et donne ainsi naissance la commutation tlphonique automatique 1938 Alec Reeves (Franais) dpose le brevet des futurs systmes modulation par impulsion et codage (MIC) : quantification et chantillonnage du signal intervalles rguliers, puis codage sous forme binaire. 1962 Les premiers systmes de transmission multiplex de type MIC apparaissent aux EtatsUnis ils permettent une liaison 24 voies entre centraux tlphonique, la mme poque en France on installe des MIC 32 voies. 1970 Un nouveau pas est franchi dans le domaine de la commutation lectronique avec la mise en service en France, par le CNET, des premiers centraux tlphoniques publics en commutation lectronique temporelle. 1979 Lancement du minitel en France 1987 Le RNIS est mis en service en France. 1990 De nouveaux concepts apparaissent tel que la commutation temporelle asynchrone (ATM) et la hirarchie numrique synchrone.

III-

Principe du RTC

Le rseau tlphonique public (RTPC, Rseau Tlphonique Public Commut ou simplement RTC) a essentiellement pour objet le transfert de la voix. Le transport des donnes n'y est autoris, en France, que depuis 1964. Utilisant le principe de la commutation de circuits, il met en relation deux abonns travers une liaison ddie pendant tout lchange.

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On distingue deux grandes parties dans ce rseau : Le rseau capillaire ou de distribution, cest le raccordement depuis chez labonn un point d'entre du rseau. Cette partie du rseau est analogique. Le rseau de transit, effectue pour sa part le transport des communications entre les nuds de transit concentrateurs / commutateurs). Cette portion du rseau est actuellement numrique. La numrisation offre plusieurs avantages. Puisqu'il ne s'agit que de 0 et de 1, la qualit du signal est prserve, quelle que soit la distance entre les convertisseurs (analogique numrique et numrique analogique). Ce n'est pas le cas des communications analogiques o le signal est pollu chaque manipulation. La gestion gnrale du rseau discerne trois fonctions : La distribution, celle-ci comprend essentiellement la liaison d'abonn ou boucle locale (paire mtallique torsade) qui relie l'installation de l'abonn au centre de transmission de rattachement. Cette ligne assure la transmission de la voix (frquence vocale de 300 3 400 Hz), de la numrotation (10 Hz pouf la numrotation dcimale -au cadran- et 697 1633 Hz pour la numrotation frquentielle) et de la signalisation gnrale (boucle de courant, frquences supra vocales). La commutation, c'est la fonction essentielle du rseau, elle consiste mettre en relation deux abonns, maintenir la liaison pendant tout l'change et librer les ressources la fin de celui-ci. C'est le rseau qui dtermine les paramtres de taxation et impute le cot de la communication l'appelant. La transmission, c'est la partie support de tlcommunication du rseau, cette fonction est remplie soit par un systme filaire cuivre (en voie de disparition), de la fibre optique ou des faisceaux hertziens. Aujourd'hui, le rseau est pratiquement intgralement numris, seule la liaison d'abonn reste analogique.

IV-

Architecture du rseau

Le rseau tlphonique commut a une organisation hirarchique trois niveaux. Il est structur en zones correspondant un niveau de concentration.

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On distingue : Zone Autonomie d'Acheminement (ZAA), cette zone, la plus basse de la hirarchie, comporte un ou plusieurs Commutateurs Autonomie d'Acheminement (CAA) qui eux-mmes desservent des Commutateurs Locaux (CL). Les commutateurs locaux ne sont que de simples concentrateurs de lignes auxquels sont raccords les abonns finals. La ZAA (Zone Autonomie d'Acheminement) est un rseau toil, elle constitue le rseau de desserte; Zone de Transit Secondaire (ZTS), cette zone comporte des Commutateurs de Transit Secondaires (CTS). Il n'y a pas d'abonns relis aux CTS (Commutateurs de Transit Secondaires). Ils assurent le brassage des circuits lorsqu'un CAA (Commutateur Autonomie d'Acheminement) ne peut atteindre le CAA destinataire directement (rseau imparfaitement maill). Zone de Transit Principal (ZTP), cette zone assure la commutation des liaisons longues distances. Chaque ZTP (Zone de Transit Principal) comprend un Commutateur de Transit Principal (CTP), L'un des commutateurs de transit principal (CTP) est reli au commutateur international de transit.

V-

Fonctionnement

Contrairement la tlphonie classique, par commutation de circuits, qui repose exclusivement sur un rseau tlphonique commut, la technologie VoIP permet de tlphoner sur des rseaux spcialiss ou sans fil, y compris des rseaux informatiques. Ces nouveaux types de rseaux utilisent des protocoles commutation par paquets . En plus des donnes vocales (voix numrise), un paquet comporte les adresses rseau de lexpditeur et du destinataire. Les paquets VoIP sont transmis travers nimporte quel rseau compatible VoIP et peuvent tre achemins par des chemins diffrents : la VoIP est donc interoprable. Par la suite, une application se chargera de la transformation inverse (des paquets vers la voix). En termes plus simples, vous dcrochez, composez, et lappel passe par Internet plutt que par les canaux traditionnels. Sans parler des ventuelles fonctions comme le lien entre la bote vocale et lordinateur. En effet, toutes les informations transmettre sur le rseau sont divises en paquets de donnes. Chaque paquet se compose :12

dun en-tte indiquant sa source et sa destination; dun numro de squence; dun bloc de donnes; dun code de vrification des erreurs. Les routeurs et les serveurs acheminent ces paquets sur le rseau jusqu leur destination. Lorsque les paquets arrivent destination, le numro de squence permet de reclasser les paquets dans lordre dorigine. la diffrence de la tlphonie RTC qui ddie un circuit un appel tlphonique, les paquets de donnes partagent un circuit avec dautres transmissions 2. En effet, Bertrand Chauvet, Directeur du Business et dveloppement international chez NetCentrex3, explique que la tlphonie sur circuit, comme le rseau tlphonique commut (RTC) classique, [.] consiste ouvrir un canal de communication entre deux personnes et rserver lintgralit de cette bande passante ces deux interlocuteurs [.] mme si vous ne parlez pas, la bande passante est utilise et elle est perdue et ce, que ce soit en analogique ou en numrique 4. Dans une tlphonie en mode paquets , une session - et non une connexion - est tablie entre deux usagers. Le rseau dispose alors dun certain niveau de bande passante qui peut tre rempli au maximum. Cela signifie que le rseau nest pas rserv exclusivement aux deux interlocuteurs. Ainsi, plusieurs personnes peuvent dialoguer au mme moment sur ce rseau, tant que la bande passante nest pas sature5. Ceci permet non seulement de rduire Considrablement les cots de la tlphonie, mais ouvre la voie de nouvelles applications. De plus, avec la Voix sur IP, il est possible daccder un rseau IP par tlphone fixe, par tlphone IP ou par ordinateur.

Selon les protocoles disponibles, la tlphonie base sur rseau local utilise VoIP (Voice Over IP) ou le mode ATM (Asynchronous Transfer Mode) pour transmettredes appels vocaux sur le rseau local. La connexion au systme tlphonique traditionnel est fournie par une passerelle RTPC6 sur un serveur. Les systmes tlphoniques bass sur un rseau local sont utiles tant aux petites quaux grandes organisations. Lemplacement physique des priphriques de tlphonie importe peu. En fait, un systme de tlphonie bas sur un rseau local fonctionne parfaitement dans lenvironnement dune entreprise o des sites distants sont connects au bureau principal via un rseau tendu (WAN). Les ressources de tlphonie disponibles en un point spcifique peuvent tre disponibles sur le rseau tendu. Par ailleurs, la tlphonie sur IP permet de combiner le tlphone et lordinateur, grce une infrastructure intgre base sur le protocole Internet (IP). De cette faon, il est possible de traiter et de transmettre sur la mme infrastructure des communications de diffrents types, que ce soit de la voix, des donnes, des images ou de la vido7. Cette nouvelle technologie pourrait permettre une organisation de fusionner, sur un seul et mme rseau, le rseau informatique et le rseau tlphonique commut. De plus, la tlphonie sur IP permet les fonctionnalits les plus populaires du PABX traditionnel (Private Automatic Branch eXchange ou central tlphonique priv). Parmi celles-ci, mentionnons entre autres : renvoi dappel (tous, sur occupation, sur non-rponse); mise en attente dappels; affichage du numro et du nom de lappelant; sonnerie distincte (appel interne vs externe); indicateur de message en attente; confrence et transfert 9.

