Partie VII La VoIP et la TVNum

1 VoIP/ToIP La VoIP et la TV Num

Quelques définitions VoIP (Voix sur IP) : qualifie les principes de transport de la voix sous forme de paquets IP entre deux points d’un réseau donné ToIP (téléphonie sur IP) : qualifie les principes de transport de la voix sous forme de paquets IP de bout en bout , les téléphones sont directement connectés à un LAN IP La VoIP et la TV Num

Transport de la voix Codage de la voix (Cf cours précedent) Connexion à 64 kb/s (commutation de circuit) Compression numérique VAD (Voice Activity Detection) : réduit la bande passante consommée en détectant les silences produits lors d’une conversation La VoIP et la TV Num

Transport de la voix sur IP Pas de connexion, la voix est transformée en paquets IP, lesquels transitent sur le réseau Les paquets sont routés indépendamment les uns des autres sans réservation de ressource Téléphonie en mode paquet  session (≠ connexion) Mutualisation des ressources (bande passsante)  optimisation (ex: silence…) Pb: phénomènes de congestion  retards, pertes de paquets  dégradation du signal pour la voix La VoIP et la TV Num

Protocoles de transport en VoIP Transport de donnés: TCP, UDP UDP plus simple et en voix, Ack inutile (pas besoin de contrôle de réception) Voix = exigence de transport ≠ données délais perte de paquets acceptable (algorithmes de reconstitution) Utilisation de RTP (Real Time Protocol) encapsulé dans de l’UDP sert au respect du séquencement Utilisation de RTCP (Real Time Control Protocol) : fonctionnalités de QoS (informe sur la qos du réseau) Et de cRTP : gain de bande passante / RTP en compressant l’entête Ethernet La VoIP et la TV Num

Protocole RTP Le champ payload type PT : 7 bits, ce champ identifie le type du payload (audio, vidéo, image, texte, html, etc.) Le champ séquence number : 16 bits, sa valeur initiale est aléatoire et il s'incrémente de 1 à chaque paquet envoyé, il peut servir à détecter des paquets perdus Le champ timestamp : 32 bits, reflète l'instant où le premier octet du paquet RTP à été échantillonné. Cet instant doit être dérivé d'une horloge qui augmente de façon monotone et linéaire dans le temps pour permettre la synchronisation et le calcul de la gigue à la destination La VoIP et la TV Num

Différents PT Application Valeur de PT Type de codec audio PCM loi m 4 PCM loi m 4 PCM loi A 8 G723 9 G722 15 G728 18 G729 vidéo 31 H261 34 H263 La VoIP et la TV Num

Paramètres de performance des réseaux Délai de latence = délai de réponse du réseau = somme de : Temps de traversée du réseau Délai pour construire un paquet IP Temps nécessaire pour émettre un paquet sur l’interface réseau (inversement proportionnel au débit de l’accès réseau) La Gigue: variation du délai de latence pour une même source de flux. Les CODECs voix utilisant des mécanismes de compensation de retard, la gigue doit être connue et bornée. La VoIP et la TV Num

Paramètres de performance des réseaux Le taux de perte de paquets: Chaque paquet perdu fait perdre des échantillons de voix CODECs peuvent reconstruire grâce à des algorithmes de prédiction – jusqu’à un certain seuil Sensible aux pertes des paquets consécutifs Valeurs optimum pour un service de voix sur IP: délai de latence < 100 ms (acceptable < à 200 ms) Gigue < 40 ms (acceptable < 75 ms) Taux de pertes < 1% (acceptable < 3%) La VoIP et la TV Num

Gestion de la QoS En LAN: Peu de problèmes (hauts débits disponibles sur les interfaces) Possibilité d’utiliser des VLANs assignés à la voix et de les prioriser au niveau des équipements réseau En WAN La nature best effort d’IP requiert la mise en œuvre de mécanismes de gestion de la qualité de service Mettre la priorité sur des flux contenant de la voix Surdimensionnement du réseau (coût marginal de la bande passante) La VoIP et la TV Num

Gestion de la QoS Mécanismes de priorité (ex: Class based, Weight fair queuing): Marquage et classification de paquets Création de files d’attente au niveau des routeurs Attribution pourcentages de la bande passante Mécanisme de LLQ (Low Latency Queuing) Utilisés en cas de congestion, sinon, FIFO (Firts In First Out) Modèle DIFFSERV: ≠ classes de service Classe Temps Réel: VoIP, Vidéo  temps de transit et de gigue faibles Classe critique: applications stratégiques, ERP, SQL  temps de transit réduit + minimum de bande passante garantie Classe Best Effort: messagerie, WEB  pas d’engagement La VoIP et la TV Num

Normes de Téléphonie sur IP Nécessité d’une standardisation des protocoles de signalisation UIT  H.323 (RFC 2543) en 1996 IETF  SIP UIT + IETF: MGCP (MEGACO ou H248) protocole complémentaire implémenté dans les solutions de passerelles entre le monde IP et le monde des télécoms La VoIP et la TV Num

Normes H323 La VoIP et la TV Num

Eléments de réseau en ToIP : Gatekepper Il assure les fonctions de contrôle d’appel et de gestion des terminaux C’est un serveur informatique localisé sur le même réseau que les terminaux téléphoniques IP Principe d’un communication: l’utilisateur (téléphone) lance une requête vers le Gatekeeper Le Gatekeeper assure la correspondance entre le numéro de l’appelé et l’ @IP de son terminal (synchronisation avec annuaire d’entreprise, ex: Active Directory, LDAP) et vérifie sa disponibilité Il les met en communication ou route vers une Gateway pour accéder à un terminal distant Lorsque l’appel est terminé, il met à jour ses tables pour rendre les postes disponibles La VoIP et la TV Num

