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Chap 1 Introduvtion à la TOIP

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GESTION DES SERVICES TELEPHONIQUES ET VOIE IP
M.Q.13
Chapitre 1: Introduction à la VOIP
V1-2020
INSFP DE TO
Prof Mme Aissat
Objectifs



Connaitre les concepts VoIP, ToIP.
Voir l’évolution des techniques de communications en entreprise.
Comprendre les mécanismes de traitement de la voix et de la vidéo sur IP.
Contents
Objectifs ..................................................................................................................................... 1
Introduction ................................................................................................................................ 2
Le passé ................................................................................................................................. 2
Hier ......................................................................................................................................... 2
Aujourd'hui ............................................................................................................................. 2
Téléphonie traditionnelle ............................................................................................................ 2
Description ............................................................................................................................. 2
Transport de la voix................................................................................................................ 3
La voIP ....................................................................................................................................... 3
Définition ................................................................................................................................... 4
Domaine d’utilisation ................................................................................................................. 4
Avantage la VoIP ....................................................................................................................... 5
Inconvénients ............................................................................................................................. 5
Principe de fonctionnement ........................................................................................................ 5
Processus de numérisation ..................................................................................................... 6
Principaux codecs utilisés : .................................................................................................... 7
Terminologie .............................................................................................................................. 9
Introduction
Le passé 1
Il y a plus de 30 ans, Internet n'existait pas. Les communications interactives se faisaient
seulement par téléphone au prix de la ligne du RTCP (réseau téléphonique commuté public).
Les échanges de données étaient coûteux (pour les longues distances) et personne n'avait pensé
à des interactions vidéo (il n'y avait que la télévision qui n'est pas interactive comme on le sait).
Hier
Il y a quelques années nous avons vu apparaître des choses intéressantes : les PC pour le grand
public, les nouvelles technologies pour communiquer, comme les téléphones cellulaires et enfin
le grand réseau : Internet. Les gens ont commencé à communiquer à l'aide de nouveaux services
comme le courrier électronique, les discussions en ligne (chat), et le commerce, transformé par
le web, a permis aux gens de faire des achats d'un simple « clic ».
Aujourd'hui
Aujourd'hui nous assistons à une véritable révolution du monde des communications : tout le
monde commence à utiliser des PC et Internet au travail et pendant son temps libre pour
communiquer avec les autres, pour échanger des données (images, sons, documents) et, parfois,
pour se parler à l'aide d'applications comme Netmeeting ou Skype. Une nouvelle idée, en
particulier, commence à se répandre, qui représente l'avenir, et qui permet l'échange de
communications vocales en temps réel : la voix sur IP (VoIP)
Téléphonie traditionnelle2
Description
Les postes téléphoniques sont reliés à des autocommutateurs téléphonique privé plus connu
sous le nom de PABX (Private Automatic Branch eXchange). Ce dernier permet
principalement de relier les lignes internes d'un établissement avec le RTC (Réseau
Téléphonique Commuté). Il permet également plusieurs autres fonctions tel que permettre des
appels entre postes internes sans passer par le RTC, programmer des droits d'accès au RTC pour
chaque poste, ou encore proposer un ensemble de service téléphonique (conférences, transferts
d'appel, renvois, messagerie, appel par nom, etc.). Les différents PABX sont ensuite connectés
au RTC.
1
2
http://www.tldp.org/pub/Linux/docs/HOWTO/translations/fr/pdf/VoIP-HOWTO.pdf
http://monge.univ-mlv.fr/~dr/XPOSE2008/touali_VoIP/exemples.architectures.php
Transport de la voix
Réseau téléphonique public RTPC (RTPC (RéseauTéléphonique Public Commuté ou
simplement RTC) ou encore PSTN (Public Switched TelecommunicationNetwork)
Utilise le principe de la commutation de circuits:
 le réseau téléphonique met en relation deux abonnés
 à travers une liaison dédiée
 pendant tout l'échange
La constitution d’un chemin physique, emprunté par la suite par toutes les données transférées,
garantit l’ordonnancement des informations. Elles sont reçues dans l’ordre où elles ont été
émises. Cependant, les deux entités correspondantes doivent être présentes durant tout
l’échange de données, il n’y a pas de stockage intermédiaire. Les abonnés monopolisent toute
la ressource durant la connexion.
La voIP
La première évolution est comme le montre le schéma le RTC ou PSTN et le réseau IP
coexiste et sont reliés par une passerelle permettant la conversion des appels analogiques en
numérique et inversement.
Voix sur IP (VoIP) : transport de la voix sur le réseau data en IP
Dans ce cas le matériel ne change pas mais ajout de routeur.
Dans la deuxième évolution, c’est l’intégration complète de la voip.
Téléphonie sur IP (VoIP) : convergence des réseaux voix et data
Définition
La voix3 sur IP, ou « VoIP » pour Voice over IP est une technique qui permet de transmettre
la voix sur des réseaux IP filaires (câble/ADSL/fibre optique) ou non (satellite, Wi-Fi et réseaux
mobiles), qu'il s'agisse de réseaux privés ou d'Internet.
La voix sur réseau IP, ou « VoIP » pour Voice over Internet Protocol, est une technique qui
permet de transmettre une communication téléphonique via un réseau acceptant le protocole
TCP/IP tel qu’un réseau local ou l’internet.
La VoIP utilise le modèle de commutation de paquets, contrairement au réseau PSTN ou
RPTC qui utilise la commutation de circuits pour véhiculer la voix analogique.
Domaine d’utilisation
La VoIP est une solution de convergence voix et donné, applicable dans le domaine de la
télécommunication qui permet de réaliser:
 La téléphonie sur IP (ToIP): Téléphonie sur Protocole Internet (IP).
On parle de ToIP quand en plus de transmettre de la voix, on associe les services
de téléphonie, tels l’utilisation de combinés téléphoniques, les fonctions de
centraux téléphoniques (transfert d’appel, messageries…)



