1.2.3. Analyse des délais
La perte d'un paquet occasionne un manque d'information lors
de la réception du signal voix. Suivant le nombre de paquets perdus, la
qualité sonore en bout de ligne peut s'en ressentir.
Dans l'approche IP, cette perte de paquet fait partie
intégrante du concept. En effet, les routeurs sont obligés de
détruire des paquets afin d'anticiper d'éventuelles
congestions.
Il existe principalement quatre causes de perte de paquet :
Etude sur la mise en place de la
téléphonie
sur IP via VSAT à la SOGARA
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· Durée de vie de paquet épuisée (TTL
= 0),
· Retard à la réception supérieur au
tampon de la gigue,
· Destruction par un module congestionné,
· Invalidité du paquet due à des
défauts de transmission.
D'autre part, le protocole UDP ne garantit pas de bout en
bout l'arrivée des paquets à destination. Une erreur dans
l'en-tête d'un paquet pouvant entraîner sa perte ou l'envoi vers
une mauvaise destination. Le taux de perte des paquets dépendra de la
qualité des lignes empruntées et du dimensionnement du
réseau. Pour avoir une qualité de parole acceptable le taux de
perte de paquet doit être inférieur à 20%.
Une des solutions envisageable pour atténuer des pertes
de paquets consiste à mettre en oeuvre des systèmes de correction
d'erreur par codage redondant et adaptatif, c'est-à-dire variable en
fonction des pertes de paquets statistiquement constatées sur le
réseau à un moment donné. De tels systèmes
permettent d'obtenir de très bonnes qualités de son, même
sur le réseau Internet. Cette solution engendre toutefois une
difficulté supplémentaire liée au délai total de la
transmission qu'il faudrait maîtriser pour l'application de la
téléphonie comme discuté ci-après.
1.2.4. La gigue de transmission
Le délai est le temps écoulé entre
l'émission de la parole et sa restitution à l'arrivée.
Pour permettre un échange interactif, la voix doit être transmise
avec des contraintes de délai. Les chiffres suivants (tirés de la
recommandation UIT-T) sont donnés à titre indicatif pour
préciser les classes de qualité et d'interactivité en
fonction du délai de transmission dans une conversation
téléphonique.
Nom Latence Utilisation recommandée
Class 1 0 à 150 ms Communications normales
Class 2 150 à 300 ms Bidirectionnel peu interactif
Class 3 300 à 700 ms Half Duplex
Class 4 700 à + ms Radio Amateur et militaires.
Tableau 2: Les classes de QoS et d'interactivité
en fonction du délai
Le retard introduit par Internet (de 50 ms à plus de
500 ms, selon l'état du réseau) est d'un ordre de grandeur
nettement plus élevé que celui d'un réseau
téléphonique classique. Quantifier le délai de
transmission sur le réseau de manière fiable est quasi
impossible, car il y a trop de paramètres (table de routage, congestion,
pannes, files d'attente, etc.). Cependant sur le chemin que prendrait une
transmission de voix, on peut détailler certains délais
inhérents au réseau comme illustrer par le schéma 9
ci-après du scénario PC à téléphone via
Internet (le réseau IP du prestataire du service de la passerelle
étant considéré comme « idéal » et
n'introduisant pas de composantes sensibles dans le délai de
transmission global).
Erich MAROGA-AZOCHRY Mémoire de fin de cycle 31
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Schéma 9: Les délais de transmission
téléphonique sur IP
Délais de l'émetteur :
A l'émission, la voix est codée et
compressée avant d'être encapsulé dans les paquets IP. La
taille du paquet est un compromis entre la nécessité de
réduire le délai de transmission et l'optimisation de la bande
passante. Les composantes du délai de l'émetteur sont :
· Numérisation et codage : temps mis par une carte
son ou une passerelle pour numériser et coder un signal initialement
analogique.
· Compression se décompose en trois phases :
+ Délai de trame : contrairement à la
numérisation d'un signal qui se fait en continu, la compression porte
sur une certaine longueur de données. Attendre ces informations induit
un temps non nul de traitement.
+ Délai d'encodage : la compression par
synthèse s'appuyant sur la prédiction, ce délai est
nécessaire à l'encodeur pour savoir, pendant qu'il est en
fonctionnement comment évolue le signal.
+ Délai de traitement : temps mis par l'algorithme pour
compresser une trame. Il dépend du processeur et de l'algorithme
utilisé.
+ Mise en paquet : intervalle de temps pendant lequel
l'application constitue un paquet (création de l'en-tête,
remplissage des données).
É Transmission : ce temps dépend de la
configuration dans laquelle on se trouve. A
savoir, soit on est relié par modem soit par accès
direct sur un LAN / WAN.
On distingue trois grandes catégories pour la
transmission de la Voix sur IP selon la technique de codage utilisée
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+ Temporelle (avec des débits compris entre 16 et 64
Kbps),
+ Paramétrique (avec des débits compris entre 2,4
et 4,8 Kbps),
+ Par analyse et synthèse (avec des débits compris
entre 5 et 16 Kbps).
En général, les techniques de codage offrant
des faibles débits exigent des temps de traitement plus long, augmentant
ainsi le délai de transit. On admet actuellement que le temps moyen de
traitement (compression, décompression et mise en paquets) de la voix
introduit un délai d'environ 50 ms pour une extrémité.
Délai réseau :
· Propagation : sur un réseau
filaire, la vitesse de propagation est de 200 000 Km/s, cela induit un temps de
propagation non nul.
· Routage et file d'attente : suivant la
nature du réseau, différents temps peuvent être
rencontrés.
Dans le cas d'un réseau IP bien contrôlé
de type Intranet ou équivalent, la transmission des paquets prend entre
50 et 100 ms (propagation et compression de la gigue) et les routeurs
introduisent un délai d'environ 50 ms. Le délai total induit se
situe donc entre 200 et 250 ms de bout en bout pour un réseau IP bien
contrôlé (Intranet). Ces délai sont nettement
supérieurs et même indéterminés (aux heures de
pointe) dans le cas de l'Internet.
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