VI-

Avantages et inconvnients de la tlphonie sur IP

Il est facile de constater que les offres concernant la VoIP foisonnent. Lindustrie de la tlphonie se trouve, aujourdhui, plonge dans un nouveau paradigme technologique.13

Des solutions fonctionnelles existent et les bnfices anticips que nous prsentent les diffrents fournisseurs semblent fort allchants. Mais des inconvnients se retrouvent galement parmi ce lot de bnfices. Voici donc les principaux avantages et inconvnients reprs. 1- Avantages La VoIP offre plusieurs nouvelles possibilits aux oprateurs et aux utilisateurs qui bnficient dun rseau bas sur IP. Ses avantages les plus marqus sont les suivants : Flexibilit Les solutions de tlphonie sur IP sont conues pour assumer une stratgie de migration faible risque partir de linfrastructure existante. La transition de la solution actuelle vers la tlphonie sur IP peut donc seffectuer en douceur. De plus, la communication par Internet offre la gratuit des communications intersites ainsi quune facilit dintgration des siges distants. galement, les standards ouverts (interoprabilit) permettent de changer de prestataire et dinterconnecter du matriel de fournisseurs diffrents. La convergence facilite lintgration avec le systme dinformation et simplifie linfrastructure. Rduction des cots La tlphonie sur IP exploite un rseau de donnes IP pour offrir des communications vocales sur un rseau unique de voix et donnes. Cette convergence saccompagne des avantages lis la rduction des cots dinvestissement, la simplification des procdures dassistance et de configuration et lintgration accrue de filiales et de sites distants aux installations du rseau dentreprise. La diminution des cots est donc perue non seulement sur les frais de communication, mais galement sur les dpenses oprationnelles (un seul rseau grer). De plus, la tlphonie IP permet dutiliser et dintgrer les postes analogiques dj en place, ainsi que de rduire les cots relis aux frais interurbains. Par ailleurs, la mise en place de la tlphonie IP permet de diminuer et mme dliminer les cots et la complexit associs aux utilisateurs ayant se dplacer, car ceux-ci accdent tous les services du rseau partout o ils peuvent sy connecter. Simplification de la gestion des rseaux voix, donnes et vido En positionnant la voix comme une application supplmentaire du rseau IP, lentreprise ne va pas uniquement substituer un transport oprateur RTC un transport IP, mais va galement simplifier la gestion des trois rseaux (voix, donnes et vido) par ce seul transport. La tlphonie IP permet ainsi de contrler les rseaux de communication de donnes et de voix partir dune interface unique sur Internet. Amlioration de la productivit et du service la clientle Les applications et les services IP intgrs amliorent la productivit et le service la clientle. Les bnfices rcurrents seront apports par les gains de productivit lis l.utilisation de nouveaux services et de nouvelles applications pour lesquels le dploiement est acclr. En effet, lutilisation dune infrastructure IP commune et dinterfaces standards ouvertes permet de dvelopper et de dployer trs rapidement des applications innovantes.

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Laccessibilit Les utilisateurs accdent tous les services du rseau partout o ils peuvent sy connecter notamment par la substitution de postes, ce qui permet de maximiser les ressources et mieux les grer afin de raliser des conomies substantielles sur ladministration et linfrastructure. En principe, les entreprises oprant des rseaux multisites louent une liaison prive pour la voix et une pour les donnes tout en conservant les connexions RTC daccs local. Les nouvelles offres VoIP permettent, outre les accs RTC locaux, de souscrire uniquement au mdia VoIP intersites. Il est ainsi trs facile de constituer un centre dappels ou un centre de contacts (multicanaux/multimdias) o la supervision se fait de faon centralise.

2- InconvnientsVendeurs et critiques prsentent souvent une image trs rose des centres de relations IP et de ses bnfices. Nanmoins, mme si les bnfices peuvent tre significatifs, les gestionnaires des centres de relations clientle demeurent proccups par la rentabilit, linteroprabilit et la qualit sonore des diffrentes solutions IP. En effet, lorsquon parle de tlphonie IP, quelques problmes restent rgler. Les principaux inconvnients de la tlphonie IP sont les suivants : Fiabilit et qualit sonore Un des problmes les plus importants de la tlphonie sur IP est la qualit de la retransmission qui nest pas encore optimale. En effet, des dsagrments tels la qualit de la reproduction de la voix du correspondant ainsi que le dlai entre le moment o lun des interlocuteurs parle et le moment o lautre entend peuvent tre extrmement problmatiques dans le milieu professionnel. De plus, il se peut que des morceaux de la conversation manquent (des paquets perdus pendant le transfert) sans tre en mesure de savoir si des paquets ont t perdus et quel moment. Technologie mergente et constante volution des normes La technologie IP nest pas encore mature : des nouveaux standards de tlphonie IP sont annoncs presque chaque mois. Cependant, mme si des gros progrs ont t faits et quelle est prsent utilisable, la tlphonie IP demeure une technologie mergente sujette de nombreuses volutions qui risquent davoir des impacts chaque fois sur le CRC. Dpendance de linfrastructure technologique et support administratif exigeant Les centres de relations IP peuvent tre particulirement vulnrables en cas dimproductivit de linfrastructure. Par exemple, si la base de donnes nest pas disponible, les centres ne peuvent tout simplement pas recevoir dappels. La convergence de la voix et des donnes dans un seul systme signifie que la stabilit du systme devient plus importante que jamais et lorganisation doit tre prpare travailler avec efficience ou encourir les consquences29. Cette nouvelle technologie tant difficile intgrer, le choix du partenaire devient dterminant afin de permettre la matrise de linstallation aprs lintgration. Il devient important pour toute organisation, avant de sy lancer, de considrer certains lments selon leurs besoins spcifiques et dviter de le faire pour tre la mode. Il faut prendre en considration que la qualit sonore sera diffrente (un peu comme quand les

cellulaires numriques sont arrivs) et que cette technologie dpend dInternet (lgers dlais prvoir, pannes, etc.).15

3- Numrisation :Les curs de rseaux RTC sont dsormais le plus souvent dj numriss (liaisons MIC, fibres optiques). Seul le rseau de distribution (ce que lon appelle aussi la boucle locale) reste analogique. La majorit du trafic tlphonique est constitu de la voix/fax/modem, ces signaux sont analogiques et doivent donc tre numriss pour tre achemins sur le rseau tlphonique. La numrisation est constitue de diffrentes phases : - Filtrage : filtre ne laissant passer que la plage de frquence 300-3400Hz (soit une bande passante de 3100Hz) - Echantillonnage (prlvement dun chantillon intervalle rgulier) : frquence double de la bande passante soit 2*4000 ? 8000 Hz (8kHz) cest dire 1 chantillon toutes les 125 s. Dmonstration :

Quantification A chaque chantillon prlev, on associe une valeur entire en fonction de son niveau. Compression Notion de loi A (A-law) en Europe et loi (-law) pour lAmrique du Nord Codage Chaque chantillon est cod sur 8 bits grce un Convertisseur Analogique/Numrique (CAN) ce qui donne 256 valeurs possible par chantillon. Ceci donne donc un dbit binaire de : 8 bits * 8000 chantillons/s soit 64000 bits/s. Il suffit alors de transmettre ce signal et larrive deffectuer les oprations inverses. Nous voyons donc quune ligne tlphonique classique correspond dans le cur de rseau un lien 64Kbits/s. Or le rseau tlphonique dun oprateur nest pas constitu que de liens 64Kbits/s. En effet, les liaisons sont multiplexes pour conomiser des lignes. Le premier niveau de multiplexage prend 30 voies tlphoniques ainsi que 2 voies de contrle pour former une trame MIC (Modulation par Impulsion Codes). Le mux prend donc 32 voies chantillonnes 8000Hz ce qui donne : 32*8=256 bits par trame On a toujours 8000 trames par seconde ce qui donne donc : 8000*256=2 048 Mbits/s

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Chapitre IVLe Protocole SIPIPrsentation du protocole SIP 1- Dfinition Le protocole SIP (Session Initiation Protocol) est, comme son nom l'indique un protocole d'initialisation de session multimdias. C'est un protocole jeune mais qui a le "vent en poupe" car soutenu par bon nombre d'industriels qui travaillent son laboration et son dveloppement. C'est le protocole qui devrait tre retenu pour l'tablissement des communications type visioconfrence sur UMTS (mobiles de troisime gnration). A l'origine, SIP (Session Initiation Protocol) a t spcifi par le groupe de travail MMUSIC (Multiparty Multimedia SessIon Control) de l'IETF(Internet Engineering Task Force) dans la RFC 2543 en mars 1999. En septembre 1999 l'IETF a cr le groupe de travail SIP pour poursuivre ces travaux de spcification. SIP est un protocole conu pour tre un protocole de pure signalisation, suivant ainsi le credo de l'IETF Un problme, un protocole. Les principales fonctions d'un protocole de signalisation sont : localiser un terminal contacter un terminal pour dterminer sa volont d'tablir une session changer des informations sur les mdia pour permettre l'tablissement d'une session modifier des sessions media existantes clturer une session mdia existante SIP peut tre utilis pour le contrle de confrences multimdia, d'appels tlphoniques sur IP et bien d'autres types de communications. Les communications peuvent tre en unicast (l'expditeur envoie un flux par destinataire) ou en multicast (l'expditeur envoie un flux vers les rseau et le rseau le duplique pour le faire parvenir tous les destinataires). Les participants sont des utilisateurs finaux, des serveurs de media (audio, vid), des serveurs de pure signalisation SIP,ou bien des passerelles vers d'autres rseaux.

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Le protocole est bti sur une architecture Client/Serveur et utilise des messages textuels. Les messages sont transports par les protocoles de transport rseaux TCP ou UDP. Le message possde un en-tte et un corps. L'en-tte dfinit les paramtres ncessaires au routage du message et l'tablissement de la session. Le corps dfinit les caractristiques de la session l'aide d'un protocole de description de session. Le protocole recommand (mais non obligatoire) est SDP (Session Description Protocol) galement dfini par MMUSIC dans la RFC 2237. On remarquera que les parties tablissement de session et description de session sont spares (mais cooprent). Un autre protocole est enfin utilis pour propager le flux d'information sur le rseau. Le protocole conseill mais non obligatoire est RTP/RTCP (Real-Time Protocol / Real-Time Control Protocol).

