Dans l’ADSL, un signal téléphonique classique (POTS) est acheminé dans le bas de la bande de fréquence disponible. Plusieurs situations justifient toutefois de faire passer la conversation téléphonique sur la transmission numérique DSL :

• avec les technologies SDSL ou SHDSL qui utilisent la totalité de la bande de fréquence,
• pour utiliser les services de transmissions téléphoniques gratuites ou à bas prix via Internet (au moyen de logiciels PC VoIP ou avec les boîtiers de type FreeBox, LiveBox, etc.),
• pour acheminer des communications VoIP complexes (liaisons inter-sites d’entreprises).

Qu’est ce que RTP et RTCP ?

La diffusion des ordinateurs, ajouté à la disponibilité de matériel informatique audio/vidéo bon marché, ainsi qu’à la disponibilité de liaisons à plus haut débit, ont fait surgir l’intérêt d’utiliser le réseau Internet pour envoyer de l’audio et de la vidéo, types de données qui traditionnellement étaient réservés aux réseaux spécialisés à cet effet, et depuis déjà quelques années l’audio et la vidéoconférence sont devenus une pratique courante.

Mais la nature même de l’Internet, fait que ce réseau ne soit pas adapté pour la transmission des données temps réel, ceci a comme conséquence que la qualité de l’audio envoyé à travers l’Internet a en moyen une qualité médiocre. Cette thèse s’adresse précisément à l’analyse et solution de ces problèmes pour permettre à une application d’audioconférence ou téléphone sur Internet, d’adapter son comportement pour maintenir une qualité auditive acceptable même dans des cas où le réseau est assez congestionné.

Ces solutions, sous la forme de mécanismes de contrôle, ont été implémentées et testées sur le logiciel d’audioconférence et téléphone sur Internet Free Phone que nous avons développé. Une étude sur le comportement qui auraient ces mécanismes dans un Internet qui évoluait pour intégrer la discipline de service Fair Queueing a montré que ces mécanismes, qui seraient encore nécessaires, auraient même une meilleure performance dans ce type de réseau.

RTP permet une gestion des flux multimédias (voix, vidéo) sur IP. RTP fonctionne sur UDP.

L’en-tête RTP comporte des informations de synchronisation, de numérotation. Le codage des données dépendra du type de compression. Le RFCxxxx spécifie RTP, par contre l’adaptation d’une méthode de compression à RTP sera décrite dans un RFC spécifique, par exemple H261 sur RTP est décrit dans le RFCxxxx. Un canal RTP est employé par type de flux: un pour l’audio, un pour la vidéo. Le champ xxx est employé pour la synchronisation. RTP offre un service de bout en bout.

Il ajoute un en-tête qui fournit les informations de timing nécessaires à la synchronisation de flux temps réel du type son et vidéo. RTP (Realtime Transport Protocol) et son compagnon RTCP (Realtime Transport Control Protocol) permettent respectivement de transporter et de contrôler des flots de données qui ont des propriétés temps-réel. RTP et RTCP sont des protocoles qui se situent au niveau de l’application et utilisent les protocoles sous-jacents de transport TCP ou UDP.

Mais l’utilisation de RTP/RTCP se fait généralement au-dessus de UDP. RTP et RTCP peuvent utiliser aussi bien le mode Unicast (point à point) que le mode Multicast (multipoint). Chacun d’eux utilise un port séparé d’une paire de ports. RTP utilise le port pair et RTCP le port impair immédiatement supérieur.

Le protocole RTCP est base sur des transmissions périodiques de paquets de contrôle par tous les participants dans la session.

C’est un protocole de contrôle des flux RTP, permettant de véhiculer des informations basiques sur les participants d’une session, et sur la qualité de service

Le but de RTP et de fournir un moyen uniforme de transmettre sur IP des données soumises à des contraintes de temps réel (audio, vidéo, … ). Le rôle principal de RTP consiste à mettre en oeuvre des numéros de séquence de paquets IP pour reconstituer les informations de voix ou vidéo même si le réseau sous-jacent change l’ordre des paquets.

