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    Présentation de la technologie VoIP


    la technologie VoIP

    La VoIP (de l'anglais Voice over Internet Protocol) permet de passer des appels téléphoniques par le biais du réseau internet. Les appels téléphoniques sont codés de façon à être transporté par le réseau informatique local (LAN) ou distant (Internet/ VPN). L'entreprise relie les téléphones au réseau informatique via une connexion Ethernet.

    1.1 Présentation de la technologie VoIP

    1.1.1.1 Approche définitionnelle de la technologie  VOIX sur IP

    La voix sur IP, où « VoIP », acronyme de Voice Over Internet Protocol, ce qui signifie la voix au sein du protocole IP, est une technique qui permet de communiquer par la voix via l’Internet ou tout autre réseau acceptant le protocole TCP/IP. Cette technologie est notamment utilisée pour supporter le service de téléphonie IP (« ToIP » pour Telephony over Internet Protocol). La voix sur IP regroupe l'ensemble des techniques permettant de faire transiter de la voix sur un réseau informatique.

    La voix sur IP comprend ainsi les communications de PC à PC, c’est la première catégorie. Pour ce type de communication, chaque utilisateur doit disposer d'un logiciel approprié. Si la connexion passe par le réseau Internet, on parle alors de la téléphonie par internet. Deuxième catégorie de voix sur IP, les communications de PC à téléphonie (PC to Phone). Dans les deux cas, le PC communicant est appelé soft phone, terme qui insiste sur l'émulation du PC en téléphone grâce à un logiciel. Il est à  préciser ici que notre étude se limite à la communication de PC à PC.

     

    1.1.1.2. Principe de fonctionnement

    La voix qui est un signal analogique est d’abord échantillonnée. C’est ce qu’on appelle la numérisation de la voix. Puis, le signal numérique est compressé en utilisant des codecs. Le mot codec vient de 'codeur-décodeur' et désigne un procédé capable de compresser ou de décompresser un signal, analogique ou numérique, en un format de données. En téléphonie classique, la bande passante est de 64 kbps (codec G711). Le codec G729, par exemple, a une bande passante de 8 kbps. Certains mécanismes permettent de réduire la bande passante nécessaire en détectant les silences lors d’une conversation.

     

    Figure N°4 : Traitement de la voix dans la téléphonie sur IP

     

    Contrairement à la téléphonie traditionnelle qui utilise la commutation de circuits, le transport de la voix sur IP est à commutation de paquets. La voix est transformée en paquets qui vont être ensuite habillés RTP, UDP et enfin en IP. Une fois ces petits paquets Ip identifiés et numérotés, ils pourront alors transités sur n'importe quel réseau Ip (ADSL, Ethernet, Satellite,routeurs, switchs, PC, Wifi, etc...)

     UDP est un protocole de transport qui procure de meilleurs délais d’envoi des paquets que TCP car il n’utilise pas de contrôle de réception (pas d’acquittement).

     Le protocole RTP (Real Time Protocol) est utilisé pour les flux temps réel encapsulés dans des paquets UDP. RTP permet que la perte de quelques paquets voix soit compensée par des algorithmes de correction d’erreur.

     

    1.1.2. Normes et Architecture

    1.1.2.1 Normes utilisés pour la VoIP

    Une norme ou un protocole de signalisation est un protocole de la couche 5 (Session) du modèle OSI. Il  gère une communication téléphonique IP ainsi :

    1. L’appelant indique les coordonnées de la personne qu’il veut joindre (composition du numéro)
    2. Indication au correspondant d’un appel  (le téléphone du correspondant sonne)
    3. Acceptation de l’appel par le correspondant (le correspondant décroche)
    4. Information aux tiers cherchant à joindre les deux interlocuteurs de leur indisponibilité (occupé)
    5. Fin de la communication et disponibilité des lignes (raccroché).

     

    Les principaux protocoles ou normes utilisés pour l'établissement de connexions en voix sur IP sont :

    • H.323 ;
    • SIP ;
    • MGCP ;
    • IAX (Asterisk);

     

    H.323

    H.323 a été élaboré par l’UIT (Union Internationale des Télécommunications) en 1996. Il est donc issu du monde des télécoms. Cette norme est pénalisée par sa complexité et son manque d’évolutivité pour l’ouverture vers les systèmes d’information.

     

    SIP

    SIP (Session Initiation Protocol) est un protocole qui a été normalisé par l’IETF (Internet Engineering Task Force) en 1999. Il est issu du monde de l’internet. Il se charge de l’authentification et de la localisation des participants. Mais il ne transporte pas de données. SIP remplace progressivement H.323 car il est plus souple et plus évolutif.