RSVP : rservation des ressources rseaux sur IP avec une excellent qualit de service (QoS). RTP (Real-time Transfert Protocol) : transport des informations en temps rel avec une excellent QoS. RTCP (Real-Time Control Protocol) : assure le contrle de flux de donnes multimdia. SDP (Session Description Protocol) : dcrit les sessions multimdia. Il faut savoir que le protocole SIP est pour l'instant moins utilis que le protocole H.323 car il est beaucoup plus rcent. Mais il se dveloppe trs rapidement et sa simplicit de mise en oeuvre lui confre un rel avantage. La plupart des grands constructeurs travaillent maintenant sur ce protocole. De plus, de nombreux Internet-Drafts IETF apportent des18

amliorations ce protocole. Le fait de travailler sur ce protocole a aussi t une des raisons de mon choix de projet car c'est un protocole prometteur qui s'insre parfaitement dans le mouvement mergeant de convergence des rseaux tlphonique vers les rseaux IP. 2- Les adresses SIP Les adresses SIP se prsentent sous la forme suivante: sip :infos_utilisateur@domaine Les Infos_utilisateur sont sous la forme: nom utilisateur : mot de passe ou numro de tlphone sachant que le mot de passe est facultatif. La partie domaine est sous la forme: nom de domaine (univ-mlv.fr) ou adresse IP : port ici aussi, le port est facultatif. L'architecture SIP comprend deux types de composants : les User Agent (Agents utilisateurs) et les Serveurs. 3- Les User Agent Le premier type de composant SIP est l'application de l'utilisateur final. Ce peut tre, par exemple, un terminal de tlphonie ou de visioconfrence sur IP, un serveur audio ou vido ou encore une passerelle vers un autre protocole. Ce type de composant est appel User Agent (UA). Il se dcompose en une partie cliente et une partie serveur. La partie cliente, appele User Agent Client (UAC), envoie les requtes SIP, et la partie serveur, appele User Agent Server (UAS), les reoit. Le principal objectif de SIP est de permettre l'tablissement de sessions entre User Agents.

Exemple d'tablissement d'une session SIP entre deux User Agents.

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Cette figure reprsente les changes qui ont lieu entre deux UA pour l'tablissement d'une connexion. Ce cas est le plus simple car les deux UA connaissent l'adresse IP de leur interlocuteur c'est pourquoi ils peuvent se joindre directement. Pour joindre un autre utilisateur, il est ncessaire de connatre son adresse SIP. Les utilisateurs, dans un environnement SIP sont identifis par des URLs (Uniform Resource Locators). Les format d'un URL SIP est similaire celui d'une adresse e-mail, gnralement constitue d'un nom d'utilisateur et d'un domaine spar par un @ . La forme d'un URL SIP est donc : SIP:loic.debourdeau@francetelecom.com . Dans l'exemple prcdent, si nous consultons le serveur SIP qui administre le domaine o se trouve Bob (par exemple compagny.com) nous trouverons un utilisateur dont l'identifiant serait par exemple Bob.Johnson. L'URL de Bob pourrait tre sip:Bob@131.160.1.112 ce qui indiquerait que l'quipement sur le rseau dont l'adresse IP est 131.160.1.112 possde un utilisateur identifi par le nom Bob. 4- Serveur Registrar Afin de pouvoir joindre une personne partir de son adresse SIP, une entit dans le rseau doit maintenir une correspondance (mapping) entre les adresses IP et les adresses SIP : c'est le rle du serveur Registrar. Un utilisateur peut donc changer d'adresse, il lui suffit de s'inscrire auprs du Registrar en lui indiquant son adresse SIP et son adresse de machine sur le rseau.

Amparo10.24.12.32

Serveur Registrar REGISTER Contact: sip:amparo@milano.itBase de donnes

200 OKAdresse ip 10.24.12.32 Adresse SIP sip:amparo@milano.it

Exemple d'enregistrement SIP.

Cette Figure montre l'enregistrement du terminal d'Amparo sur un serveur Registrar. A la rception du message REGISTER, le serveur Registrar a accs l'adresse IP de la source, Amparo, dans l'en-tte IP du message. Il enregistre alors la correspondance entre cette adresse IP et l'adresse SIP donne dans le champ Contact : , soit ici sip:amparo@milano.it . 5- Location Serveur Lorsqu'une entit SIP souhaite joindre un correspondant partir de son adresse SIP, elle est renseigne par le Location server qui accde la base d'information renseigne et tenue jour par le Serveur Registrar.

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Donc lorsqu'un serveur proxy recevra un message INVITE destin Amparo, le Location Server lui indiquera l'adresse IP d'Amparo et le Proxy Server routera le message vers l'adresse IP approprie. On remarque dans les usages que le serveur Registrar est souvent associ au serveur Proxy et que le Location Server est, le plus souvent une entit logique. 6 - Serveur Proxy Un serveur proxy a la charge de router les messages SIP. Il a uniquement un rle dans la signalisation et il ne gre pas de media. Il n'est en gnral l'origine d'aucune requte excepte la requte CANCEL utilise pour librer une session pendante.S e rve ur proxy S IP

S IP

S IP

C lient 1

M edia

C lien t 2

Reprsentation schmatique des flux SIP et des flux media lors de l'utilisation d'un serveur proxy.

Cette figure schmatise, dans le cas de l'tablissement d'une session grce un serveur proxy, la sparation de la partie signalisation et de la partie flux media. Le proxy peut se contenter de router les messages SIP vers l'oprateur slectionn. Le dialogue SIP fournira aux deux terminaux (celui du client1 et celui du client2) les donnes ncessaires l'tablissement d'une session de media entre eux. Ces donnes sont entre autres leurs adresses IP respectives, les ports et les formats de codages utiliss. Les deux terminaux peuvent alors s'envoyer des flux mdia sans passer par le serveur proxy ce qui en allge la charge.

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Amparo INVITE Lorenza@ft.com Ici le proxy dtermine que la requte adresse 'Lorenza@ft.com'doit tre route vers 'Lorenza@pc123.rd.ft.com' (par consutation d'une base de donne ou tout autre moyen)

Proxy serveur

Lorenza

INVITE Lorenza@pc123.rd.ft.com

180 Ringing 200 OK ACK

200 OK

Session Media BYE 200 OK

Exemple d'appel SIP avec en serveur proxy en mode Stateless. Cette figure prsente un exemple d'tablissement d'appel avec un serveur proxy SIP. Dans le cas prsent, Amparo ne connat pas l'adresse exacte de Lorenza, il ne connat qu'une adresse SIP (appele URL SIP) qui ressemble une adresse e-mail : sip :lorenza@ft.com . Le proxy va recevoir l'appel (message INVITE), se charge de faire la correspondance avec l'adresse IP de la machine sur laquelle est connecte Lorenza et lui transmet le message ou le fait suivre vers un autre proxy plus apte trouver Lorenza. Amparo n'a donc pas connatre l'adresse IP exacte de Lorenza, seul l'adresse du proxy suffit. Ce systme est trs utile car il permet un utilisateur de changer de machine ou de lieu sans avoir aucun problme de changement d'adresse. Le serveur proxy en mode Statefull route les paquets et n'a aucune implication dans l'change de flux mdia qui suit. Dans cet exemple on peut constater qu'une fois les premiers messages changs, les UA s'envoient directement leurs messages sans passer par le proxy. C'est une fonctionnalit fournie par SIP qui permet aux UA de se donner leurs adresse sip finales (dans un champ nomm Contact : ). Lors de la requte suivante les UA peuvent alors se joindre directement. Cependant le proxy peut forcer toutes les requtes suivantes d'une session passer par lui (en ajoutant son adresse dans le champ nomm Record-Route : ).

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Amparo INVITE Lorenza@ft.com

Proxy serveur

Lorenza

INVITE Lorenza@pc123.rd.ft.com180 Ringing

180 Ringing

200 OK

200 OKACK

ACK

Session MediaBYE BYE

200 OK 200 OK

Fonctionnement du Proxy SIP en monde Statefull Un des intrts de ce type de fonctionnement est de pouvoir garder une trace des temps de communication en vue de faire des statistiques sur les usages ou de mettre en place une facturation base sur le temps de communication. Un autre intrt de ce fonctionnement est qu'il offre la possibilit de contrler le nombre de communication entre deux domaines et donc l'opportunit de pouvoir contrler la bande passante sur certains liens (ncessaire pour pouvoir offrir une garantie de service). Un type particulier de serveur proxy, appel serveur forking proxy, peut dupliquer une requte et l'envoyer vers plusieurs destinataires. Ces serveurs peuvent par exemple tre utiliss pour contacter plusieurs terminaux appartenant la mme personne. 7- Serveur Redirect Les serveurs Redirect aident localiser les User Agent SIP en fournissant une adresse alternative laquelle l'utilisateur appel peut tre joint. Lorsqu'une requte lui parvient, il retourne une rponse de redirection contenant la ou les prochaines adresses contacter pour joindre le destinataire final.