Plus généralement, RTP permet :

• d’identifier le type de l’information transportée,
• d’ajouter des marqueurs temporels et des numéros de séquence l’information transporte
• de contrôler l’arrivée à destination des paquets.

De plus, RTP peut être vehiculé par des paquets multicast afin d’acheminer des conversations vers des destinataires multiples.

Il se distingue par exemple des protocoles SIP et H.323 qui, eux, sont symétriques (client-client).

Les FAI par ADSL français et nord-américains utilisent en règle générale ce protocole pour la téléphonie (le serveur, un SoftSwitch, contrôle le téléphone de l’abonné).

Le MGCP est à la base de services de téléphonie sur IP du type Centrex IP : une plateforme en cœur de réseau chez l’opérateur et des postes IP chez les clients. C’est un des axes d’évolution de la téléphonie professionnelle.

MGCP est composé d’un agent d’appel, un MG (media gateway), qui effectue la conversion des signaux entre les médias et les circuits de paquets et d’un SG (passerelle de signalisation) lorsqu’il est connecté au PSTN (Public Switched Telephone Network). MGCP est largement utilisé entre les éléments d’une passerelle multimédia décomposé.

Un MG est typiquement un élément réseau qui permet la conversion réciproque de signaux audio d’un service téléphonique ordinaire et de paquets internet^[1]. Un MG contient des points d’extrémités gérés par des commandes MGCP fournies par un agent d’appel. Les 9 commandes disponibles sont:

• Configurer un point d’extrémité
• Demander une requête de notification (ex: inactivité sur un point d’extrémité)
• Notifier l’agent d’appel qu’un évènement demandé a eu lieu
• Créer une connexion à un point d’extrémité
• Modifier les paramètres d’une connexion précédemment établie
• Supprimer une connexion existante ou indiquer qu’une connexion existante ne peut plus être maintenue
• Vérifier un point d’extrémité ou
• vérifier la connexion qui est établie à un point d’extrémité
• Indiquer au MG le redémarrage ou la remise en service de points d’extrémités gérés par un agent d’appel

Un exemple de fonction de support offerte par une passerelle multimédia est la conversion de la voix TDM à la Voix sur IP.

L’agent d’appel fournit des instructions aux points d’extrémités pour vérifier toutes les manifestations d’évènements. Les critères d’évaluation sont conçus de manière à communiquer automatiquement des changements dans l’état de service à l’agent d’appel. L’agent d’appel peut vérifier les paramètres et les connexions sur les points de terminaison.

Ce service déployé par les opérateurs permet d’échanger sur un lien IP des données des services téléphoniques comme on peut le faire sur un lien numérique de téléphonie classique (de type T2 par exemple). Objectif : faciliter l’interconnexion directe en IP des IPBX vers les réseaux des opérateurs.

Le monde tout-IP n’est pas loin. Ce protocole géré par les équipements de l’opérateur inclut aussi la sélection directe à l’arrivée, pour appeler directement des numéros de téléphone sans passer par le standard. Et cela vaut autant pour la terminaison d’appels externes (off-net) qu’internes (on-net) à l’entreprise.

Mais il faudra encore des années pour que tous les opérateurs intègrent ce type de mécanisme, du moins officiellement, soit parce qu’ils renâclent à lâcher certaines technologies leur assurant une rente confortable, soit pour des raisons d’investissement…

Voici les avantages du protocole H.323 :

• Il existe de nombreux produits (plus de 30) utilisant ce standard adopté par de grandes entreprises telles Cisco, IBM, Intel, Microsoft, Netscape, etc.
• Les cinq principaux logiciels de visioconférence Picturel 550, Proshare 500, Trinicon 500, Smartstation et Cruiser 150 utilisent sur Ip la norme H.323.
• Un niveau d’interopérabilité très élevé, ce qui permet à plusieurs utilisateurs d’échanger des données audio et vidéo sans faire attention aux types de média qu’ils utilisent.