     

    Fonctionnement de SIP :

    SIP est un protocole de type requête/réponse comme http. Une adresse sip se présente sous cette forme :

    sip:6001@192.168.1.10  ou [Secretariat1]@192.168.1.10

    sip:6002@192.168.1.10  ou [Direction]@192.168.1.10

    6001 ou [Secretariat1] est l’identifiant  d’extension SIP  de l’utilisateur et  

    192.168.1.10 l’adresse IP du serveur SIP.

    En supposant une entreprise où il y a un secrétariat et une direction: 6002 est le numéro de l'utilisateur du secrétariat et 6001 celui de l'utilisateur qui de la direction.

     

    Les utilisateurs (clients SIP) vont s’enregistrer auprès de serveurs proxy.

    Le protocole SIP PLAMEDYSOFT

    Figure N°5 : Architecture du protocole SIP

     

    1- Le Softphone UA1 s'inscrit dans le proxy SIP il effectue une demande / invite d'appel auprès de ce proxy SIP. Le proxy SIP transfère la demande au Softphone SIP UA2.

    2- Le Softphone SIP UA2 sonne et demande à l'utilisateur s'il souhaite répondre. La réponse positive (200 OK) part alors vers le proxy et arrive sur le Softphone  SIP UA1 pour lui indiquer que l'appel est accepté.

    3- Le Softphone UA1 renvoie directement au Softphone  UA2 un accusé de réception (ACK), et la communication est engagée.

     

    MGCP (Media Gateway Control Protocol)

    MGCP est implémenté dans les solutions de passerelle entre le monde de l’IP et le monde des télécoms. Il est complémentaire à H.323 et SIP. Il est surtout utilisé par les FAI (Fournisseur d’accès à Internet).

     

    IAX (Inter-Asterisk eXchange)

    L’IAX est un protocole de voix sur IP spécifique à Asterisk. Il permet la communication entre un client et serveur Asterisk ainsi qu’entre deux serveurs Asterisk.

     

    1.1.2.2. L’architecture interne de serveur ASTERISK au niveau Local.

    Asterisk obéit au principe de fonctionnement "Client-Serveur", pour notre cas, les clients sont des PC équipés de soft-phones.

    L’architecture interne de serveur ASTERISK au niveau Local

    Figure N°6: L’architecture interne de serveur ASTERISK au niveau Local

     

    • Les Soft Phone téléphonie SIP/VOIP et téléphonie SIP sur logiciel :

    Le soft phone est un programme qui emprunte les haut-parleurs et les microphones des ordinateurs, ou un casque qui se branche au PC pour permettre de passer et de recevoir des appels. C’est ce type de téléphone que notre application utilise puisqu’elle nécessite d’être exécuté sur un PC capable de lancer un programme Java.

    Les autres types de téléphones sont donnés à titre d’information.

    IP Phone X-lite

    Figure N°7 : Soft Phone X-Lite ou téléphone logiciel

     

    téléphone IP physique

     

    Figure N°8 : IP Phone ou téléphone IP physique

     

    L’IP-Phone est un terminal téléphonique fonctionnant sur le réseau LAN IP à 10/100 avec une norme soit propriétaire, soit SIP, soit H.323. Il peut y avoir plusieurs codecs pour l’audio, et il peut disposer d’un écran monochrome ou couleur, et d’une ou plusieurs touches soit programmables, soit préprogrammées. Il est en général doté d’un hub passif à un seul port pour pouvoir alimenter le PC de l’utilisateur (l’IP-Phone se raccorde sur la seule prise Ethernet mural et le PC se raccorde derrière l’IP-Phone).

     

    • Téléphones VOIP USB

    Un téléphone USB se connecte au port USB d’un ordinateur et avec un logiciel soft phone SIP/VoIP il fonctionnera comme un téléphone normal. En essence, il s’agit d’un microphone et d’un haut-parleur. Toutefois, leur apparence identique à celle d’un téléphone normal fait que l’utilisateur saura s’en servir plus facilement. Le téléphone USB est en quelque sorte un Softphone physique.

     

    téléphone USBtéléphone USB

    Figure N°9: Téléphones VOIP USB

     

                                                    

    1.2.  Présentation d’Asterisk

    Asterisk a été initialement écrit par Mark Spencer de Digium, anciennement Linux Support Services, Inc. Les programmeurs Open Source du monde entier ont contribué à l’écriture du code source et aux expérimentations d’Asterisk. Les patches correctifs des bugs en provenance de la communauté ont apporté une aide précieuse au développement de ce logiciel.

     

    Figure N°10 : Interface téléphonique d’Asterisk

    Figure N°10 : Interface téléphonique d’Asterisk

     

    Asterisk offre toutes les fonctions d'un PBX et ses services associés comme de la conférence téléphonique, des répondeurs interactifs, de la mise en attente d'appels, des mails vocaux, de la musique d'attente, de la génération d'enregistrement d'appels pour l'intégration avec des systèmes de facturation. De plus il offre des fonctions avancées comme l’envoi de voicemails (mail avec le message vocal en pièce jointe), la création de centres d’appels virtuels.

     



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