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S e rv e u r S IP d e c o m p a n y .c o m

S

IP

(1 :B

Bob

(5 ) In v ita ti S IP :B on ob@ une w o rk sess io n p s ta tio ou: n123 4 . u m e r rc o m m c t lv .c . v .c o n ta .u m l o m co 34 m lv e l eo n 1 2 @ u d b e z ta ti :B o say ks S IP Es w or ur (4 ) o b @ po n :B s io es S IP e s un n tio ita In v (3 )

(2 ) E ss ay ez de le

)

In .J

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co nt ac te r :S IP

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io

gn

n

y.

po m

co

ur

:B ob @ um lv .c om

L a u ra

S e rv e u r S IP d e u m lv . c o m

Exemple de fonctionnement de serveurs SIP Redirect

Dans cet exemple, Laura dsire appeler Bob. Sur son terminal, elle clique sur le bouton d'appel de Bob. Le terminal essaie d'abord de joindre Bob son adresse publique (sip:Bob.johnson@compagny.com). Le domaine compagny.com a un serveur SIP Redirect qui sait que si Bob n'est pas enregistr dans le domaine compagny.com, il est peut-tre joignable l'universit dont le domaine est umlv.com. Le serveur SIP Redirect indique donc au terminal de Laura qu'il doit essayer de contacter Bob l'adresse SIP :Bob@umlv.com. Dans le domaine umlv.com est aussi prsent un serveur SIP Redirect qui indique au terminal de Laura qu'il doit essayer de joindre Bob l'adresse IP :Bob@workstation1234.umlv.com. La communication peut alors s'tablir comme on a vu prcdemment. La localisation de Bob Johnson est tablie grce aux informations contenues dans les Serveurs SIP. Tout ce systme de recherche du destinataire est totalement transparent pour les utilisateurs, ce qui est trs attrayant car la mobilit est de plus en plus prsente dans le monde industriel.

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II- Structure d'un message SIPVoici deux exemple (les plus simples possible) d'en-tte de message SIP:

Premire ligne : indication du type de message (INVITE) puis adresse SIP de l'expditeur et version du protocole utilis. La seconde et la troisime ligne indiquent les entits SIP traverses par le message avec le numro de port d'coute, ce champs est important pour que les rponses puisent emprunter le mme chemin (au niveau SIP et pas ncessairement au niveau des liens physiques). Les champs To et From indiquent respectivement l'adresse de l'expditeur et celle du destinataire entre "" avant l'adresse il est possible (comme ici de mettre un nom d'alias pour la personne. Le champs Call-ID permet d'identifier de manire unique la communication. CSeq indique le type de message et son numro de squence. Content-Type : le type d'application. Content-Length : taille de l'en-tte. Le second message est un message d'acquittement (200 OK). Dans ce message, les champs du message qu'il acquitte ont ts recopis. III-. Mthodes et codes d'erreur 1- Principales Mthodes Les principales Mthodes de SIP sont au nombre de 6 : ACK, INVITE, OPTION, BYE, REGISTER et CANCEL.25

ACK : acquittement des messages INVITE : invitation une session multimdia OPTION : permet d'indiquer un certains nombre de paramtres permettant notamment de pouvoir faire de gestion de prsence sur le rseau (fonction trs utilise par le Messenger de Microsoft) BYE : Met fin une session en cours REGISTER : enregistrement d'une entit auprs du serveur Registrar CANCEL : met fin une session pendante 2- Codes d'erreur Les codes d'erreur (tels que le numro 200 du message OK du paragraphe prcdent) sont classs de la manire suivante: Codes 1xx : Information Code 200 : OK = succs Codes 3xx : Redirection Codes 4xx : Erreurs du client Codes 5xx : Erreurs du serveur Codes 6xx : Erreurs gnrales IV- LE STANDARD H.323 1- Modules et dfinition de H.323

Le standard H.323 a t conu par lITU-T. Il spcifie les composants, protocoles et procdures permettant la mise en place dun service multimdia sur un rseau transmission par paquets (LAN, MAN.). H.323 fait partie dune srie de recommandations qui toutes dcrivent des transmissions multimdia mais sur des rseaux diffrents. H.323 transmet des informations multimdia sur des rseaux paquets commuts sans garantie de bande passante. Ce standard est valable pour VoIP car il permet de transmettre uniquement la voix ou un mlange de voix et de donnes. Il est constitu par un ensemble de protocoles permettant des communications entre plusieurs objets. Ces objets sont les Gateways, Gatekeeper et les terminaux. La figure 4.1 montre un rseau dot dquipements bass sur le modle H.323. Nous allons dcrire le rle de chacun de ces objets, mais avant tout voici dans la Table 4.1 la liste des protocoles que ce standard regroupe.26

Le Terminal H.323 Le terminal H.323 est soit un tlphone, soit un personal computer muni dune carte son et dun micro, soit un appareil (Stand Alone) tournant sous le modle du standard H.323 et excutant des applications audio. Il sagit dun appareil "client" pour lutilisateur. Eventuellement, le terminal peut tre dot dun systme de transmission dimages et de donnes, mais ce nest pas obligatoire. Cet appareil joue un rle clef dans VoIP car cest partir de lui que seront mises et reues les conversations des utilisateurs. Le rle premier du standard H.323 est de permettre les changes entre les terminaux. Le Gateway Le Gateway est lappareil qui permet dinterconnecter deux rseaux dissemblables. Il sagit dun n.ud sur le LAN. Il traduit et transmet le trafic dun rseau H.323 vers un rseau nonH.323 et inversement. Par exemple il peut tre connect un LAN et un SCN (Switched Circuit Network) du type PSTN (Public Switched Telephony Network). Cette traduction saccomplit par les conversions de protocoles et de mdias entre les deux rseaux ncessaires. Un gateway nest pas ncessaire sil sagit de connecter uniquement des terminaux H.323. Sous certaines conditions, Le Gateway peut viter le passage par un routeur connect au rseau local LAN. Le Gatekeeper Le Gatekeeper est considr comme le cerveau du rseau H.323. Il sagit du point de focalisation pour tous les appels dun rseau H.323. Bien quil ne soit pas ncessaire, le Gatekeeper est un objet commode du rseau H.323. Cest lui qui se charge dautoriser les appels, dauthentifier les utilisateurs, dtablir une comptabilit, de contrler la bande passante. Le Gatekeeper peut galement fournir des services de routage. Un Gatekeeper administre un ensemble de terminaux, Gateways dune certaine zone.

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Le MCU (Multipoint Control Unit) Le MCU fournit du support pour une confrence entre trois ou plusieurs terminaux. Chacun des terminaux dsirant participer la conversation doit senregistrer auprs du MCU. Cest le MCU qui ngocie, entre les terminaux, les CODECS employer durant la confrence. Il se charge galement de signaler chacun des terminaux sil sagit dune audio-confrence ou dune vido-confrence. La Zone La zone est un ensemble de terminaux, Gateways et MCU administrs par un Gatekeeper. Une zone inclut au minimum un terminal et peut inclure un gateway. Elle ne possde quun Gatekeeper. La zone peut englober plusieurs segments interconnects par des routeurs. La figure 4.2 reprsente lagencement des composants dun rseau H.323 et montre comment ils agissent lun avec lautre. Dans les points suivants nous allons dcrire les caractristiques de chacun de ces composants. 2- Le Terminal Le fonctionnement du terminal rside en ce quil peut envoyer et recevoir des messages multimdias. Il est ainsi dot dune couche protocolaire dapplication audio et vido. Cette couche reprsente linterface de lapplication vue par lutilisateur sur le terminal. Elle repose sur un ensemble de CODECS audio et vido qui sont des standards de compression/dcompression et dencodage/dcodage audio/vido. Un terminal doit obligatoirement avoir un CODEC audio codant 64kbps. Le transport des informations multimdia issues du terminal est effectu par lintermdiaire du protocole RTP (Real Time Transport Protocol) et ensuite par la couche transport et

linterface rseau, (La couche de transport et linterface rseau ne font pas partie du standard H.323). Aux cots des fonctionnalits videntes du terminal, on retrouve un ensemble de protocoles qui serviront initialiser et contrler une session.28

Il sagit des protocoles RTCP, H.225 RAS, H.225 Call Signaling, H.245 Control Signaling. Voici le schma de la figure 4.3 qui reprsente les diverses couches protocolaires du terminal.

3- Le Gateway La structure du Gateway se compose de deux parties. La premire est attache au rseau de paquets, et la seconde au rseau public de commutation (tlphonique). Dans la partie "rseaux par paquets", on retrouve le contrle de signalisation H.245 et lH.225 dont une partie soccupe du "call setup & release" et lautre de RAS vers le gatekeeper. Les terminaux du cot "Rseau par Paquet" contactent le Gateway par lintermdiaire de H.245 (Control Signaling) et H.225 (Call signaling). Du cot SCN, Le Gateway fonctionne laide des protocoles propres aux SCN tels SS7 et ISDN. Les terminaux du cot SCN le contactent galement au moyen de la pile de protocoles spcifiques au SCN. Le gateway peut supporter plusieurs communications simultanes. La figure 4.4 montre les couches protocolaires par lesquelles est li le gateway. 4- Le gatekeeper Le gatekeeper doit obligatoirement soccuper deffectuer des conversions dadresse: Les appels originaires dun rseau H.323 peuvent utiliser un alias pour adresser un autre terminal et de mme, les appels originaires dun rseau diffrent du H.323 et reus par le gateway peuvent utiliser une adresse de type tlphonique (E.164) pour adresser un terminal. Le gatekeeper doit convertir cette adresse en une adresse IP. En plus des conversions, une caractristique importante du gatekeeper rside dans ce quil gre la fonctionnalit RAS en envoyant des messages de confirmation de requte aux clients qui le contactent.