La conférence IP: réaliser une conférence audio, vidéo ou en mode texte par IP.
La télécopie IP: envoyer une télécopie en empruntant la route IP.
L’unification des applications: la messagerie unifiée (des messages vocaux, des
courriers électroniques, des télécopies).
Ne prenez pas le mot « voix », dans la locution « voix sur IP », au pied de la lettre, car la VoIP propose
beaucoup plus qu’un simple appel téléphonique. Elle fournit en effet une gamme de services et de fonctions
inégalés dans le domaine de la téléphonie. (https://www.frameip.com/toip-voip-pour-les-nuls/)
3
.
Avantage la VoIP
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
Besoins croissants de communiquer
Téléphonie classique trop souvent chère
Démocratisation et fiabilité des réseaux IP
Connexions Internet plus accessibles et attractives

Remplacer/étendre la téléphonie classique
o Communications locales
o Communications internationales
Mutualiser les réseaux
Coût des communications
o Coûts inférieurs voir nuls
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
Inconvénients
o
o
o
o
QoS
Sécurité des transmissions
Disponibilité
VoIP sensible aux attaques réseaux
Principe de fonctionnement
La technologie VoIP est caractérisée par l’encapsulation d’un signal audio numérique (la
voix) au sein du protocole IP. Cette encapsulation permet de transporter la voix sur tout
réseau compatible TCP/IP.
Avant que la voix ne soit transportée sur le réseau IP, elle doit être numérisée.
Processus de numérisation
Le processus de la numérisation de la voix est schématisé par la figure suivante :
Processus de la VoIP
Acquisition du signal:
La première étape consiste naturellement à capter la voix à l’aide d’un micro, qu’il s’agisse de
celui d’un téléphone ou d’un micro casque .
Numérisation
Dans le cas où les signaux téléphoniques à transmettre sont sous forme analogique, ces derniers
doivent d'abord être convertis sous forme numérique suivant le format PCM (Pulse Code
Modulation) à 64 Kbps. (Plusieurs formats sont utilisés)
Si l'interface téléphonique est numérique cette fonction est omise.
Compression :
Le signal numérique PCM à 64 Kbps est compressé selon l'un des formats de codec
(Compression / décompression) puis inséré dans des paquets IP. La fonction de codec est le
plus souvent réalisée par un DSP (Digital Signal Processor).
Encapsulation
Les données doivent encore être enrichies en informations avant d’être converties en paquets
de données à expédier sur le réseau.
Transport
Les paquets sont acheminés depuis le point d’émission pour atteindre le point de réception
sans qu’un chemin précis soit réservé pour leur transport.
Décompression :
Côté réception, les informations reçues sont décompressées- Il est nécessaire pour cela d'utiliser
le même codec que pour la compression - puis reconverties dans le format approprié pour le
destinataire (analogique, PCM 64Kbps, etc.).
Principaux codecs utilisés :
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.
Cette fonction peut être effectuée par un logiciel ou un circuit électronique dédié, un DSP
(Digital Signal Processor).
Il existe une multitude de codecs, mais ils peuvent être divisés en deux grandes familles suivant
leur manière de compresser les données.
On distingue deux types de compression.
 La compression non-destructive (on dit aussi sans pertes ou lossless) qui permet de
retrouver le signal initial tel qu'il était avant codage
 La compression destructive (avec pertes ou lossy) qui prend en compte les
caractéristiques des données à compresser et qui peuvent retirer des informations
pouvant être considérées «non pertinentes».
De nombreux codecs ont été mis au point