Eléments de réseau en ToIP : Voice Gateway C’est une passerelle permettant l’interconnexion entre un réseau à commutation de circuits (ex: RTC) et un réseau en mode paquet (ex: IP) Fonctions d’un Voice Gateway Translation de protocoles (échange d’informations de signalisation entre les deux réseaux) Conversion de formats d’informations (échange de signaux audio décodés) Transfert d’informations Physiquement ce sont des serveurs contenant des cartes d’interface numériques (T0 ou T2) ou analogiques et des cartes d’interface réseau IP La VoIP et la TV Num

Eléments de réseau en ToIP Eléments complémentaires: Plateforme de supervision et d’administration Serveur de messagerie vocale Standard téléphonique Serveur de taxation Serveur d’enregistrement La VoIP et la TV Num

L’établissement d’un appel La VoIP et la TV Num

Architecture de ToIP en réseaux locaux : Architecture Classique La VoIP et la TV Num

Architecture de ToIP en réseaux locaux : Architecture Hybride La VoIP et la TV Num

Architecture de ToIP en réseaux locaux : Architecture Full IP La VoIP et la TV Num

Architecture de ToIP en réseaux locaux : Architecture Centrex Offre actuel : my business telephony La VoIP et la TV Num

Service VoIP proposés par France Telecom : Téléphonie sur ADSL Ma Ligne Visio (visiophonie avec interconnexion sur RTC) Orange Messenger (visiophonie sur PC avec à terme interconnexion sur RTC) Entreprises: offre IP VPN d’Equant ( ToIP ou centrex ) une partie du trafic international migré en VoIP La VoIP et la TV Num

Les points forts Communications au même prix quel que soit la destination : local, national, international, fixe vers mobiles, Facilité relative d'installation pour les particuliers d'un logiciel de VOIP par téléchargement d'un logiciel de «peer to peer», pour entreprise installation d'un PABX sur le réseau XDSL qui se charge de tout, L'utilisation du PABX sur le réseau XDSL permet de supprimer les accès traditionnels (RTC, RNIS,...) Envoi des informations par paquets : rentabilisation des débits, Utilisation du réseau ATM, évite de passer par le réseau encombré d'Internet, Utilisation de la même technologie pour envoi de voix, données, image :         1. Optimisation des réseaux         2. Couplage téléphonie-informatique         3. Nouveaux services : visiophonie La VoIP et la TV Num

Les points faibles Charge du réseau peut rallonger les temps de transfert des données, Chaque paquet peut emprunter un chemin différent et ne pas arriver dans l'ordre de départ, La perte de paquets peut altérer la qualité de la voix, Mauvaise qualité de communication d'un fixe vers les mobiles dû à un grand nombre d'encodages nécessaires. La VoIP et la TV Num

Animation VoIP + Visio La VoIP et la TV Num

2 La TV Num La VoIP et la TV Num

La TV Num compression vidéo MPEG2 (comme pour les DVD) bientôt MPEG4 encapsulés dans des paquets IP Chaque flux utilise un débit de 3,8 Mit/s (pour l'encodage MPEG2). la bande passante pour la télévision est spécifiquement allouée et vous pourrez donc utiliser l'Internet tout en regardant la télévision par ADSL La VoIP et la TV Num

L’installation au domicile La VoIP et la TV Num

Réseau de collecte Dans le cas de la télévision, l'ensemble des signaux est diffusé en permanence par une Tête de Réseau (spécifique à chaque opérateur de bouquet comme TPS ou Canal+). Acheminés par ATM et/ou Gigabit Ethernet, ils arrivent jusqu'aux DSLAM. Cette diffusion est de type « multicast » ou « 1 vers n ». Les DSLAM à leur tour délivrent la chaîne demandée par chaque client au travers de sa Set-Top-Box  STB (Décodeur numérique dédié à la télévision) Dans le cas de la VOD, c'est un serveur de streaming vidéo qui délivre au travers du réseau, client par client, le flux demandé. On est alors dans une diffusion de type « unicast » ou « 1 vers 1 ». Pour des raisons de coûts réseau, on doit répartir les serveurs de streaming à différents endroits du territoire (dans des lieux appelés « POP Vidéos ») afin que chaque client ne soit jamais très loin de l'un de ces serveurs. La VoIP et la TV Num

TV sur ADSL: Architecture réseau Vue d'ensemble* * Source France Telecom - Div R&D - Projet Maxe 4 VC : 1 VC Zapping 1 VC Tv num 1 VC VoD et gestion VC Internet La VoIP et la TV Num

VOD Les flux vidéos ne sont pas tout : pour la VOD il faut aussi gérer le catalogue des films, permettre au client de faire son choix, choisir quel sera le bon serveur de streaming à utiliser et ... faire en sorte qu'il soit facturé pour son achat ! Pour la télévision, il faut fournir des services complémentaires comme le guide des programmes, une mosaïque des chaînes du bouquet, des services interactifs (tels que la météo ou le paiement à la séance plus connu sous le nom de Pay-Per-View). Tout ceci, et bien d'autres choses encore, est réalisé par la plate-forme de service. La STB joue le rôle d’un mini ordinateur avec sa propre adresse IP. Elle discute avec le DHCP, le DNS et la plate forme de service VOD. La VoIP et la TV Num

Animation TV Num + VOD La VoIP et la TV Num