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Quand une entit du rseau H.323 entre en fonctionnement, elle envoie une requte sur le rseau pour sinformer si un gatekeeper est prsent. Ce message est envoy par broadcast. La figure 4.5 montre les diverses couches protocolaires auxquelles est li le gatekeeper. 5- Fonctions de signalisations RAS La signalisation RAS utilise des messages H.225 pour tablir linscription, ladmission, les changements de bande passante, le statut et pour les procdures de dsactivation entre les points finaux "end-points" et les Gatekeepers. Le Canal de signalisation RAS est indpendant du canal de signalisation dappel et du canal de contrle H.245. Dans les environnements qui ne possdent pas de Gatekeeper, le canal de signalisation RAS nest pas utilis. Si par contre le rseau contient un Gatekeeper (zone), un canal de signalisation RAS est ouvert entre le "enpoint" et le gatekeeper. Ce canal est ouvert par priorit tous les autres canaux des "endpoints" H.323.

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6- Call signaling functions Il utilise les signalisations H.225 pour tablir une connexion entre deux "endpoints" H.323. le canal de signalisation dappel est ouvert par priorit ltablissement dun canal H.245 et de tout autre canal entre deux "endpoints" H.323. Si le systme ne possde pas de gatekeeper, le canal de signalisation dappel est ouvert entre les deux points qui ont engendr lappel. Si le systme possde un Gatekeeper, le canal de signalisation dappel est ouvert entre lendpoint et le gatekeeper ou entre les "endpoints" eux-mmes ". 7- Diagramme dune connexion H.323

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8- Principe de fonctionnement (sans gatekeeper) Soit deux utilisateurs attachs deux terminaux distincts (possdant donc deux adresses IP diffrentes). Lun deux dsire tablir avec lautre une communication vocale sous laspect du protocole H. 323. Cette situation est la mme si on remplace les terminaux IP par des terminaux analogiques connects un rseau public de tlcommunication. Ce procd requiert louverture de deux connexions de type TCP. Lune pour le canal "Call Setup", lautre pour le canal "Call Control". Phase 1: lappelant dclenche louverture du canal "Setup"

Un message "Alerting" doit tre envoy par lappel lorsquil accuse bonne rception du message "Setup". Lorsque le message "Alerting" est envoy, lutilisateur a trois minutes pour accepter ou refuser lappel. Si lappel est accept par laction de "dcrocher", un message "Connect" est envoy (voir figures 4.7 & 4.8).

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Phase 2: Ouverture du canal de contrle Les messages de contrle dappel et les messages dchange de capacit sont envoys sur le second canal: le canal de contrle. Ce canal de contrle est ouvert par le terminal appelant sur un port dfini du terminal appel. Ce canal est ouvert ds rception dun signal "Alert, Call Processing ou Connect" ( Voir figure 4.9 ).

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Phase 3: Prparation la conversation Cette phase dbute par louverture des canaux de communications vocales. Les donnes seront transportes dans plusieurs canaux logiques unidirectionnels sauf dans le cas des donnes T.120. Le terminal appelant, qui dbute cette phase, envoie un message "Open Logical Channel" vers le terminal appel (voir figure 4.10).

Phase 4: Conversation Les deux interlocuteurs peuvent prsent communiquer oralement. Les informations vocales sont transmises sous forme de paquets RTP. Les paquets RTCP envoys par A permettent B de synchroniser plusieurs flux RTP et galement dvaluer le taux de donnes RTP. La phase de conversation est rprsente par la figure 4.11. Les paquets RTCP envoys par B permettent quant eux de donner une ide A de la qualit du service entre A et B. Les messages transmis par RTCP contiennent: La fraction de donnes perdues durant la transmission depuis le dernier paquet rceptionn Le taux cumul de paquets perdus Des informations sur les jitters Le taux le plus lev de squences reues H.323 doit soccuper de rguler le trafic de donnes envoyes de manire rendre la communication la meilleure possible en rduisant les pertes de paquets. Ceci se ralise en diminuant la vitesse de transmission. H.323 recommande de nouvrir que trois sessions maximum entre deux terminaux. La premire pour le trafic vocal, la seconde pour le trafic de donnes et la troisime pour le trafic vido.

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Phase 5: Terminaison Si le terminal A dsire arrter la communication, il envoie un message "Close Logical Channel" sur le canal de contrle, pour chacun des canaux logiques quil a ouverts. Le terminal B doit accepter ces commandes et en accuse bonne rception en envoyant un message "Close Logical Channel Ack". Lorsque tous les canaux logiques sont referms, le terminal A envoie un message de fermeture de session: "End Session". Il attend le mme message de la part du terminal B et referme le canal de contrle. Vient ensuite la fermeture du canal de signalisation par lenvoi rciproque dun message "Release Complete" sur ce canal. Le canal est alors referm et la communication est termine. 9- Principe de fonctionnement avec gatekeeper Il sagit ici de la reprsentation du cas le plus couramment rencontr dans la tlphonie sur IP. Nous dcrivons les tapes du processus qui permettent un utilisateur de contacter son correspondant laide dun Gatekeeper. Ce cas-ci en particulier considre les deux utilisateurs situs chacun sur un rseau IP. Pour rappel, le Gatekeeper est considr comme une sorte de bottin lectronique contenant un ensemble dinformations sur des utilisateurs qui sy sont enregistrs. Ces informations sont des associations entre des noms dadresse appels "Alias" et les adresses physiques du rseau qui y correspondent. Le Gatekeeper est galement llment le plus complexe en tlphonie H.323. Il a t dfini dans la premire version H.323 v1 et ses fonctionnalits furent clarifies dans H.323 v2. Le droulement du processus seffectue selon les tapes suivantes: 1. Dcouverte du GK et processus denregistrement 2. Demande, par le terminal, dune permission dappeler un client 3. Signalisation 4. Terminaison Etape 1 Lorsque le client est dmarr, commence la premire tape en laquelle consiste la recherche du gatekeeper le "plus" proche. Cette recherche est amorce par lmission dune requte broadcast appele "GRQ" (GK Request). Le terminal peut aussi trs bien spcifier dans cette requte sil dsire se connecter un GK en particulier. Dans cette ventualit, il35

prcise ladresse du GK quil dsire contacter. On pourrait galement effectuer une requte GRK unicast en y prcisant ladresse dun GK particulier. Le client insre galement la liste des alias qui permettent de lidentifier dans la requte GRQ ainsi que ladresse et le port sur lequel il dsire que le GK lui renvoie une rponse. Il est une rgle de bonne pratique de limiter dans un premier temps la dure de vie de la requte pour que seuls les GK du domaine local rpondent les premiers. Si, pour cette requte, aucun GK ne rpond, on prolonge la dure de vie progressivement pour atteindre les GK des domaines avoisinants. Le client reoit ensuite une rponse dun GK suite la requte GRK.

Aprs avoir obtenu la rponse du GK, le client lui met une requte de demande denregistrement (RRQ) "Registration Request". Cette requte RRQ est gnralement mise sur un port particulier du GK et est accompagne par ladresse qui permettra la signalisation des appels. Le GK met une rponse RCF "Registration Confirm" vers le terminal. En mme temps, le GK assigne un numro didentification unique au terminal quil utilisera dans chacune des transactions RAS entre lui mme et le terminal. Le terminal est maintenant enregistr auprs du GK dsir. Etape 2 Le terminal va passer une requte dappel vers un correspondant dont il connat une adresse Alias mais pas ladresse physique. Cette requte sera mise vers le GK car nous nous trouvons dans le modle appel rout par un GK. Mais avant tout il y a dabord une requte RAS du terminal vers le GK. Cette requte est une requte ARQ pour "Admission Request". La requte possde un ensemble dinformations mises par le terminal, comme son identifieur unique (qui lui a t assign par le GK), lalias du correspondant, le type dappel (point point), un numro unique qui permettra didentifier la connexion tablie entre le client1 et le client2 et des informations sur les CODECS qui sont susceptibles dtre utilises. Deux cas sont envisageables pour la signalisation: - GK Routed - Direct Dans le premier cas, la signalisation passera par lintermdiaire du GK, dans lautre la signalisation sera tablie directement entre les deux clients. Si le GK accepte lappel, il met vers le client un message ACF pour "Admission Confirm".36

Etape 3 Le terminal peut mettre un message "SETUP" vers ladresse et le port fournis par le GK. Il sagira de ladresse du client2 que le client1 dsire contacter. La suite des tapes se droule comme dans le modle dcrit dans 4.2.8. IV- Comparaison SIP et H.323 Les deux protocoles SIP et H.323 reprsentent les standards dfinis jusqu prsent pour la signalisation propos de la tlphonie sur Internet. Ils prsentent tous deux des approches diffrentes pour rsoudre un mme problme. H.323 englobe une partie de la signalisation Q.931 dfinie pour les rseaux ISDN. Par ce lien, on considre H.323 bas sur une approche traditionnelle de rseaux commutation de circuits. Quant SIP, il est plus lger car bas sur une approche similaire au protocole HTTP. Il r-utilise dailleurs les structures, grammaires, codes derreurs et les mcanismes dauthentification dHTTP. Tous deux utilisent le protocole RTP comme protocole de transfert des donnes multimdia. La table 4.2 reprend les protocoles contenus par H.323.