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



G711 (aussi appelé alaw/ulaw)
G723
G726
G729
GSM (utilisé par les téléphones mobiles)
iLBC (internet Low Bitrate Codec)
La tableau suivant représente la bande passante qu'ils utilisent, en rapport à la qualité
sonore obtenue MOS. C'est cela qui déterminera le choix du codec à utiliser.
Codec
Bande passante (kbits/s)
BP Codec
BP IP
MOS
G711
64
87.2
4 ,1
G723
6.4
21.9
G726
32
47.2
3,85
G729
8
31.2
3,9
iLBC
15
27.7
4,1
BP Codec" indique la bande passante utilisée par le codec, "BP IP" la bande passante
réellement nécessaire à la transmission (après ajout des en-têtes de paquets).
Pour Info : Le MOS (Mean Opinion Score)
Système de mesure de qualité développé par l’ITU (échelle de 1 à 5)Permet à l’auditeur de
noter sa perception de qualité4.
Généralement le codec G711 est utilisé pour le réseau LAN et le G729 sur le réseau WAN.
Choix du codec
DSP (Digital Signal Processor) processeur de signal numérique
traitement numérique de signal ») est un microprocesseur optimisé pour exécuter des
applications de traitement numérique du signal (filtrage,extraction de signaux, etc.) le plus
rapidement possible. Les DSP sont utilisés dans la plupart des applications du traitement
4
https://www.youtube.com/watch?v=LNMfDrTka3c
numérique du signal en temps réel. On les trouve dans les modems (modem RTC, modem
ADSL), les téléphones mobiles, les appareils multimédia (lecteur MP3), les récepteurs GPS...
Coding G711
Transcoding G711 vers
Conferecing
ILBC
Terminologie
PABX (Private Automatic Branch eXchange) ou PBX
C’est un autocommutateur téléphonique privé. Il sert à relier les postes téléphoniques d’une
entreprise entre eux et avec le réseau opérateur.
RTC (Réseau Téléphonique Commuté) – pour les particuliers
C’est le réseau téléphonique analogique qui permet de relier un poste analogique à un central
téléphonique via 2 fils alimentés par le central.
RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) – pour les entreprises
C’est l’évolution du réseau RTC qui permet une meilleure qualité ainsi que le transport de la
voix, la vidéo et des données.
ISDN en anglais (Integrated Services Digital Network).
VoIP (Voice Over IP)
La voix sur IP est essentiellement le transport de la voix sur un réseau de données IP (Internet,
Intranet, LL..)
ToIP (Telephony Over IP)
Elle englobe toute l’infrastructure offrant les services de téléphonie habituelle et
progressivement ajoute de nouvelles fonctionnalités telles que la messagerie unifiée, la
télécopie IP, fonctions de centre de contacts. Les communications sont établies par
l’intermédiaire de terminaux IP (IP phone ou softphone).
UC (Unified Communications)
C’est une évolution de la ToIP qui englobe d’autres moyens de communications que la voix
comme la vidéo, le travail collaboratif, la messagerie instantanée, la présence et la gestion des
conférences avancées (audio, vidéo et web).
RNIS
https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9seau_num%C3%A9rique_%C3%A0_int%C3%A9gr
ation_de_services
Un réseau numérique à intégration de services (RNIS, en anglais ISDN pour Integrated
Services Digital Network) est un réseau de télécommunications constitué de liaisons
numériques autorisant une meilleure qualité et des vitesses pouvant atteindre 2 Mbit/s (accès
E1) contre 56 kbit/s pour un modem classique.
Il s'agit d'une technologie en voie de disparition, pour être remplacée par le "Tout IP". Orange
France, par exemple, cessera toute commercialisation en novembre 2019.
On peut voir l'architecture RNIS comme une évolution entièrement numérique des réseaux
téléphoniques plus anciens, conçue pour associer la voix, les données, la vidéo et toute autre
application ou service. RNIS s'oppose donc au réseau téléphonique commuté (RTC)
traditionnel ;
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