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Etude et mise au point d'un systeme de communication VOIP : application sur un PABX-IP open source "cas de l'agence en douane Getrak"

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par Yannick YANI KALOMBA
Université protestante de Lubumbashi - Ingénieur en réseaux et télécoms 2009
  

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SECTION 2 : FONCTIONNEMENT

2.1. Principe

Le principe de la téléphonie sur IP est la numérisation de la voix, c'est-à-dire le passage d'un signal analogique à un signal numérique. Celui-ci est compressé en fonction des codecs choisis, cette compression a comme but de réduire la quantité d'information qui est transmise sur le réseau. Le signal obtenu est découpé en paquets, à chaque paquet on ajoute les entêtes propres au réseau (IP, UDP, RTP....) et pour finir il est envoyé sur le réseau.

A l'arrivée, les paquets transmis sont réassemblés en supprimant d'abord les entêtes. Le signal de données ainsi obtenu est décompressé puis converti en signal analogique afin que l'utilisateur puisse écouter le message d'origine.

2.2. Architecture de transmission VoIP

La technologie de la voix sur IP (VoIP pour Voice over IP) nous présente une architecture découpée en 8 grandes étapes :

Figure 3 : 8 étapes de la voix à IP

2.2.1 Acquisition du signal

La VoIP suppose la transformation d'un signal continu analogique (la voix) en un signal discret numérique (composé d'une série de chiffres). 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.

2.2.2 Numérisation

La voix passe alors dans un convertisseur analogique numérique qui réalise deux tâches distinctes :


· l'échantillonnage du signal sonore, c'est-à-dire un prélèvement périodique de ce signal ;


· la quantification, qui consiste à affecter une valeur numérique (en binaire) à chaque échantillon. Plus les échantillons sont codés sur un nombre de bits important, meilleure sera la qualité (on parle de «résolution») de la conversion. Généralement, la voix est échantillonnée à 8 kHz et chaque échantillon est codé sur 8 bits, ce qui donne un débit de 64 kbit/s (norme G711).

2.2.3 Compression

Le signal une fois numérisé peut être traité par un DSP (Digital Signal Processor) qui va le compresser, c'est-à-dire réduire la quantité d'informations (bits) nécessaire pour l'exprimer. Plusieurs normes de compression et décompression (Codecs) sont utilisées pour la voix. L'avantage de la compression est de réduire la bande passante nécessaire pour transmettre le signal.

2.2.4 Habillage des en-têtes

Les données «brutes» qui sortent du DSP doivent encore être enrichies en informations avant d'être converties en paquets de données à expédier sur le réseau. Trois «couches» superposées sont utilisées pour cet habillage :

La couche IP

La couche IP correspond à l'assemblage des données en paquets. Chaque paquet commence par un en-tête indiquant le type de trafic concerné, ici du trafic UDP.

La couche UDP

La deuxième couche, UDP, consiste à formater très simplement les paquets. Si l'on restait à ce stade, leur transmission serait non fiable : UDP ne garantit ni le bon acheminement des paquets, ni leur ordre d'arrivée.

La couche RTP (Real Time Protocol) / RTCP (Real Time Control Protocol)

Pour palier l'absence de fiabilité d'UDP, un formatage RTP est appliqué de surcroît aux paquets. Il consiste à ajouter des entêtes d'horodatage et de synchronisation pour s'assurer du réassemblage des paquets dans le bon ordre à la réception. RTP est souvent renforcé par RTCP qui comporte, en plus, des informations sur la qualité de la transmission et l'identité des participants à la conversation.

2.2.5 Emission et 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. Ils vont transiter sur le réseau (réseau local, réseau étendu voire Internet) en fonction des ressources disponibles et arriver à destination dans un ordre indéterminé.

2.2.6 Réception

Lorsque les paquets arrivent à destination, il est essentiel de les replacer dans le bon ordre et assez rapidement. Faute de quoi une dégradation de la voix se fera sentir. Ce point sera détaillé plus loin.

2.2.7 Conversion numérique analogique

La conversion numérique analogique est l'étape réciproque de l'étape 2, qui permet de transformer les données reçues sous forme de série discrète en un signal électrique «continu».

2.2.8 Restitution

Dès lors, la voix peut être retranscrite par le haut-parleur du casque, du combiné téléphonique ou de l'ordinateur.

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"Piètre disciple, qui ne surpasse pas son maitre !"   Léonard de Vinci