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Au dpart H.323 ft conu pour la tlphonie sur les rseaux sans QoS, mais on ladapta pour quil prenne en considration lvolution complexe de la tlphonie sur Internet. Pour donner une ide de la complexit du protocole H.323 par rapport SIP, H.323 est dfini en un peu plus de 700 pages et SIP quant lui en moins de 200. H.323, on le verra plus tard, est conu sur base dune syntaxe de notation abstraite ASN.1 et SIP encode ses messages en simple texte. Cette manire de coder par SIP est propice une mise au point simple au contraire de H.323. La complexit de H.323 provient encore du fait de la ncessit de faire appel plusieurs protocoles simultanment pour tablir un service. SIP na pas ce problme. Lvolution que connaissent les technologies lies Internet force souvent les applications existantes elles-mme voluer. De ce point de vue, SIP a gard les leons lies aux protocoles HTTP et SMTP en permettant des fonctionnalits extensibles et compatibles avec les versions antrieures. Il est dot de requtes par lesquelles il demande aux serveurs avec lesquels il entre en contact, de fournir certaines informations obligatoires. Les champs qui lui sont fournis mais dont il ignore le rle (par exemple cause dune nouvelle implmentation) sont ignors, mais il peut rpondre par un code derreur en y spcifiant les champs incompris. Pour H.323, on parle galement dvolution, mais la manire dont on peut le faire voluer est moins simple. Il sagit de complter des syntaxes ASN par des champs qui sont propres chacun des dveloppeurs. De plus les terminaux H.323 ne sont pas dots de la fonctionnalit de SIP par laquelle ils peuvent faire-part des champs incompris des requtes qui leur sont destines. SIP ne requiert pas de compatibilit descendante. SIP est un protocole horizontal au contraire dH.323: les nouvelles versions dH.323 doivent tenir compte des fonctionnalits des anciennes pour continuer a fonctionner. Ceci entraine pour H.323 de "traner" un peu plus de code chaque version. H.323 ne reconnat que les CODECS standardiss pour la transmission des donnes multimdia proprement dit alors que SIP, au contraire, peut trs bien en reconnatre dautres. On pourrait continuer comparer H.323 avec SIP plus longuement, mais il est mieux de se rfrer la littrature abondante sur ce sujet. En conclusion on peut dire que H.323 et SIP remplissent heureusement les mmes rles mais suivant des complexits nettement diffrentes. SIP, quant lui, est plus volutif quH.323. Pour le choix entre une solution SIP ou une solution H.323 il sera bien de se renseigner sur des calculs de performance de chacun deux et dalors adopter la meilleure solution suivant ses besoins.

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Chapitre VProblme & Qualit de service1- Latence La matrise du dlai de transmission est un lment essentiel pour bnficier d'un vritable mode conversationnel et minimiser la perception d'cho (similaire aux dsagrments causs par les conversations par satellites, dsormais largement remplacs par les cbles pour ce type d'usage). Or la dure de traverse d'un rseau IP dpend de nombreux facteurs: - Le dbit de transmission sur chaque lien - Le nombre dlments rseaux traverss Le temps de traverse de chaque lment, qui est lui mme fonction de la puissance et la charge de ce dernier, du temps de mise en file d'attente des paquets, et du temps d'accs en sortie de llment Le dlai de propagation de l'information, qui est non ngligeable si on communique l'oppos de la terre. Une transmission par fibre optique, l'oppos de la terre, dure environ 70 ms. Noter que le temps de transport de l'information n'est pas le seul facteur responsable de la dure totale de traitement de la parole. Le temps de codage et la mise en paquet de la voix contribuent aussi de manire importante ce dlai. Il est important de rappeler que sur les rseaux IP actuels (sans mcanismes de garantie de qualit de service), chaque paquet IP fait sont chemin indpendamment des paquets qui le prcdent ou le suivent: c'est ce qu'on appelle grossirement le Best effort pour signifier que le rseau ne contrle rien. Ce fonctionnement est fondamentalement diffrent de celui du rseau tlphonique o un circuit est tabli pendant toute la dure de la communication. Les chiffres suivants (tirs de la recommandation UIT-T G114) sont donns titre indicatif pour prciser les classes de qualit et d'interactivit en fonction du retard de transmission dans une conversation tlphonique. Ces chiffres concernent le dlai total de traitement, et pas uniquement le temps de transmission de l'information sur le rseau. Classe n 1 2 3 4 Dlai par sens 0 150 ms 150 300 ms 300 700 ms Au del de 700 ms Commentaires Acceptable pour la plupart des conversations Acceptable pour des communications faiblement interactives Devient pratiquement une communication half duplex Inutilisable sans une bonne pratique de la conversation half duplex

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En conclusion, on considre gnralement que la limite suprieure "acceptable" pour une communication tlphonique, se situe entre 150 et 200 ms par sens de transmission (en considrant la fois le traitement de la voix et le dlai d'acheminement). 2 - Perte de paquets Lorsque les buffers des diffrents lment rseaux IP sont congestionns, ils librent automatiquement de la bande passante en se dbarrassant d'une certaine proportion des paquets entrant, en fonction de seuils prdfinis. Cela permet galement d'envoyer un signal implicite aux terminaux TCP qui diminuent d'autant leur dbit au vu des acquittements ngatifs mis par le destinataire qui ne reoit plus les paquets. Malheureusement, pour les paquets de voix, qui sont vhiculs au dessus d'UDP, aucun mcanisme de contrle de flux ou de retransmission des paquets perdus n'est offert au niveau du transport. D'o l'importance des protocoles RTP et RTCP qui permettent de dterminer le taux de perte de paquet, et d'agir en consquence au niveau applicatif. Si aucun mcanisme performant de rcupration des paquets perdus n'est mis en place (cas le plus frquent dans les quipements actuels), alors la perte de paquet IP se traduit par des ruptures au niveau de la conversation et une impression de hachure de la parole. Cette dgradation est bien sr accentue si chaque paquet contient un long temps de parole (plusieurs trames de voix de paquet). Par ailleurs, les codeurs trs faible dbit sont gnralement plus sensibles la perte d'information, et mettent plus de temps reconstruire un codage fidle. . Enfin connatre le pourcentage de perte de paquets sur une liaison n'est pas suffisant pour dterminer la qualit de la voix que l'on peut esprer, mais cela donne une bonne approximation. En effet, un autre facteur essentiel intervient; il s'agit du modle de rpartition de cette perte de paquets, qui peut tre soit rgulirement rpartie, soit rpartie de manire corrle, c'est dire avec des pics de perte lors des phases de congestion, suivies de phases moins dgrades en terme de QoS. 3 Gigue La gigue est la variance statistique du dlai de transmission. En d'autres termes, elle mesure la variation temporelle entre le moment o deux paquets auraient d arriver et le moment de leur arrive effective. Cette irrgularit d'arrive des paquets est due de multiples raisons dont: l'encapsulation des paquets IP dans les protocoles supports, la charge du rseau un instant donn, la variation des chemins emprunts dans le rseau, etc Pour compenser la gigue, on utilise gnralement des mmoires tampon (buffer de gigue) qui permettent de lisser l'irrgularit des paquets. Malheureusement ces paquets prsentent l'inconvnient de rallonger d'autant le temps de traverse global du systme. Leur taille doit donc tre soigneusement dfinie, et si possible adapte de manire dynamique aux conditions du rseau. La dgradation de la qualit de service due la prsence de gigue, se traduit en fait, par une combinaison des deux facteurs cits prcdemment: le dlai et la perte de paquets; puisque d'une part on introduit un dlai supplmentaire de traitement (buffer de gigue) lorsque l'on dcide d'attendre les paquets qui arrivent en retard, et que d'autre part on finit tout de mme par perte certains paquets lorsque ceux-ci ont un retard qui dpasse le dlai maximum autoris par le buffer.

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Chapitre VILa ralisation de la maquette

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1-Le support daccs Intersites :

Schma reprsentant la constitution de la LL utilise dans la maquetteRouteur Utilis Modem Bande de base utilis Connexion entre le Routeur et le Modem Connexion entre Modems Cisco 1720 Patton 1095 Cble Serial-X21 Une paire de cuivre avec RJ-45 comme connecteur

Ce tableau reprsente les distances de transmission du modem Patton 1095

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2-Prsentation dAsterisk1. Dfinition dun PABX

PABX veut dire Private Automatic Branch eXchange (aux Etats-Unis on dit PBX pour Private Branch eXchange) et dsigne un commutateur tlphonique automatique priv. Il sagit en fait dun matriel ou dun logiciel capable de commuter des appels tlphoniques vers leurs destinations respectives comme dans un standard tlphonique.2. Asterisk

Asterisk est un PABX applicatif (logiciel) open source mme de transformer lordinateur sur lequel il est install en un commutateur tlphonique priv. Il permet d'interconnecter en temps rel des rseaux de voix sur IP via plusieurs protocoles (SIP, H323, ADSI, MGCP) et des rseaux tlphoniques traditionnels via des cartes d'interfaces tlphoniques.

Positionnement dAsterisk

Asterisk offre toutes les fonctions d'un PABX ainsi que des services associs comme la confrence tlphonique, les rpondeurs interactifs, la mise en attente des appels, le courrier vocal, la musique d'attente, la gnration d'enregistrement d'appels pour l'intgration avec des systmes de facturation ainsi que dautres fonctionnalits. Asterisk est distribu sous GNU General Public License (GPL) mais est galement disponible sous dautres types de licence avec laccord de la socit DIGIUM.3. Trixbox :

Trixbox est un ensemble d'outils et d'utilitaires de tlcommunication compils pour devenir un vritable IP PBX.

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Les principales caractristiques de TRIXBOX : Asterisk, le coeur du systme tlphonique Gestion des relations clients A2Billing Calling Card platform (tarification des appels) Flash Operator Panel, a screen-based operators console Web confrence Outils de configuration utilisateurs de Trixbox

3. Schma et dploiement :

Le schma global de la maquette

Les Elments principaux de la maquette :Le serveur TRIXBOX. Un client sip softphone xlite dans chaque site. Un ATA (Analog Telephone Adaptor) connect un tlphone analogique dans chaque site. Une Connexion WAN intersites reprsent par une liaison loue.