Voici les avantages du protocole Sip :

• Sip est un protocole plus rapide. La séparation entre ses champs d’en-tête et son corps du message facilite le traitement des messages et diminue leur temps de transition dans le réseau.
• Nombre des en-têtes est limité (36 au maximum et en pratique, moins d’une dizaine d’en-têtes sont utilisées simultanément), ce qui allège l’écriture et la lecture des requêtes et réponses.
• Sip est un protocole indépendant de la couche transport. Il peut aussi bien s’utiliser avec Tcp que Udp.
• De plus, il sépare les flux de données de ceux la signalisation, ce qui rend plus souple l’évolution « en direct » d’une communication (arrivée d’un nouveau participant, changement de paramètres…).
• De nombreuses solutions voient le jour comme trixbox.

Le protocole H.323 est utilisé pour l’interactivité en temps réel, notamment la visioconférence (signalisation, enregistrement, contrôle d’admission, transport et encodage).

C’est le leader du marché pour la téléphonie Ip. Il s’inspire du protocole H.320 qui proposait une solution pour la visioconférence sur un réseau numérique à intégration de service (Rnis ou Isdn en anglais), comme par exemple le service numéris proposé par France Telecom.

Le protocole H.323 est une adaptation de H.320 pour les réseaux Ip.

A l’heure actuelle, la visioconférence sur liaison Rnis est toujours la technique la plus déployée. Elle existe depuis 1990. Les réseaux utilisés sont à commutation de circuits. Ils permettent ainsi de garantir une Qualité de Service (QoS) aux utilisateurs (pas de risque de coupure du son ou de l’image). Aujourd’hui, c’est encore un avantage indiscutable.

Par contre, comme pour le téléphone, la facturation est fonction du débit utilisé, du temps de communication et de la distance entre les appels.

Les messages Sip peuvent contenir des données confidentielles, en effet le protocole Sip possède 3 mécanismes de cryptage :

1. Cryptage de bout en bout du Corps du message Sip et de certains champs d’en-tête sensibles aux attaques.
2. Cryptage au saut par saut (hop by hop) à fin d’empêcher des pirates de savoir qui appelle qui.
3. Cryptage au saut par saut du champ d’en-tête Via pour dissimuler la route qu’a emprunté la requête.

De plus, à fin d’empêcher à tout intrus de modifier et retransmettre des requêtes ou réponses Sip, des mécanismes d’intégrité et d’authentification des messages sont mis en place. Et pour des messages Sip transmis de bout en bout, des clés publiques et signatures sont utilisées par Sip et stockées dans les champs d’en-tête Autorisation.

Une autre attaque connue avec Tcp ou Udp est le « deny of service », lorsqu’un Proxy Server intrus renvoie une réponse de code 6xx au client (signifiant un échec général, la requête ne peut être traitée). Le client peut ignorer cette réponse. Si il ne l’ignore pas et émet une requête vers le serveur « régulier » auquel il était relié avant la réponse du serveur « intrus », la requête aura de fortes chances d’atteindre le serveur intrus et non son vrai destinataire.

Les protocoles VoIP

Les principaux protocoles utilisés pour l’établissement de connexions en voix sur IP sont :

• H323
• SIP
• MGCP

Le protocole H323 est le plus connu et se base sur les travaux de la série H.320 sur la visioconférence sur RNIS. C’est une norme stabilisée avec de très nombreux produits sur le marché (terminaux, gatekeeper, gateway, logiciels). Il existe actuellement 5 versions du protocole (V1 à V5).

Le protocole SIP est natif du monde Internet (HTTP) et est un concurrent direct de l’H323. A l’heure actuelle, il est moins riche que H323 au niveau des services offerts, mais il suscite actuellement un très grand intérêt dans la communauté Internet et télécom.

Le protocole MGCP est complémentaire à H323 ou SIP, et traite des problèmes d’interconnexion avec le monde téléphonique (SS7, RI).

Les principaux protocoles utilisés pour le transport de la voix en elle-même sont :

• RTP
• RTCP

Situé entre la couche UDP et la couche application, RTP (Real-time Transfer Protocol) a pour but principal d’offrir une connexion de bout-en-bout et en temps réel sur Internet. Le protocole de contrôle RTCP sert pour surveiller la qualité des services offerts et pour fournir des informations concernant les partenaires de la conversation. Le contrôle se résume à des aspects « simples », c’est-à-dire qu’il ne supporte pas tous les besoins de contrôle demandés par l’application.