3.1-Configuration du systme Trixbox : Aprs linstallation et le dmarrage du serveur TRIXBOX, la configuration de lIPBX se fait partir de nimporte quel ordinateur du rseau. Pour cela, il faut taper http://adresse_IP_trixbox/ (par exemple http://192.168.0.254) dans le navigateur. La page daccueil de Trixbox est affiche, o on a accs aux fonctionnalits de gestion Trixbox.44

Pour pouvoir Administrer lIPBX, On doit basculer en mode admin pour accder aux outils dadministration. Pour cela, il faut cliquer sur le lien [switch], situ dans la mme page.

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Une boite de dialogue demandant le nom dutilisateur maint et le mot de passe test , saffiche.

Une fois valid, lcran suivant saffiche

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3.2-Cration et Configuration des extensions, clients SIP (X-lite) et les ATA:On configure les extensions permettant de relier des tlphones analogiques ou des softphones au serveur. Il y a essentiellement 3 types dextension : -SIP : pour connecter un client SIP. -IAX2 : pour connecter un client IAX. -ZAP : pour connecter un tlphone analogique grce une interface FXS ou un tlphone ISDN grce une interface ISDN. Certains de ces champs napparaissent pas lors de la cration de lextension mais seront visibles ds que lon va sur la page de lextension cre. Cette prsentation correspond la page dune extension SIP aprs sa cration. Cration des extensions :

200 pour Softphone avec une @ IP 192.168.1.3

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201 pour softphone avec une @ IP 192.168.0.2

202 pour ATA Distant avec une @ IP 192.168.1.3

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203 pour ATA Sige avec une @ IP 192.168.0.3

Configuration des Softphones X-lite

En cliquant avec le bouton droit de la souris sur X-lite, Paramtres du compte sip, Ajouter, la fenetre de dajout et configuration de compte saffiche.

Sophtphone situ dans le site distant

Sophtphone situ dans le sige

Extension : 200 Adresse IP ordinateur : 192.168.1.2/24 Le Nom qui saffiche : Dyouri Domaine :192.168.0.254 Extension : 201 Adresse IP ordinateur : 192.168.0.2 Le Nom qui saffiche : Zada Domaine : 192.168.0.254

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Configuration des Cisco ATA 186 Laccs la configuration du Cisco ATA 186 (SIP) se fait via une interface Web.Configuration de lATA du sige

Les lments essentielles configurer :

Lidentificateur utilisateur UID Le mot de passe PWD Ladresse IP du serveur Sip Le port Sip SIPPort Ladresse IP La passerelle pour contacter un rseau diffrent

203 203 192.168.0.254 5060 192.168.0.3 192.168.0.1

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Configuration de lATA du site distant

Les lments essentiels configurer : Lidentificateur utilisateur UID Le mot de passe PWD Ladresse IP du serveur Sip Le port Sip SIPPort Ladresse IP La passerelle pour contacter un rseau diffrent 202 202 192.168.0.254 5060 192.168.1.3 192.168.1.1

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3.3-Configuration des deux Routeur Cisco 1720 : La configuration de nos routeurs cisco 1720 t ralis laide dun cble console spcial sur le port COM en utilisant SecureCRT comme terminal virtuel.Configuration Routeur du sigeMaquette_Siege#show running-config Building configuration... Current configuration : 603 bytes ! version 12.2 service timestamps debug uptime service timestamps log uptime no service password-encryption ! hostname Maquette_Siege ! enable secret 5 $1$FCuo$7AVZMvppLB2aaHMYfIRzt1 ! memory-size iomem 25 ip subnet-zero ! ! interface BRI0 no ip address encapsulation hdlc shutdown ! interface FastEthernet0 ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 speed auto ! interface Serial0 ip address 10.10.10.1 255.255.255.252 no fair-queue ! router rip version 2 network 10.0.0.0 network 192.168.0.0 ! ip classless no ip http server ! ! line con 0 line aux 0 line vty 0 4 password test login ! end Maquette_Siege#

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Configuration Routeur du Site Distant :Maquette-SiteDistant#show running-config Building configuration... Current configuration : 797 bytes ! version 12.4 service timestamps debug datetime msec service timestamps log datetime msec no service password-encryption ! hostname Maquette-SiteDistant ! boot-start-marker boot-end-marker ! enable secret 5 $1$XAqh$vkimU0lvWqv6oPDRV.HZc/ ! memory-size iomem 25 ip subnet-zero ! interface BRI0 no ip address encapsulation hdlc shutdown ! interface FastEthernet0 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 speed auto ! interface Serial0 ip address 10.10.10.2 255.255.255.252 no fair-queue ! router rip version 2 network 10.0.0.0 network 192.168.1.0 ! ip classless ! no ip http server ! control-plane ! line con 0 line aux 0 line vty 0 4 password test login ! end Maquette-SiteDistant#

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Conclusion

Avec la VoIP les fonctions tlphoniques utilisent le protocole IP, la voix est numrise et compresse, et est transmise sous forme de paquets routs de la mme manire que les paquets de donnes. Il n'y a donc plus de commutation de circuits, c'est la fonction standard de routage de l'Internet qui est utilise. Il n'y a plus besoin d'un lien physique uniquement ddi la tlphonie, les paquets contenant la voix sont transports sur le rseau informatique. Un seul mdia est alors utilis pour la transmission des donnes informatiques et tlphoniques. L'installation du standard tlphonique numrique offrira la possibilit de communiquer sans cots sur les rseaux numriques et fera office de passerelle vers le rseau RTC publique, ceci pour les utilisateurs enregistrs quelque soit leurs localisations gographique. Aprs la ralisation de notre maquette, on a obtenu un rsultat performant sur la qualit de son aprs ltablissement dune communication dans les deux sites, entre deux softphones, deux ATAs et entre softphones et ATAs par le biais du serveur Asterisk. Dun point de vue technique, nous avons acquis des comptences en rseaux informatiques et en voix sur IP. a nous a fait dcouvrir un systme certes vu en cours. Un autre point fort d'Asterisk est le fait qu'il ne ncessite pas forcment d'une machine puissante en tant que serveur; mme si pour une grande structure, c'est fortement recommand. Une question se pose alors, faut il remplacer les PABX traditionnels coteux par des serveurs Asterisk ? Pour les petites structures, la rponse est clairement oui. Pour les moyennes et grandes structures, aprs s'tre assur que le rseau supporte la VoIP, il faut bien s'assurer que le nouveau matriel rseau ne cotera pas plus cher que le PABX classique. Asterisk est vraiment une solution surveiller de trs prs.

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RfrencesSites Web:http://www.frameip.com http://www.voip-info.org/wiki-Asterisk+fax http://www.voip-info.org http://fr.wikipedia.org/wiki/VoIP http://www.voip-info.org/wiki-QoS http://fr.wikipedia.org/wiki/Asterisk_%28logiciel%29 http://www.asteriskguru.com/ http://www.pabx-fr.com/ http://sipp.sourceforge.net/index.html http://forums.digium.com/ http://voip-wiki.us/index.php/Main_Page http://www.digium.com/index.php?menu=documentation http://www.digium.com/handbook-draft.pdf http://www.asterisk.org http://www.asteriskNow.org http://www.asterisk.org/doxygen/ http://www.asterisk-france.net/ http://www.trixbox.org/

Livres: Internet Multimdia et temps rel rseaux haut dbit terminaux routage et QoSvoix et audio/vido sur IP, Jean Franois Susbielle, Eyrolles

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AnnexeTransport RTP & RTCP1- Introduction Rtp est un protocole qui a t dvelopp par l'IETF afin de facilit le transport temps rel de bout en bout des flots donnes audio et vido sur les rseaux Ip, c'est dire sur les rseaux de paquets.Rtp est un protocole qui se situe au niveau de l'application et qui utilise les protocoles sous-jacents de transport Tcp ou Udp. Mais l'utilisation de Rtp se fait gnralement au-dessus de Udp ce qui permet d'atteindre plus facilement le temps rel.Les applications temps rels comme la parole numrique ou la visio-confrence constitue un vritable problme pour Internet. Qui dit application temps rel, dit prsence d'une certaine qualit de service (QoS) que Rtp ne garantie pas du fait qu'il fonctionne au niveau Applicatif. De plus Rtp est un protocole qui se trouve dans un environnement multipoint, donc on peut dire que Rtp possde sa charge, la gestion du temps rel, mais aussi l'administration de la session multipoint.Rtp et Rtcp sont dfinis, depuis juillet 2003, par la Rfc 3550 rendant obsolte la version prcdente Rfc 1889. 2- Les fonctions de Rtp Le protocole Rtp, Real Time Transport Protocol, standardis en 1996, a pour but d'organiser les paquets l'entre du rseau et de les contrler la sortie. Ceci de faon reformer les flux avec ses caractristiques de dpart. Rtp est gr au niveau de l'application donc ne ncessite pas l'implmentation d'un Kernel ou de librairies. Comme nous l'avons dit dans l'introduction, Rtp est un protocole de bout en bout. Rtp est volontairement incomplet et mallable pour s'adapter aux besoins des applications. Il sera intgr dans le noyau de l'application. Rtp laisse la responsabilit du contrle aux quipements d'extrmit. Rtp, est un protocole adapt aux applications prsentant des proprits temps rel. Il permet ainsi de : Reconstituer la base de temps des flux (horodatage des paquets : possibilit de resynchronisation des flux par le rcepteur). Mettre en place un squencement des paquets par une numrotation et ce afin de permettre ainsi la dtection des paquets perdus. Ceci est un point primordial dans la reconstitution des donnes. Mais il faut savoir quand mme que la perte d'un paquet n'est pas un gros problme si les paquets ne sont pas perdus en trop grand nombre. Cependant il est trs important de savoir quel est le paquet qui a t perdu afin de pouvoir pallier cette perte. Et ce par le remplacement par un paquet qui se compose d'une synthse des paquets prcdent et suivant.

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Identifier le contenu des donnes pour leur associer un transport scuris. L'identification de la source c'est dire l'identification de l'expditeur du paquet. Dans un multicast l'identit de la source doit tre connue et dtermine. Transporter les applications audio et vido dans des trames (avec des dimensions qui sont dpendantes des codecs qui effectuent la numrisation). Ces trames sont incluses dans des paquets afin d'tre transportes et doivent de ce fait tre rcupres facilement au moment de la phase de dpaqutisation afin que l'application soit dcode correctement. En revanche, ce n'est pas "la solution" qui permettrait d'obtenir des transmissions temps rel sur IP. En effet, il ne procure pas de : Rservation de ressources sur le rseau (pas d'action sur le rseau, cf. RSVP); Fiabilit des changes (pas de retransmission automatique, pas de rgulation automatique du dbit); Garantie dans le dlai de livraison (seules les couches de niveau infrieur le peuvent) et dans la continuit du flux temps rel. Entte Rtp L'entte d'un paquet Rtp est obligatoirement constitu de 16 octets. Cette entte prcde le "payload" qui reprsente les donnes utiles.

V : Ce champ, cod sur 2 bits, permet d'indiquer la version de Rtp. Actuellement, V=2. P : Ce bit indique, si il est 1, que les donnes possdent une partie de bourrage. X : Ce bit spcifie, si il est 1, que l'entte est suivie d'une entte supplmentaire. CC : Ce champ, cod sur 4 bits, reprsente le nombre de CSRC qui suit l'entte. M : Ce bit, lorsqu'il est 1, dfinie que l'interprtation de la Marque est par un profil d'application. PT : Bas sur 7 bits, ce champ identifie le type du payload (audio, vido, image, texte, html, etc.).

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Numro de squence : Ce champ, d'une taille de 2 octets, reprsente le numro d'ordre d'mission des paquets. Sa valeur initiale est alatoire et il s'incrmente de 1 chaque paquet envoy, il peut servir dtecter des paquets perdus. Timestamp : Ce champ horodatage, de 4 octets, reprsente l'horloge systme ou l'horloge d'chantillonnage de l'metteur. Elle doit tre monotone et linaire pour assurer la synchronisation des flux. SSRC : Bas sur 4 octets, ce champ identifie de manire unique la source de synchronisation, sa valeur est choisie de manire alatoire par l'application. SSRC : Ce champ, sur 4 octets, identifie les sources de contribution. La liste des participants ayant leur contribution (audio, vido) aux donnes du paquet

3- Les fonctions de Rtcp : Le protocole Rtcp est fond sur la transmission priodique de paquets de contrle tous les participants d'une session. C'est le protocole Udp (par exemple) qui permet le multiplexage des paquets de donnes Rtp et des paquets de contrle Rtcp. Le protocole Rtp utilise le protocole Rtcp, Real-time Transport Control Protocol, qui transporte les informations supplmentaires suivantes pour la gestion de la session : Les rcepteurs utilisent Rtcp pour renvoyer vers les metteurs un rapport sur la QoS. Ces rapports comprennent le nombre de paquets perdus, le paramtre indiquant la variance d'une distribution (plus communment appel la gigue : c'est dire les paquets qui arrivent rgulirement ou irrgulirement) et le dlai aller-retour. Ces informations permettent la source de s'adapter, par exemple, de modifier le niveau de compression pour maintenir une QoS. Une synchronisation supplmentaire entre les mdias. Les applications multimdias sont souvent transportes par des flots distincts. Par exemple, la voix, l'image ou mme des applications numrises sur plusieurs niveaux hirarchiques peuvent voir les flots gres suivre des chemins diffrents. L'identification car en effet, les paquets Rtcp contiennent des informations d'adresses, comme l'adresse d'un message lectronique, un numro de tlphone ou le nom d'un participant une confrence tlphonique. Le contrle de la session, car Rtcp permet aux participants d'indiquer leur dpart d'une confrence tlphonique (paquet Bye de Rtcp) ou simplement de fournir une indication sur leur comportement. Le protocole Rtcp demande aux participants de la session d'envoyer priodiquement les informations cites ci-dessus. La priodicit est calcule en fonction du nombre de participants de l'application. On peut dire que les paquets Rtp ne transportent que les donnes des utilisateurs. Tandis que les paquets Rtcp ne transportent en temps rel, que de la supervision. On peut dtailler les paquets de supervision en 5 types: 200 : rapport de l'metteur 201 : rapport du rcepteur 202 : description de la source 203 : au revoir 204 : application spcifique Ces diffrents paquets de supervision fournissent aux noeuds du rseau les instructions ncessaires un meilleur contrle des applications temps rel. Entte Rtcp : Ce protocole dfinit cinq paquets de contrle : 200 - SR (Sender Report) : Ce rapport regroupe des statistiques concernant la transmission (pourcentage de perte, nombre cumul de paquets perdus, variation de dlai (gigue), ...Ces rapports sont issus d'metteurs actifs d'une session. 201 - RR (Receiver Report) : Ensemble de statistiques portant sur la communication entre les participants. Ces rapports sont issus des rcepteurs d'une session.59

202 - SDES (Source Description) : Carte de visite de la source (nom, e-mail, localisation). 203 - BYE : Message de fin de participation une session. 204 - APP : Fonctions spcifiques une application. Voici l'en-tte commun tous les paquets Rtcp.

V : Ce champ, cod sur 2 bits, permet d'indiquer la version de Rtp, qui est la mme que dans les paquets Rtcp. Actuellement, V=2. P : Ce bit indique, si il est 1, que les donnes possdent une partie de bourrage. RC : Ce champ, bas sur 5 bits, indique le nombre de blocs de rapport de rception contenus en ce paquet. Une valeur de zro est valide. PT : Ce champ, cod sur 1 octet, est fix 200 pour identifier ce datagramme Rtcp comme SR. Longueur : Ce champ de 2 octets, reprsente la longueur de ce paquet Rtcp incluant l'en-tte et le bourrage. SSRC : Bas sur 4 octets, ce champ, reprsente l'identification de la source pour le crateur de ce paquet SR.

4- Conclusion : Rtp ncessite le protocole de transport Udp, (en-tte 8 octets), qui fournira les numros de port source et destination ncessaire la couche application. Pour l'instant le protocole Rtp se trouve au dessus de Udp, tandis que dans le futur, on aura une indpendance vis vis des couches rseaux. En rsumant, ces deux protocoles sont adapts pour la transmission de donnes temps rel. Cependant, ils fonctionnent en stratgie bout bout et donc ne peuvent contrler l'lment principal de la communication : le rseau. Ces protocoles sont principalement utiliss en visioconfrence o les participants sont tour tour metteurs ou rcepteurs. Pour le transport de la voix, ils permettent une transmission correcte sur des rseaux bien cibls. C'est--dire, des rseaux qui implmentent une qualit de service adapte. Des rseaux bien dimensionns (bande passante, dterminisme des couches sous-jacentes, Cos, ...) peuvent aussi se servir de cette solution.

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Audio :

Le transport de la voix sur un rseau IP ncessite au pralable tout ou une partie des tapes suivantes : Numrisation : dans le cas o les signaux tlphoniques transmettre sont sous forme analogique, ces derniers doivent d'abord tre convertis sous forme numrique suivant le format PCM (Pulse Code Modulation) 64 Kbps. Si l'interface tlphonique est numrique (accs RNIS, par exemple), cette fonction est omise. Compression : le signal numrique PCM 64 Kbps est compress selon l'un des formats de codec (compression / dcompression), puis insr dans des paquets IP. La fonction de codec est le plus souvent ralise par un DSP (Digital Signal Processor). Selon la bande passante disposition, le signal voix peut galement tre transport dans son format originel 64 Kbps Dcompression : ct rception, les informations reues sont dcompresses .il est ncessaire pour cela d'utiliser le mme codec que pour la compression- puis reconverties dans le format appropri pour le destinataire (analogique, PCM 64Kbps, etc.). L'objectif d'un codec est d'obtenir une bonne qualit de voix avec un dbit et un dlai de compression le plus faible possible. Le cot du DSP est li la complexit du codec utilis. Gnralement, plus le taux de compression est lev par rapport la rfrence de 64 Kb/s (G711), moins la qualit de la voix est bonne. Toutefois, les algorithmes de compression rcents permettent dobtenir des taux de compression levs, tout en maintenant une qualit de la voix acceptable. Lacceptabilit par loreille humaine des diffrents algorithmes est dfinie selon le critre MOS (Mean Operationnal Score), dfini par lorganisme de normalisation internationale ITU (International Telecommunication Union / Union internationale des Tlcommunications). Dans la pratique, les deux algorithmes les plus utiliss sont le G.729 et le G.723.1.

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Le tableau ci-aprs montre une liste de codecs avec leur dbit corresponda